一种耐热阻燃材料及其制备方法和应用与流程

本申请涉及一种耐热阻燃材料及其制备方法和应用，属于汽车内饰材料。

背景技术：

1、随着社会的进步与发展，人们生活水平的提高，汽车已经成为非常普通的代步工具，给我们生或带来了便利，也在交通储运中起着非常重要的作用。汽车内饰主要是指汽车内部改装所用到的汽车产品，涉及到汽车内部的方方面面，比如方向盘套、坐垫，脚垫、密封条、摆件、收纳箱等；其中，硅胶材料的方向盘套具有良好的抓握性和防滑性，舒适感较强，并且可以提供额外的防震和减噪效果。

2、为提高汽车的安全性能，通常要求汽车内饰具有阻燃效果，尽管硅胶具有较高的燃点，但在特定条件下仍有可能燃烧，因此，在实际应用中通常需要额外添加阻燃剂来保证其阻燃效果。间苯二酚双(二苯基磷酸酯)简称rdp，作为一种阻燃剂可以提高硅胶的阻燃性能，但是间苯二酚双(二苯基磷酸酯)的添加也会导致硅胶的热变形温度降低，这是由于间苯二酚双(二苯基磷酸酯)在高温下分解释放出热量，使得硅胶材料软化甚至熔化；因此，在炎热的夏天汽车长时间暴晒后，方向盘套会发软变形，直接影响用户的使用体验。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，提供了一种耐热阻燃材料及其制备方法和应用，能够有效平衡材料的阻燃性与耐热性，提高汽车内饰在使用过程中的安全性和稳定性。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、根据本申请的一个方面，提供了一种耐热阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将填料加入去离子水中，于30-50℃下超声处理1-2h，得到悬浮液；

5、(2)向步骤(1)的悬浮液中滴加硅酸盐水溶液，直至达到凝胶点，并于25-35℃下恒温处理20-40min，再于70-90℃老化处理2-5h，洗涤，干燥，得到改性硅胶；

6、(3)将羟丙基-β-环糊精在32-45℃下溶于丙酮中，加入间苯二酚双(二苯基磷酸酯)，搅拌3-8h，过滤，洗涤，得到改性间苯二酚双(二苯基磷酸酯)；

7、(4)将改性硅胶进行预处理后，加入改性间苯二酚双(二苯基磷酸酯)和助剂，并于室温下搅拌均匀，即得耐热阻燃材料。

8、可选地，所述填料由质量比为1：(0.5-1.5)：(0.8-2)的蛭石、伊利石和高岭土组成。

9、可选地，步骤(1)中，所述填料在去离子水中的含量为15-28wt％；

10、超声功率为300-600w，超声频率为20-50khz。

11、可选地，步骤(2)中，所述悬浮液与硅酸盐水溶液的体积比为1：(0.1-3)。

12、可选地，步骤(3)中，所述羟丙基-β-环糊精在丙酮中的含量为35-50wt％；

13、羟丙基-β-环糊精与间苯二酚双(二苯基磷酸酯)的质量比为(20-40)：1。

14、可选地，步骤(4)中，对改性硅胶进行预处理的步骤为：在光引发剂的作用下，将改性硅胶在波长为300-400nm的紫外光下照射40-60min；

15、其中，光引发剂的添加量为改性硅胶的3-7wt％。

16、可选地，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯甲酮、安息香正丁醚、二乙氧基苯乙酮中的一种或多种。

17、可选地，步骤(4)中，改性硅胶、改性间苯二酚双(二苯基磷酸酯)和助剂的质量比为1：(0.3-0.8)：(0.05-0.1)；

18、助剂为十二烷基硫酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚或聚乙二醇。

19、根据本申请的另一个方面，提供了一种如上述任一所述的耐热阻燃材料的制备方法所制得的耐热阻燃材料。

20、根据本申请的又一个方面，提供了如上述所述的耐热阻燃材料在制备汽车内饰中的应用。

21、本申请中，“室温”，是指20-30℃。

22、本申请的有益效果包括但不限于：

23、1.本申请的耐热阻燃材料，通过将填料均匀分散在硅胶中，不仅能够降低间苯二酚双(二苯基磷酸酯)的用量，同时改善材料的耐热性和阻燃性，使其在高温环境下能够保持结构和性能稳定，从而提升了材料的耐久性和可靠性；通过恒温和老化处理，保证改性硅胶具有良好的三维网络结构和孔隙结构，不仅有利于提高材料的机械强度和孔隙度，而且对其耐热性和阻燃性的提升具有重要作用。

24、2.本申请的耐热阻燃材料，羟丙基-β-环糊精包结高含磷量的间苯二酚双(二苯基磷酸酯)，减弱了间苯二酚双(二苯基磷酸酯)的增塑作用，降低材料在高温条件下的变形可能性，并且有效改善了间苯二酚双(二苯基磷酸酯)在耐热阻燃材料中的分散性，同时充分利用了羟丙基-β-环糊精优异的成炭性，使制得的耐热阻燃材料的阻燃性能更加优异。

25、3.本申请的耐热阻燃材料，蛭石、伊利石和高岭土共同作用，能够在高温条件下保持材料的结构稳定性和强度，降低其热分解和形变的可能性；对改性硅胶进行紫外光照射后，使得其表面可用于化学键合的羟基数目增加，与羟丙基-β-环糊精中羟基发生氢键作用，有助于提升耐热阻燃材料的强度和热稳定性；通过对制备方法中各条件和参数的控制，有利于对材料的性能进行调整，实现了阻燃性与耐热性之间的平衡。

技术特征：

1.一种耐热阻燃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的耐热阻燃材料的制备方法，其特征在于，所述填料由质量比为1：(0.5-1.5)：(0.8-2)的蛭石、伊利石和高岭土组成。

3.如权利要求1所述的耐热阻燃材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述填料在去离子水中的含量为15-28wt％；

4.如权利要求1所述的耐热阻燃材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述悬浮液与硅酸盐水溶液的体积比为1：(0.1-3)。

5.如权利要求1所述的耐热阻燃材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述羟丙基-β-环糊精在丙酮中的含量为35-50wt％；

6.如权利要求1所述的耐热阻燃材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，对改性硅胶进行预处理的步骤为：在光引发剂的作用下，将改性硅胶在波长为300-400nm的紫外光下照射40-60min；

7.如权利要求6所述的耐热阻燃材料的制备方法，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯甲酮、安息香正丁醚、二乙氧基苯乙酮中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的耐热阻燃材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，改性硅胶、改性间苯二酚双(二苯基磷酸酯)和助剂的质量比为1：(0.3-0.8)：(0.05-0.1)；

9.一种如权利要求1-8任一项所述的耐热阻燃材料的制备方法所制得的耐热阻燃材料。

10.如权利要求9所述的耐热阻燃材料在制备汽车内饰中的应用。

技术总结
本申请公开了一种耐热阻燃材料及其制备方法和应用，属于汽车内饰材料技术领域。该耐热阻燃材料的制备方法包括以下步骤：将填料加入去离子水中于30‑50℃下超声处理1‑2h，得到悬浮液；向悬浮液中滴加硅酸盐水溶液直至达到凝胶点，并于25‑35℃下恒温处理20‑40min，再于70‑90℃老化处理2‑5h，洗涤，干燥，得到改性硅胶；将羟丙基‑β‑环糊精在32‑45℃下溶于丙酮中，加入RDP，搅拌3‑8h，过滤，洗涤，得到改性间苯二酚双(二苯基磷酸酯)；将改性硅胶进行预处理后，加入改性间苯二酚双(二苯基磷酸酯)和助剂，并于室温下搅拌均匀，即得耐热阻燃材料。该耐热阻燃材料及其制备方法和应用，能够有效平衡材料的阻燃性与耐热性，提高汽车内饰在使用过程中的安全性和稳定性。

技术研发人员：翟祖词,杨振振,张洁,吕银荣,王晓芹,王善丽,王乾坤
受保护的技术使用者：山东旭锐新材股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14