[发明专利]纳米级耐高温陶瓷化硅胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种在硅橡胶内添加纳米级材料而形成的纳米级耐高温陶瓷化硅胶。

背景技术

近些年来，特别是美国911事件以后，以及国内几家大型公共娱乐场所、化工、煤矿、商厦火灾造成惨痛的人民生命和财产重大损失后，人们对消防、防火安全有了更加深刻的认识。如何在火灾情况下，在一定时间内保障电力和通讯的畅通，最大限度地赢得宝贵的抢救时间，减少人员的伤亡和生命财产的损失，这是业界一直在不断探索的课题。对于电缆而言，目前，耐火电缆国内外采用的大多是氧化镁矿物防火绝缘电缆和云母带缠绕的耐火电缆。氧化镁矿物防火绝缘电缆需要专门的生产加工设备，加之生产氧化镁矿物防火绝缘电缆的设备需要进口，另外，氧化镁矿物防火绝缘电缆的外护层是全铜的，造价较高，在实际应用方面也受到一定程度的限制，很难大规模地普及使用，特别难以在民用建筑上推广等。而云母带缠绕的耐火电缆，在生产过程中需要多层缠绕，由于工艺条件的限制，往往易造成搭接缝处出现缺陷，火烧后云母带发脆，容易脱落，也造成耐火效果差，从而难以保障通讯、电力在火灾情况下的安全畅通。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种具有良好的物理化学性能、热稳定型、阻燃性能、阻隔性能、光学性能、电性能以及耐高低温、绝缘性能好、击穿电压高、耐热指数大、弯曲性能强、柔韧性好和抗干扰性能强、无毒环保的新型纳米级耐高温陶瓷化硅胶。

本发明的技术方案是：本发明以硅橡胶为基料，辅加纳米级高分子复合填充剂、炭黑、结构控制剂和硫化剂，其比例为：以100重量份的硅橡胶为基准，纳米级高分子复合填充剂12-18重量份、平均粒径10nm-60nm，炭黑8-12重量份、结构控制剂0.8-1.2重量份、硫化剂0.3-0.8重量份。

所述的纳米级高分子复合填充剂包括纳米氮化铝、纳米碳酸钙，其中纳米氮化铝3-7重量份、粒径35nm-55nm，纳米碳酸钙9-11重量份、粒径75nm-85nm。

优选的，所述纳米氮化铝5重量份、粒径45nm，纳米碳酸钙10重量份、粒径80nm。

优选的，所述炭黑10重量份。

优选的，所述结构控制剂为1重量份的羟基硅油。

优选的，所述硫化剂0.6重量份的双二五。

优选的，所述原料还包括纳米二氧化硅。

本发明的优点是：本发明纳米级耐高温陶瓷化硅胶生产制造容易，适用范围广。应用该材料制成的电缆可广泛应用于公共消防、防火安全要求高的公共场合，还可以用于冶金、钢铁、焦炭、煤矿、电厂、输变电站、石化、核电站、航空航天等行业。该材料制造工艺和加工方法相对简单，和普通的高温硅橡胶的混炼胶的加工方法相同，具备很好的挤出性和馍压性，可以直接使用硅橡胶电线电缆设备挤出、烘箱加热进行硫化，无增加设备更不需要巨额的投入可以大幅度降低成本。用该材料生产的电线电缆可以和普通电线电缆一样便捷的进行敷设安装，为防火电线电缆的广泛普及提供前提条件和基础。该新材料制成的耐高温耐火电缆具有耐高温、绝缘性能好、击穿电压高、耐热指数大、弯曲性能强、柔韧性好、移动性能强、防机械外力损伤、耐磨擦、耐油污、抗电磁干扰性能优越等特点，即使在火焰（950-1000℃）条件下供火90min和冷却15min试验期间施加额定电压3A熔断器不熔断，指示灯不熄灭。

具体实施方式

实施例一：

本发明以硅橡胶为基料，辅加纳米级高分子复合填充剂、炭黑、结构控制剂和硫化剂，其中纳米级高分子复合填充剂包括纳米氮化铝、纳米碳酸钙；各组分的比例为：以100重量份的硅橡胶为基准，纳米氮化铝5重量份、粒径45nm，纳米碳酸钙10重量份、粒径80nm，炭黑10重量份，结构控制剂为1重量份的羟基硅油，硫化剂0.6重量份的双二五。

特别的，原料内还可添加补强剂纳米二氧化硅，以进一步提高其性能。

实施例二：

本发明以硅橡胶为基料，辅加纳米级高分子复合填充剂、炭黑、结构控制剂和硫化剂，其中纳米级高分子复合填充剂包括纳米氮化铝、纳米碳酸钙；各组分的比例为：以100重量份的硅橡胶为基准，纳米氮化铝7重量份、粒径55nm，纳米碳酸钙9重量份、粒径75nm，炭黑12重量份，结构控制剂为1.2重量份的羟基硅油，硫化剂0.8重量份的双二五。

特别的，原料内还可添加补强剂纳米二氧化硅，以进一步提高其性能。

实施例三：