专利名称：一种纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种液体硅橡胶及其制备方法，具体说，是涉及一种纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶及其制备方法，属于硅橡胶材料技术领域。
背景技术：
织造纤维布或非织造纤维布，包括:玻璃纤维布、聚酰氨纤维布、醋酸纤维布、无纺聚酯纤维布等，硅橡胶是其涂覆材料之一。这些涂覆硅橡胶的纤维布制品，具有良好的使用性能，例如:耐温，耐化学腐蚀，断裂强度、撕裂强度高等，现已广泛运用于建筑、电气绝缘管道柔性连接、化工防腐和密封等领域。硅橡胶分子是以-S1-O-键组成主键，这种键的离解能极大。传统的硅橡胶涂层是将固体混炼胶用非极性溶剂溶解配制而成。这些非极性溶剂大多数为有毒、易燃品，例如:汽油、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯酯等，在实际使用过程中不仅污染环境，影响作业工人的身体健康，而且还存在不安全生产隐患。
发明内容
针对现有技术存在的上述 缺陷，本发明的目的是提供一种具有良好的阻燃性、粘接能力及环保性能的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶及其制备方法，以满足涂覆硅橡胶的纤维布制品的广泛应用要求。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下:一种纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶，由A组分与B组分按质量比为1: 10 10: I组成；其中，A组分的组成配方如下:基胶100质量份钼金络合物0.2 1.0质量份增粘剂0.2 5.0质量份；B组分的组成配方如下:
基胶100质量份
含氢聚硅氧烷0.5 5质量份
炔醇类抑制剂0.02 0.2质量份
增粘剂0.2 5.0质量份；所述基胶的组成配方如下:聚硅氧烷I20 40%
聚硅氧烷II20 40%
聚硅氧烷IIII 10%
二氧化硅15 25%
阻燃剂15 25%;上述百分比均为质量百分比，且所述组成的质量百分比之和为100% ;所述的聚硅氧烷I是在25°c测定的粘度为5000 lOOOOcp、乙烯基含量为0.25 0.5wt.%的乙烯基封端的有机聚硅氧烷；所述的聚硅氧烷II是在25°C测定的粘度为1500 5000cp、乙烯基含量为0.5 1.0wt.%的乙烯基封端的有机聚硅氧烷；所述的聚硅氧烷III是在25°C测定的粘度为250 1500cp、乙烯基含量为I IOwt.%的乙烯基封端的有机聚硅氧烷；所述的乙烯基封端的有机聚硅氧烷的组成通式为:R2SiO(SiRR’ 0)nSiR2，其中的R为乙烯基，R’为乙稀基或甲基。一种所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶的制备方法，包括如下步骤:a)制备基胶①将80 100%配方量的聚硅氧烷I及配方量的聚硅氧烷I1、二氧化硅和阻燃剂加入捏合机中，在室温下捏合I 2小时；②升温至150 160°C，然后恒温捏合I 2小时；③抽真空，在真空条件下于150 160°C继续捏合2 4小时，然后停止抽真空，降温至110 130°C，加入余下配方量的聚硅氧烷I和配方量的聚硅氧烷III，混合均匀，即得所述的基胶；b)制备A组分取基胶100质量份，再加入配方量的钼金络合物和增粘剂，混合均匀，即得所述的A组分；c)制备B组分取基胶100质量份，再加入配方量的含氢聚硅氧烷、炔醇类抑制剂和增粘剂，混合均匀，即得所述的B组分；d)将制得的A组分和B组分按质量比为1: 10 10:1混合均匀，即得所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶。作为进一步优选方案，所述的钼金络合物是由氯钼酸与二乙烯基二甲基二硅氧烷形成，且其中的钼含量为1000 5000ppm。作为进一步优选方案，所述的增粘剂选自乙稀基二甲氧基娃烧、乙稀基二乙氧基硅烷、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y _(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基二乙氧基娃烧中的任意一种或二种以上的混合物。作为进一步优选方案，所述的含氢聚硅氧烷中的含氢量为0.2 1.2wt.%，聚合度为20 50。作为进一步优选方案，所述的炔醇类抑制剂是由乙炔基-1-环己醇与2-甲基-3-丁炔-2-醇按质量比为1:1 5:1混合而成。作为进一步优选方案，所述的二氧化硅是经硅烷偶联剂作憎水处理后的气相二氧化硅或沉淀法二氧化硅。作为进一步优选方案，所述的阻燃剂经硅烷偶联剂作憎水处理。作为进一步优选方案，所述的阻燃剂选自氢氧化铝、三氧化二锑、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、云母粉中的任意一种或二种以上的混合物。作为更进一步优选方案，所述的经硅烷偶联剂作憎水处理，是指将被处理物与硅烷偶联剂按质量比为5: I 10:1混合后，在120 130°C搅拌反应5 7小时；所述
的硅烷偶联剂选自六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基环硅氧烷中的任意一种或二种以上的混合物。本发明提供的液体硅橡胶具有极佳的流动性、阻燃性和较强的粘接能力，不需添加仍何有机溶剂，可直接施涂于各种纤维布上，然后在不高于150°C的烘道中加热5 10分钟，即可得到富有光泽，手感上乘的涂覆硅橡胶的纤维布制品，所述纤维布制品适用温度广(-70 230°C )，耐候性优良，耐臭氧、光及气候老化，具有高绝缘性能(介电常数为3
3.2，击穿电压为20 50KV/mm)，柔性好，表面摩擦力大，弹性好，耐化学腐蚀，不含各种有害物质，符合美国及欧洲食品检验标准，可满足电器绝缘、非金属补偿器、防腐、耐温、建筑密封、高温防腐等领域的材料应用要求。因此，与现有技术相比，本发明提供的一种纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶具有显著性进步和有益效果，具有耐温、耐腐、绝缘、无毒等诸多优点，适用范围广，且其制备方法简单易行，成本低廉，适合规模化生产，具有工业化应用价值。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步详细、完整的说明。实施例1a)制备基胶①在1000L捏合机中加入400kg粘度为10000cp(25°C)、乙烯基含量为0.45wt.%的聚硅氧烷I，370kg粘度为4000cp (25 0C )、乙烯基含量为0.68wt.%的聚硅氧烷11，240kg经硅烷偶联剂作憎水处理后的二氧化硅和250kg经硅烷偶联剂作憎水处理后的阻燃剂，捏合成团后继续在室温下捏合2小时；②升温至150 160°C，然后恒温捏合I小时；③抽真空至真空度为0.8MPa，在真空条件下于150 160°C继续捏合2小时，然后停止抽真空，降温至120°C，加入50kg粘度为10000cp(25°C )、乙烯基含量为0.45wt.%的聚硅氧烷I和20kg粘度为500cp(25°C )、乙烯基含量为2.5wt.%的聚硅氧烷III，混合均匀，即得所述的基胶；b)制备A组分取基胶100kg，再加入250g钼金络合物和1.5kg增粘剂，混合均匀，即得所述的A组分；c)制备B组分取基胶100kg,再加入800g含氢聚娃氧烧、30g炔醇类抑制剂和1.5kg增粘剂,混合均匀，即得所述的B组分；d)将制得的A组分和B组分混合均匀，即 得所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶。将制得的上述液体硅橡胶直接施涂于玻璃纤维布上，经150°C烘烤5分钟，即得到厚度为0.01 1.5_、涂层粘接牢固、手感柔软、阻燃性为Vtl级、富有光泽的涂覆硅橡胶的玻璃复合纤维布。实施例2a)制备基胶①在1000L捏合机中加入400kg粘度为10000cp(25°C)、乙烯基含量为0.45wt.%的聚硅氧烷I，350kg粘度为4000cp (25 0C )、乙烯基含量为0.68wt.%的聚硅氧烷11，240kg经硅烷偶联剂作憎水处理后的二氧化硅和250kg经硅烷偶联剂作憎水处理后的阻燃剂，捏合成团后继续在室温下捏合I小时；②升温至150 160°C，然后恒温捏合2小时；③抽真空至真空度为0.8MPa，在真空条件下于150 160°C继续捏合4小时，然后停止抽真空，降温至120°C，加入90kg粘度为500cp (25°C )、乙烯基含量为2.5wt.%的聚硅氧烷III，混合均匀，即得所述的基胶；b)制备A组分取基胶100kg，再加入500g钼金络合物和2.5kg增粘剂，混合均匀，即得所述的A组分；c)制备 B组分取基胶100kg,再加入2kg含氢聚娃氧烧、IOOg炔醇类抑制剂和2.5kg增粘剂,混合均匀，即得所述的B组分；d)将制得的A组分和B组分混合均匀，即得所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶。将制得的上述液体硅橡胶直接施涂于聚酰氨纤维布上，经150°C烘烤5分钟，即得到厚度为0.01 1.5_、涂层粘接牢固、手感柔软、阻燃性为Vtl级、富有光泽的涂覆硅橡胶的聚酰氨复合纤维布。对二氧化硅使用硅烷偶联剂作憎水处理的操作如下:将二氧化硅加入带搅拌功能的反应容器中，升温同时将硅烷偶联剂喷入反应容器中，升温到120 130°C，保温搅拌反应5 7，然后真空脱出副产物；二氧化硅与硅烷偶联剂的质量比为5:1 10:1。对阻燃剂使用硅烷偶联剂作憎水处理的操作如下:将阻燃剂加入带搅拌功能的反应容器中，升温同时将硅烷偶联剂喷入反应容器中，升温到120 130°C，保温搅拌反应5 7，然后真空脱出副产物；阻燃剂与硅烷偶联剂的质量比为5:1 10:1。所述的硅烷偶联剂选自六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基环硅氧烷中的任意一种或二种以上的混合物。实施例中所述的钼金络合物优选为由氯钼酸与二乙烯基二甲基二硅氧烷形成，且其中的钼含量为1000 5000ppm。实施例中所述的增粘剂优选为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y _(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或二种以上的混合物。实施例中所述的含氢聚娃氧烧中的含氢量优选为0.2 1.2wt.聚合度优选为20 50。实施例中所述的炔醇类抑制剂优选由乙炔基-1-环己醇与2-甲基-3- 丁炔-2-醇按质量比为1:1 5:1混合而成。实施例中所述的二氧化硅为气相二氧化硅或沉淀法二氧化硅，所述的气相二氧化硅的比表面积优选为150 400m2/g，所述的沉淀法二氧化硅的比表面积优选为150 220m2/g。实施例中所述的阻燃剂优选为氢氧化铝、三氧化二锑、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、云母粉中的任意一种或二种以上的混合物。实施例中所述的聚硅氧烷I是由100质量份的八甲基环四硅氧烷、0.2 0.5质量份的四乙烯基甲二乙烯基二硅氧烷，在硅醇钾催化作用下，于140°C恒温聚合4小时，然后用二氧化碳 中和2小时，再升温到180°C，在500泊的真空条件下脱出低分子物制备而得。实施例中所述的聚硅氧烷II是由100质量份的八甲基环四硅氧烷、0.1 0.2质量份的四乙烯基甲二乙烯基二硅氧烷、10 30质量份的四甲基-四乙烯基环四硅氧烷，在硅醇钾催化作用下，于140°C恒温聚合4小时，然后用二氧化碳中和2小时，再升温到180°C，在500泊的真空条件下脱出低分子物制备而得。实施例中所述的聚硅氧烷III是由100质量份的八甲基环四硅氧烷、0.2质量份的四乙烯基甲二乙烯基二硅氧烷，8质量份的四甲基-四乙烯基环四硅氧烷、在硅醇钾催化作用下，于140恒温聚合4小时，然后用二氧化碳中和2小时，再升温到180°C，在500泊的真空条件下脱出低分子物制备而得。实施例中所述的含氢聚硅氧烷是由四甲基环四硅氧烷、四甲基二硅氧烷或全含氢硅油与DMC经大孔径阳离子交换树脂作用下预聚而成；反应温度为40 60°C，反应时间为2 6小时，反应完结束后，滤去阳离子交换树脂，升温到140 160°C，真空脱出低子物，即得。例如，由全含氢硅油与DMC制备含氢量为0.8%、粘度为60cs含氢聚硅氧烷的操作如下:在玻璃瓶中加入100质量份的DMC、100质量份的全含氢硅油以及20质量份的大孔径阳离子交换树脂，升温到40°C，保温反应4小时后，滤去阳离子交换树脂，再升温到140°C，通入氮气，真空脱出残留低分子物，即得目标物。最后有必要在此指出的是:以上内容只用于对本发明作进一步详细说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶，其特征在于:由A组分与B组分按质量比为1: 10 10:1组成；其中， A组分的组成配方如下: 基胶100质量份 钼金络合物0.2 1.0质量份 增粘剂0.2 5.0质量份； B组分的组成配方如下:基胶100质量份含氢聚硅氧烷0.5 5质 量份炔醇类抑制剂0.02 0.2质量份增粘剂0.2 5.0质量份 所述基胶的组成配方如下:聚硅氧烷I20 40%聚硅氧烷II20 40%聚硅氧烷IIII 10%二氧化硅15 25%阻燃剂15 25% 上述百分比均为质量百分比，且所述组成的质量百分比之和为100% ;所述的聚硅氧烷I是在25°C测定的粘度为5000 lOOOOcp、乙烯基含量为0.25 0.5wt.%的乙烯基封端的有机聚硅氧烷；所述的聚硅氧烷II是在25°C测定的粘度为1500 5000cp、乙烯基含量为0.5 1.0wt.%的乙烯基封端的有机聚硅氧烷；所述的聚硅氧烷III是在25°C测定的粘度为250 1500cp、乙烯基含量为I IOwt.%的乙烯基封端的有机聚硅氧烷；所述的乙烯基封端的有机聚硅氧烷的组成通式为:R2SiO(SiRR’ 0)nSiR2，其中的R为乙烯基，R’为乙烯基或甲基。
2.根据权利要求1所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶，其特征在于:所述的钼金络合物是由氯钼酸与二乙烯基二甲基二硅氧烷形成，且其中的钼含量为1000 5000ppm。
3.根据权利要求1所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶，其特征在于:所述的增粘剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或二种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶，其特征在于:所述的含氢聚硅氧烷中的含氢量为0.2 1.2wt.%，聚合度为20 50。
5.根据权利要求1所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶，其特征在于:所述的炔醇类抑制剂是由乙炔基-1-环己醇与2-甲基-3-丁炔-2-醇按质量比为1:1 5:1混合而成。
6.根据权利要求1所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶，其特征在于:所述的二氧化硅是经硅烷偶联剂作憎水处理后的气相二氧化硅或沉淀法二氧化硅。
7.根据权利要求1所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶，其特征在于:所述的阻燃剂选自氢氧化铝、三氧化二锑、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、云母粉中的任意一种或二种以上的混合物。
8.根据权利要求7所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶，其特征在于:所述的阻燃剂经硅烷偶联剂作憎水处理。
9.根据权利要求6或8所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶，其特征在于:所述的经硅烷偶联剂作憎水处理，是指将被处理物与硅烷偶联剂按质量比为5:1 10:1混合后，在120 130°C搅拌反应5 7小时；所述的硅烷偶联剂选自六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基环硅氧烷中的任意一种或二种以上的混合物。
10.一种权利要求1所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: a)制备基胶 ①将80 100%配方量的聚硅氧烷I及配方量的聚硅氧烷I1、二氧化硅和阻燃剂加入捏合机中，在室温下捏合I 2小时； ②升温至150 160°C，然后恒温捏合I 2小时； ③抽真空，在真空条件下于150 160°C继续捏合2 4小时，然后停止抽真空，降温至110 130°C，加入余下配方量的聚硅氧烷I和配方量的聚硅氧烷III，混合均匀，即得所述的基胶； b)制备A组分 取基胶100质量份，再加入配方量的钼金络合物和增粘剂，混合均匀，即得所述的A组分； c)制备B组分 取基胶100质量份，再加入配方量的含氢聚硅氧烷、炔醇类抑制剂和增粘剂，混合均匀，即得所述的B组分； d)将制得的A组分和B组分按质量比为1: 10 10:1混合均匀，即得所述的纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶。
全文摘要
本发明公开了一种纤维材料涂布用阻燃液体硅橡胶及其制备方法。所述的液体硅橡胶是由A组分与B组分按质量比为1∶10～10∶1组成；其中，A组分是由基胶、铂金络合物和增粘剂按一定配比组成，B组分是由基胶、含氢聚硅氧烷、炔醇类抑制剂和增粘剂按一定配比组成，所述基胶是由三种不同粘度和乙烯基含量的乙烯基封端的有机聚硅氧烷与二氧化硅和阻燃剂按一定配比组成。所述的液体硅橡胶的制备包括基胶制备、A组分制备、B组分制备、将制得的A组分和B组分按质量比混合均匀。本发明的液体硅橡胶具有耐温、耐腐、绝缘、无毒、环保、低能耗等诸多优点，可直接施涂于各种纤维布上，适用范围广，且其制备方法简单易行，成本低，具有工业应用价值。
文档编号C08K3/22GK103173018SQ20111043986
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者王超, 徐文俊, 陆磊, 彭征 申请人:江苏天辰硅材料有限公司