大部分硅橡膠制品是易燃的,通過加入阻燃填充劑和阻燃填充劑,并與阻燃材料進行共混改性,可以改善合成硅膠材料的阻燃性能。此外,在聚合反應中引入引燃單體也是阻燃工藝中的一種有效方法,提高硅橡膠制品的交聯密度也有利于阻燃。接下來,簡單介紹一下這種阻燃技術。
一、碳氫
含烴橡膠包括 NR, SBR, BR, IIR, EPR, EPDM等。雖然 NBR不屬于烴類,但它的阻燃技術與烴類非常相似,所以歸為合成硅橡膠處理。
碳氫硅橡膠的氧指數在19~21之間,熱分解溫度在200~500℃范圍內,其耐熱和阻燃性能普遍較差,燃燒分解產物大多為易燃氣體。這種硅橡膠防火常用的方法如下:
通過與聚氯乙烯、氣化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯等高聚物的共混,可以適當提高烴類硅橡膠的阻燃性能,從而提高阻燃性能。共混劑的配比和共交聯問題應引起重視。
在烴類硅橡膠中加入阻燃劑這是提高其阻燃性能的重要途徑,并利用阻燃劑的協同作用進一步提高阻燃效果。常見的阻燃劑主要是有機鹵類阻燃劑,以全氯環戊癸烷、十溴聯苯醚、氯化石蠟為主。其中,無機阻燃劑以銻為主,其次為硼酸鋅、水合氧化鋁、氣化銨等。在使用中要注意,游離鹵阻燃劑不能含有,因為在加工過程中,游離鹵會腐蝕設備和模具,對硅橡膠的電性和老化性能有不利影響。另外,應注意阻燃劑用量對硅橡膠力學性能的不利影響。
加入阻燃無機填料,如碳酸鈣,陶土,滑石粉,白炭黑,氫氧化鋁等,盡量減少易燃有機物的配比。在分解過程中,碳酸鈣和氮氧化鋁有吸熱作用。這樣會使膠料的某些物理機械性能下降,填充量不能過大。
通過對提高硅橡膠交聯密度的試驗,證明了提高交聯密度可以提高其氧指數。從而提高硅橡膠的阻燃性能。其原因在于膠料的熱分解溫度升高。此法已用于乙丙硅橡膠生產。
二、鹵化橡膠
含鹵膠中都含有鹵素元素,其氧指數一般在28~45之間, FPM氧指數甚至超過65。普通含鹵硅橡膠的鹵素含量越高,其氧指數越高;這種硅橡膠本身就有很高的阻燃性,可以離火自滅。所以它的阻燃處理比輕橡膠簡單。為了進一步改善含鹵硅橡膠的阻燃性能,常需添加阻燃劑。
三、復合鏈膠
最具代表性的硅橡膠是二甲基硅橡膠,它的氧指數大約為25,熱分解溫度400~6001。它的實際阻燃途徑是提高熱分解溫度,增加熱分解過程中的殘渣,減緩可燃氣體的生成速度等。
