本发明属于发泡材料,具体涉及一种超软复合硅泡棉及其制备方法和应用。
背景技术:
1、玻纤布或预氧丝纤维布具有优异的耐高温性能,且高温保型性较好,玻纤布或预氧丝纤维布与硅橡胶的复合产品具有优良的耐高温性能、耐低温性能和保温性能,广泛应用于航天、化工、电气绝缘、建筑等各领域。
2、cn117901517a公开了一种硅胶布增强导热绝缘垫片及其制备方法,硅胶布增强导热绝缘垫片,所述硅胶布增强导热绝缘垫片从下至上依次包括硅胶布层和硅胶本体层,所述硅胶布层采用单面涂层硅胶布,所述硅胶布层以玻纤布为基材,由混炼硅胶经涂覆或压延工艺复合而成。该技术方案提供的硅胶布增强导热绝缘垫片的硅胶本体层和硅胶布层之间的粘结性好,不易脱离。
3、cn112622370a公开了一种硅胶玻纤布热压缓冲材及其制备方法,所述硅胶玻纤布热压缓冲材包括液态硅胶层、导热硅胶层以及两面均涂布有硅烷偶联剂的玻纤布,所述玻纤布烘干后一面涂覆所述液态硅胶层,另一面压延复合所述导热硅胶层;所述液态硅胶层为液态硅胶、耐热剂以及导热粉的混合物;所述导热硅胶层为固体硅胶填充导热粉所得;其中,所述液态硅胶层的原料重量份如下:液态硅胶80-85份,耐热剂5份,以及导热粉10-15份;所述导热硅胶层的原料重量份如下:固体硅胶100份,以及导热粉100-300份。该技术方案提供的胶玻纤布热压缓冲材能在极苛刻的应用场合下体现出其优秀的绝缘性、高速热传递性和耐高温性。
4、现有技术中玻纤布或预氧丝纤维布与硅橡胶的复合产品的压缩弹性较低,仍有待进一步提高,以满足高缓冲的使用场景的需求。
5、因此,需要开发一种超软、耐高温的超软复合硅泡棉。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种超软复合硅泡棉及其制备方法和应用,所述超软复合硅泡棉具有超软、隔热和耐高温的特点。
2、为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
3、第一方面,本发明提供一种超软复合硅泡棉,所述超软复合硅泡棉包括基布层和硅泡棉层;
4、所述硅泡棉层的制备原料包括a胶和b胶;
5、所述a胶包括按重量份数计的如下组分:基胶50~70份(例如52份、54份、56份、58份、60份、62份、64份、66份或68份等)、耐热剂1~8份(例如2份、3份、4份、5份、6份或7份等)、阻燃剂15~30份(例如17份、19份、21份、23份、25份、27份或29份等)、催化剂0.3~1.5份(例如0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份或1.4份等)和成瓷填料2~10份(例如3份、4份、5份、6份、7份、8份或9份等);
6、所述b胶包括按重量份数计的如下组分:基胶40~70份(例如43份、46份、49份、52份、55份、58份、61份、64份或67份等)、阻燃剂15~30份(例如17份、19份、21份、23份、25份、27份或29份等)、含氢硅油6~8份(例如6.2份、6.4份、6.6份、6.8份、7.0份、7.2份、7.4份、7.6份或7.8份等)、活性羟基物质1.5~2.5份(例如1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2.0份、2.1份、2.2份、2.3份或2.4份等)和抑制剂0.1~0.5份(例如0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份或0.45份等)。
7、本发明中,通过添加活性羟基物质和含氢硅油作为发泡剂对超软复合硅泡棉进行制备,实现了对泡孔的控制,制得的超软复合硅泡棉具有较小的压缩应力,从而具备超软的特性。超软复合硅泡棉中含有大量的泡孔结构赋予硅泡棉较好的隔热性能。此外通过引入耐热剂和成瓷填料,且在结构上复合具有优异的耐高温性能的基布层,使超软复合硅泡棉具有优秀的耐高温性能。
8、本发明中,所述超软意指邵氏ao硬度<25,且压缩变形10%所需的压缩应力<40kpa;所述高温意指400~650℃。
9、优选地,所述基胶包括乙烯基硅油混合物和补强填料。
10、优选地,所述乙烯基硅油混合物和补强填料的质量比为(3~6):(1~4),例如3:1、3:2、3:3、3:4、4:1、4:3、5:2、5:3或5:4等。
11、优选地,所述乙烯基硅油混合物为乙烯基含量为0.05%~0.5%(例如0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%或0.45%等)的乙烯基硅油中的任意两种或至少三种的组合。
12、优选地,所述乙烯基含量为0.05%~0.5%的乙烯基硅油在25℃的黏度为300~110000mm2/s(例如1000mm2/s、5000mm2/s、10000mm2/s、40000mm2/s、70000mm2/s或100000mm2/s等)。
13、优选地,所述补强填料包括气相白炭黑。
14、优选地,所述气相白炭黑的比表面积为100~400m2/g,例如150m2/g、200m2/g、250m2/g、300m2/g或350m2/g等。
15、优选地,所述基胶在25℃的黏度为5000~250000mpa.s,例如10000mpa.s、50000mpa.s、100000mpa.s、150000mpa.s或200000mpa.s等。
16、优选地,所述耐热剂包括氧化铈、氧化铁或氧化锌中的任意一种或至少两种的组合。
17、优选地,所述耐热剂的粒径为1.5~8μm,例如2μm、3μm、4μm、5μm、6μm或7μm等。
18、优选地,所述阻燃剂包括氢氧化镁、氢氧化铝或炭黑中的任意一种或至少两种的组合。
19、优选地,所述阻燃剂的粒径为3~8μm,例如4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm或7.5μm等。
20、优选地,所述催化剂包括卡斯特催化剂。
21、优选地,所述含氢硅油的氢含量为0.55%~1.55%(例如0.65%、0.75%、0.85%、0.95%、1.05%、1.15%、1.25%、1.35%或1.45%等)。
22、优选地,所述含氢硅油在25℃的黏度为10~110mm2/s(例如20mm2/s、30mm2/s、40mm2/s、50mm2/s、60mm2/s、70mm2/s、80mm2/s、90mm2/s或100mm2/s等)。
23、优选地,所述活性羟基物质包括去离子水和/或小分子醇。
24、优选地,所述小分子醇包括甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇或丙三醇中的任意一种或至少两种的组合。
25、优选地,所述抑制剂包括炔醇类抑制剂。
26、优选地,所述成瓷填料包括硅灰粉、蒙脱土或高岭土中的任意一种或至少两种的组合。
27、优选地,所述成瓷填料的粒径为6~10μm,例如6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm或9.5μm等。
28、优选地,所述a胶和b胶的质量比为(0.9~1.3):1,例如0.94:1、0.97:1、1:1、1.03:1、1.06:1、1.09:1、1.12:1、1.15:1、1.18:1、1.21:1、1.24:1或1.27:1等。
29、优选地,所述基布层包括玻纤布或预氧丝纤维布。
30、本发明中,所述玻纤布和预氧丝纤维布均具有优异的耐高温性能。
31、优选地,所述玻纤布包括无碱玻纤布。
32、优选地,所述无碱玻纤布的厚度为0.05~0.5mm,例如0.1mm、0.2mm、0.3mm或0.4mm等。
33、优选地,所述预氧丝纤维布的厚度为0.05~2.0mm,例如0.1mm、0.2mm、0.3mm或0.4mm等。
34、优选地,所述硅泡棉层的厚度为1.0~8.0mm,例如2.0mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm或7.0mm等。
35、第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的超软复合硅泡棉的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
36、(1)将基胶、耐热剂、阻燃剂、成瓷填料和催化剂混合,得到a胶;
37、(2)将基胶、阻燃剂、含氢硅油、活性羟基物质和抑制剂混合,得到b胶;
38、(3)将a胶和b胶混合,涂覆于基布层上,压延,第一热处理,第二热处理,得到所述超软复合硅泡棉。
39、优选地,所述基胶采用如下方法制得:将乙烯基硅油混合物和补强填料混合均匀后,加热至90~130℃(例如95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃或125℃等),抽真空0.5~2.0h(例如0.7h、0.9h、1.1h、1.3h、1.5h、1.7h或1.9h等),得到所述基胶。
40、优选地,所述基胶的制备方法中混合包括采用捏合机进行捏合。
41、优选地,所述步骤(3)具体包括将a胶和b胶混合,涂覆于基布层上形成胶层,在胶层上再覆盖一层离型膜,压延,第一热处理,去除离型膜,第二热处理,得到所述超软复合硅泡棉。
42、优选地,所述离型膜为pet离型膜。
43、优选地,所述第一热处理的温度为70~100℃(例如75℃、80℃、85℃、90℃或95℃等),时间为5~10min(例如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8.0min、8.5min、9min或9.5min等)。
44、优选地,所述第二热处理的温度为120~160℃(例如125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃或155℃等),时间为15~30min(例如17min、19min、21min、23min、25min、27min或29min等)。
45、第三方面,本发明提供一种如第一方面所述的超软复合硅泡棉在隔热产品或缓冲产品中的应用。
46、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
47、本发明中,通过基胶、耐热剂、阻燃剂、成瓷填料、含氢硅油、活性羟基物质、催化剂和抑制剂的复配,制备得到的超软复合硅泡棉硬度低,压缩性能好,密度≤0.62g/cm3,邵氏ao硬度≤24,压缩变形10%所需的压缩应力≤32kpa,具有超软的特点。所述超软复合硅泡棉的垂直燃烧性ul-94为v0级,阻燃性能好。所述超软复合硅泡棉可耐400℃以上高温,650℃隔热5min冷面温度≤150℃,隔热和耐高温性能好。
1.一种超软复合硅泡棉,其特征在于,所述超软复合硅泡棉包括基布层和硅泡棉层;
2.根据权利要求1所述的超软复合硅泡棉,其特征在于,所述基胶包括乙烯基硅油混合物和补强填料;
3.根据权利要求1或2所述的超软复合硅泡棉,其特征在于,所述基胶在25℃的黏度为5000~250000mpa.s。
4.根据权利要求1-3任一项所述的超软复合硅泡棉,其特征在于,所述耐热剂包括氧化铈、氧化铁或氧化锌中的任意一种或至少两种的组合;
5.根据权利要求1-4任一项所述的超软复合硅泡棉,其特征在于,所述含氢硅油的氢含量为0.55%~1.55%;
6.根据权利要求1-5任一项所述的超软复合硅泡棉,其特征在于,所述a胶和b胶的质量比为(0.9~1.3):1;
7.一种如权利要求1-6任一项所述的超软复合硅泡棉的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述基胶采用如下方法制得:将乙烯基硅油混合物和补强填料混合均匀后,加热至90~130℃,抽真空0.5~2.0h,得到所述基胶。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)具体包括将a胶和b胶混合,涂覆于基布层上形成胶层,在胶层上再覆盖一层离型膜,压延,第一热处理,去除离型膜,第二热处理,得到所述超软复合硅泡棉;
10.一种如权利要求1-6任一项所述的超软复合硅泡棉在隔热产品或缓冲产品中的应用。
