一种防水防火绝缘密封胶及其制备方法与流程

本发明属于密封胶，具体涉及一种防水防火绝缘密封胶及其制备方法。

背景技术：

1、随着现代社会对安全性能要求的不断提高，防水防火绝缘密封胶的市场需求日益增长。在电子电器领域，这种密封胶可以用于保护电路板、连接器和其他敏感部件，提高产品的安全性和可靠性。在建筑行业，它可以用于高层建筑的窗户、门框等部位的密封，增强建筑物的防火防水能力。在交通运输领域，特别是在公共交通和商用车辆中，防水防火绝缘密封胶能够提升车辆内部的安全性能，减少火灾风险。

2、防水防火绝缘密封胶是一种多功能的特种密封材料，它不仅能够提供优异的防水性能，防止水分侵入，而且还具有良好的防火阻燃性能，能够在火灾发生时减缓火势蔓延，同时保证电气绝缘性能，防止电流泄露。因此，防水防火绝缘密封胶在建筑、电子、船舶、航空航天等众多领域中得到广泛应用，特别是在需要高安全标准和严苛环境条件下的密封作业，它能够提供全面的保护，确保结构的完整性和安全性。但是，现有技术中的密封胶，没有通过对阻燃成分与基体成分的改性配合，来进一步提高防水防火绝缘性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防水防火绝缘密封胶及其制备方法，用于解决现有技术中密封胶没有通过对阻燃成分与基体成分的改性配合，来进一步提高防水防火绝缘性能的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明提供一种防水防火绝缘密封胶，包括以下按照重量份计的成分：改性乙烯基硅橡胶50-80份、无机阻燃剂10-30份、绝缘阻燃复合材料5-15份、聚二硅氧烷2-8份、二甲基硫脲1-5份、甲基硅油1-5份、防腐剂1-5份、添加剂1-5份和颜料1-2份；所述改性乙烯基硅橡胶由乙烯基硅橡胶经改性得到；所述绝缘阻燃复合材料由双酚a型环氧树脂、邻羟基苯甲醛和邻氨基苯酚制备得到。

4、进一步地，改性乙烯基硅橡胶的制备，包括如下步骤：

5、(1)加入改性剂一：称取乙烯基硅橡胶放于烧杯中，加入改性剂一进行搅拌，充分混匀，得到改性剂一硅橡胶混合物；

6、(2)加入改性剂二：称取改性剂二添加到改性剂一硅橡胶混合物中进行搅拌，充分混匀，得到改性乙烯基硅橡胶。

7、进一步地，步骤(1)中改性剂一为纳米二氧化硅和玻璃纤维的混合物，乙烯基硅橡胶和改性剂一的质量之比为(50-80)：(5-15)，纳米二氧化硅和玻璃纤维的质量之比为(2-4)：1；步骤(2)中改性剂二为全氟烷基三乙氧基硅烷，乙烯基硅橡胶和改性剂二的质量之比为(50-80)：(1-5)。

8、进一步地，绝缘复合材料的制备，包括如下步骤：

9、q1、将邻羟基苯甲醛、三乙胺和乙酸乙酯加入接有回流管的三颈烧瓶中，搅拌，得到乙酸乙酯混合物，将对甲基苯基磷酰二氯与乙酸乙酯混合，在氮气保护下，滴入三颈烧瓶内，滴加完成后，升高反应温度，待反应结束后，得到中间产物；

10、q2、将中间产物经过滤除去白色沉淀，滤液经饱和食盐水洗涤，再经无水硫酸钠干燥，得到洁净的中间产物；

11、q3、将邻氨基苯酚与无水乙醇加入接有回流管的三颈烧瓶中，将洁净的中间产物溶解在无水乙醇中，在氮气保护下缓缓滴入三颈烧瓶，滴加完成后升高反应温度，待反应结束后，得到有机阻燃剂；

12、q4、称取有机阻燃剂和双酚a型环氧树脂，将其混合均匀，得到绝缘阻燃复合材料。

13、以上过程中，有机阻燃剂制备过程中涉及的合成反应式如下：

14、

15、经质谱检测，中间产物的质谱结果为：m/z:380.08(100.0％),381.08(22.7％),382.09(3.6％)；有机阻燃剂的质谱结果为：m/z:562.17(100.0％),563.17(36.2％),564.17(7.5％)。

16、进一步地，q1中邻羟基苯甲醛、对甲基苯基磷酰二氯、三乙胺和乙酸乙酯的摩尔比为1：(0.4-0.6)：(2.5-3.5)：(32-36)，搅拌的转速为50-90rpm，搅拌温度为20-28℃，搅拌时间为30-60min；对甲基苯基磷酰二氯与乙酸乙酯的摩尔比为1：(1.3-1.8)；滴入三颈烧瓶的温度为0-2℃，升高反应温度至60-65℃，反应时间为20-26h；q2中使用饱和食盐水洗涤2-3次；q3中邻氨基苯酚与无水乙醇的摩尔比为1：(40-45)，升温至50-55℃，反应时间为4-6h；q4中有机阻燃剂和双酚a型环氧树脂的质量之比为(1-5)：(80-90)。

17、所述无机阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，氢氧化镁和氢氧化铝的质量之比为1：(1-2)；防腐剂为异噻唑啉酮和苯扎氯铵的混合物，质量之比为1：1；添加剂为2,6-二叔丁基对甲酚和聚乙二醇的混合物，质量之比为1：1；颜料为酞菁蓝、酞菁绿、氧化铁红、钛白粉和云母钛中的一种或多种。

18、一种防水防火绝缘密封胶的制备方法，包括如下步骤：

19、m1：按照改性乙烯基硅橡胶、无机阻燃剂、绝缘阻燃复合材料、聚二硅氧烷、二甲基硫脲、甲基硅油、防腐剂、添加剂和颜料的顺序称取上述成分，放入混合设备中，在室温下，搅拌均匀，得到密封胶混合物；

20、m2：将密封胶混合物进行加热，待反应结束后，得到防水防火绝缘密封胶。

21、进一步地，m1中混合设备为高速分散机，搅拌速度为50-100rpm，搅拌时间为30-60min；m2中加热温度为80-140℃，反应时间为1-3h。

22、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

23、1、本发明首先通过改性乙烯基硅橡胶提供了良好的弹性、耐候性和耐化学性，而无机阻燃剂和绝缘阻燃复合材料的加入则显著提高了材料的阻燃性和绝缘性。此外，聚二硅氧烷的加入确保了产品在加热条件下能够快速交联，形成稳定的网络结构，提高了密封胶的机械强度和耐候性，二甲基硫脲的加入则增强了产品的化学稳定性和耐高温性能，甲基硅油的引入显著提升了密封胶的防水性能，使其在潮湿环境中仍能保持良好的密封效果，防腐剂异噻唑啉酮和苯扎氯铵的混合使用，有效抑制了微生物的生长，延长了产品的使用寿命，添加剂2,6-二叔丁基对甲酚和聚乙二醇的加入，不仅提升了产品的抗氧化性能，还改善了产品的流动性和加工性能，颜料的加入不仅改善了外观，还提升了产品的防腐性能，使得密封胶在复杂环境下具有较高的可靠性和稳定性。

24、2、本发明通过引入纳米二氧化硅和玻璃纤维显著提升了乙烯基硅橡胶的机械强度和耐磨性，其中纳米二氧化硅的加入增强了乙烯基硅橡胶的表面硬度和抗裂纹扩展能力，而玻璃纤维的添加则提高了材料的拉伸强度和抗撕裂性，又通过加入全氟烷基三乙氧基硅烷进一步增强了乙烯基硅橡胶的疏水性和耐腐蚀性，使其在复杂环境下的应用更加稳定和可靠，提高了密封胶的防水性能以及延长产品的使用寿命。

25、3、本发明通过将邻羟基苯甲醛与对甲基苯基磷酰二氯发生亲核取代反应后，与邻氨基苯酚发生缩合反应，合成含席夫碱的阻燃剂成分，再与双酚a型环氧树脂混合，协同得到具有优异绝缘和阻燃性能的复合材料。双酚a型环氧树脂提供了良好的机械性能和绝缘性，而邻羟基苯甲醛、三乙胺和乙酸乙酯的反应产物则增强了材料的阻燃性能，得到的绝缘阻燃复合材料不仅具有良好的电绝缘性能，还能够在高温下保持稳定性，大大提高了密封胶的防火性能。