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硅橡胶分子主链是Si-O键,具有很高的热稳定性,而且易燃性低,释放热量少、火焰蔓延速度低、无滴落现象及有毒气体释放,燃烧后其基体生成陶瓷化的碳硅保护层可阻隔热能的传播和氧气的交换,从而内部基体不易扩散到外面接触氧气和燃烧中产生的热量,起到良好的消防作用。由于其阻燃和耐高低温方面的特殊性能,硅橡胶作为新型的电缆材料取代了传统的云母、含卤电缆料。但是硅橡胶会发生阴燃现象,要预防火灾,就必须要切断其外部的热源,过高的温度和电压都可能导致阴燃转变为有焰燃烧。因此,如何让硅橡胶能适应更高的温度和电压,实现阻燃目地,电线电缆等行业正积极地探索以备市场广泛的应用。研究内容和主要结果如下:(1)研究了氢氧化铝(ATH)/硼酸锌(ZB)复配阻燃剂对硅橡胶(SR)力学性能和阻燃性能的影响,并进行了锥形量热、热失重(TG)分析和SEM照片分析。结果表明,当ATH、ZB独立使用时,随着ATH或者ZB用量的增加,硅橡胶的氧指数值(LOI)提高,力学性能降低。当20份ATH与10份ZB同时使用时,能发挥较好的协同阻燃作用,硅橡胶的LOI升到35.5%,UL-94测试达到V-1级;而且在锥形量热分析中,其可以降低硅橡胶热释放速率,减少其总释放热量,提高硅橡胶的阻燃性能;TG曲线表明,在空气条件下SR/ATH/ZB体系在降解的前期阶段具有较高的热氧稳定性;SEM照片显示ATH和ZB复配阻燃的硅橡胶燃烧后形成一种较为致密的坚硬保护层结构,阻隔热量、延缓火焰蔓延,提高了硅橡胶的阻燃性。(2)研究了聚磷酸铵(APP)/氢氧化铝(ATH)复配阻燃剂对硅橡胶(SR)力学性能和阻燃性能的影响,并进行了锥形量热、热失重(TG)分析以探讨APP/ATH复配阻燃剂对硅橡胶的阻燃机理。结果表明:当APP、ATH独立使用时,随着APP或者ATH加入量增多,硅橡胶的LOI逐渐增高,但物理性能降低;当APP、ATH同时使用时,样品的LOI比单独使用ATH或者APP的均要小,而且在垂直燃烧测试和锥形量热测试中阻燃性能下降;在氮气高温条件下,无论是何种阻燃剂加入硅橡胶后,其热降解过程均提前许多;在空气条件下,APP/ATH填充硅橡胶后,其热稳定性被恶化;从硅橡胶燃烧灰烬照片看到,单独使用APP时,硅橡胶灰烬表面结构连续而完整,而APP与ATH复配后,在高温下发生反应致其灰烬表明呈颗粒状,容易坍塌脱落,导致硅橡胶的阻燃性能下降。(3)研究了聚磷酸铵(APP)/三聚氰胺(MEL)复配膨胀阻燃剂对硅橡胶(SR)力学性能和阻燃性能的影响,并进行了锥形量热、热失重(TG)分析和SEM照片分析。结果显示:添加30份APP使硅橡胶的LOI值上升到31.3%,并且垂直燃烧测试中,出现离火自熄现象,且达到美国标准UL94 V-0级别。在30份APP的基础上加入0~10份MEL,随着MEL份数的递增,硅橡胶的LOI缓慢的增加但增幅不大,垂直燃烧测试依然保持V-0级别,而硅橡胶的的力学性恶化程度越严重。锥形量热分析显示,APP/MEL增大了硅橡胶的燃烧性。TG分析显示,加入APP/MEL膨胀阻燃剂的硅橡胶,其热降解分为两个阶段:第一个阶段,温度为320~380oC,对应APP和MEL的气相阻燃作用,MEL有利于APP的气相阻燃;在380~540oC的第二阶段,MEL不利于APP对硅橡胶的成炭作用,使得其热稳定性减小。总体而言,APP/MEL改变了硅橡胶的降解模式,使得其热降解过程大幅度地提前,明显地降低了它的热稳定性。SEM照片显示MEL配合APP加入硅橡胶中,样品燃烧后的灰烬表面呈现大小不一的气孔,说明APP/MEL对硅橡胶的气相阻燃效果明显。