[发明专利]一种含磷-硅聚合物的阻燃室温硫化硅橡胶组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体地说是涉及一种含磷-硅聚合物的阻燃室温硫化硅橡胶组合物及其制备方法。 

背景技术

硅橡胶由于其特殊的结构而兼具无机和有机材料的性质，与一般橡胶相比具有无毒、无味、耐高低温、耐候、耐臭氧、良好的电绝缘性等优点，广泛应用在航空、航天、电子、电器、建筑、汽车、化工等领域。但是硅橡胶分子链中含有大量的C、H，其极限氧指数小于21％，本身易燃，遇明火便会持续燃烧，极大地限制了它在防火、防漏电性能方面的应用。 

传统上，硅橡胶采用的阻燃剂有含卤阻燃剂、无机阻燃剂、有机无卤阻燃剂等。 

含卤阻燃剂由于用量少，阻燃效率高，对材料本身性能影响小而得到广泛应用，但其在阻燃过程中会产生大量有毒烟雾，会导致金属件腐蚀和环境污染，并且会对人体造成危害。 

无机阻燃剂(氢氧化铝、氢氧化镁等)单独使用时，可达到阻燃，低烟，环保的效果，但是需要添加很大的量才能达到很好的阻燃效果，这将对硅橡胶的机械性能和加工性能产生较大影响。申请号为102010599A的中国专利提到往硅橡胶中添加80份以上的氢氧化铝，垂直燃烧等级可达到UL94-V0级，但会影响硅橡胶的物理性能；贾丽等人在“有机硅材料”发表的文章“改性Mg(OH)₂对脱醇型RTV硅橡胶性能的影响”(2005,19(20):17-19)中提到改性后的Mg(OH)₂添加量为50份以上可达到明显的阻燃效果。 

有机无卤阻燃剂特别是磷系阻燃剂和硅系阻燃剂，由于其环保，阻燃效果明显，可改善基材综合性能而越发受到青睐。在实际生产应用中，单一的阻燃剂总会存在这样或那样的缺陷，而且使用单一的阻燃剂很难满足越来越高的要求，将阻燃剂复配可以综合两种或两种以上阻燃剂的优点，达到降低阻燃剂的用量、提高材料阻燃性能、加工性能及物理机械性能的目的。 

发明内容

本发明的目的是提供一种含磷-硅聚合物的阻燃室温硫化硅橡胶组合物及其制备方法。 

本发明所提供的含磷-硅聚合物的阻燃室温硫化硅橡胶组合物，由下述质量份的原料组成： 

所述含磷-硅聚合物的阻燃室温硫化硅橡胶组合物可进一步由下述质量份的原料组成： 

所述含磷-硅聚合物的阻燃室温硫化硅橡胶组合物最优选由下述质量份的原料组成： 

其中，上述聚有机硅氧烷为羟基封端的聚有机硅氧烷或烷氧基封端的聚有机硅氧烷，优选羟基封端的聚有机硅氧烷，所述聚有机硅氧烷在25℃测定的粘度为1000-80000mPa.S。 

上述交联剂为KH-CL(硅氮交联剂)、KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)或正硅酸乙酯，优选KH-CL或KH-550，更优选KH-CL。 

上述无机填料为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、铝酸钙或三氧化二锑中的一种或一种以上的混合物，优选氢氧化镁、氢氧化铝或二者的混合物。 

上述补强剂为气相白炭黑(即气相二氧化硅)，可用普通气相白炭黑或硅烷化处理疏水型气相白炭黑。 

上述磷-硅聚合物，其结构式如式Ⅰ所示： 

式Ⅰ中：R₁各自独立地代表相同或不同的C₁-C₄烷基或H，优选R₁各自独立地为-CH₃；R₂各自独立地代表相同或不同的C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、芳基或氢，优选R₂各自独立地为-CH₃、Ｈ或-Ph；R₃各自独立地代表相同或不同的C₁-C₄烷基、芳基或氢，优选R₃各自独立地为CH₃或-Ph；n代表1-1000的整数，优选1-20，具体可为2、4、15、19，其中-Ph代表苯环。 

上述磷-硅聚合物的制备方法参照中国专利CN102079758A，按图1所示反应方程式进行。 

具体的制备方法包括下述步骤：将通式Ⅱ所代表的磷酸酯或磷酸与通式Ⅲ所代表的二氯硅烷进行聚合反应。 

上述通式Ⅱ所代表的磷酸酯或磷酸具体可为甲基膦酸二甲酯、亚磷酸二甲酯或苯基膦酸二甲酯；通式Ⅲ所代表的二氯硅烷具体可为二甲基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷。