可陶瓷化硅橡胶材料研究进展
2021-12-20侯政良陈宇宁赵陆翔白彦江
广州化工 2021年23期
侯政良,陈宇宁,张 磊,赵陆翔,白彦江
(1 海军装备部,内蒙古 呼和浩特 010000;2 内蒙合成化工研究所,内蒙古 呼和浩特 010000)
硅橡胶的燃烧具有放热速率低、燃烧速度慢、没有熔体滴落和有毒气体释放等优点,作为防火材料具有较好的应用前景[1-3]。然而,硅橡胶燃烧后生成二氧化硅粉末而失去机械支撑作用,不利于维持火焰中电线电缆蒙皮的防火性能。基于这一点,2004年Hanu等[4]研制了陶瓷化硅橡胶,通过加入硅酸盐作为成瓷填料,与硅橡胶燃烧分解产生的SiO2在高温的环境下生成坚硬自支撑的陶瓷体,其具有一定的强度且可抵抗明火烧蚀,为阻燃硅橡胶材料的研究生产提供了新的思路。之后针对陶瓷化硅橡胶开展了一些探索应用[5-8],本文对相关研究进展进行了综述。
1 硅橡胶材料成瓷机理
国内外一些课题组就陶瓷化硅橡胶的成瓷机理展开了研究[9-12],目前较为普遍被接受的观点认为高温下硅橡胶分解产生SiO2,与熔融后的成瓷填料或成瓷填料/助熔剂体系发生共晶反应形成陶瓷体。
Mansouri等[9]对陶瓷化硅橡胶的成瓷机理进行了研究。在硅橡胶体系中加入20%白云母制备电缆绝缘套,进行AS/NZS 3013:1995火焰实验,空气气氛下,1050 ℃中燃烧30 min后用水流喷射。扫描电子显微镜(SEM)照片(图1)显示火焰试验之后电缆绝缘套靠近外表面部分呈现多层结构,白云母颗粒以分散相的形式存在,硅橡胶分解产生的SiO2构成了连续相,两者交界处形成了部分熔融物。

图1 燃烧实验之后绝缘套断面微观结构……
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