阻燃性硅橡胶的研究进展
无卤阻燃硅橡胶材料性能研究
无 卤阻燃硅橡胶材料性 能研 究
盛旭敏 ，李又 兵 ，史文 ，张媛媛 （ 重庆 理 工大 学材 料科 学与 工程学 院，重庆 市 ，４ ０ ０ ０ ５ ４ ）
摘要：考察 了无 卤阻燃剂 氢氧化铝 （ Ａ ＴＨ） 、聚磷酸铵 （ Ａ Ｐ Ｐ） 、金属氧化物三氧化 二铁 （ Ｆ ｅ 。 ｏ， ）对 甲基 乙烯基 硅橡胶 （ ＭＶ Ｑ ）阻燃性能及拉 伸性 能的影响。结果表 明：硅橡胶 中添加 ３ ｏ份 ＡＴ Ｈ 后 ，材料氧指数达到 ３ ２ ％；在
扫描 电子 显微 镜 ，Ｊ Ｓ Ｍ６ ４ ６ ０ Ｌ Ｖ， 日本 电子株 式会
社。
１ ． ３基本 配方
２ 结果 与讨论
基本 配方 （ 质 量份 ） ： 硅 橡胶 １ ｏ ０ ； 白炭黑 ３ ０ ；
硅油 １ ． ５ ；双二 五 ２ ；氢 氧化 铝 、聚磷 酸铵 、三 氧 化 二铁变 量 。 １ ． ４试样 制备
授 ，硕 士，主要从事 高分 子材料成型加工 及改性方面 的 教学及科研 。
Ｃ ＭＴ ５ １ ０ ５ ，深 圳市 新三 思材料 检测 有 限公 司 ；氧
橡塑资源利用
指 数仪 ， ＸＹ Ｃ ． ７ ５ ， 承 德市 金建检 测仪器 有 限公 司；
５ ０ ｍｍ／ ｍｉ ｎ 。材料 形态微观 形貌 取试 样液氮 脆 断断 面观 察 。观 察之 前 ，断面进 行 了真空镀 金处 理 。
系无 明 显 协 同阻 燃作 用 。
关键词 ：无 卤阻燃剂 ；硅橡胶 ；阻燃 ＤＯ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｃ ｎ ． １ ２ － １ ３ ５ ０ （ ｔ ￣． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ １
引言
脱醇型RTV-1阻燃硅橡胶的制备与性能研究
胶 工
业
２ ０ １ ３年第 ６ Ｏ卷
脱 醇 型 ＲＴ Ｖ 一 １阻燃硅 橡 胶 的制 备 与性 能 研 究
李 建隆 ， 王安营， 段继海， 李 兴建
（ 青 岛 科技 大学 化 工 学 院 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ４ ２ ）
摘要 ： 以 碱催 化 平 衡 聚合 法 制 备 的 ａ ， 二 羟 基 聚 二 甲基 硅 氧烷 为 基胶 制 备 脱 醇 型 Ｒ ＴＶ一 １阻 燃 硅 橡 胶 ， 研 究 阻燃
剂 三 聚 氰胺 聚磷 酸 盐 （ ＭＰ Ｐ ） 用量 对 脱 醇 型 ＲＴ Ｖ １ 硅橡胶阻燃性能 、 物 理 性 能 和 热 稳 定 性 能 的 影 响 。结 果 表 明 ： 当 阻 燃 剂 ＭＰ Ｐ用量 超 过 ３ ０份 时 ， 硅橡 胶 的 阻燃 性 能 达 到 美 国 ＡＮＳ Ｉ ／ ＵＬ ９ ４ ２ ｏ １ ｏ标 准 Ｖ一 ０级 。 随 着 阻 燃 剂 ＭＰ Ｐ用 量 的增 大 ， 硅 橡胶 的 热释 放 速 率 峰 值 和 烟 气 释放 速 率 减 小 ， 邵尔 Ａ型硬度 、 拉 仲强度和撕裂强 度增大 ， 拉 断 伸 长 率 呈 减 小 趋 势 。与 未 添加 阻燃 剂 ＭＰ Ｐ的硅 橡 胶 相 比 ， 阻 燃 剂 ＭＰ Ｐ填 充 硅 橡 胶 的初 始分 解 温 度 下 降 。
燃 剂在 燃烧 时无 有 害气 体 释 放 ， 燃烧 残 渣 也 不会
对 环境 造成 污染 ， 但氢 氧化镁 、 氢氧 化铝 只有在 用 量 较大 时才具 有 明 显 的 阻燃 效 果 ， 而 大量 填 充 氢 氧化镁 等 会 对 硅 橡 胶 的 物 理 性 能 等 产 生 较 大 损
害＿ ３ ］ 。 目前膨 胀 型 阻 燃 剂 作 为无 卤化 发 展 的 方
硅橡胶性能及其研究进展
硅橡胶性能及其研究进展【摘要】近年来，我国的工业水平不断提高。
硅橡胶在工业生产中发展成为一种重要的材料，对它的性能研究具有十分重要的意义，同时对促进材料的利用和工业的发展有一定作用。
笔者在本文中针对110和107两种硅橡胶的性能进行分析研究。
【关键字】硅橡胶、性能研究、研究进展一、前言硅橡胶的分子主链是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，对它性能的研究有助于提高产品的质量水平，找准应用领域，为相应的医疗领域、军事领域做出更大的贡献。
二、硅橡胶基本情况1、基本结构像丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)和天然橡胶(NR)等碳-碳键的聚合物，其分子链上存在不饱和键，但硅橡胶是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，在其主链上没有不饱和键。
对有机聚合物来讲，不饱和键是其硫化的化学活性区域，并且该区域会由于紫外线、臭氧、光照和热量的作用而降解。
硅-氧键的高键能，完全饱和的基本结构以及过氧化物硫化是保持硅橡胶良好耐热和耐天候性能的关键所在。
除了更高的键能，对于碳原子而言，更大的硅原子也提供了更大的自由空间，使硅橡胶玻璃化温度低，透气性能更好。
由于应用上的不同，透气性能可能是优点亦有可能是缺点。
2、硅橡胶的合成硅橡胶合成的简要过程是：砂石或二氧化硅还原为单体硅→于300℃左右温度下，以铜作催化剂，硅与甲基氯化物相互作用→形成甲基氯化硅的混合物(一元、二元或三元)→通过蒸馏分离出二甲基氯化硅→二甲基氯化硅水解成硅烷又迅速合成为线型或环型硅氧烷→线型硅氧烷在氢氧化钾(KOH)的帮助下，形成四元双甲基环状体(D4)→在KOH存在下，D4聚合，链终止导致过程的完成。
3、硅氧烷的硫化硅氧烷一般使用过氧化物硫化，以优化其耐高温能力。
硅氧烷中含的乙烯基可被硫黄硫化，但硫键的低热敏性导致硅橡胶的热稳定性能容易受到破坏。
铂硫化体系也是硅橡胶硫化常用的，带来的性能包括：低挥发性、紧密的表面硫化、在任何介质中的超快硫化，铂硫化体系具有比传统过氧化硫化对应物略低的热稳定性能。
阻燃硅橡胶材料的制备与性能分析
摘要硅橡胶材料是一种优良的绝缘橡胶材料，具有耐臭氧、耐高温等特点。
但这种材料的最大缺点是具有易燃性，需要有良好性能的阻燃剂来克服这一缺点。
本文分析了阻燃硅橡胶的制备与性能，探讨了几种常用阻燃剂对硅橡胶的阻燃影响，以提升这种材料的阻燃性能，扩大其适用范围。
关键词硅橡胶材料；阻燃剂；制备；性能分析中图分类号 tq33 文献标识码 a 文章编号 1674-6708（2016）170-0121-01目前，对硅橡胶有良好阻燃作用的阻燃剂有许多，例如卤系阻燃剂中的氯化石蜡和磷系阻燃剂中的红磷及磷酸酯等。
但其燃烧时会产生有害气体，污染空气和环境。
因此，近年来，研究人员不断探索能够替换这些阻燃剂的新型阻燃剂，使硅橡胶材料既能够有较好的阻燃性能，又能够起到保护环境的作用。
下文分析了阻燃硅橡胶材料的制备及性能，对几种阻燃剂的性能做了比较，以不断提高阻燃硅橡胶材料的制备。
1 阻燃硅橡胶材料的制备及性能分析1.1 阻燃硅橡胶材料的制备阻燃硅橡胶材料的制备需要一些必要的材料和化学制剂，分别是白炭黑、催化剂、阻燃剂、交联剂、电子分析天平、数显鼓风干燥箱、循环水式真空泵以及机械秒表等。
其阻燃硅橡胶材料的制备过程如图1所示。
首先将白炭黑分批倒入至硅橡胶材料中，并搅拌均匀。
分批加入过程中，每次加入时需停顿30min，使白炭黑能充分分散。
由于白炭黑具有较强的黏稠度，每次加入时的量应尽可能地少。
其次，a组分的制备需要分别将交联剂和白炭黑加入硅橡胶中，搅拌均匀。
b组分的制备是将催化剂滴入到阻燃剂粉体中，搅拌均匀备用。
最后将a、b两个组分合在一起强力搅拌分散均匀，放入锥形瓶中，并利用真空泵抽真空。
去除硅橡胶材料上的气泡以后，将其涂抹在事先准备好的玻璃片上，并在150℃的温度下进行烘干，用刀片刮下玻璃片上的固体硅橡胶材料放入样品袋。
1.2 硅橡胶材料的阻燃性能分析性能分析包括3个部分：阻燃性能测试、撕裂强度测试以及拉伸长度测试。
阻燃性能测试是用镊子将样品夹住放置酒精灯上直接接触火焰7s，然后移开，观察样品并记录燃烧时间。
陶瓷化耐火硅橡胶材料的制备及其阻燃机理研究
陶瓷化耐火硅橡胶材料的制备及其阻燃机理研究硅橡胶（SR）是一种环保型高分子材料,完全燃烧生成SiO<sub>2</sub>和CO<sub>2</sub>,无有毒物质产生,不会对环境造成污染,在医学、材料、涂料等方面应用广泛。
特别是硅橡胶本身优异的热稳定性,配合成瓷填料、助熔剂等可实现硅橡胶复合材料的陶瓷化。
作为一种新型的复合防火材料,陶瓷化硅橡胶在防火电缆领域具有广阔的市场前景。
硅橡胶陶瓷化机制主要为高温燃烧时Si-O键会转变成连续、绝缘的网络状SiO<sub>2</sub>,助熔剂融化形成流动性液体填充在成瓷填料与SiO<sub>2</sub>之间,起到连接性“桥梁”的作用,冷却后形成陶瓷结构,进而有效保护金属基材。
如何降低硅橡胶防火复合材料的陶瓷化温度,提高陶瓷化转化率和陶瓷化强度,是陶瓷化硅橡胶材料研究中亟待解决的重要问题。
本文合成了热稳定性好、阻燃性能优良的聚磷腈微球（PZS）并以此为载体,成功将铂负载于聚磷腈微球的表面（Pt/PZS）,并将其与成瓷填料共用,探索催化成炭剂的有效负载、陶瓷化耐火硅橡胶材料的阻燃耐火机制及催化机理,力求提高硅橡胶复合材料的耐火性能与陶瓷化性能。
具体研究内容如下:首先采用六氯环三磷腈（HCCP）和4,4-二羟基二苯砜（BPS）为反应单体,合成了一种不熔不溶且具有高度交联结构的聚磷腈微球（PZS）,并以PZS微球为载体成功将纳米金属铂粒子（Pt）负载在其表面。
通过红外（FTIR）测试、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）以及热重分析（TG）探究了Pt粒子晶型结构以及阻燃剂的微观形貌和热稳定性能。
分析结果表明:金属Pt粒子均匀负载在PZS表面,粒子大小约为6 nm。
Pt/PZS微球热稳定性好,初始分解温度421.7℃,且残留率（800℃）可达56.0%,Pt/PZS 微球成炭性能优良。
无卤阻燃硅橡胶的研究进展
燃物 ，极大的限制了其应用范围。因此 ，阻燃硅 橡胶的开发具有非常重要 的理论 价值和应 用价 值。目前 ，添加阻燃剂是改善硅橡胶阻燃性能的 种有效而简单的方法。按元素种类划分 ，常用
一
浓度 ，减少了可燃物质的生成量；其较高的分解 温 度可增 加 硅 橡 胶 升 温 达 到 分 解 温 度 所 需 的 热
张琦等人将片层状纳米 Ｍ （ Ｈ）添加到热 ｇＯ
硫化 （ Ｔ ）硅橡 胶中，当 Ｍ （ Ｈ） 的添加量 ＨＶ ｇＯ ： 达到 ８ 份时，｝ 硅橡胶 的氧指数增大到 ３％ ， Ｏ ｒ Ⅳ ０
且 其 拉 伸 强 度 从 ０４ ＭＰ ． ａ左 右 增 大 到 ２ＭＰ ； ａ
对环保的要求 ，无卤阻燃硅橡胶受到关注。硅橡
剂、铂 系阻燃 剂和 纳米阻燃体 系的阻燃机理及其在硅橡胶 中的应 用 ，对阻燃硅橡胶 的研发前景进行 了展望 。
关键词 ：无卤阻燃 ，硅橡胶 ，阻燃剂 ，氢氧化镁 ，氢氧化铝 ，成炭型 阻燃剂 ，铂 系阻燃剂
中图分类号 ：Ｔ ３３ ９ Ｑ ３ ．３ 文献标识码：Ａ 文章编号 ：１０ ４ ６ （ ０２ １— ０ ８— ５ ０ ９— ３９ ２ １ ）Ｏ ０ ４ ０
理惰性等 ，广泛应用于电子电气 、机 械、建筑 、 汽车 、化工 、航 空 、航 天 、船 舶 等 领 域 。但 是 ， 硅橡胶分子链 中含有大量的 ｃ和 Ｈ，所以硅橡胶
本 身具 有 可燃性 ，如遇 到 明火 会 持续燃 烧 ，属 易
性、 抑烟性、 无毒、无腐蚀、高温下无有毒气体产
生的特点 。Ｍ （ Ｈ）的起 始分 解温 度接近 ３０ｏ ｇＯ ０ Ｃ， 比 Ａ （ Ｈ）高 ８ ｌＯ ０℃ 左 右 ，但分 解 吸 热量 略低 于 Ａ（ Ｈ），约为 １７ｋ／ 。将 Ｍ （ Ｈ）和 Ａ （ Ｈ） ＩＯ ３ ． Ｊｇ ｇＯ ２ １Ｏ ３ 添加 到硅 橡胶 中 ，稀 释 了固相 中有机 硅 聚合物 的
硅橡胶阻燃开发研究进展
作者简介：薛帅伟（1989-），男，硕士研究生，现主要从事阻燃橡胶方面的研发工作。
收稿日期：2020-11-18多数天然、合成橡胶的主链结构以C —C 键为主，而硅橡胶的主链结构以Si —O 键为主，侧基有甲基、甲基乙烯基、甲基苯基乙烯基等多种类型，属于半无机、主链饱和、非晶、非极性弹性体橡胶材料。
主链中无双键存在、硅氧链呈螺旋型结构、较高的Si —O 键能使得硅橡胶在热稳定性、耐辐照、耐候性、耐高低温、弹性、生理惰性、老化性等方面展现出了优异的特性，其在电线电缆等应用领域非常广泛，随着国民经济的不断发展，输送带、导风筒、密封件、家用电器、船舶、汽车等行业对硅橡胶的阻燃也提出了一定的要求。
由于硅橡胶自身的氧指数较低、自熄性较差，遇到高温之后极易燃烧发生火灾，并且释放出的有毒有害气体严重危害人类健康[1]。
针对此种现象，降低硅橡胶的可燃性、火焰传播速度、生烟量及有毒有害气体排放已成为近年来阻燃领域不断研究探索的方向。
1 硅橡胶的燃烧过程及燃烧特性1.1 硅橡胶的燃烧过程为了弄清阻燃剂在硅橡胶中的作用，首先从燃烧角度考虑，对燃烧条件、分解产物、燃烧历程三个方面进行认识。
可燃物燃烧必备三大基本条件：温度、氧气、可燃物。
当可燃物浓度达到限定值并且周围温度超过其燃点时，材料会直接开始燃烧。
硅橡胶的燃烧主要由点燃和火焰扩散两个阶段组成。
伴随着周围温度升高及自身水分的蒸发，硅橡胶由固态进入熔融流动状态，分子链中的弱键开始断裂，在高温条件下，侧链当中的甲基、乙烯基和苯基会被硅橡胶阻燃开发研究进展薛帅伟，刘华夏，周侃，陈伟杰(清远市普塞呋磷化学有限公司，广东 清远 511540)摘要：简单介绍了硅橡胶的燃烧过程及其自身的燃烧特性，并确立了硅橡胶的阻燃研究方向。
综述了铝-镁系、磷氮系、硼硅铂系、膨胀型等不同类型阻燃剂在硅橡胶中的实际应用，并对未来阻燃技术进行了展望。
关键词：硅橡胶；燃烧过程；磷氮系阻燃剂；膨胀型阻燃剂；阻燃技术中图分类号：TQ333.92文章编号：1009-797X(2021)01-0014-04文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2021.01.004氧化分解成甲酸、甲醛等各类小分子，此种现象会导致分子主链局部产生交联，硅橡胶会逐渐硬化。
耐高温无卤阻燃硅橡胶的研究
耐高温无卤阻燃硅橡胶的研究张旭文,姜宏伟3(华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州 510640) 摘要:以N ,N 21,22二乙基2双(1,3,52三嗪22,4,62三胺)(ET T )为阻燃剂、硼酸锌和氧化锌为阻燃协效剂,制备耐高温无卤阻燃甲基乙烯基硅橡胶(MVQ )材料,并研究其阻燃性能、物理性能和耐热空气老化性能。
结果表明,当阻燃剂ET T 用量为56份、硼酸锌用量为3份、氧化锌用量为1份时,MVQ 垂直燃烧级别达到FV 20,氧指数为38,综合物理性能和耐热空气老化性能均较好。
关键词:甲基乙烯基硅橡胶;阻燃剂;阻燃性能;耐热空气老化性能中图分类号:TQ330.38+7;TQ333.93 文献标识码:A 文章编号:10002890X (2010)0520286205 作者简介:张旭文(19842),男,湖北襄樊人,华南理工大学在读硕士研究生,主要从事阻燃剂的合成与应用研究。
3通讯联系人 硅橡胶具有耐高低温、耐老化、电绝缘性能好等特点,在国民经济的许多领域得到广泛应用[1]。
但硅橡胶本身易燃,限制了其在交通工具、家用电器、电子电气和航空航天器等领域的应用,因此开发高阻燃性硅橡胶已成为必然趋势。
在硅橡胶阻燃方面,通过加入阻燃剂制备阻燃硅橡胶制品具有工艺简单和加工方便等优点。
硅橡胶本身具有良好的耐热性能,实用耐热温度为250℃甚至更高[224],因此要求所添加的阻燃剂具有较好的热稳定性,不影响硅橡胶高温下长期使用。
由于环保法规对卤素阻燃剂的限制,无卤阻燃硅橡胶近年来受到广泛关注,并已取得了一定进展。
通常用于硅橡胶的无卤阻燃剂主要是氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、三聚氰胺和含铂化合物等。
氢氧化铝无机阻燃剂具有良好的阻燃和环保性能,但其热稳定性较差,通常在200℃开始受热分解脱去结晶水[5]。
氢氧化镁虽然具有较好的热稳定性,但对硅橡胶的阻燃效果较差,需要较大用量才能达到阻燃要求,对硅橡胶的加工性能和物理性能损害较大[6,7]。
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阻燃硅橡胶是一种不会产生大量烟雾及有害气 体的安全性材料，在家用电器、办公用品、机械、航空 航天、船舶及地下建筑领域中的应用越来越广泛，国 内外也已经在材料的制备、性能、应用及阻燃机理等 方面做了大量的工作，但仍存在许多问题有待人们去 进一步研究和探索，如怎样才能在提高材料阻燃性的 同时，使其力学性能、电绝缘性能及加工性能等不受 损害甚至有所改善。今后的研究重点与方向应放在
胶阻燃性能的影响。结果表明，ＤＣＤＡ对ＲＴｖ硅橡
［６］Ｃｏｌｉｎ
Ｌ Ｈ，Ｄａｖｉｄ
Ｓ Ｓ，Ｊａｍｅｓ，Ｒａｅ Ｔ，Ｄｕｌｉｃａｎ Ｒ．Ｂｅｎｚｏ－
４１５６６９４，１９７９ Ｎ．Ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄｉｎｇ
ｂｉｃｙｃｌｏｎｏｎｅｎｅ
ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ［Ｐ】．ＵＳ，ＵＳ
Ｏ，Ｓｈｉｎ
胶具有较好的阻燃作用，当ＤＣＤＡ用量达到４０ ｇ时，
ＲＴＶ硅橡胶能自熄；但由于两者相容性较差，大量添 加ＤＣＤＡ则会导致ＲＴｖ硅橡胶力学性能的急剧下 降。 而目前，通过纳米复合技术提高环氧树脂、聚苯 乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、硅橡胶等的阻燃性方面的 研究已取得重要进展旧川。对于硅橡胶／粘土纳米复 合材料，粘土不仅对硅橡胶具有良好的补强作用，还
分解吸热，从而使温升减缓或终止。无机阻燃剂主要 有铝、镁的化合物（如氢氧化铝和氢氧化镁）。 艾国金等¨刮以Ｏｔ，∞一二羟基聚二甲基硅氧烷为
基胶、气相法白炭黑为填料、氢氧化铝为阻燃剂，制 一５０一
万 方数据
李如钢等阻燃性硅橡胶的研究进展
２０１０．Ｖ０１．２４，Ｎｏ．３墨蜀圆
可以显著提高硅橡胶的耐热性及耐溶剂性．从而也提 高了其阻燃性Ⅲ∞Ｊ。 除此之外还有在二甲基硅橡胶分子主链上引入 对亚苯基以提高硅橡胶的阻燃性瑚Ｊ，以及使用高岭 石‘３¨、过氧化苯甲酰Ｌ３２］、纳米Ｓｉ０２［３３１等作为阻燃剂 的报道。
理想‘川。 ２．５其它阻燃剂 赖亮庆等哺’采用熔融共混法制备了蒙脱土／硅
［２］
李昂．橡胶阻燃及其阻燃剂［Ｊ］．特种橡胶制品，２００２， ２３（３）：２５—３０
橡胶，研究了蒙脱土对硅橡胶力学和阻燃性能的影
响。结果表明，有机改性利于蒙脱土在硅橡胶中的分 散，并提高硅橡胶的拉伸强度和阻燃性能。硅橡胶的 起始分解温度和终止分解温度分别比空白样提高 ８３℃和１３℃。
的惰性气体；三是在硅橡胶燃烧表面形成阻隔层，阻 止热能向硅橡胶纵深传递，抑制温度升高睁驯。因
此，提高硅橡胶的阻燃性应从提高其热分解温度、增
电性、耐候性和生理惰性，在国民经济的各个领域得
到了越来越广泛的应用。但硅橡胶本身易燃，一遇明 火就会持续燃烧，从而在一定程度上限制了其在电子 电器、电线电缆、汽车、航空航天等领域的应用。因 此，研究及制备具有阻燃性的硅橡胶在理论和应用上 都具有重要意义。
以下几方面：①继续进行理论方面的研究与探索； ②开发出环境友好的阻燃性硅橡胶，并能够降低其 成本；③通过纳米复合材料技术、膨胀阻燃技术和微
胶囊等技术，制备高性能的阻燃性硅橡胶。
参考文献 ［１］吴森纪．有机硅应用［Ｍ］．成都：电子科技大学出版 社，２０００：８
胶难于硫化等。因此，这类阻燃剂用于硅橡胶并不太
盖效应及清除自由基的作用。含溴阻燃剂遇火受热 分解生成的溴化氢与活性很强的羟基反应，可抑制燃 烧的连锁反应，使燃烧速度减慢直至停止燃烧。 陈雪梅等旧¨以甲基乙烯基硅橡胶为原料，用Ａｌ （ＯＨ），、氯化石蜡、三氧化二锑、十溴二苯醚为阻燃剂 作对比实验发现，十溴二苯醚是硅橡胶的高效阻燃 剂。在电气方面用途广泛，特别适用于制作火灾下紧 急信号、照明用的电线、电缆等，而Ａｌ（ＯＨ），对硅橡 胶阻燃也是有效的，同时Ａｌ（ＯＨ），可以提高硅橡胶 的耐漏电起痕和蚀损性能。最有效的阻燃配合体系 是：甲基乙烯基硅橡胶／十溴二苯醚／Ａｌ（ＯＨ），为４／
胶结构的一部分【５１；添加型阻燃剂则只是以物理方
式分散于基材中。由于采用添加型阻燃剂工艺简单， 效果显著，因此，在阻燃硅橡胶中应用广泛。 用于提高硅橡胶阻燃性的添加型阻燃剂主要有 铂及铂化合物，无机阻燃剂等。 ２．１铂及铂化合物 添加一定量的铂可使硅橡胶具有优良的阻燃灭 焰性，其阻燃作用主要有两种：一是阻止生成促进解
Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆｌａｍｅ—ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｒｅ．．ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ｗｅｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．
Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌａｍｅ—ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ．
究表明，随着ＭＰ添加量的增加，阻燃体系的氧指数 不断增大。当ＭＰ的添加量为４０份时，氧指数为 ３１．５％。垂直燃烧可达到Ｖ一０级且该阻燃硅橡胶具 有较好的力学性能。 ２．４卤系阻燃剂 卤系阻燃剂主要在气相中发挥作用。卤化物分 解产生的卤化氢气体是不燃性气体，有稀释效应、覆
导热性能使材料达不到分解温度或通过阻燃剂受热
１０‘６时，逐渐上升的自熄
性义将开始下降。Ｋｅｎｉｃｈｉ【７ Ｊ则研究发现：在硅橡胶 体系中将铂与其它化合物并用，可以大大改善硅橡胶 的阻燃性。特别是当铂化合物和各种金属氧化物、氢 氧化物、三唑类化合物等配合使用时，可进一步抑制 低摩尔质量环状聚硅氧烷的生成、增强阻隔层，提高 材料的阻燃性。
苏华等¨１以甲基乙烯基硅橡胶为母体材料，苯
等人【ｌｏＪ也使用铂一１，３一二乙烯基一ｌ，ｌ，３，３一四甲 基二硅氧烷复合物、氧化铝及碱金属氧化物作阻燃剂
制作了用于电缆绝缘层的阻燃硅橡胶。这种电缆绝 缘层在４２０。Ｃ时点燃，燃烧时会形成一层坚硬的阻隔 层；在９３０℃下２ ｈ内，５００ Ｖ的电压能够继续运行而 不出现短路现象。另外，也有将铂化合物与三唑类化 合物‘“】、脂肪酸‘１ ２｜、碳酰胺‘１３１等配合使用作为阻燃 剂的报道。
．－－—－４９・－——
万 方数据
２０１０．Ｖ０１．２４，Ｎｏ．３
论文综述《Ｒｅｖｉｅｗｓ）
聚的过渡配合物；二是裂解时，有利于通过填料或氧 化物的中间体固定一部分冷凝产物，形成绝缘性阻隔 层。 Ｃｏｌｉｎ【６１研究发现，当基础胶中铂含量在（３— ３００）×１０“均可达到阻燃效果。但铂含量太高会增 加产品成本，且超过２００
加燃烧残渣、减缓可燃气体产生的速度等方面进行考
虑。
日堂旦阻燃型耋型壁墓阻燮扭堡
阻燃剂按使用方法，可分为反应型和添加型两大 类。反应型阻燃剂是指阻燃剂作为硅橡胶的单体或 作为辅助试剂参与合成硅橡胶的化学反应，成为硅橡
Ⅱ燮缝壁堕燮
燃烧理论认为：高分子聚合物的燃烧过程一般分
为两个阶段，第一阶段是聚合物的分解过程，第二阶 段为分解产物的燃烧过程。硅橡胶燃烧的机理是由
不过由于铂化合物的用量一般很少，容易被某些
微量杂质，如含Ｎ、Ｐ、Ｓ等的化合物污染而失去效应， 其中含Ｓｎ、Ｐｂ、Ｈｇ、Ｂｉ、ｚｎ等化合物的污染性特别强， 因此，在使用时要避免与含有该杂质的物质接触。 ２．２无机阻燃剂 无机阻燃剂主要为比热容较大的填料，其蓄热和
杜春毅等Ⅲｏ研究了硅橡胶（ＭＶＭＱ）／－－聚氰胺阻燃剂制成了用作导线绝缘层的 阻燃型硅橡胶，阻燃性能达到ＵＬ９４Ｖ一０级。该橡胶 具有阻燃效果好、绝缘程度高、耐电压、抗老化、机械 强度高的优点，可广泛用于各种电子、电器产品，并用 在各种公共场所、宾馆、住宅等地方，可减少大量的火 灾事故的发生。Ｌｏｕｉｓ【９１则在ｌ ０００—６
０００
Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｆｌａｍｅ．．．ｒｅｔａｒｄａｎｔ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ
Ｌｉ Ｒｕｇａｎｇ （Ｎｅｗ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｚｈａｎｇ Ｍｉｎ １４）
Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｊｉｎａｎ ２５００
林围良等陋’研究发现十溴联苯醚／三氧化二锑 （ＤＢＤＰＯ／Ｓｂ：０３）阻燃体系配合含氟聚合物对ＡＢＳ！ 硅橡胶共混物有阻燃效果。曲艳斌等∞１则以１０７硅 橡胶为基胶、白炭黑为补强填料、Ｆｅ：Ｏ，为耐热添加
剂、硅氮烷为羟基清除剂、Ｍｇ（ＯＨ）：和十溴联苯醚为
阻燃剂，配制了脱酮肟型单组分室温硫化（ＲＴｖ—１） 硅橡胶，其阻燃性达到ＦＶ一０级。 虽然该类阻燃剂能起到阻燃作用，但其燃烧时释 放出的有毒气体对人体危害较大，同时降低了材料本 身的特性，如使用期缩短、贮存时产生凝胶现象或橡
于裂解生成的低摩尔质量环状聚硅氧烷在周围氧气 存在下而燃烧，燃烧后的残渣是ＳｉＯ：和其它无机填
料‘２１。
一般来说，使硅橡胶具有阻燃性应考虑３个方面
的问题：一是抑制硅橡胶裂解产生的游离基；二是阻
收稿日期：２０１０—０２—２６
作者简介：李如钢（１９７９一）．男。助研．主要从事高分子材料方面的研究工作。Ｅ－ｍａｒｌ：ｊ】ｌ曙＠１６３．硎。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
ｓｉｌｉｃｏｎｅ
ｒｕｂｂｅｒ
ｆｌａｍｅ—－ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ
ｆｉｒｅ－・ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ
硅橡胶是以Ｓｉ—ｏ－Ｓｉ键为主链，侧基为甲基、
乙烯基、苯基等有机基团的高分子化合物…。由于 结构的特殊性，决定了其具有优良的耐高低温性、介
止氧气向硅橡胶燃烧表面扩散、或产生冲淡燃烧气体
【３］韩淑玉，乐贵强．阻燃橡胶胶料及制品的开发和应用 ［Ｊ］．特种橡胶制品，１９８５，６（４）：３８—４２ ［４］ 易年清．彩电用阻燃硅橡胶胶料的研究［Ｊ］．特种橡胶 制品，１９９０，１１（１）：９一Ｉｌ
［５］欧育湘．实用阻燃技术［Ｍ］．北京：化学工业出版社，
２００２：１３３
邹德荣Ｌ２６’研究了三聚氰胺（ＤＣＤＡ）对ＲＴＶ硅橡
第２４卷第３期 ２０１０年３月
化工时刊
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｔｉｍｅｓ
Ｖ０１．２４，Ｎｏ．３