研究
?开发
，２０１３，２７（４）：２６２～２６５ＳＩＬＩＣＯＮＥＭＡＴＥＲＩＡＬ
缩合型阻燃硅橡胶的研制
王恒芝，吴 娜，张 鹏，范召东
（北京航空材料研究院，北京１０００９５）
摘要：以端羟基聚二甲基硅氧烷、气相法白炭黑、三氧化二铁、金属氢氧化物、阻燃协效剂、硫化剂等为原料，制成缩合型室温硫化（ＲＴＶ）阻燃硅橡胶。研究了氢氧化铝、氢氧化镁和阻燃协效剂对ＲＴＶ阻燃硅橡胶性能的影响。结果表明，氢氧化镁比氢氧化铝有更好的阻燃效果，氢氧化镁与硅橡胶的热降解温度更匹配；阻燃协效剂与氢氧化镁并用，对硅橡胶的成炭性和阻燃效果有积极影响。较佳配方为：１００份１０７硅橡胶、２０份白炭黑、４份三氧化二铁、４份硫化剂、７０份氢氧化镁、１份阻燃效剂。按此配方制得的硅橡胶的拉伸强度为２畅８ＭＰａ，拉断伸长率为２４１％，氧指数为４０畅７％，垂直燃烧等级为ＦＶ－０级。
关键词：缩合型，阻燃，硅橡胶，氢氧化铝，氢氧化镁，阻燃协效剂
中图分类号：ＴＱ３３３畅９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－４３６９（２０１３）０４－０２６２－０４
收稿日期：２０１２１２０３。
作者简介：王恒芝（１９８０—），男，工程师，主要从事有机硅材料的研究与开发。Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｈｅｍｉｒｒｏｒ＠ｓｉｎａ畅ｃｏｍ。
缩合型室温硫化（ＲＴＶ）硅橡胶以端羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物，其分子链中的硅氧链节燃烧时能促进材料在高温下成炭，有助于形成抗氧化的保护层，具有一定阻燃作用，且不会产生大量烟尘和有害气体［１－２］
；但分子链中还
含有大量的碳和氢，遇到明火会持续燃烧，所以
普通硅橡胶不具自熄性
［３］
。为了适应特殊环境
的使用要求，需要通过添加适当的阻燃剂来提高硅橡胶的阻燃性。对绿色长寿的硅橡胶来说，应选择无卤、低烟、低毒、低腐蚀以及价廉的阻燃剂；卤系、磷系阻燃剂在燃烧过程中都会产生很大的烟，且生产过程中会带来不同程度的环境问题。从性价比和安全角度，硅橡胶选择无机阻燃剂代表了今后的发展方向。
本实验选用氢氧化铝和氢氧化镁作为阻燃剂，填充到硅橡胶中，研究了阻燃剂对硅橡胶性能的影响；并考察了阻燃协效剂对硅橡胶阻燃性能的影响。
１ 实验
１畅１ 主要原料及仪器设备
端羟基聚二甲基硅氧烷（１０７硅橡胶）：黏度４３００ｍＰａ?ｓ，日本信越株式会社；气相法白炭黑：Ｒ８１２Ｓ，德国德固赛公司；三氧化二铁：工业品，市售；氢氧化镁、氢氧化铝：工业品，粒径１μｍ，雅宝公司；阻燃协效剂：ＦＲＳ，自
制；硫化剂：自制。
三辊研磨机：ＳＧ１００，上海第一化工机械厂；平板硫化机：自制；厚度计：ＣＨ－１，长沙仪表机床厂；邵氏橡胶硬度计：ＬＸ－Ａ，上海六菱仪器厂；电子拉力试验机：Ｔ２０００，北京市友深电子仪器厂；氧指数测定仪：ＪＦ－３，南京市江宁区分析仪器厂；水平垂直燃烧测定仪：ＣＺＦ－３，南京市江宁区分析仪器厂；热失重分析仪：２０９Ｆ１，ＮＥＴＺＳＣＨ公司；扫描电镜：Ｑｕａｎｔａ６００，美国ＦＥＩ公司。１畅２ 试样的制备
配方：１０７硅橡胶１００份（质量份，下同），白炭黑２０份，三氧化二铁４份，硫化剂４份，氢氧化铝、氢氧化镁、阻燃协效剂为变量。
按配方称取上述原料，在搪瓷盘中简单混合后，在三辊研磨机上研磨３遍，出料。混炼均匀后的胶料在平板压机上硫化成标准试片，硫化条件：常温×７ｄ。１畅３ 性能测试
拉伸强度和拉断伸长率：按ＧＢ／Ｔ５２８—２００９测试，哑铃状１型试样；氧指数和垂直燃烧性：按ＧＢ／Ｔ１０７０７—２００８测试；热失重：用热失重分析仪测试，升温速率为１０℃／ｍｉｎ，动