專利名稱：硅酮高密度彈性體及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明屬于防火材料領域，涉及一種防火泡沫膠，具體的說是一種硅酮高密度彈性體及其生產(chǎn)方法。
背景技術：
現(xiàn)有防火封堵大多采用有機防火堵料及無機防火水泥。有機防火堵料由于含有毒 性揮發(fā)物，在一些對環(huán)境要求嚴格的場合禁止使用；無機防火水泥雖然無毒性，但在封堵完 畢后會固化成堅硬的塊狀物，無伸張及壓縮彈性，無法補償機械管線震動及建筑物沉降引 起的機械位移，且管道及電纜等穿墻物件在維修及更換時需用重力將封堵物敲出，極易損 壞周邊墻體，管道及電纜的維護非常不便?，F(xiàn)有技術中也公開了一些阻燃性聚有機硅氧烷泡沫體的制備方法=Modic在美國 專利3，425，967中公開了使用含石棉和纖維狀鈦酸鉀的混合物作為聚有機硅氧烷泡沫體 的阻燃添加劑。Lee等在美國專利4，026，842以及Smith在美國專利3，923，705中公開了 使用鉬或鉬化合物以改進聚有機硅氧烷泡沫體的阻燃性，其中聚有機硅氧烷泡沫體是通過 有機氫硅氧烷與含硅鍵連的羥基基團的硅氧烷反應制備的。Smith指出，通過使用炭黑可 進一步改進阻燃性。Harper等在美國專利4，433，069中公開了阻燃性聚硅氧烷泡沫體，該 泡沫體含有至少0. 非金屬纖維狀耐熱材料、至少一種細分散的非金屬多孔耐熱材料、和 至少5ppm鉬的混合物。纖維狀耐熱材料包括天然存在的材料，如石棉，以及由玻璃、碳、氧 化鋁或無機硅酸鹽形成的人造纖維和晶須，無機硅酸鹽例如硅酸鋁以及硅酸鋁和堿金屬和 /或堿土金屬的硅酸鹽的混合物，優(yōu)選的纖維狀耐熱材料為玻璃和碳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對以上現(xiàn)有技術存在的缺點，提出一種硅酮高 密度彈性體及其生產(chǎn)方法，具有良好防火性能和良好物理性能，用于各類管線的穿墻縫隙 防火封堵。本發(fā)明解決以上技術問題的技術方案是硅酮高密度彈性體，由A組分和B組分組成，A組分和B組分按1 1混合；A組分 由基料M和含氫聚硅氧烷組成，A組分中各組分的重量百分比為基料M75 97%含氫聚硅氧烷3 25%;基料M為端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷和金屬粉末的組 合，各組分占基料M的重量百分比為端羥基聚硅氧烷 5 50%端乙烯基聚硅氧烷5 25%端烷基聚硅氧烷 0 25%金屬粉末45 85%;
B組分由基料N和鉬族金屬催化劑組成，B組分中各組分的重量百分比為基料N99. 8 99. 99 %鉬族金屬催化劑 0. 01 0. 2% ；鉬族金屬催化劑為銠、釕、鈀、鋨、銥或鉬的催化劑；基料N為端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷和金屬粉末的組合，各組分占基料N的重量百分比為端羥基聚硅氧烷 5 50%端乙烯基聚硅氧烷5 25%端烷基聚硅氧烷 0 25%金屬粉末 45 85%。硅酮高密度彈性體的生產(chǎn)方法，按以下步驟進行(1)將基料M經(jīng)真空捏合機在180°C，真空度-0. 095MPa下捏合2 3小時，再經(jīng) 三輥研磨機研磨；(2)將步驟(1)所得基料M和含氫聚硅氧烷按配比配成組分A ；(3)將基料N經(jīng)真空捏合機在180°C，真空度_0. 095MPa下捏合2 3小時，再經(jīng) 三輥研磨機研磨；(4)將步驟(3)所得的基料N和鉬族金屬催化劑按配比配成組分B ；(5)將組分A和組分B按1 1混合或在現(xiàn)場用專用打膠機經(jīng)靜態(tài)混合器混合，常 溫發(fā)泡，硫化后形成高密度彈性防火泡沫體。端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷或端烷基聚硅氧烷在25°C下的粘度為 10-1，000，OOOmPa · S。本發(fā)明的硅酮高密度彈性體，基料M和基料N中還可以加入補強填料，補強填料加 入量為基料重量的0 20%，補強填料是氣相法白炭黑、沉淀法白炭黑、納米碳酸鈣、石英 粉或硅樹脂中的至少一種?；螹和基料N中還可以加入阻燃防火組分，阻燃防火組分加入量為基料重量的 0 80%，阻燃防火組分是膨脹石墨粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅或硅藻土中的至少一 種。金屬粉末是鐵粉、銅粉、鋁粉、鎳粉或鉛粉中的至少一種?；螹中還可以加入黑色顏料，黑色顏料加入量為基料M的重量的0 10%，黑色 顏料是炭黑或氧化鐵黑中的至少一種?；螻中還可以加入黃色顏料，黃色顏料加入量為基料N重量的0 10%，黃色顏 料是氧化鉻黃或氧化鐵黃中的至少一種。鉬族金屬催化劑包含銠、釕、鈀、鋨、銥或鉬的催化劑。適用的銠催化劑公開于Lee 等的美國專利4，026，835，其中有關用于聚硅氧烷泡沫體的銠催化劑的內(nèi)容，這里不再重復 描述。基于鉬的催化劑是特別優(yōu)選的，并且它可以采取有效促進Si-H基團與硅鍵連的鏈烯 基反應的任何公知的形式，還可有效地促進Si-H基團與有機醇中的羥基OH基團的反應，為 發(fā)泡過程中提供氫氣。鉬的適宜形式包括但不限于氯鉬酸、鉬化合物、以及鉬化合物與不飽 和有機化合物或具有硅鍵連基團的硅氧烷的配合物，硅鍵連基團含烯鍵式不飽和基團。其 它適宜的鉬催化劑的實例包括鹵化亞鉬或氯鉬酸與二乙烯基二硅氧烷的配合物，以及通過氯鉬酸、二乙烯基四甲基二硅氧烷和四甲基二硅氧烷反應形成的配合物。適宜的鉬催化劑 公開于Willing的美國專利3，419，593中，其中關于這種催化劑制備的內(nèi)容，這里不再重復 描述。含氫聚硅氧烷的結構式為 式1中，R是甲基、乙基或苯基，式1中的含氫基團H可以部分地被烷基所取代；端羥基聚硅氧烷的結構式為 式2中，R是甲基、乙基或苯基；端乙烯基聚硅氧烷的結構式為
式3中，R是甲基、乙基或苯基，Vi為乙烯基；端烷基聚硅氧烷的結構式為 式4中，R是甲基、乙基或苯基。本發(fā)明不含有毒有害成份，具有防火性能，防射線穿透，有伸張及壓縮彈性，能補 償機械管線震動及建筑物沉降而引起的位移，便于管道或電纜維護。本發(fā)明的高密度硅酮 泡沫防火泡沫膠具有良好防火性能和良好物理性能，用于各類管線的穿墻縫隙防火封堵， 尤其是核電廠房、船艦內(nèi)部穿墻管道、電纜、通風管道的穿墻縫隙防火防輻射封堵。本發(fā)明 的高密度硅酮泡沫防火泡沫膠3分鐘即可開始發(fā)泡，10分鐘固化成泡沫彈性體，泡沫體比 重為2. 35g/cm3，垂直燃燒試驗為V-O級，閉孔率為80%，經(jīng)5分鐘火焰噴射燃燒，離火立刻 自熄，并在泡沫體外表面留下一層痂。
具體實施例方式實施例一本實施例的硅酮高密度彈性體，由A組分和B組分組成，A組分和B組分按1 1 混合；A組分由基料M和含氫聚硅氧烷組成，A組分中各組分的重量百分比為
基料M75%含氫聚硅氧烷25% ；基料M為端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷和金屬粉末的組合，各組分占基料M的重量百分比為端羥基聚硅氧烷 5%端乙烯基聚硅氧烷25%端烷基聚硅氧烷 25%金屬粉末45% ；B組分由基料N和鉬族金屬催化劑組成，B組分中各組分的重量百分比為基料N99. 8%鉬族金屬催化劑0.2%;鉬族金屬催化劑為銠、釕、鈀、鋨、銥或鉬的催化劑；基料N為端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷和金屬粉末的組 合，各組分占基料N的重量百分比為端羥基聚硅氧烷 50%端乙烯基聚硅氧烷5%端烷基聚硅氧烷 0%金屬粉末4δ%。金屬粉末是鐵粉、銅粉、鋁粉、鎳粉或鉛粉中的至少一種。鉬族金屬催化劑為銠催化劑，銠催化劑公開于Lee等的美國專利4，026，835，其中 有關用于聚硅氧烷泡沫體的銠催化劑的內(nèi)容，這里不再重復描述。硅酮高密度彈性體的生產(chǎn)方法，按以下步驟進行(1)將基料M經(jīng)真空捏合機在180°C，真空度-0. 095MPa下捏合2小時，再經(jīng)三輥 研磨機研磨；(2)將步驟(1)所得基料M和含氫聚硅氧烷按配比配成組分A ；(3)將基料N經(jīng)真空捏合機在180°C，真空度_0. 095MPa下捏合2小時，再經(jīng)三輥 研磨機研磨；(4)將步驟(3)所得的基料N和鉬族金屬催化劑按配比配成組分B ；(5)將組分A和組分B按1 1混合或在現(xiàn)場用專用打膠機經(jīng)靜態(tài)混合器混合，常 溫發(fā)泡，硫化后形成高密度彈性防火泡沫體。實施例二硅酮高密度彈性體，由A組分和B組分組成，A組分和B組分按1 1混合；A組分 由基料M和含氫聚硅氧烷組成，A組分中各組分的重量百分比為基料M97%含氫聚硅氧烷3% ；基料M為端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷和金屬粉末的組 合，各組分占基料M的重量百分比為端羥基聚硅氧烷 45%端乙烯基聚硅氧烷5%
金屬粉末5O % ；B組分由基料N和鉬族金屬催化劑組成，B組分中各組分的重量百分比為基料N99. 99%鉬族金屬催化劑 0.01%;鉬族金屬催化劑為銠、釕、鈀、鋨、銥或鉬的催化劑；基料N為端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷和金屬粉末的組合，各組分占基料N的重量百分比為端羥基聚硅氧烷 5%端乙烯基聚硅氧烷25%端烷基聚硅氧烷 5%金屬粉末65 %。硅酮高密度彈性體的生產(chǎn)方法，按以下步驟進行(1)將基料M經(jīng)真空捏合機在180°C，真空度-0. 095MPa下捏合2. 5小時，再經(jīng)三 輥研磨機研磨；(2)將步驟(1)所得基料M和含氫聚硅氧烷按配比配成組分A ；(3)將基料N經(jīng)真空捏合機在180°C，真空度_0. 095MPa下捏合2. 5小時，再經(jīng)三 輥研磨機研磨；(4)將步驟(3)所得的基料N和鉬族金屬催化劑按配比配成組分B ；(5)將組分A和組分B按1 1混合或在現(xiàn)場用專用打膠機經(jīng)靜態(tài)混合器混合，常 溫發(fā)泡，硫化后形成高密度彈性防火泡沫體。本發(fā)明的硅酮高密度彈性體，基料M和基料N中還加入補強填料，補強填料加入量 為各自基料重量的5%，補強填料是氣相法白炭黑、沉淀法白炭黑、納米碳酸鈣、石英粉或硅 樹脂中的至少一種?；螹和基料N中還加入阻燃防火組分，阻燃防火組分加入量為各自基料重量的 20%，阻燃防火組分是膨脹石墨粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅或硅藻土中的至少一種。金屬粉末是鐵粉、銅粉、鋁粉、鎳粉或鉛粉中的至少一種?；螹中還加入黑色顏料，黑色顏料加入量為基料M重量的5%，黑色顏料是炭黑 或氧化鐵黑中的至少一種的?；螻中還加入黃色顏料，黃色顏料加入量為基料N重量的5%，黃色顏料是氧化 鉻黃或氧化鐵黃中的至少一種。鉬族金屬催化劑為基于鉬的催化劑，適宜的鉬催化劑公開于Willing的美國專利 3，419，593中，其中關于這種催化劑制備的內(nèi)容，這里不再重復描述。實施例三硅酮高密度彈性體，由A組分和B組分組成，A組分和B組分按1 1混合；A組分 由基料M和含氫聚硅氧烷組成，A組分中各組分的重量百分比為基料M90%含氫聚硅氧烷 10% ；基料M為端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷和金屬粉末的組 合，各組分占基料M的重量百分比為
端羥基聚硅氧烷 5%端乙烯基聚硅氧烷5%端烷基聚硅氧烷5%金屬粉末85%;B組分由基料N和鉬族金屬催化劑組成，B組分中各組分的重量百分比為基料N99. 9%鉬族金屬催化劑 0.1%;鉬族金屬催化劑為銠、釕、鈀、鋨、銥或鉬的催化劑；基料N為端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷和金屬粉末的組合，各組分占基料N的重量百分比為端羥基聚硅氧烷 5%端乙烯基聚硅氧烷5%端烷基聚硅氧烷 5%金屬粉末85%。硅酮高密度彈性體的生產(chǎn)方法，按以下步驟進行(1)將基料M經(jīng)真空捏合機在180°C，真空度-0. 095MPa下捏合3小時，再經(jīng)三輥 研磨機研磨；(2)將步驟(1)所得基料M和含氫聚硅氧烷按配比配成組分A ；(3)將基料N經(jīng)真空捏合機在180°C，真空度_0. 095MPa下捏合3小時，再經(jīng)三輥 研磨機研磨；(4)將步驟(3)所得的基料N和鉬族金屬催化劑按配比配成組分B ；(5)將組分A和組分B按1 1混合或在現(xiàn)場用專用打膠機經(jīng)靜態(tài)混合器混合，常 溫發(fā)泡，硫化后形成高密度彈性防火泡沫體。本發(fā)明的硅酮高密度彈性體，基料M和基料N中還加入補強填料，補強填料加入量 為各自基料重量的20%，補強填料是氣相法白炭黑、沉淀法白炭黑、納米碳酸鈣、石英粉或 硅樹脂中的至少一種?；螹和基料N中還加入阻燃防火組分，阻燃防火組分加入量為各自基料重量的 80%，阻燃防火組分是膨脹石墨粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅或硅藻土中的至少一種。金屬粉末是鐵粉、銅粉、鋁粉、鎳粉或鉛粉中的至少一種。 基料M中還加入黑色顏料，黑色顏料加入量為基料M重量的10 %，黑色顏料是炭黑 或氧化鐵黑中的至少一種?；螻中還加入黃色顏料，黃色顏料加入量為基料N重量的10 %，黃色顏料是氧化 鉻黃或氧化鐵黃中的至少一種。鉬族金屬催化劑為基于鉬的催化劑，適宜的鉬催化劑公開于Willing的美國專利 3，419，593中，其中關于這種催化劑制備的內(nèi)容，這里不再重復描述。實施例四基料M配方107 硅橡膠 5000cp IOOg乙烯基硅油 5000cp IOOg
甲基硅油350cp 50g氣相法白炭黑3g氫氧化鋁IOg膨脹石墨IOg鐵粉1250g炭黑0. 5g基料M的制備將上述配方中的液體物料加入1升的真空捏合機中，設置溫度為120°C，在攪拌中，分次慢慢加入其它粉體物料，加完后，蓋上捏合機蓋，設置溫度為180°C，抽真空，真空度 達-0. 095MPa，從溫度到達180°C起，攪拌3小時后停止加熱和攪拌，出料；將上述物料經(jīng)三 輥研磨機研磨三遍得基料M?；螻配方107 硅橡膠 lOOOOcp 200g乙烯基硅油 5000cp 200g甲基硅油350cp 50g氣相法白炭黑IOg氫氧化鋁IOOg鐵粉1250g氧化鐵黃3g基料N的制備將上述配方中的液體物料加入1升的真空捏合機中，設置溫度為120°C，在攪拌 中，分次慢慢加入其它粉體物料，加完后，蓋上捏合機蓋，設置溫度為180°C，抽真空，真空度 達-0. 095MPa，從溫度到達180°C起，攪拌3小時后停止加熱和攪拌，出料；將上述物料經(jīng)三 輥研磨機研磨三遍得基料N。A組分配方基料M IOOg含氫硅油5gA組分的配制按配方將上述基料M和含氫硅油充分混合均勻的A組分。B組分配方基料N IOOg鉬絡合物0. IgB組分的配制按配方將上述基料M和含氫硅油充分混合均勻的B組分。A組分為黑色粘稠型流動液體，粘度40000cp，比重2. 5 ；B組分為黃色粘稠型流動 液體，粘度45000cp,比重2. 5。將A、B按1 1混合，3分鐘即開始發(fā)泡，10分鐘固化成泡沫彈性體。泡沫體比重 為2. 35g/cm3，垂直燃燒試驗為V-O級，閉孔率為80%。經(jīng)5分鐘火焰噴射燃燒，離火立刻 自熄，并在泡沫體外表面留下一層痂。
將A、B組分混合后，分別倒在水泥砂漿板、PVC板、木材、鐵皮上，待發(fā)泡成型后， 粘結良好。本發(fā)明還可以有其它實施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術方案，均 落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
權利要求
硅酮高密度彈性體，其特征在于由A組分和B組分組成，所述A組分和B組分按1∶1混合；所述A組分由基料M和含氫聚硅氧烷組成，所述A組分中各組分的重量百分比為基料M 75～97％含氫聚硅氧烷 3～25％；所述基料M為端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷和金屬粉末的組合，各組分占基料M的重量百分比為端羥基聚硅氧烷5～50％端乙烯基聚硅氧烷 5～25％端烷基聚硅氧烷0～25％金屬粉末 45～85％；所述B組分由基料N和鉑族金屬催化劑組成，所述B組分中各組分的重量百分比為基料N99.8～99.99％鉑族金屬催化劑 0.01～0.2％；所述鉑族金屬催化劑為銠、釕、鈀、鋨、銥或鉑的催化劑；所述基料N為端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷和金屬粉末的組合，各組分占基料N的重量百分比為端羥基聚硅氧烷5～50％端乙烯基聚硅氧烷 5～25％端烷基聚硅氧烷0～25％金屬粉末 45～85％。
2.如權利要求1所述的硅酮高密度彈性體，其特征在于所述基料M和基料N中還含 有補強填料，所述補強填料加入量為基料重量的0 20%，所述補強填料是氣相法白炭黑、 沉淀法白炭黑、納米碳酸鈣、石英粉或硅樹脂中的至少一種。
3.如權利要求1所述的硅酮高密度彈性體，其特征在于所述基料M和基料N中還含 有阻燃防火組分，所述阻燃防火組分加入量為基料重量的或硅藻土中的至少一種。
4.如權利要求1所述的硅酮高密度彈性體，其特征在于所述金屬粉末是鐵粉、銅粉、 鋁粉、鎳粉或鉛粉中的至少一種。
5.如權利要求1所述的硅酮高密度彈性體，其特征在于所述基料M中還含有黑色顏 料，所述黑色顏料加入量為基料M重量的0 10%，所述黑色顏料是炭黑或氧化鐵黑中的至 少一種。
6.如權利要求1所述的硅酮高密度彈性體，其特征在于所述基料N中還含有黃色顏 料，所述黃色顏料加入量為基料N重量的0 10%，所述黃色顏料是氧化鉻黃或氧化鐵黃中 的至少一種。
7.如權利要求1所述的硅酮高密度彈性體，其特征在于所述鉬族金屬催化劑為鉬催 化劑，所述鉬催化劑為氯鉬酸、鉬化合物、鉬化合物與不飽和有機化合物或具有硅鍵連基團 的硅氧烷的配合物、鹵化亞鉬、氯鉬酸與二乙烯基二硅氧烷的配合物或通過氯鉬酸、二乙烯 基四甲基二硅氧烷和四甲基二硅氧烷反應形成的配合物，所述硅鍵連基團含烯鍵式不飽和基團。
8.如權利要求1所述的硅酮高密度彈性體，其特征在于所述含氫聚硅氧烷的結構式為 式1中，R是甲基、乙基或苯基；所述端羥基聚硅氧烷的結構式為 RRR式2中，R是甲基、乙基或苯基； 所述端乙烯基聚硅氧烷的結構式為 式3中，R是甲基、乙基或苯基，Vi為乙烯基；所述端烷基聚硅氧烷的結構式為 式4中，R是甲基、乙基或苯基。
9.如權利要不是1 8中任一權利要求所述的硅酮高密度彈性體的生產(chǎn)方法，其特征 在于按以下步驟進行(1)將基料M經(jīng)真空捏合機在180°C，真空度-0.095MPa下捏合2 3小時，再經(jīng)三輥 研磨機研磨；(2)將步驟(1)所得基料M和含氫聚硅氧烷按配比配成組分A；(3)將基料N經(jīng)真空捏合機在180°C，真空度-0.095MPa下捏合2 3小時，再經(jīng)三輥 研磨機研磨；(4)將步驟(3)所得的基料N和鉬族金屬催化劑按配比配成組分B；(5)將組分A和組分B按1 1混合或在現(xiàn)場用專用打膠機經(jīng)靜態(tài)混合器混合，常溫發(fā) 泡，硫化后形成高密度彈性防火泡沫體。
10.如權利要求9所述的硅酮高密度彈性體的生產(chǎn)方法，其特征在于所述端羥基聚硅 氧烷、端乙烯基聚硅氧烷或端烷基聚硅氧烷在25°C下的粘度為10-1，000, OOOmPa · S。
全文摘要
本發(fā)明屬于防火材料領域，涉及一種硅酮高密度彈性體及其生產(chǎn)方法，由含氫聚硅氧烷、端羥基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷、端烷基聚硅氧烷、金屬粉末和鉑族金屬催化劑組成，還可加入補強填料、阻燃防火組分、黑色顏料和黃色顏料，配制成雙組份的硅酮泡沫膠料、使用時現(xiàn)場1∶1混合，就地常溫發(fā)泡、硫化、形成高密度彈性防火泡沫體。本發(fā)明不含有毒有害成份，具有防火性能、防射線穿透、有伸張及壓縮彈性、能補償機械管線震動及建筑物沉降而引起的位移、便于管道或電纜維護的防火堵料。
文檔編號C08L83/04GK101845223SQ20101016435
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權日2010年5月6日
發(fā)明者王旭瑩 申請人:揚中市欣安防火材料有限公司