HTV | 陶瓷化矽橡膠特點

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  • 2018/10/31

        康達科技集團(Qanta Group), 是全球領先的有機矽解決方案供應商之一,致力於提供個性化的有機矽解決方案。其擁有從金屬矽到特種有機矽材料的全方位產品供應鏈。主要業務為特用化學品技術及特殊SILICONE與複合材料相關應用制程技術材料開發、設計、銷售。目前已有18年以上歷史,與全球500強企業有合作銷售經驗,是一家集科研,開發,生產及銷售為一體的國家級高新技術企業,擁有國際化品質,技術和管理及提供一條龍Silicone 材料應用整合。公司擁有廣泛的銷售和研發網路,可提供有利於未來可持續發展的創新技術和基於市場需求的解決方案。

       康達科技集團有機矽事業部三部專業服務特殊塗布、延壓、㨈出、射出、模壓等矽膠製品行業。主要經營產品沉澱膠、氣相膠、導電膠、阻燃膠、耐高溫膠、絕緣子膠、出油膠、LSR液態射出型矽橡膠、自粘選擇性接著液態射出膠、有機矽改質劑、硫化劑、脫模劑、發泡劑等。
       產品廣泛應用在在按鍵、密封圈、擠出管、膠輥、墊片、導電黑粒、陽極帽、電線電、絕緣子、自潤滑油封、耐熱、防火、運動器材和醫療保健等矽膠產品,為多數國際知名企業採用。

 

HTV | 陶瓷化矽橡膠特點

 

 

       陶瓷化矽橡膠最主要的應用是中低壓耐火電線電纜,為了保證火災過程中的通電安全。因此不難理解電纜行業對新型耐火絕緣材料陶瓷化矽橡膠的迫切開發和應用的熱情。陶瓷化矽橡膠混煉膠生產設備與普通矽橡膠相同,膠料有很好的擠出性能和模壓性能,可以直接使用矽橡膠電線電纜設備擠出、硫化成電線電纜,無需增加設備,可以大幅度降低生產成本。陶瓷化矽橡膠在常溫下具有橡膠彈性,火燒後不會像雲母帶那樣發脆脫落,可以通過噴淋、震動試驗。考慮到近年來我國許多重大民用建築的重大火災與電線電纜有關,民用建築耐火電纜的需求很大,目前陶瓷化矽橡膠中低壓耐火電纜會有較大發展。

 

陶瓷化矽橡膠配方分析中主要組成成分是:

 

01.生膠

主要使用甲基乙烯基矽橡膠(例如國產110-2矽橡膠)。也可使用高溫硫化乙烯基封端的甲基乙烯基矽橡膠,即二甲基乙烯基矽氧烷基封端的二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷共聚物(例如國產110-4S矽橡膠)。這種矽橡膠可以用加成硫化體系硫化,硫化膠的撕裂強度高、壓縮永久變形低,適用於耐火矽橡膠密封條。若需要耐燒蝕性更好的材料,可選用苯基矽橡膠,也可選用甲基苯基乙烯基矽橡膠(例如國產120-2苯基矽橡膠)。苯基矽橡膠的燒蝕率約為乙烯基矽橡膠的1/2,因價格高昂,僅用於特殊用途。

 

02.補強填料

採用白炭黑,主要是氣相法白炭黑,也用沉澱法白炭黑。白炭黑經過表面處理可以改善矽橡膠硫化膠的強度,提高疏水性。表面處理劑有矽烷偶聯劑、八甲基環四矽氧烷等。

 

03.增量填料

增量填料對矽橡膠只起很弱的補強作用,一般與白炭黑並用,以調節矽橡膠硫化膠的硬度、改善膠料的工藝性能(如擠出性能)和降低成本。主要有石英粉、矽藻土,氧化鋅、鈦白粉、滑石粉和碳酸鈣等。用矽烷偶聯劑處理的石英粉,不但提高了補強性,還能起燒結粘結劑的作用,對陶瓷化有貢獻。

 

04.結構化控制劑

為抑制含氣相法白炭黑補強的矽橡膠膠料的“結構化”,保證加工性能,需要添加結構化控制劑。一般使用羥基矽油(羥基品質分數為0.06~0.12)。

 

05.熱穩定劑

熱穩定劑一般採用氧化硒、氫氧化硒或辛酸硒,氧化鐵或辛酸鐵等。

 

06.其他成分

(硫化體系、阻燃體系、陶瓷化體系(成瓷填料、助熔劑))

 

 

陶瓷化矽橡膠特點:

 

01.在火焰中形成自支撐陶瓷體

       當含有無機填料的橡膠材料暴露在火焰中時,橡膠發生降解或燃燒,降解或燃燒產物揮發後留下強度較小的無機殘餘物或灰分。這些殘餘物通常是不凝聚的或不自支撐的,甚至碎成顆粒或粉末,因此沒有防火功效,如圖1所示。當特殊設計配方的陶瓷化橡膠暴露在火焰中時,視橡膠品種和配方調整,可在350~800℃或以上範圍內產生陶瓷化,燒結成多孔性自支撐的陶瓷體,在650~1000℃高溫的火焰中、一定時間(0.5~2h)內能保持結構的完整性,可以很好地發揮“被動防火”的功效,為消防安全贏得寶貴時間。

 

02.有一定的強度,抗熱衝擊性好

       陶瓷化後的燒結體比較堅硬,敲擊有陶瓷聲,有一定的屈撓強度和壓穿強度。陶瓷化矽橡膠試件的彎曲強度遠大于普通矽橡膠,而且隨著溫度的升高明顯增大。模擬救火過程給高溫燒蝕的試件噴灑水,陶瓷化矽橡膠的燒結體不炸裂,顯示出良好的抗熱衝擊性。

 

03.無鹵、低煙、低毒、自熄、環保

       陶瓷化矽橡膠無需添加鹵素阻燃劑就可以達到阻燃自熄的效果,阻燃性UL94V-0,氧指數可高達38。在火焰的燒蝕下,被燒幾分鐘後便完全斷煙,在接下來的燒蝕過程中,本身不再有煙霧產生。陶瓷化矽橡膠燃燒產生二氧化碳、水和二氧化矽,均為無毒物質。深圳市沃爾核材股份有限公司生產的一種陶瓷化耐火矽橡膠經國家防火建築材料品質監督檢驗中心檢測,煙氣毒性為25.0mg•L-1,試驗動物30min染毒期內及染毒後3日內未死亡,且平均體重恢復。依據國家標準GB/T20285-2006《材料產煙毒性危險分級》判斷,該材料煙氣毒性達到准安全一級。可見陶瓷化矽橡膠屬於環保材料。

 

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       優化配方的陶瓷化矽橡膠的電性能——燒結前體積電阻率不小於1015Ω·cm,隨著燒結溫度的升高,其體積電阻率下降,在1000℃下燃燒30min後,其體積電阻率下降為107Ω·cm。普通矽橡膠燒結前後的體積電阻率分別不小於1015和107Ω·cm。

 

05.易加工

       膠料製備和製品生產工藝與普通矽橡膠類似,使用常規的橡膠加工設備(擠出機、平板硫化機、注射機等)就可以生產。耐火電纜生產工藝簡化,成本降低。

 


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