【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硅橡胶，具体涉及一种耐高温发泡硅胶材料及其制备方法。
技术介绍
1、发泡硅胶常称为海绵硅橡胶、微孔硅橡胶，发泡硅胶材料是硅橡胶在经过发泡处理后而形成的一种多孔性高分子弹性体，它兼具硅橡胶优异的耐高低温性能、耐候性能、耐辐照老化性能和泡沫材料相对密度低、比表面积高、可压缩变形量大的特点，是用作阻尼、隔音、缓冲、减震的优良材料。
2、发泡硅胶材料具有较高热稳定性的同时也具有一定的燃烧性，暴露在明火中容易发生分解燃烧；发泡硅胶材料具有大量微孔，燃烧时为气流的进入提供了机会，燃烧过程中内部会产生孔洞结构，导致燃烧加剧并释放出大量的热量和烟雾，对人体和环境构成巨大威胁，且燃烧后形成的炭层强度较弱，限制了发泡硅胶材料的应用。
3、添加无机阻燃剂是提高泡沫硅橡胶阻燃性能的有效途径。常用的无机阻燃剂包括氢氧化镁(mh)、碳酸钙(cc)、氢氧化铝(ath)等。例如公开号为cn106189260a的专利申请公开了一种硅胶发泡材料及其制备方法中通过加入无机阻燃剂提高硅胶发泡材料的阻燃性能，这些阻燃剂可以在高温下释放不燃气体，形成保护层，从而抑制燃烧。但阻燃剂的添加量和分散性对材料的机械性能有负面影响，尤其是高含量的阻燃剂会导致材料的机械性能下降。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种耐高温发泡硅胶材料及其制备方法，以解决发泡硅胶材料阻燃性能较差的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种耐高温发泡硅胶材料的制备
4、第一步、按照重量份计，将95-97份甲基乙烯基硅橡胶和3-5份乙烯基聚硼硅烷加入密炼机中塑炼，然后加入4份羟基硅油和40份白炭黑混炼，冷却得到混炼胶，向混炼胶中加入2-3份无机纳米填料和2份硫化剂室温薄通得到复合材料；
5、第二步、将复合材料预硫化；然后进行超临界co2发泡，最后经过后硫化得到一种耐高温发泡硅胶材料。
6、进一步地，第一步中塑炼条件：温度为100-105℃、转速为55-60r/min。
7、进一步地，第二步中预硫化条件为：在125℃、10mpa预硫化4-8min；
8、超临界co2发泡的条件为：发泡温度为60℃、发泡压力6mpa；
9、后硫化条件为：将发泡后的样品在165℃、100bar的压力下硫化40min，然后在190℃条件下热处理3h。
10、进一步地，所述无机纳米填料为碳纳米管、纳米蒙脱土、层状氧化石墨中的一种。
11、进一步地，所述乙烯基聚硼硅烷为苯硼酸和不饱和硅烷偶联剂发生缩聚反应得到。
12、进一步地，所述苯硼酸和不饱和硅烷偶联剂的用量摩尔比为1.5-2：1。
13、进一步地，所述不饱和硅烷偶联剂为3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和烯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
14、进一步地，所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基摩尔分数：0.13％～0.20％；
15、白炭黑的比表面积为200±30m2/g；
16、羟基固有的粘度为100cs。
17、进一步地，所述乙烯基聚硼硅烷通过如下步骤制备：
18、在氮气保护条件下，将苯硼酸和1,2-二氯乙烷混合，加热溶解后加入不饱和硅烷偶联剂，在温度为80℃条件下搅拌反应8h，然后降温至20℃，静置8h，减压浓缩除去溶剂，60℃真空干燥至恒重，得到乙烯基聚硼硅烷。
19、一种耐高温发泡硅胶材料由上述制备方法制备而成。
20、本专利技术的有益效果：
21、本专利技术中的发泡硅胶材料的主链为无机s i-o键，本专利技术中以乙烯基聚硼硅烷作为原料，在发泡硅胶材料的主链中引入b-o链段。硼原子进入分子主链后，引入的b-o的键能为537.6kj/mo l，高于s i-o的键能，此外，硼元素具有稳定自由的作用，因此，乙烯基聚硼硅烷的加入可以提高发泡硅胶材料的热稳定性和热氧稳定性。同时含硼原料的引入可在热处理过程转变成s io2和b2o3；不仅可以提高发泡硅胶材料的耐热性，而且原料中乙烯基聚硼硅烷的加入对于发泡硅胶材料阻燃效果具有促进作用，可以与纳米填料协同提高阻燃性能。
22、纳米级材料具有极大的比表面积产生的一系列效应，具有密度小，机械强度高，吸气性和透气性低的优点。本专利技术中通过添加无机纳米填料，促进聚合物成炭，降低聚合物燃烧过程中的热释放速率，进而提高阻燃性能，使用量较少，添加0.1％-5％即可取得较好的协效作用(添加量少对于力学性能影响较小)，本专利技术中无机纳米填料的添加量为2％-3％(相对于甲基乙烯基硅橡胶和乙烯基聚硼硅烷的总量)，添加的无机纳米填料可以在聚合物基体中渗透形成网络，具有改善聚合物的阻燃的效果。
23、本专利技术中以乙烯基聚硼硅烷为原料，不仅在耐高温发泡硅胶材料的结构中引入b-o(具有动态键作用限制链段运动，有效降低对温度的敏感性，增加链段运动内摩擦，可以提高阻尼性能)还引入了苯基基团(π-π相互作用，增加分子内摩擦提高损耗因子)，乙烯基聚硼硅烷的引入不仅可以拓宽阻尼温域实现在较大范围内热力学性能的调控，还可以参与后续交联，具有更好的稳定性。
24、本专利技术中通过调控无机纳米填料和乙烯基聚硼硅烷的用量，提升发泡硅胶材料的阻燃性能，但过多的无机纳米填料和乙烯基聚硼硅烷的加入会导致耐高温发泡硅胶材料基体发生堆积，形成团聚体，团聚体在发泡过程中会形成成核点，进而形成大孔径的泡孔，影响阻尼性能的提升，因此本专利技术中通过调控无机纳米填料和乙烯基聚硼硅烷的用量，提升发泡硅胶材料的性能。
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1.一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，第一步中塑炼条件：温度为100-105℃、转速为55-60r/min。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，第二步中预硫化条件为：在125℃、10MPa预硫化4-8min；
4.根据权利要求1所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，所述无机纳米填料为碳纳米管、纳米蒙脱土和层状氧化石墨中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，所述乙烯基聚硼硅烷为苯硼酸和不饱和硅烷偶联剂发生缩聚反应得到。
6.根据权利要求5所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，所述苯硼酸和不饱和硅烷偶联剂的用量摩尔比为1.5-2：1。
7.根据权利要求5所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，所述不饱和硅烷偶联剂为3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和烯丙
8.根据权利要求1所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基摩尔分数：0.13％～0.20％；
9.根据权利要求1所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，所述乙烯基聚硼硅烷通过如下步骤制备：
10.一种耐高温发泡硅胶材料，其特征在于，由权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，第一步中塑炼条件：温度为100-105℃、转速为55-60r/min。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，第二步中预硫化条件为：在125℃、10mpa预硫化4-8min；
4.根据权利要求1所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，所述无机纳米填料为碳纳米管、纳米蒙脱土和层状氧化石墨中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温发泡硅胶材料的制备方法，其特征在于，所述乙烯基聚硼硅烷为苯硼酸和不饱和硅烷偶联剂发生缩聚反应得到。
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：田建国，徐晓明，
申请(专利权)人：安徽斯迈特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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