大部分硅橡膠制品是易燃的,通過加入阻燃填充劑和阻燃填充劑,并與阻燃材料進(jìn)行共混改性,可以改善合成硅膠材料的阻燃性能。此外,在聚合反應(yīng)中引入引燃單體也是阻燃工藝中的一種有效方法,提高硅橡膠制品的交聯(lián)密度也有利于阻燃。接下來,簡單介紹一下這種阻燃技術(shù)。
一、碳?xì)?/span>
含烴橡膠包括 NR, SBR, BR, IIR, EPR, EPDM等。雖然 NBR不屬于烴類,但它的阻燃技術(shù)與烴類非常相似,所以歸為合成硅橡膠處理。
碳?xì)涔柘鹉z的氧指數(shù)在19~21之間,熱分解溫度在200~500℃范圍內(nèi),其耐熱和阻燃性能普遍較差,燃燒分解產(chǎn)物大多為易燃?xì)怏w。這種硅橡膠防火常用的方法如下:
通過與聚氯乙烯、氣化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯等高聚物的共混,可以適當(dāng)提高烴類硅橡膠的阻燃性能,從而提高阻燃性能。共混劑的配比和共交聯(lián)問題應(yīng)引起重視。
在烴類硅橡膠中加入阻燃劑這是提高其阻燃性能的重要途徑,并利用阻燃劑的協(xié)同作用進(jìn)一步提高阻燃效果。常見的阻燃劑主要是有機(jī)鹵類阻燃劑,以全氯環(huán)戊癸烷、十溴聯(lián)苯醚、氯化石蠟為主。其中,無機(jī)阻燃劑以銻為主,其次為硼酸鋅、水合氧化鋁、氣化銨等。在使用中要注意,游離鹵阻燃劑不能含有,因?yàn)樵诩庸み^程中,游離鹵會(huì)腐蝕設(shè)備和模具,對硅橡膠的電性和老化性能有不利影響。另外,應(yīng)注意阻燃劑用量對硅橡膠力學(xué)性能的不利影響。
加入阻燃無機(jī)填料,如碳酸鈣,陶土,滑石粉,白炭黑,氫氧化鋁等,盡量減少易燃有機(jī)物的配比。在分解過程中,碳酸鈣和氮氧化鋁有吸熱作用。這樣會(huì)使膠料的某些物理機(jī)械性能下降,填充量不能過大。
通過對提高硅橡膠交聯(lián)密度的試驗(yàn),證明了提高交聯(lián)密度可以提高其氧指數(shù)。從而提高硅橡膠的阻燃性能。其原因在于膠料的熱分解溫度升高。此法已用于乙丙硅橡膠生產(chǎn)。
二、鹵化橡膠
含鹵膠中都含有鹵素元素,其氧指數(shù)一般在28~45之間, FPM氧指數(shù)甚至超過65。普通含鹵硅橡膠的鹵素含量越高,其氧指數(shù)越高;這種硅橡膠本身就有很高的阻燃性,可以離火自滅。所以它的阻燃處理比輕橡膠簡單。為了進(jìn)一步改善含鹵硅橡膠的阻燃性能,常需添加阻燃劑。
三、復(fù)合鏈膠
最具代表性的硅橡膠是二甲基硅橡膠,它的氧指數(shù)大約為25,熱分解溫度400~6001。它的實(shí)際阻燃途徑是提高熱分解溫度,增加熱分解過程中的殘?jiān)?,減緩可燃?xì)怏w的生成速度等。