本发明涉及阻燃技术领域，尤其涉及一种高韧阻燃硅橡胶材料。
背景技术：
硅橡胶是一种分子链兼具无机和有机性质的高分子弹性材料，它的分子主链有机硅原子和氧原子交替组成(-si-o-si-)，在硅原子上通常连有两个有机基团。硅橡胶具有良好的耐热性、耐候老化性、耐油性、生理惰性等特性，无毒、无味，性能稳定，应用范围广泛。
硅橡胶的氧指数为25左右，为可燃材料，随着应用领域和阻燃要求不不断提高，需要对其进行阻燃改性处理。目前，常用阻燃剂有氢氧化镁、氢氧化铝、十溴二苯醚、四溴双酚a、氯化石蜡等，氢氧化镁和氢氧化铝为绿色环保阻燃剂，生产成本较低，但是其添加量较大；十溴二苯醚、四溴双酚a及氯化石蜡为卤系阻燃剂，阻燃剂效果优异，但是环境危害较大，但是随着环保和质量要求的提高，其应用逐渐受到限制，不能满足需求。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高韧阻燃硅橡胶材料，氧指数高，韧性好，应用前景广。
本发明提出一种高韧阻燃硅橡胶材料，其原料按重量份包括：硅橡胶80-120份，炭黑20-40份，改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐8-14份，羟甲基苯基次磷酸铝5-10份，三聚氰胺氰尿酸盐1-4份，硼酸锌0.5-2份，硅烷偶联剂si-691-4份，氧化锌4-10份，硬脂酸1-2份，石蜡油6-12份，硫化剂1.5-3.5份，促进剂2-6份。
优选地，其原料按重量份包括：硅橡胶90-110份，炭黑25-35份，改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐10-12份，羟甲基苯基次磷酸铝6-8份，三聚氰胺氰尿酸盐2-3份，硼酸锌1-2份，硅烷偶联剂si-692-3份，氧化锌6-8份，硬脂酸1.5-2份，石蜡油8-10份，硫化剂2-3份，促进剂3-5份。
优选地，改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐采用如下制备工艺：将羧乙基苯基次磷酸溶于水中制得溶液a；将稀土盐加入水中溶解后，缓慢加入溶液a，在温度90-100℃搅拌反应1-2h，制得溶液b；调节溶液b的ph为1-2，加入三羟甲基丙烷，搅拌反应2-4h，经过滤、烘干制得改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐。
优选地，羧乙基苯基次磷酸、稀土盐及三羟甲基丙烷的摩尔比为6-9：3：2-3。
优选地，稀土盐为镧、铈、镨的水溶性盐。
优选地，改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐、羟甲基苯基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、硼酸锌的重量比为10：6：3：1。
优选地，改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐、硅烷偶联剂si-69及石蜡油的重量比为6：1：5。
优选地，硫化剂为硫化剂dcp、硫化剂tmch及硫化剂dbpmh中的一种或多种。
优选地，促进剂为促进剂m、促进剂dm、促进剂tmtd中的一种或多种。
本发明采用合理配比改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐、羟甲基苯基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、硼酸锌相互配合组成硅橡胶材料的膨胀阻燃体系，改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐和羟甲基苯基次磷酸铝为有机次磷酸金属盐，作为酸源，可在硅橡胶受热燃烧过程中分解产生不燃的磷酸、偏磷酸及金属磷酸盐覆盖在其表面，促进硅橡胶脱水炭化，起到绝热隔氧作用；三聚氰胺氰尿酸盐作为气源可短时间内受热分解产生大量的不燃气体co2、n2、nh3，进一步稀释隔绝硅橡胶周围的氧气含量，降低燃烧产生热量，硼酸锌作为协效阻燃剂，提高硅橡胶成炭性能；本发明以改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐、硅烷偶联剂、石蜡油相互配合组成硅橡胶增韧体系，三羟甲基丙烷改性的羧乙基苯基次磷酸稀土盐含有稀土元素活性基团，可促进硅橡胶网络结构的完善，提高硅橡胶韧性，石蜡油的小分子烷烃可进入到硅橡胶大分子链中，增加大分子链间的距离，减少分子间的作用力，提高硅橡胶韧性，硅烷偶联剂作为协效增韧剂，提高相容性，进一步提高硅橡胶的韧性；本发明以氧化锌、硬脂酸、硫化剂、促进剂构成的硫化体系，提高硅橡胶分子间交联程度，提高提橡胶强度和韧性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种高韧阻燃硅橡胶材料，其原料按重量份包括：硅橡胶80份，炭黑20份，改性羧乙基苯基次磷酸镧8份，羟甲基苯基次磷酸铝5份，三聚氰胺氰尿酸盐1份，硼酸锌0.5份，硅烷偶联剂si-691份，氧化锌4份，硬脂酸1份，石蜡油6份，硫化剂dcp1.5份，促进剂m2份。
改性羧乙基苯基次磷酸镧采用如下制备工艺：按摩尔比为6：3：2分别称取羧乙基苯基次磷酸、硝酸镧及三羟甲基丙烷，将羧乙基苯基次磷酸溶于水中制得溶液a；将硝酸镧加入水中溶解后，缓慢加入溶液a，在温度90℃搅拌反应2h，制得溶液b；调节溶液b的ph为1，加入三羟甲基丙烷，搅拌反应2h，经过滤、烘干制得改性羧乙基苯基次磷酸镧。
实施例2
一种高韧阻燃硅橡胶材料，其原料按重量份包括：硅橡胶120份，炭黑40份，改性羧乙基苯基次磷酸铈14份，羟甲基苯基次磷酸铝10份，三聚氰胺氰尿酸盐4份，硼酸锌2份，硅烷偶联剂si-694份，氧化锌10份，硬脂酸2份，石蜡油12份，硫化剂tmch3.5份，促进剂dm6份。
改性羧乙基苯基次磷酸铈采用如下制备工艺：按摩尔比为9：3：2分别称取羧乙基苯基次磷酸、硝酸铈及三羟甲基丙烷，将羧乙基苯基次磷酸溶于水中制得溶液a；将硝酸铈加入水中溶解后，缓慢加入溶液a，在温度100℃搅拌反应1h，制得溶液b；调节溶液b的ph为2，加入三羟甲基丙烷，搅拌反应4h，经过滤、烘干制得改性羧乙基苯基次磷酸铈。
实施例3
一种高韧阻燃硅橡胶材料，其原料按重量份包括：硅橡胶90份，炭黑25份，改性羧乙基苯基次磷酸镨10份，羟甲基苯基次磷酸铝6份，三聚氰胺氰尿酸盐3份，硼酸锌1份，硅烷偶联剂si-692份，氧化锌6份，硬脂酸1.5份，石蜡油8份，硫化剂dbpmh2份，促进剂tmtd3份。
改性羧乙基苯基次磷酸镨采用如下制备工艺：按摩尔比为7：3：2.5分别称取羧乙基苯基次磷酸、硝酸镨及三羟甲基丙烷，将羧乙基苯基次磷酸溶于水中制得溶液a；将硝酸镨加入水中溶解后，缓慢加入溶液a，在温度95℃搅拌反应1.5h，制得溶液b；调节溶液b的ph为1.5，加入三羟甲基丙烷，搅拌反应3h，经过滤、烘干制得改性羧乙基苯基次磷酸镨。
实施例4
一种高韧阻燃硅橡胶材料，其原料按重量份包括：硅橡胶110份，炭黑35份，改性羧乙基苯基次磷酸铈12份，羟甲基苯基次磷酸铝8份，三聚氰胺氰尿酸盐2份，硼酸锌2份，硅烷偶联剂si-693份，氧化锌8份，硬脂酸2份，石蜡油10份，硫化剂dcp3份，促进剂dm5份。
改性羧乙基苯基次磷酸铈采用如下制备工艺：按摩尔比为8：3：3分别称取羧乙基苯基次磷酸、硝酸铈及三羟甲基丙烷，将羧乙基苯基次磷酸溶于水中制得溶液a；将硝酸铈加入水中溶解后，缓慢加入溶液a，在温度98℃搅拌反应1.2h，制得溶液b；调节溶液b的ph为1.2，加入三羟甲基丙烷，搅拌反应2.5h，经过滤、烘干制得改性羧乙基苯基次磷酸铈。
实施例5
一种高韧阻燃硅橡胶材料，其原料按重量份包括：硅橡胶100份，炭黑30份，改性羧乙基苯基次磷酸镧10份，羟甲基苯基次磷酸铝6份，三聚氰胺氰尿酸盐3份，硼酸锌1份，硅烷偶联剂si-691.6份，氧化锌6-8份，硬脂酸1.5-2份，石蜡油9份，硫化剂dcp2.5份，促进剂dm4份。
改性羧乙基苯基次磷酸镧采用如下制备工艺：按摩尔比为7.5：3：2分别称取羧乙基苯基次磷酸、硝酸镧及三羟甲基丙烷，将羧乙基苯基次磷酸溶于水中制得溶液a；将硝酸镧加入水中溶解后，缓慢加入溶液a，在温度92℃搅拌反应1.8h，制得溶液b；调节溶液b的ph为1.6，加入三羟甲基丙烷，搅拌反应3.5h，经过滤、烘干制得改性羧乙基苯基次磷酸镧。
将未加入改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐、羟甲基苯基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、硼酸锌、硅烷偶联剂si-69及石蜡油的硅橡胶，在其他助剂及制备工艺相同的条件下制得硅橡胶材料作为对照组，同上述实施例1-5制得高韧阻燃硅橡胶材料按照gb/t2406.2-2009、astmd412-1998(2002)标准测试氧指数和物理性能，测得数据如下表1：
表1氧指数及物理性能试验测试数据
通过上表测试数据可知：实施例1-5制得硅橡胶相比对照组的硅橡胶的氧指数、拉伸强度及断裂伸长率均有提高，通过分析可知本发明中加入改性羧乙基苯基次磷酸稀土盐、羟甲基苯基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、硼酸锌、硅烷偶联剂si-69及石蜡油作为阻燃剂和增韧剂可显著提高硅橡胶的韧性和阻燃性能。
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。