一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶及其制备方法与流程

本发明涉及一种硅橡胶的制备领域，更具体的是涉及一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶及其制备方法。

背景技术：

1、硅橡胶因其卓越的性能而广泛应用于许多领域，包括航空、汽车、电子、医疗和建筑工业。其优异的温度耐受性、电绝缘性、化学稳定性和生物相容性使其成为这些要求严格环境中不可替代的材料。特别是在需要防火阻燃的应用场景中，如电线电缆、密封材料以及各种防护罩等，需求日益增加。

2、尽管传统的硅橡胶材料具有许多优点，但在极端环境下，如持续的高温和老化条件下，这些材料的性能往往会受到影响。高温可加速硅橡胶的交联和降解过程，导致硬度增加、弹性减低、甚至发生脆性破碎。此外，在防火阻燃方面，许多现有的硅橡胶制品虽具备基本的阻燃能力，但在长时间的高温暴露或在严格的火灾环境下，其阻燃性能可能不足以满足更高标准的安全要求。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，现提供一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶及其制备方法，具体方案如下：

2、一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：

3、s1：对氢氧化镁以及氢氧化铝进行改性；

4、s2：采用水热合成法将石墨烯与tio2以及fe2o3的前驱体混合制成石墨烯-tio2-fe2o3复合材料；

5、s3：将改性后的氢氧化镁和氢氧化铝与合成的石墨烯-tio2-fe2o3复合材料混合，并添加到硅橡胶基质中；

6、s4：向混合物中添加交联剂和催化剂，充分搅拌以确保均匀分散；

7、s5：将搅拌均匀的混合物放入模具中，进行热压硫化，以形成最终的耐高温老化阻燃型硅橡胶产品。

8、进一步的，s1中对氢氧化镁以及氢氧化铝进行改性包括以下步骤：

9、s101：准备氢氧化镁和氢氧化铝的原材料，按照重量比为1:1进行混合；

10、s102：向混合物中添加改性剂，改性剂的添加量为氢氧化镁和氢氧化铝总重量的5％；

11、s103：将混合物加入到反应釜中，在90℃的温度下搅拌反应2h，以实现氢氧化镁和氢氧化铝表面的改性；

12、s104：完成反应后，冷却混合物至室温后进行离心分离；

13、s105：将分离后的固体进行干燥处理，干燥温度设定为110℃，持续时间为4h，得到改性后的氢氧化镁和氢氧化铝。

14、进一步的，所述的改性剂为3-(氨基丙基)三乙氧基硅烷。

15、进一步的，石墨烯-tio2-fe2o3复合材料的制备方法包括以下步骤；

16、s201：准备石墨烯、钛酸丁酯和硝酸铁；

17、s202：将石墨烯悬浮在去离子水中，并通过超声处理以获得均匀的石墨烯悬浮液；

18、s203：向石墨烯悬浮液中分别加入钛酸丁酯和硝酸铁；

19、s204：将混合物在室温下搅拌30min，然后将其转移至反应釜中；

20、s205：在反应釜中，将混合物加热至180℃，保持反应4h，以进行水热合成；

21、s206：水热合成完成后，冷却至室温，通过真空过滤收集固体；

22、s207：将收集到的固体在空气中烘干12h，然后在500℃的环境下煅烧3h；

23、s208：最后，得到的石墨烯-tio2-fe2o3复合材料经过粉碎处理，使粒径均匀，以备后续使用。

24、进一步的，硫化温度设置在150℃～180℃，硫化时间为1～3h。

25、进一步的，钛酸丁酯和硝酸铁的添加量基于石墨烯的质量比分别为0.5:1和0.3:1。

26、进一步的，s4中的交联剂为二苯基过氧化物。

27、进一步的，s4中的催化剂为二月桂酸二丁基锡。

28、通过上述制备方法制备得到的一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶。

29、有益效果：

30、本发明提供了一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶及其制备方法，包括以下优势：

31、(1)通过对氢氧化镁和氢氧化铝进行改性，改性后的氢氧化镁和氢氧化铝能有效地提高硅橡胶的阻燃性能，降低火灾风险，保护人员和设备安全。

32、(2)采用水热合成法将石墨烯与tio2以及fe2o3的前驱体混合制成复合材料后，石墨烯的高热导性与tio2和fe2o3的热稳定性相结合，可以形成有效的热障层，降低热能在硅橡胶基体中的传播速度，从而提高材料的整体耐热性能。将复合材料加入到硅橡胶中，可以显著提高硅橡胶的耐热性能，使其在高温环境下依然保持良好的物理和化学特性。

技术特征：

1.一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶的制备方法，其特征在于，s1中对氢氧化镁以及氢氧化铝进行改性包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述的改性剂为3-(氨基丙基)三乙氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶的制备方法，其特征在于，石墨烯-tio2-fe2o3复合材料的制备方法包括以下步骤；

5.根据权利要求1所述的一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶的制备方法，其特征在于，硫化温度设置在150℃～180℃，硫化时间为1～3h。

6.根据权利要求4所述的一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶的制备方法，其特征在于，钛酸丁酯和硝酸铁的添加量基于石墨烯的质量比分别为0.5:1和0.3:1。

7.根据权利要求1所述的一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶的制备方法，其特征在于，s4中的交联剂为二苯基过氧化物。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶的制备方法，其特征在于，s4中的催化剂为二月桂酸二丁基锡。

9.如权利要求1～8任一制备方法制备得到的一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶。

技术总结
本发明公开了一种耐高温老化的阻燃型硅橡胶及其制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：S1：对氢氧化镁以及氢氧化铝进行改性；S2：采用水热合成法制成石墨烯‑TiO2‑Fe2O3复合材料；S3：将改性后的氢氧化镁和氢氧化铝与合成的石墨烯‑TiO2‑Fe2O3复合材料混合，并添加到硅橡胶基质中；S4：向混合物中添加交联剂和催化剂；S5：将搅拌均匀的混合物放入模具中，进行热压硫化，以形成最终的耐高温老化阻燃型硅橡胶产品。一方面通过对氢氧化镁以及氢氧化铝进行改性，显著提高硅橡胶的阻燃性能；另一方面石墨烯‑TiO2‑Fe2O3复合材料的加入能够显著提高硅橡胶耐高温老化的能力。

技术研发人员：蔡欢,赵永春,藏世杰
受保护的技术使用者：安徽迈腾新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2