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本文采用阻燃性无机填料(不同粒径及长径比的硅灰石、石英粉、氢氧化铝(ATH)、低熔点玻璃粉(LMPGP)、含氟磷灰石(F-apatite)、羟基磷灰石(OH-apatite))及耐热添加剂(氧化铁、水合氧化铁、氢氧化铈)制备得到阻燃液体硅橡胶复合材料。研究了填料及耐热添加剂对复合材料的流变行为、硫化特性、力学性能、阻燃性能、热分解行为及燃烧后样品表面形态的影响。通过对阻燃测试结果的分析、炭层结构的观察与阻燃机理的探讨,以硅灰石为主要组分设计了可能的协同阻燃配合体系,最终制备得到符合UL94V-0标准的无卤阻燃液体硅橡胶复合材料。首先考察了不同阻燃性无机填料对复合材料性能的影响。流变行为研究结果表明:添加不同阻燃性无机填料的液体硅橡胶均呈现出典型的剪切变稀现象,其中硅灰石的加入使体系的粘度增大,小粒径、大长径比的硅灰石粉尤为明显;其他几种填料中,添加石英粉和低熔点玻璃粉的体系粘度最低,添加羟基磷灰石粉的体系粘度最高。硫化特性研究结果表明,不同粒径和长径比的硅灰石填料对胶料的焦烧时间和正硫化时间影响较小;其他几种填料对正硫化时间的影响较大,其中加入含氟磷灰石粉、羟基磷灰石粉和低熔点玻璃粉的胶料的正硫化时间较短(1分钟之内)。力学性能研究结果表明,小粒径和大长径比的硅灰石对提高液体硅橡胶硫化胶的拉伸强度更有利,而小粒径和小长径比的硅灰石粉对提高液体硅橡胶硫化胶的伸长率更有效;其他几种填料中,添加ATH的拉伸强度和伸长率最优,但其拉伸强度仍然远低于添加硅灰石粉的样品;添加石英粉和ATH的样品的撕裂强度较高。阻燃性能研究结果表明,硅灰石粒径过大或长径比过高对阻燃性能不利;其他几种填料中,添加石英粉和ATH的阻燃性最好,其次为添加]LMPGP的样品;添加LMPGP的样品老化前后的阻燃性能变化较小,其他样品老化后阻燃性能明显变差。热分解行为研究结果表明,添加小粒径小长径比的硅灰石可提高材料的热稳定性,对阻燃更有利;其他几种填料中,填充石英粉、F-Apatite和LMPGP的样品的热稳定性较好。通过对燃烧后样品表面形态的观察发现,填充小粒径小长径比的硅灰石填料有利于形成致密而结构完整的炭层结构,有利于硅橡胶的阻燃;填充LMPGP的样品燃烧后的炭层宏观形貌与填充硅灰石的类似,但是炭层的结构更为致密、结构完整、裂纹很少,而且样品基本没有变形现象。由于硅灰石粉NYAD M400价格较低、阻燃性能较好、对体系粘度影响较小,本文详细地研究了其用量对复合材料性能的影响。阻燃性能研究结果表明,虽然NYAD M400能够提高硅橡胶的阻燃性,但并不能满足UL94V-0级阻燃要求,而且NYAD M400在A组分中的用量高于40%时才可达到一定的阻燃效果。为提高复合材料的阻燃性,将NYADM400在A组分中的用量固定为47%,另加入3%耐热添加剂,进一步考察了耐热添加剂对复合材料性能的影响。为了考察不同阻燃性无机填料和耐热添加剂之间的阻燃协同效应,将部分硅灰石用LMPGP代替,以期提高生成炭层结构的致密性和完整性。研究结果表明,老化前加入水合氧化铁(FeOOH)的样品阻燃效果最佳;老化后加入Ce(OH)4的样品阻燃效果最佳。通过对阻燃性能和阻燃机理的分析,设计了几种可能的阻燃协同效应配方,结果表明硅灰石和Ce(OH)4的组合以及硅灰石、Fe203和]LMPGP的组合具有阻燃协同效应,能够制备出符合UL94V-0级阻燃要求的硅橡胶复合材料。