有机硅与无机物的完美结合——耐火硅橡胶
硅橡胶具有燃烧缓慢、无熔滴、无毒性气体释放的特点,在防火与阻燃材料领域应用广泛。陶瓷化硅橡胶是一种新型防火材料,其在室温下的性能与普通橡胶材料相同,但在高温下却能够形成致密而坚硬的陶瓷体,以阻止火焰蔓延。近年来,陶瓷化硅橡胶的研究引起众多专家学者的关注。
陶瓷化聚合物材料(视频中是EPDM,)在燃烧后依旧可以保有完整的结构
图1 燃烧时填料会与基体的热解产物二氧化硅产生共晶现象,形成一层坚硬的陶瓷层
目前已研究过的可陶瓷化的聚合物有许多种,
但最成功的还是陶瓷化硅橡胶
。因为硅橡胶本身便拥有良好的热稳定性,且燃烧时Si-O结构会转变成连续、抗氧化、绝缘的网络状二氧化硅灰烬覆盖在表面,不仅能阻止进一步烧蚀,而这些二氧化硅粉末可以为后续的陶瓷化提供物质基础。
陶瓷化硅橡胶特点
1
在火焰中形成自支撑陶瓷体
当含有无机填料的橡胶材料暴露在火焰中时,橡胶发生降解或燃烧,降解或燃烧产物挥发后留下强度较小的无机残余物或灰分。这些残余物通常是不凝聚的或不自支撑的,甚至碎成颗粒或粉末,因此没有防火功效。当特殊设计配方的陶瓷化橡胶暴露在火焰中时,视橡胶品种和配方调整,可在350~800℃或以上范围内产生陶瓷化,烧结成多孔性自支撑的陶瓷体,在650~1000℃高温的火焰中、一定时间(0.5~2h)内能保持结构的完整性,可以很好地发挥“被动防火”的功效,为消防安全赢得宝贵时间。
2
有一定的强度,抗热冲击性好
陶瓷化后的烧结体比较坚硬,敲击有陶瓷声,有一定的屈挠强度和压穿强度。据涂布在线了解,陶瓷化硅橡胶试件的弯曲强度远大于普通硅橡胶,而且随着温度的升高明显增大。模拟救火过程给高温烧蚀的试件喷洒水,陶瓷化硅橡胶的烧结体不炸裂,显示出良好的抗热冲击性。
3
无卤、低烟、低毒、自熄、环保
陶瓷化硅橡胶无需添加卤素阻燃剂就可以达到阻燃自熄的效果,阻燃性UL94V-0,氧指数可高达38。在火焰的烧蚀下,被烧几分钟后便完全断烟,在接下来的烧蚀过程中,本身不再有烟雾产生。陶瓷化硅橡胶燃烧产生二氧化碳、水和二氧化硅,均为无毒物质。
4
电性能良好
优化配方的陶瓷化硅橡胶的电性能——烧结前体积电阻率不小于1015Ω•cm,随着烧结温度的升高,其体积电阻率下降,在1000℃下燃烧30min后,其体积电阻率下降为107Ω•cm。普通硅橡胶烧结前后的体积电阻率分别不小于1015和107Ω•cm。
5
易加工
胶料制备和制品生产工艺与普通硅橡胶类似,使用常规的....
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