本发明涉及硅橡胶技术领域，尤其涉及一种耐老化高阻燃硅橡胶复合材料。
背景技术：
硅橡胶是以si-o交替为主链，侧链为有机基团的半无机半有机聚合物。它既具有有机高分子的柔顺性，又具有无机高分子的耐热性，目前已被广泛应用于航天航空、国防军工、石油化工、医疗卫生、机械制造、电子电器、建筑建材、汽车、船舶等国民经济的各个领域。虽然硅橡胶具有优良的性能，但是其作为有机物质阻燃性能不是很好，在航空航天以及国防军工等特殊领域中使用时存在阻燃性不是很理想、耐老化性能欠佳的缺陷，限制了其的应用。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐老化高阻燃硅橡胶复合材料，其耐热性和耐老化性好，阻燃性能优异。
本发明提出的一种耐老化高阻燃硅橡胶复合材料，其原料按重量份包括：硅橡胶100份、三元乙丙橡胶20-35份、聚碳酸酯3-15份、氧化锌2-3.8份、硬脂酸0.01-0.05份、硫磺0.8-1.3份、过氧化二异丙苯0.5-1.2份、氧化铁1-5份、二氧化钛1-5份、玻璃纤维1-2.5份、溴甲基对叔辛基苯酚甲醛树脂0.3-2.5份、氰尿酸三聚氰胺10-25份、硅油1-2.5份、硅烷偶联剂0.05-0.15份、硬脂酸锌0.01-0.035份、促进剂0.3-0.9份、防老剂0.5-2份、阻燃剂5-13份；
其中，所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵的混合物。
优选地，所述硅橡胶为甲基乙烯基苯基硅橡胶。
优选地，所述二氧化钛为改性二氧化钛；所述改性二氧化钛按照以下工艺进行制备：将二氧化钛加入氢氧化钠水溶液中，搅拌均匀后在120-135℃下进行水热反应55-72h，反应结束后过滤、洗涤，然后加入盐酸中进行质子交换，之后经离心、洗涤、干燥得到物料a；将物料a与硅烷偶联剂a-151加入乙醇中混合均匀，升温至55-65℃后搅拌30-50min，过滤、洗涤、干燥得到所述改性二氧化钛。
优选地，所述改性二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将0.5-1.5份二氧化钛加入20-35份浓度为4-6mol/l的氢氧化钠水溶液中，搅拌均匀后在120-135℃下进行水热反应55-72h，反应结束后过滤，用浓度为0.15-0.25mol/l的盐酸洗涤后用水洗涤，然后加入浓度为0.5-0.8mol/l的盐酸中进行质子交换5-10h，之后经离心、洗涤至中性后干燥得到物料a；按重量份将10-25份物料a与0.1-0.5份硅烷偶联剂a-151加入30-50份乙醇中混合均匀，升温至55-65℃后搅拌30-50min，过滤、洗涤、干燥得到所述改性二氧化钛。
优选地，所述硅油为羟基硅油和甲基硅油按重量比为1-4：6-17的混合物。
优选地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-580、硅烷偶联剂a-151、硅烷偶联剂kh-560中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述促进剂为促进剂tmtd、促进剂m中的一种或者两种的混合物。
优选地，所述防老剂为防老剂h、防老剂4040、防老剂aw中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述阻燃剂中，间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵的重量比为20-35：2-7：1-3：9-20。
本发明所述耐老化高阻燃硅橡胶复合材料，其以硅橡胶为主料，同时加入了三元乙丙橡胶和聚碳酸酯与其配合，并调节了三者的比例，使三者发挥最佳的协同作用，在保持较低成本的前提下，显著提高了复合材料的加工性能、耐低温性能、弹性、耐热和耐老化性能；以硫磺、过氧化二异丙苯为硫化剂，同时加入了溴甲基对叔辛基苯酚甲醛树脂与其配合，实现了体系的共硫化，同时使得到的复合材料具有优异的耐老化性能和耐热降解性能；优选方式改性二氧化钛的制备过程中，首先将二氧化钛通过水热反应得到了二氧化钛纳米管即物料a，将二氧化钛纳米管以硅烷偶联剂a-151为改性剂进行了改性，得到了改性二氧化钛，将得到的改性二氧化钛加入体系中，在体系中分散均匀，一方面与氧化铁、玻璃纤维配合显著提高了复合材料的力学性能和耐老化性能，另一方面，在复合材料燃烧的过程中，改性二氧化钛可作为骨架形成网络架构，使无定形炭颗粒附着在网络骨架上进而生成连续致密且少孔的阻隔炭层，与体系中间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵组成的阻燃剂配合，促进了体系的成炭反应，延缓了体系在高温下的热失重过程，提高了体系的残炭量，提升了复合材料的极限氧指数，消除了复合材料的熔滴行为，在提高复合材料阻燃性能的同时有效地避免了复合材料的力学性能损失。
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
本发明提出的一种耐老化高阻燃硅橡胶复合材料，其原料按重量份包括：硅橡胶100份、三元乙丙橡胶35份、聚碳酸酯3份、氧化锌3.8份、硬脂酸0.01份、硫磺1.3份、过氧化二异丙苯0.5份、氧化铁5份、二氧化钛1份、玻璃纤维2.5份、溴甲基对叔辛基苯酚甲醛树脂0.3份、氰尿酸三聚氰胺25份、硅油1份、硅烷偶联剂0.15份、硬脂酸锌0.01份、促进剂0.9份、防老剂0.5份、阻燃剂13份；
其中，所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵的混合物。
实施例2
本发明提出的一种耐老化高阻燃硅橡胶复合材料，其原料按重量份包括：硅橡胶100份、三元乙丙橡胶20份、聚碳酸酯15份、氧化锌2份、硬脂酸0.05份、硫磺0.8份、过氧化二异丙苯1.2份、氧化铁1份、二氧化钛5份、玻璃纤维1份、溴甲基对叔辛基苯酚甲醛树脂2.5份、氰尿酸三聚氰胺10份、硅油2.5份、硅烷偶联剂0.05份、硬脂酸锌0.035份、促进剂0.3份、防老剂2份、阻燃剂5份；
其中，所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵的混合物。
实施例3
本发明提出的一种耐老化高阻燃硅橡胶复合材料，其原料按重量份包括：硅橡胶100份、三元乙丙橡胶32份、聚碳酸酯4份、氧化锌3.2份、硬脂酸0.018份、硫磺1.1份、过氧化二异丙苯0.7份、氧化铁4.6份、二氧化钛1.8份、玻璃纤维2.1份、溴甲基对叔辛基苯酚甲醛树脂0.7份、氰尿酸三聚氰胺22份、硅油1.6份、硅烷偶联剂0.13份、硬脂酸锌0.018份、促进剂0.8份、防老剂1份、阻燃剂12份；
其中，所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵的混合物，且间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵的重量比为20：7：1：20；
所述硅橡胶为甲基乙烯基苯基硅橡胶；
所述二氧化钛为改性二氧化钛；所述改性二氧化钛按照以下工艺进行制备：将二氧化钛加入氢氧化钠水溶液中，搅拌均匀后在130℃下进行水热反应66h，反应结束后过滤、洗涤，然后加入盐酸中进行质子交换，之后经离心、洗涤、干燥得到物料a；将物料a与硅烷偶联剂a-151加入乙醇中混合均匀，升温至60℃后搅拌40min，过滤、洗涤、干燥得到所述改性二氧化钛；
所述硅油为羟基硅油和甲基硅油按重量比为4：6的混合物；
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-580；
所述促进剂为促进剂tmtd；
所述防老剂为防老剂h。
实施例4
本发明提出的一种耐老化高阻燃硅橡胶复合材料，其原料按重量份包括：硅橡胶100份、三元乙丙橡胶26份、聚碳酸酯13份、氧化锌2.6份、硬脂酸0.038份、硫磺0.9份、过氧化二异丙苯1份、氧化铁1.8份、二氧化钛4.3份、玻璃纤维1.6份、溴甲基对叔辛基苯酚甲醛树脂2份、氰尿酸三聚氰胺16份、硅油2.1份、硅烷偶联剂0.07份、硬脂酸锌0.031份、促进剂0.6份、防老剂1.8份、阻燃剂6份；
其中，所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵的混合物，且间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵的重量比为35：2：3：9；
所述改性二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将0.5份二氧化钛加入35份浓度为4mol/l的氢氧化钠水溶液中，搅拌均匀后在135℃下进行水热反应55h，反应结束后过滤，用浓度为0.25mol/l的盐酸洗涤后用水洗涤，然后加入浓度为0.5mol/l的盐酸中进行质子交换10h，之后经离心、洗涤至中性后干燥得到物料a；按重量份将10份物料a与0.5份硅烷偶联剂a-151加入30份乙醇中混合均匀，升温至65℃后搅拌30min，过滤、洗涤、干燥得到所述改性二氧化钛；
所述硅油为羟基硅油和甲基硅油按重量比为1：17的混合物；
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂a-151、硅烷偶联剂kh-560的混合物，且硅烷偶联剂a-151、硅烷偶联剂kh-560的重量比为4:5；
所述促进剂为促进剂m；
所述防老剂为防老剂4040、防老剂aw的混合物，且防老剂4040、防老剂aw的重量比为4:7。
实施例5
本发明提出的一种耐老化高阻燃硅橡胶复合材料，其原料按重量份包括：硅橡胶100份、三元乙丙橡胶27份、聚碳酸酯11份、氧化锌3.1份、硬脂酸0.03份、硫磺1份、过氧化二异丙苯0.8份、氧化铁3份、二氧化钛2.8份、玻璃纤维1.9份、溴甲基对叔辛基苯酚甲醛树脂2份、氰尿酸三聚氰胺18份、硅油1.8份、硅烷偶联剂0.1份、硬脂酸锌0.03份、促进剂0.7份、防老剂1份、阻燃剂10份；
其中，所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵的混合物，且间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、葫芦脲、氢氧化镁、聚磷酸铵的重量比为28：6：2：17；
所述硅橡胶为甲基乙烯基苯基硅橡胶；
所述改性二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将1.5份二氧化钛加入20份浓度为6mol/l的氢氧化钠水溶液中，搅拌均匀后在120℃下进行水热反应72h，反应结束后过滤，用浓度为0.15mol/l的盐酸洗涤后用水洗涤，然后加入浓度为0.8mol/l的盐酸中进行质子交换5h，之后经离心、洗涤至中性后干燥得到物料a；按重量份将25份物料a与0.1份硅烷偶联剂a-151加入50份乙醇中混合均匀，升温至55℃后搅拌50min，过滤、洗涤、干燥得到所述改性二氧化钛；
所述硅油为羟基硅油和甲基硅油按重量比为3：11的混合物；
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-580、硅烷偶联剂a-151、硅烷偶联剂kh-560的混合物，且硅烷偶联剂kh-580、硅烷偶联剂a-151、硅烷偶联剂kh-560的重量比为5:7:3；
所述促进剂为促进剂tmtd、促进剂m的混合物，且促进剂tmtd、促进剂m的重量比为4:3；
所述防老剂为防老剂h、防老剂4040、防老剂aw的混合物，且防老剂h、防老剂4040、防老剂aw的重量比为5:7:1。
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。