[发明专利]一种水基硼硅橡胶可瓷化复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种水基硼硅橡胶可瓷化复合材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：水基纳米硼硅橡胶60-80份、硅藻土/SiO₂复合材料20-40份、耐高温填料10-30份、瓷化粉20-50份、助熔剂1-5份、抗氧剂1-5份；所述耐高温填料为云母、高岭土、硅灰石、Al₂O₃、ZrO₂、TiB₂ 、B₄C、CaCO₃、气相法白炭黑中的一种或几种组成；所述瓷化粉为低熔点玻璃粉、陶瓷晶须、氧化铝-硅复合纳米管、硼化合物中的一种和矿物填料组成，所述陶瓷晶须为钛酸钾、氧化锌、硼酸铝中的一种或几种；所述助熔剂为B₂O₃、Bi₂O₃、玻璃料和Sb₂O₃中的一种或几种；所述抗氧剂为三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯、三(十六碳醇)酯、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、二苯胺、对苯二胺、二氢喹啉中的一种或几种；所述水基纳米硼硅橡胶的制备方法如下：

A.硼硅橡胶的合成：将Me₂Si(OMe)₂、P h₂Si(OMe)₂和ViSi(OEt)₃混合，加入0.01mol/L的乙酸溶液中，40℃反应3-5h，氮气氛中，缓慢加入十硼烷和碳酸钾的乙醇溶液，继续搅拌反应2-3h，结束反应，用蒸馏水洗涤沉淀，干燥，得到硼硅橡胶；

B.将步骤A制备的硼硅橡胶溶于稀释剂，70℃搅拌反应5-7h，降温至45℃，减压蒸发除去溶剂，添加复配乳化剂和蒸馏水，继续反应2-3h，调节其HLB值，用冰醋酸中和，添加橡胶固化剂80-100℃固化，即得水基纳米硼硅橡胶；所述HLB值调至11-13；所述稀释剂为含C=C官能团的溶剂；所述橡胶固化剂为对羟基苯磺酸；所述复配乳化剂为阳离子乳化剂和非离子乳化剂复配，其中阳离子乳化剂为烷基季铵盐乳化剂；所述Me₂Si(OMe)₂、Ph₂Si(OMe)₂和ViSi(OEt)₃的物质的量的比例为1：（1-3）：（1-5）；所述硅藻土/SiO₂复合材料的制备方法如下：将硅酸钠粉末溶解至蒸馏水中，与适量精制硅藻土混合均匀后加热到100℃回流水解75min，加入稀盐酸调节溶液的pH至中性，于30-50℃水解反应2 h，产物经过滤、烘干即得到硅藻土/SiO₂复合材料；所述一种水基硼硅橡胶可瓷化复合材料，通过以下方法制得：

（1）将耐高温填料、瓷化粉、助熔剂、抗氧剂在烘箱中60℃下干燥5-10h；

（2）将水基纳米硼硅橡胶、硅藻土/SiO₂复合材料、耐高温填料、瓷化粉、助熔剂、抗氧剂在双辊中混炼均匀；

（3）将甲基硅油加入双辊中混炼均匀；

将上述混炼好的材料在200℃，15Mpa压力下，造粒，冷切，然后70-80℃干燥1-2h，制得产品；所述一种水基硼硅橡胶可瓷化复合材料应用在航天航空、防火材料、阻燃电线、电缆和光缆中。