伴隨著高分子材料的廣泛使用,其易燃的特性使公共場(chǎng)合的消防安全問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)峻,因此研究高分子材料的防火性能是很有必要的�？商沾苫柘鹉z是現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的高性能防火材料,被廣泛應(yīng)用于電梯、消防設(shè)備等公共設(shè)施的電線電纜。衡量可陶瓷化硅橡膠的防火性能主要從成瓷性、阻燃性、尺寸穩(wěn)定性、自支撐性考慮,本文采用添加卡斯特有機(jī)鉑催化劑/苯并三氮唑（Pt/BTA）阻燃劑、玻璃粉/聚磷酸銨（GD/APP）助熔劑復(fù)配和對(duì)助熔劑APP進(jìn)行包覆改性的方法提高可陶瓷化硅橡膠的防火性能,并對(duì)機(jī)理進(jìn)行了分析。首先以高溫硫化混煉硅橡膠為基體,采用開(kāi)煉機(jī)和密煉機(jī)將成瓷填料、助熔劑以及其他助劑分散到基體中,研究Pt/BTA的含量對(duì)可陶瓷化硅橡膠的阻燃性、成瓷性、自支撐性、尺寸穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明,加入Pt/BTA后,復(fù)合材料的降解速率降低,質(zhì)量殘余量增大,降解溫度提高,熱穩(wěn)定性被有效改善。當(dāng)Pt/BTA添加量為2.78×10^-3份時(shí),復(fù)合材料的UL-94垂直燃燒等級(jí)由不能評(píng)級(jí)提升到V-0等級(jí),燃燒時(shí)的熱釋放量（THR）和煙釋放量（TSP）明顯降低,阻燃性顯著提升。分析其原因,加入Pt/BT... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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成瓷機(jī)理示意圖：(a)室溫、(b)800~900°C、(c)900°C以上[7]

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1-3EVA/MP/OMMT/APP/ZB的成瓷過(guò)程[57]Figure1-3TheceramizationprocessofEVA/MP/OMMT/APP/ZB1.4論文研究的目的、意義和主要內(nèi)容1.4.1研究目的和意義提高可陶瓷化硅橡膠防火性可從成瓷性能、阻燃性能、自支撐性和尺寸穩(wěn)定性幾個(gè)方面考慮。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于可陶瓷化硅橡膠的研究大多圍繞著成瓷填料和助熔劑，卻忽視了可陶瓷化硅橡膠的其他性能。雖然可陶瓷化改性能夠提高阻燃性，但是還不能滿足現(xiàn)在的實(shí)際需求，鉑化合物阻燃劑用量少，阻燃效果明顯，可能還會(huì)改善硅橡膠的成瓷性能。目前研究鉑化合物對(duì)可陶瓷化硅橡膠成瓷性、阻燃性影響的研究相對(duì)較少，本論文將以鉑化合物協(xié)同下的可陶瓷化硅橡膠為研究對(duì)象，研究提高其阻燃性能、成瓷性能、自支撐性和尺寸穩(wěn)定性的方法。目前研究較多的助熔劑都具有一些弊端，比如玻璃粉助熔劑雖然會(huì)使陶瓷具有較大的強(qiáng)度，但是會(huì)影響聚合物的絕緣性，燒蝕后的陶瓷具有較大的體積收縮率。含硼助熔劑會(huì)影響硅橡膠的硫化反應(yīng)，在硅橡膠硫化過(guò)程中抑制自由基的生成[59]，APP助熔劑會(huì)使燒蝕后的陶瓷具有比較大的質(zhì)量損失，且配方設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，因此對(duì)助熔劑進(jìn)行繼續(xù)的探索和研究是很有必要的。本文通過(guò)向可陶瓷化硅橡膠中引入鉑催化劑作為阻燃劑，研究該阻燃劑對(duì)可陶瓷化硅橡膠阻燃性以及其他性能的影響并進(jìn)行了機(jī)理分析。通過(guò)對(duì)不同助熔劑進(jìn)行復(fù)配、對(duì)助熔劑進(jìn)行包覆改性兩種方法提升可陶瓷化硅橡膠的陶瓷強(qiáng)度、自支撐性能和尺寸穩(wěn)定性，探索可陶瓷化硅橡膠防火性能提升的機(jī)理，制備綜合性能良好、能夠抵抗火災(zāi)的可陶瓷化硅橡膠。

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文14其中，m1為APP的重量(g)，m2為AlCl3的重量(g)，M2為AlCl3的相對(duì)分子質(zhì)量，M3為ATH的相對(duì)分子質(zhì)量，計(jì)算的ma是填料中APP和ATH的質(zhì)量比。圖2-1ATH@APP改性填料制備流程：(a)AlCl3溶液；(b)氨水溶液；(c)APP粉末；(d)(a)與(b)生成的ATH粉末；(e)APP和ATH分散在溶液中；(f)ATH包覆在APP表面Figure2-1PreparationprocessofATH@APP:(a)AlCl3solution;(b)Ammoniasolution;(c)APPpowder;(d)ATHgeneratedfrom(a)and(b);(e)APPandATHdispersedinsolution;(f)ATHcoatedonAPPsurface2.3.2硅橡膠復(fù)合材料制備本論文采用機(jī)械共混法制備三組復(fù)合材料，首先使用開(kāi)煉機(jī)將硅橡膠混煉膠與填料、其他助劑和硫化劑混煉均勻，在開(kāi)煉機(jī)上薄通30圈后放入預(yù)熱好的模具中，將模具放入溫度175°C、壓力15MPa的平板硫化機(jī)中硫化5分鐘，自然冷卻后得到所需樣品。將樣品在的鼓風(fēng)烘箱中進(jìn)行二段硫化，硫化溫度200°C，硫化時(shí)間2小時(shí)。當(dāng)填料與基體相容性差或者添加填料的比重大時(shí)，先使用捏合機(jī)將硅橡膠混煉膠與填料混煉均勻，再在開(kāi)煉機(jī)上繼續(xù)混煉并加入硫化劑、其他助劑薄通30圈后在平板硫化劑或者鼓風(fēng)烘箱中進(jìn)行一段、二段硫化，得到所需樣品。具體流程如下：(1)(Pt/BTA)-0、(Pt/BTA)-1、(Pt/BTA)-2、(Pt/BTA)-3復(fù)合材料制備在100份硅橡膠中加入GD24份、ATH42.5份、ZrSiO442.5份，先在開(kāi)煉機(jī)中混煉均勻，再將卡斯特催化劑與BTA以1：40的比例混合，分別按照表2-3所示，加入不同含量的Pt/BTA，用開(kāi)煉機(jī)混煉均勻后，在平板硫化機(jī)和鼓風(fēng)烘箱中分別進(jìn)行一段、二段硫化，制得(Pt/BTA)-0、(Pt/BTA)-1、(Pt/BTA)-2、(Pt/BTA)-3樣品。


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