一种阻燃复合材料及其制备方法
【专利摘要】一种阻燃复合材料及其制备方法，涉及材料【技术领域】，复合材料包括以下质量份数的各个组分：改性有机硅树脂30-50份、碳化硅陶瓷粉10-20份、煅烧高岭土5-10份、二丁基二硫代氨基甲酸钼5-15份、阻燃剂5-10份、硅烷偶联剂3-8份、固化剂3-6份和水12-28份。本发明提供的阻燃复合材料，是树脂-陶瓷复合阻燃材料，该阻燃复合材料不仅阻燃效果十分优良，而且材料的性质稳定，具有较好的力学性能，且耐高温耐腐蚀抗氧化性能优良，能够有效保证材料的阻燃性。
【专利说明】一种阻燃复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料【技术领域】，特别涉及一种阻燃复合材料及该复合材料的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 阻燃材料是能够抑制或者延滞燃烧而自己并不容易燃烧的材料。陶瓷材料是用天 然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、 高耐磨性、耐氧化等优点。因此，陶瓷也是一种优良的阻燃材料。
[0003] 树脂阻燃涂层材料是目前使用前景较为广泛的材料，利用树脂的耐高温性能和优 良的固化性能，能够更好的保护基材。而且，在树脂中加入适当的阻燃剂，其阻燃防火效果 更为优良。但是树脂阻燃涂层受到涂层性能和组分的影响，其阻燃效果始终无法进一步提 商。
[0004] 涂层受到物理或者化学侵蚀，都会影响涂层的稳定性，从而造成阻燃性能的降低。 而且，单一的无机或者有机阻燃剂，其阻燃性能也不理想。
[0005] 申请号为201310178355. 5的专利文献"一种阻燃纳米复合材料"公开了一种阻 燃复合材料，由以下重量百分比的原料及其配比制成：树脂40-50% ;阻燃剂15-20% ;抗氧剂 0. 5-1% ;增韧剂2-5% ;纳米氧化物粉体20-25% ;余量为去离子水。由此可知，该方案即是利 用树脂、阻燃剂和纳米氧化物粉体组建的阻燃体系，其阻燃性能得到一定提高，但是以树脂 构成的材料主体缺乏稳定性，构建的阻燃体系因不同的树脂也会造成不稳定，因此，该复合 材料的阻燃性能并不理想。
[0006]
【发明内容】
本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一 种阻燃复合材料及其制备方法。
[0007] 本发明的技术方案：一种阻燃复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 改性有机硅树脂30-50份、碳化硅陶瓷粉10-20份、煅烧高岭土 5-10份、二丁基二硫代 氨基甲酸钥5-15份、阻燃剂5-10份、硅烷偶联剂3-8份、固化剂3-6份和水12-28份。
[0008] 作为优选，所述碳化硅陶瓷粉采用热压烧结法制备而成。
[0009] 作为优选，所述碳化硅陶瓷粉的平均粒径为2-5um。
[0010] 作为优选，所述阻燃剂为聚磷酸铵、硼酸锌或氰尿酸三聚氰胺。
[0011] 作为优选，所述固化剂为过氧化苯甲酰。
[0012] 一种阻燃复合材料的制备方法，制备步骤如下： (1) 将碳化硅陶瓷粉、煅烧高岭土、二丁基二硫代氨基甲酸钥和阻燃剂混合后进行研 磨，混合均匀后制成混合粉体材料； (2) 将固化剂、硅烷偶联剂和水加入到改性有机硅树脂中，不断搅拌至均匀，制成混合 液； (3) 将混合液加入到混合粉体材料中，不断搅拌，混合均匀后，放入模具中静置2-6h，即 得到阻燃复合材料。
[0013] 有益效果：本发明提供的阻燃复合材料，是树脂-陶瓷复合阻燃材料。陶瓷材料， 尤其是碳化硅陶瓷，不仅具有优良的常温力学性能，而且其高温强度优良，温度达到1600°c 也不会影响陶瓷的性能。以树脂为主体材料，加入适当的阻燃剂，然后加入碳化硅陶瓷微 粉，构成一种高效的阻燃体系。该阻燃体系，建立在一个稳定性极佳的复合材料之上，避免 了材料不稳定而造成阻燃性能降低，而且，该复合材料具有较高的耐腐蚀性，能够避免外界 腐蚀对阻燃性能的影响。
[0014] 因此，本发明提供的阻燃复合材料，不仅阻燃效果十分优良，而且材料的性质稳 定，具有较好的力学性能，且耐高温耐腐蚀抗氧化性能优良，能够有效保证材料的阻燃性。
【具体实施方式】
[0015] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0016] 实施例1 : 一种阻燃复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 改性有机硅树脂30份、碳化硅陶瓷粉10份、煅烧高岭土 5份、二丁基二硫代氨基甲酸 钥5份、聚磷酸铵阻燃剂5份、硅烷偶联剂3份、过氧化苯甲酰固化剂3份和水12份。
[0017] 其中，碳化硅陶瓷粉采用热压烧结法制备而成，平均粒径为3um。
[0018] 根据本发明提供的制备方法制备上述阻燃复合材料，步骤如下： (1) 将碳化硅陶瓷粉、煅烧高岭土、二丁基二硫代氨基甲酸钥和阻燃剂混合后进行研 磨，混合均匀后制成混合粉体材料； (2) 将固化剂、硅烷偶联剂和水加入到改性有机硅树脂中，不断搅拌至均匀，制成混合 液； (3) 将混合液加入到混合粉体材料中，不断搅拌，混合均匀后，放入模具中静置4h，即得 到阻燃复合材料。
[0019] 实施例2: 一种阻燃复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 改性有机硅树脂50份、碳化硅陶瓷粉20份、煅烧高岭土 10份、二丁基二硫代氨基甲酸 钥15份、氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10份、硅烷偶联剂8份、过氧化苯甲酰固化剂6份和水28 份。
[0020] 其中，碳化硅陶瓷粉采用热压烧结法制备而成，平均粒径为3um。
[0021] 根据本发明提供的制备方法制备上述阻燃复合材料，步骤如下： (1) 将碳化硅陶瓷粉、煅烧高岭土、二丁基二硫代氨基甲酸钥和阻燃剂混合后进行研 磨，混合均匀后制成混合粉体材料； (2) 将固化剂、硅烷偶联剂和水加入到改性有机硅树脂中，不断搅拌至均匀，制成混合 液； (3) 将混合液加入到混合粉体材料中，不断搅拌，混合均匀后，放入模具中静置6h，即得 到阻燃复合材料。
[0022] 实施例3 : 一种阻燃复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 改性有机硅树脂45份、碳化硅陶瓷粉15份、煅烧高岭土 7份、二丁基二硫代氨基甲酸 钥10份、硼酸锌阻燃剂7份、硅烷偶联剂6份、过氧化苯甲酰固化剂5份和水18份。
[0023] 其中，碳化硅陶瓷粉采用热压烧结法制备而成，平均粒径为3um。
[0024] 根据本发明提供的制备方法制备上述阻燃复合材料，步骤如下： (1) 将碳化硅陶瓷粉、煅烧高岭土、二丁基二硫代氨基甲酸钥和阻燃剂混合后进行研 磨，混合均匀后制成混合粉体材料； (2) 将固化剂、硅烷偶联剂和水加入到改性有机硅树脂中，不断搅拌至均匀，制成混合 液； (3) 将混合液加入到混合粉体材料中，不断搅拌，混合均匀后，放入模具中静置4h，即得 到阻燃复合材料。
[0025] 实施例4 : 一种阻燃复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 改性有机硅树脂40份、碳化硅陶瓷粉16份、煅烧高岭土 8份、二丁基二硫代氨基甲酸 钥12份、氰尿酸三聚氰胺阻燃剂8份、硅烷偶联剂5份、过氧化苯甲酰固化剂5份和水17 份。
[0026] 其中，碳化硅陶瓷粉采用热压烧结法制备而成，平均粒径为3um。
[0027] 根据本发明提供的制备方法制备上述阻燃复合材料，步骤如下： (1) 将碳化硅陶瓷粉、煅烧高岭土、二丁基二硫代氨基甲酸钥和阻燃剂混合后进行研 磨，混合均匀后制成混合粉体材料； (2) 将固化剂、硅烷偶联剂和水加入到改性有机硅树脂中，不断搅拌至均匀，制成混合 液； (3) 将混合液加入到混合粉体材料中，不断搅拌，混合均匀后，放入模具中静置4h，即得 到阻燃复合材料。
[0028] 实施例5 : 一种阻燃复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 改性有机硅树脂35份、碳化硅陶瓷粉16份、煅烧高岭土 6份、二丁基二硫代氨基甲酸 钥8份、阻燃剂6份、硅烷偶联剂7份、过氧化苯甲酰固化剂5份和水15份。
[0029] 其中，碳化硅陶瓷粉采用热压烧结法制备而成，平均粒径为3um。
[0030] 作为优选，所述阻燃剂为聚磷酸铵、硼酸锌或氰尿酸三聚氰胺。
[0031] 根据本发明提供的制备方法制备上述阻燃复合材料，步骤如下： (1) 将碳化硅陶瓷粉、煅烧高岭土、二丁基二硫代氨基甲酸钥和阻燃剂混合后进行研 磨，混合均匀后制成混合粉体材料； (2) 将固化剂、硅烷偶联剂和水加入到改性有机硅树脂中，不断搅拌至均匀，制成混合 液； (3) 将混合液加入到混合粉体材料中，不断搅拌，混合均匀后，放入模具中静置4h，即得 到阻燃复合材料。
[0032] 根据申请号为201310178355. 5的专利文献"一种阻燃纳米复合材料"公开的技术 方案制备阻燃复合材料，为对照组；对上述【具体实施方式】和对照组复合材料进行阻燃性能 的测定，结果如下： 表1阻燃复合材料阻燃性能测定
【权利要求】
1. 一种阻燃复合材料，其特征在于，包括以下质量份数的各个组分： 改性有机硅树脂30-50份、碳化硅陶瓷粉10-20份、煅烧高岭土 5-10份、二丁基二硫代 氨基甲酸钥5-15份、阻燃剂5-10份、硅烷偶联剂3-8份、固化剂3-6份和水12-28份。
2. 根据权利要求1所述的阻燃复合材料，其特征在于：所述碳化硅陶瓷粉采用热压烧 结法制备而成。
3. 根据权利要求1或2所述的阻燃复合材料，其特征在于：所述碳化硅陶瓷粉的平均 粒径为2-5um。
4. 根据权利要求1所述的阻燃复合材料，其特征在于：所述阻燃剂为聚磷酸铵、硼酸锌 或氰尿酸三聚氰胺。
5. 根据权利要求1所述的阻燃复合材料，其特征在于：所述固化剂为过氧化苯甲酰。
6. -种根据权利要求1所述的阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下： (1) 将碳化硅陶瓷粉、煅烧高岭土、二丁基二硫代氨基甲酸钥和阻燃剂混合后进行研 磨，混合均匀后制成混合粉体材料； (2) 将固化剂、硅烷偶联剂和水加入到改性有机硅树脂中，不断搅拌至均匀，制成混合 液； (3) 将混合液加入到混合粉体材料中，不断搅拌，混合均匀后，放入模具中静置2-6h，即 得到阻燃复合材料。
【文档编号】C08K3/32GK104371323SQ201410595456
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】刘莉, 王爽, 刘晓东 申请人:苏州莱特复合材料有限公司