發(fā)布時間：2018-04-02 14:21

  本文選題：硅橡膠　切入點：成陶瓷填料　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：陶瓷化硅橡膠是一種新型的防火材料,在室溫下與普通的高分子材料具有相同的性質(zhì),而在火焰灼燒的情況下能形成堅硬的陶瓷層,起到良好的防火性能。硅橡膠具有優(yōu)良的電性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐濕耐水、耐高低溫性能,在-50℃-20℃范圍內(nèi)力學(xué)性能都很優(yōu)異。而且硅橡膠是半有機半無機材料,較普通的高分子材料在燃燒時熱釋放速率小、總熱釋放量少,火災(zāi)指數(shù)較低,因此阻燃陶瓷化硅橡膠復(fù)合材料得到廣泛的研究應(yīng)用。硅橡膠實現(xiàn)陶瓷化一般是在硅橡膠基體中加入一些礦物填料,燃燒時填料與基體的熱解產(chǎn)物之間發(fā)生共晶反應(yīng),形成一層堅硬的陶瓷層。陶瓷層的強度和完整性對防火性能影響嚴(yán)重,其成陶瓷機理比較復(fù)雜,需要進(jìn)行深入的探究。硅橡膠的阻燃一般是通過阻燃劑的大量填充實現(xiàn)的,阻燃劑和硅橡膠的相容性差,大量添加阻燃劑會降低硅橡膠的力學(xué)性能,而且影響硅橡膠的陶瓷化效果,使阻燃劑的阻燃效果難以得到充分的發(fā)揮,因此需要通過合適的復(fù)配提高阻燃劑的阻燃效率,或制備與硅橡膠相容的新型阻燃劑來增加阻燃效果。本文首先綜述了近年來國內(nèi)外陶瓷化和阻燃硅橡膠領(lǐng)域的研究進(jìn)展及其應(yīng)用情況,并介紹了阻燃陶瓷化硅橡膠配方體系及陶瓷化機理和阻燃機理;然后對國內(nèi)外主要陶瓷化硅橡膠產(chǎn)品進(jìn)行了剖析,在此基礎(chǔ)上對陶瓷添加劑進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,通過復(fù)配,得到了綜合性能良好的陶瓷化硅橡膠配方體系;進(jìn)而研究了通用阻燃劑在硅橡膠體系中的協(xié)同阻燃效果,得到了高阻燃效率的阻燃協(xié)效劑;最后合成了和硅橡膠相容性良好的有機硅阻燃劑,制備出了性能優(yōu)異的阻燃陶瓷化硅橡膠復(fù)合材料。借助熱失重-差示掃描量熱聯(lián)用分析(TG-DSC)、X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡分析(SEM)、能譜元素定量分析(EDS)、硫化性能測試、氧指數(shù)測試(LOI)、錐形量熱分析(CONE)等現(xiàn)代測試手段研究了材料的力學(xué)性能、阻燃性能、阻燃機理、瓷化燒結(jié)性能和瓷化機理等。本文的主要工作和取得的結(jié)果如下:1、研究了白云母、硅灰石和硅藻土三種填料對硅橡膠性能的影響,發(fā)現(xiàn)白云母能在高溫下和硅橡膠殘渣發(fā)生共熔作用,同時其片層結(jié)構(gòu)有利于形成堅固的陶瓷體;而硅灰石和白云母復(fù)配時能在陶瓷體中形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),強化陶瓷相;同時硅藻土的加入能使在陶瓷體中形成許多微孔結(jié)構(gòu),有利于分解氣體的排出,利于維持陶瓷體的尺寸穩(wěn)定性和防止裂紋,當(dāng)質(zhì)量比325目白云母:800目白云母:硅灰石:硅藻土為3:3:2:0.89時,硅橡膠高溫處理后的陶瓷體彎曲強度和壓縮強度可分別達(dá)到8.14MPa和9.69MPa;2、加入球形硼酸鋅的硅橡膠能比加入普通硼酸鋅的硅橡膠取得更好的陶瓷化效果,且具有更好的力學(xué)性能。將碳酸鈣和球形硼酸鋅配合使用能控制球形硼酸鋅的液相粘結(jié)作用帶來的陶瓷體體積收縮,同時能取得較好的陶瓷化效果;3、通過一系列復(fù)配得出了最佳陶瓷化配方,在此基礎(chǔ)上通過對三聚氰胺氰尿酸鹽、磷酸鋅、氫氧化鋁和季戊四醇磷酸酯進(jìn)行協(xié)同阻燃研究,制備出了綜合性能優(yōu)良的阻燃陶瓷化硅橡膠,硅橡膠的氧指數(shù)達(dá)到38.0%,同時垂直燃燒等級也達(dá)到FV-0;4、將季戊四醇磷酸酯有機硅化,制備出了阻燃性能較好,與硅橡膠相容性良好的有機硅型阻燃劑。將其加入陶瓷化配方中,制備出了綜合性能優(yōu)良的阻燃陶瓷化硅橡膠,硅橡膠的氧指數(shù)達(dá)到32.5%,同時垂直燃燒等級也達(dá)到FV-0,硅橡膠高溫處理后的陶瓷體表面平整無裂紋。
[Abstract]:This paper reviews the research progress and application of the flame retardant ceramic silicone rubber in the field of flame burning . The results are as follows : 1 . The effect of flame retardant on the properties of silicone rubber is studied . At the same time , the lamellar structure is favorable for forming a strong ceramic body , while the wollastonite and the mica are compounded to form a joint network structure in the ceramic body , the ceramic phase can be strengthened ; meanwhile , the silicon rubber capable of controlling the liquid phase bonding of the spherical zinc borate can reach 8.14MPa and 9.69MPa respectively ; and the silicon rubber with the spherical zinc borate can be added into the ceramic body to obtain the organosilicon type flame retardant with good flame retardant property and good compatibility with the silicone rubber .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ333.93;TB332

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 白杉 ,周潔;硅橡膠的性能、加工及應(yīng)用[J];天津橡膠;2003年01期

2 杜茂平;魏伯榮;宮大軍;;混合填料對導(dǎo)熱硅橡膠性能的影響[J];有機硅材料;2007年06期

3 ;新型硅橡膠[J];橡膠參考資料;2011年06期

4 唐斌;蘇正濤;黃艷華;米志安;王景鶴;;耐疲勞硅橡膠的研究進(jìn)展[J];有機硅材料;2013年02期

5 E.Kay;李潤林;;硅橡膠的強力[J];橡膠參考資料;1972年12期

6 李澤民;;高強度高抗撕686硅橡膠的分析與應(yīng)用[J];電訊技術(shù);1987年03期

7 賀火明,潘慧銘,王耀林,李和洱;耐熱硅橡膠的研究進(jìn)展[J];合成材料老化與應(yīng)用;1998年03期

8 胡義,姚國萍;用物理發(fā)泡劑制備韌性泡沫硅橡膠[J];有機硅材料;2000年01期

9 陳平,鄭小明;新型廢舊硅橡膠裂解催化劑[J];有機硅材料;2000年02期

10 李秀貞;;硅橡膠技術(shù)的新進(jìn)展[J];橡膠參考資料;2000年12期

相關(guān)會議論文 前10條

1 邵海彬;張其土;王庭慰;;可瓷化硅橡膠的制備與性能[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第4分冊）[C];2010年

2 馮圣玉;;山東省導(dǎo)熱硅橡膠科技發(fā)展報告[A];山東省材料發(fā)展報告(2007-2008)[C];2008年

3 鄒石泉;趙銥民;邵龍泉;;不同等離子體改性后硅橡膠的表面潤濕性變化[A];第六次全國口腔修復(fù)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2009年

4 林修勇;;硅橡膠在電氣方面的應(yīng)用[A];第二屆全國橡膠制品技術(shù)研討會論文集[C];2003年

5 余虎;柳堯裕;錢曉娟;;連硫生產(chǎn)線生產(chǎn)硅橡膠電纜探索[A];電纜工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)與環(huán)保技術(shù)——中國電工技術(shù)學(xué)會電線電纜專業(yè)委員會2007'學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

6 李敬明;郭坤;周紅萍;李偉;;泡沫硅橡膠拉伸壓縮過程的掃描電鏡原位觀察[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

7 陳剛;張方舉;何鵬;牛偉;;一種硅橡膠材料的粘彈性性能研究[A];第五屆全國計算爆炸力學(xué)會議論文摘要[C];2012年

8 劉小艷;吳福迪;趙云峰;張繼華;李京平;;復(fù)合導(dǎo)電屏蔽硅橡膠的制備與研究[A];2013年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集——主題J：高分子復(fù)合體系[C];2013年

9 劉道龍;劉鵬波;徐聞;;開孔型泡沫硅橡膠材料的制備及性能的研究[A];2005年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2005年

10 張佰慶;崔艷東;童維占;;防污閃RTV硅橡膠噴涂施工的質(zhì)量管控[A];第二十屆華東六省一市電機工程（電力）學(xué)會輸配電技術(shù)討論會論文集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 王康;硅橡膠等離子體及電暈老化性能研究[D];武漢大學(xué);2015年

2 姜志鋼;耐輻照硅橡膠研究[D];山東大學(xué);2007年

3 梁英;高溫硫化（HTV）硅橡膠電暈老化特性及機理的研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2008年

4 周琳;Parylene涂敷技術(shù)用于贗復(fù)硅橡膠表面改性的研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2010年

5 鐘月華;新型硅橡膠膜生物反應(yīng)器制造乙醇連續(xù)發(fā)酵動力學(xué)研究[D];四川大學(xué);2003年

6 韓影;ZY加成型系列贗復(fù)硅橡膠的研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2007年

7 李洪彥;碳納米管協(xié)同氧化鐵對硅橡膠熱氧穩(wěn)定作用及機理研究[D];天津大學(xué);2013年

8 高松華;CF_4射頻等離子體硅橡膠表面疏水疏油改性研究[D];中南大學(xué);2008年

9 馬宗樂;硅橡膠中電樹枝的生長機理與抑制方法研究[D];天津大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李國芳;紫外老化對高溫硫化硅橡膠力學(xué)和電氣性能影響的研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 龍湘菊;無鹵阻燃硅橡膠的制備與性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 張秉浩;耐火硅橡膠的研制及其在耐火電纜中的應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2015年

4 胡樹紅;甲基乙烯基硅橡膠電子束固化及輻照效應(yīng)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 龔博;硅橡膠材料吸濕性及介電特性的研究[D];華北電力大學(xué);2015年

6 劉濤;幾類填料提高硅橡膠導(dǎo)熱性的研究[D];浙江大學(xué);2015年

7 李維娟;微溝槽圖形結(jié)構(gòu)硅橡膠研發(fā)及生物相容性初步研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

8 孫曉鋒;硅橡膠表面直流電弧特性及其影響因素研究[D];重慶大學(xué);2015年

9 孟凡磊;復(fù)合交聯(lián)硅橡膠粉末的制備及應(yīng)用研究[D];青島科技大學(xué);2016年

10 呂志勇;高透紫外硅橡膠的制備與增強研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2016年

，

本文編號：1700782