本发明涉及合成材料
技术领域：
，尤其涉及一种黑色阻燃硅橡胶材料及其制备方法。
背景技术：
：硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能，三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。硅橡胶耐低温性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后，可达-73℃。硅橡胶的耐热性能也很突出，在180℃下可长期工作，稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性，瞬时可耐300℃以上的高温。硅橡胶的透气性好，氧气透过率在合成聚合物中是最高的。高温硫化硅橡胶是指聚硅氧烷变成弹性体的过程是经过高温(110-170℃)硫化成型的。它主要以高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷为生胶，混入补强填料、硫化剂等，在加热加压下硫化成弹性体。硅橡胶的补强主要是各种类型的白炭黑，可使硫化胶的强度增加数十倍。轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品，轮胎耗用橡胶量巨大，世界耗用橡胶量的一半都用于轮胎的生产，新中国成立60多年来，中国逐步发展成为世界轮胎工业第一生产大国。汽车轮胎材料的主要成份是天然橡胶或合成橡胶，天然橡胶的综合性能优越过合成橡胶，高级轮胎多用天然橡胶，为了使橡胶具有制造轮胎所必须的性能，在轮胎的生产过程中，必须添加不同的助剂，其中会大量的添加碳黑，因为碳具有特别的吸附性，碳粒子与橡胶分子的粘结非常好，有效的增强了橡胶硬度、强度和耐磨性，因此，汽车轮胎主要材料为一种橡胶和碳黑的复合材料。随着交通运输业和汽车产业的飞速发展，轮胎的生产量急剧增加，随之而来的废弃轮胎的产生速度也急剧加大。由于废弃轮胎不具备自降解性，在自然条件下难以分解，导致了废弃轮胎大量的堆积，从而带来了大量占用场地，容易滋生病菌、容易引发火灾等一系列的问题。废弃轮胎的处理成为了一大难题。基于上述陈述，本发明提出了一种黑色阻燃硅橡胶材料及其制备方法。技术实现要素：本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种黑色阻燃硅橡胶材料及其制备方法。一种黑色阻燃硅橡胶材料，包括以下重量份的原料：生胶40～60份、补强填料30～50份、纳米二氧化钛1～3份、硫化剂2～5份、表面活性剂1～3份、结构抑制剂2～5份、粘合剂3～8份、阻燃剂2～5份。优选的，所述的一种黑色阻燃硅橡胶材料，包括以下重量份的原料：生胶45～55份、补强填料35～45份、纳米二氧化钛1.5～2.5份、硫化剂3～4份、表面活性剂1.5～2.5份、结构抑制剂3～4份、粘合剂4～7份、阻燃剂3～4份。优选的，所述的一种黑色阻燃硅橡胶材料，包括以下重量份的原料：生胶50份、补强填料40份、纳米二氧化钛2份、硫化剂3.5份、表面活性剂2份、结构抑制剂3.5份、粘合剂5份、阻燃剂3.5份。优选的，所述生胶为高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶。优选的，所述补强填料为回收轮胎脱硫橡胶。优选的，所述硫化剂为过氧化苯甲酸、过辛酸叔戊酯、过辛酸叔丁酯、甲乙酮过氧化物、过氧磺酰类和过氧化缩酮类中的一种或多种。优选的，所述粘合剂为液体硅橡胶。本发明还提出了一种黑色阻燃硅橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将废弃轮胎破碎成轮胎粗粉，利用55～75℃的自来水进行清洗，然后用浓度为68～85％的乙醇水溶液浸泡4～8h，经离心机去杂后干燥，得干燥粗粉；S2、按质量比2～5:0.3～0.5，将干燥粗粉与煤焦油进行混合后加入再生反应器中，再生18～24h后，得补强填料；S3、将所述比重的生胶和补强填料加入捏合机中，在120～200℃的高温下进行混炼，依次加入表面活性剂、纳米二氧化钛、粘合剂和阻燃剂，边加入边以100～300r/min的转速进行混合搅拌，混炼6～10h后降温至50～70℃保温，得混合胶料；S4、将所述比重的硫化剂加入到步骤S3中保温的混合料中，继续搅拌混合25～50min，利用双螺杆挤出机，在高温128～145℃下挤出造粒，即得黑色阻燃硅橡胶材料。本发明提出的一种黑色阻燃硅橡胶材料，其具有良好的抗老化、耐油、耐热、耐酸碱腐蚀性能，弹性、阻燃性好，本发明采用废弃轮胎制备的胶粉做补强填料，有效的提高了所得硅橡胶的力学性能，在保证硅橡胶综合性能的同时，做到了废物利用，减少了资源浪费，有效的保护了环境，本发明还提出了一种黑色阻燃硅橡胶材料的制备方法，对废弃轮胎回收脱硫处理后制备补强填料，与生胶及添加助剂进行混炼后制得黑色阻燃硅橡胶，本发明提出的制备方法操作简单、制备条件温和，采用废弃轮胎做补强填料有效的降低了制备成本，制备成本低，所得黑色阻燃硅橡胶可广泛应用于电线电缆、电子电器、仪表、密封圈、垫片及其他领域。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。实施例一本发明提出的一种黑色阻燃硅橡胶材料，包括以下重量份的原料：高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶45份、回收轮胎脱硫橡胶40份、纳米二氧化钛2份、过辛酸叔戊酯4份、表面活性剂2份、结构抑制剂4份、液体硅橡胶6份、阻燃剂4份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将废弃轮胎破碎成轮胎粗粉，利用70℃的自来水进行清洗，然后用浓度为80％的乙醇水溶液浸泡5h，经离心机去杂后干燥，得干燥粗粉；S2、按质量比4:0.3，将干燥粗粉与煤焦油进行混合后加入再生反应器中，再生20h后，得回收轮胎脱硫橡胶；S3、将所述比重的高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶和回收轮胎脱硫橡胶加入捏合机中，在180℃的高温下进行混炼，依次加入表面活性剂、纳米二氧化钛、液体硅橡胶和阻燃剂，边加入边以200r/min的转速进行混合搅拌，混炼8h后降温至60℃保温，得混合胶料；S4、将所述比重的过辛酸叔戊酯加入到步骤S3中保温的混合料中，继续搅拌混合40min，利用双螺杆挤出机，在高温130℃下挤出造粒，即得黑色阻燃硅橡胶材料。实施例二本发明提出的一种黑色阻燃硅橡胶材料，包括以下重量份的原料：高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶50份、回收轮胎脱硫橡胶35份、纳米二氧化钛1.5份、过氧化苯甲酸2份、表面活性剂1份、结构抑制剂2份、液体硅橡胶8份、阻燃剂2份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将废弃轮胎破碎成轮胎粗粉，利用65℃的自来水进行清洗，然后用浓度为68％的乙醇水溶液浸泡4h，经离心机去杂后干燥，得干燥粗粉；S2、按质量比2:0.5，将干燥粗粉与煤焦油进行混合后加入再生反应器中，再生18h后，得回收轮胎脱硫橡胶；S3、将所述比重的高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶和回收轮胎脱硫橡胶加入捏合机中，在150℃的高温下进行混炼，依次加入表面活性剂、纳米二氧化钛、液体硅橡胶和阻燃剂，边加入边以150r/min的转速进行混合搅拌，混炼10h后降温至55℃保温，得混合胶料；S4、将所述比重的过氧化苯甲酸加入到步骤S3中保温的混合料中，继续搅拌混合25min，利用双螺杆挤出机，在高温145℃下挤出造粒，即得黑色阻燃硅橡胶材料。实施例三本发明提出的一种黑色阻燃硅橡胶材料，包括以下重量份的原料：高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶60份、回收轮胎脱硫橡胶50份、纳米二氧化钛3份、甲乙酮过氧化物5份、表面活性剂2.5份、结构抑制剂5份、液体硅橡胶3份、阻燃剂5份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将废弃轮胎破碎成轮胎粗粉，利用60℃的自来水进行清洗，然后用浓度为75％的乙醇水溶液浸泡8h，经离心机去杂后干燥，得干燥粗粉；S2、按质量比3:0.4，将干燥粗粉与煤焦油进行混合后加入再生反应器中，再生22h后，得回收轮胎脱硫橡胶；S3、将所述比重的高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶和回收轮胎脱硫橡胶加入捏合机中，在200℃的高温下进行混炼，依次加入表面活性剂、纳米二氧化钛、液体硅橡胶和阻燃剂，边加入边以300r/min的转速进行混合搅拌，混炼6h后降温至70℃保温，得混合胶料；S4、将所述比重的甲乙酮过氧化物加入到步骤S3中保温的混合料中，继续搅拌混合50min，利用双螺杆挤出机，在高温128℃下挤出造粒，即得黑色阻燃硅橡胶材料。实施例四本发明提出的一种黑色阻燃硅橡胶材料，包括以下重量份的原料：高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶55份、回收轮胎脱硫橡胶30份、纳米二氧化钛1份、过辛酸叔丁酯3份、表面活性剂3份、结构抑制剂2份、液体硅橡胶5份、阻燃剂3份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将废弃轮胎破碎成轮胎粗粉，利用55℃的自来水进行清洗，然后用浓度为70％的乙醇水溶液浸泡7h，经离心机去杂后干燥，得干燥粗粉；S2、按质量比75:0.4，将干燥粗粉与煤焦油进行混合后加入再生反应器中，再生24h后，得回收轮胎脱硫橡胶；S3、将所述比重的高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶和回收轮胎脱硫橡胶加入捏合机中，在120℃的高温下进行混炼，依次加入表面活性剂、纳米二氧化钛、液体硅橡胶和阻燃剂，边加入边以100r/min的转速进行混合搅拌，混炼9h后降温至65℃保温，得混合胶料；S4、将所述比重的过辛酸叔丁酯加入到步骤S3中保温的混合料中，继续搅拌混合30min，利用双螺杆挤出机，在高温140℃下挤出造粒，即得黑色阻燃硅橡胶材料。实施例五本发明提出的一种黑色阻燃硅橡胶材料，包括以下重量份的原料：高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶40份、回收轮胎脱硫橡胶45份、纳米二氧化钛2.5份、过氧磺酰类2份、表面活性剂1.5份、结构抑制剂4份、液体硅橡胶4份、阻燃剂5份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将废弃轮胎破碎成轮胎粗粉，利用75℃的自来水进行清洗，然后用浓度为85％的乙醇水溶液浸泡6h，经离心机去杂后干燥，得干燥粗粉；S2、按质量比4:0.5，将干燥粗粉与煤焦油进行混合后加入再生反应器中，再生20h后，得回收轮胎脱硫橡胶；S3、将所述比重的高分子量的聚甲基乙烯基硅橡胶和回收轮胎脱硫橡胶加入捏合机中，在160℃的高温下进行混炼，依次加入表面活性剂、纳米二氧化钛、液体硅橡胶和阻燃剂，边加入边以250r/min的转速进行混合搅拌，混炼7h后降温至50℃保温，得混合胶料；S4、将所述比重的过氧磺酰类加入到步骤S3中保温的混合料中，继续搅拌混合45min，利用双螺杆挤出机，在高温135℃下挤出造粒，即得黑色阻燃硅橡胶材料。分别对上述实施例一～五制备的黑色阻燃硅橡胶材料进行性能测试，得出如下结果：实施例一二三四五抗张强度15MPa12MPa18MPa13MPa16MPa断裂伸长率520498505514523撕裂强度48N/mm51N/mm43N/mm45N/mm50N/mm以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3