[发明专利]一种阻燃硅橡胶和LED全彩屏透明硅胶面罩及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域和LED显示技术领域，具体涉及一种阻燃硅橡胶，以及采用该阻燃硅橡胶制备的一种LED全彩屏透明硅胶面罩，以及一种LED全彩屏透明硅胶面罩的制备方法。

背景技术

LED全彩屏的应用范围越来越广泛，其可应用于户内外广告、体育、交通、演出、展览、租赁、集会等各种场合。随着现代科技的飞跃发展，我国LED全彩屏行业以年平均40%的增长率持续高速度增长，产业规模不断扩大。然而，2012年4月21日的香港逸君绰酒店的突发火灾事件，给整个LED行业敲了一个警钟，在这个产业高速发展的同时，LED全彩屏安全应用技术领域尚存短板，LED产品的规范化和标准化被再次提上议程，尤其LED全彩屏防火安全应用技术方面更是成为焦点。

户外全彩屏防火技术的好坏主要取决于LED全彩屏的原材料选择。原材料主要包括全彩屏内部使用的线材、电源、外部防护结构和塑胶套件这四个方面。塑胶套件主要包括单元模组面罩、底壳和透明硅胶面罩。目前，模组面罩和底壳主要使用阻燃增强聚碳酸酯(PC)材料，此材料符合UL94V0等级阻燃要求。实际上其不仅具有阻燃性能，更能在高低温下长期使用而不变形，而且不会变脆开裂。透明硅胶面罩是覆盖在PCB灯板的LED灯上使用的，具有防水、透光等要求。目前行业上透明硅胶面罩制品是由甲基乙烯基硅橡胶模压成型而制得，阻燃等级为HB，也就是不阻燃。

透明硅胶面罩是直接覆盖在高密度、高流明和高发热的LED灯上使用，因此，透明硅胶面罩存在可燃的缺陷，较为容易引燃，存在引起火灾的风险，实际上成为了LED全彩屏防火性能的短板。为降低LED全彩屏的安全隐患，杜绝火灾事件发生，开发和使用耐燃级的透明硅胶面罩实属必要。

LED全彩屏透明硅胶面罩通常解决阻燃问题常用方法是向高聚物中加入阻燃剂，当遇火燃烧时，阻燃剂可以降低燃烧表面温度，稀释可燃物分子浓度，切断氧气的供给，在燃烧表面形成阻隔层，阻止热能向纵深传递，抑制温度升高来达到阻燃的目的。

常用的添加型阻燃剂有：铂络合物、有卤阻燃剂、无卤阻燃剂。缺点主要表现为：铂络合物阻燃剂能达到透明硅胶面罩阻燃的要求，但成本较高，且铂化合物常与氧化铁或三氧化二铁进行复配使用，聚合物中存在少量浅绿色的二价铁离子，和黄褐色的三价铁离子，会使LED全彩屏透明硅胶面罩变色，而影响LED全彩屏透明硅胶面罩的外观和透光性。用于硅橡胶的有卤阻燃剂主要包括：氯化石蜡、四溴双酚A、溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯等，此类阻燃剂对硅橡胶有较好的阻燃效果，但因燃烧时会释放出有毒气体对环境危害较大，也不宜采用。用于硅橡胶的无卤阻燃剂主要包括：氢氧化镁、氢氧化铝、红磷等，氢氧化镁和氢氧化铝等无卤阻燃剂在燃烧时无有害气体释放，不会造成环境污染，但因其阻燃效率低，必须提高添加量才能达到明显阻燃效果，但大量添加阻燃剂对硅橡胶的物理性能产生较大损害(拉伸、冲击强度降低)；且红磷颜色深红，对透明硅胶面罩透光度影响较大。

综上所述，通过添加阻燃剂无法制备满足需求的LED全彩屏透明硅胶面罩，需要考虑其它的方法来制备阻燃性能优良的LED全彩屏透明硅胶面罩。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种阻燃硅橡胶，解决目前制作LED全彩屏透明硅胶面罩的硅橡胶因为添加阻燃剂，最终制备的LED全彩屏透明硅胶面罩不能同时满足阻燃性和透明度、透光度性能的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种阻燃硅橡胶，包括甲基苯基乙烯基硅橡胶、补强剂、硫化剂和结构控制剂；其中补强剂的重量百分比含量为20.0-40.0%；硫化剂的重量百分比含量为1.0-3.0％；结构控制剂的重量百分比含量为1.0-3.0％；余者为苯基含量为20-40%的甲基苯基乙烯基硅橡胶；以上成分组合物经开炼机或密炼机进行混炼，即制得所述阻燃硅橡胶。

优选的技术方案中，所述补强剂是重量百分比含量为25-35%的比表面积为200m2/g的气相法白炭黑；所述硫化剂是重量百分比含量为1-2.5%的抗黄变的双二五硫化剂；所述结构控制剂是羟基硅油、二甲氧基二甲基硅油、乙烯基硅油中的一种、两种或三种，结构控制剂的重量百分比含量为1-2.5%。

进一步优选的技术方案中，所述补强剂的重量百分比含量为30%；所述硫化剂的重量百分比含量为2%；所述结构控制剂的重量百分比含量为2%。

优选的技术方案中，所述阻燃硅橡胶还包括重量百分比含量为0-2.0％的加工助剂。

进一步优选的技术方案中，所述加工助剂包括脱模剂和偶联剂，加工助剂的重量百分比含量为0-1.5％。