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硅橡胶具备优异的耐臭氧、电绝缘、耐高低温、耐化学腐蚀的特点,广泛应用于线缆、密封件、航空航天等领域。硅橡胶主链为无机的硅氧键,具有良好的热稳定性,但侧链的有机基团使得硅橡胶可燃,点燃后释放出大量絮状的二氧化硅和热量,因此在一些应用领域需要对硅橡胶材料进行阻燃改性。选取可膨胀石墨(EG)作为阻燃剂添加到甲基乙烯基硅橡胶中,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)为硫化剂,在170℃下硫化10 min制备阻燃硅橡胶。研究表明,当EG的添加量为5 phr时,材料在垂直燃烧测试时通过了UL-94 V-0级,材料无滴落现象且能离火自熄,极限氧指数(LOI)达到了33.0%。锥形量热(CONE)测试表明,与纯硅橡胶材料相比,5 phr可膨胀石墨的加入有效降低了材料的热和烟释放的速率及总量,燃烧后的残留物由37.99%提高到了50.44%,与其他用于硅橡胶的阻燃剂相比,EG表现了优异的阻燃效率。通过将天然鳞片石墨(FG)添加到硅橡胶中,与EG作对比研究。阻燃机理研究表明,添加EG的阻燃硅橡胶材料,在点燃时材料表面的EG迅速膨胀并吸附了絮状的二氧化硅,形成了良好的膨胀隔热层。同时,在隔热层附近的EG也有一定程度的膨胀,形成了相互搭接的导热通路,从而将局部的热量分散出去。EG通过火焰接触部分的膨胀隔热及材料内部的导热作用,保护了剩余的硅橡胶,抑制了材料的分解,从而有效提高了材料的阻燃性能。为提高硅橡胶材料燃烧后残余物的强度及隔火性能,本论文在硅橡胶中加入了白炭黑、绢云母粉和低温玻璃粉,制备可陶瓷化硅橡胶。研究表明,当添加40 phr白炭黑,42 phr绢云母粉和28 phr的低温玻璃粉时,硅橡胶复合材料的拉伸强度为3.61 MPa,断裂伸长率为284.6%,硬度为71.1。经900℃高温烧蚀30 min后形成的烧结体的三点弯曲强度和最大载荷分别为33.68 MPa和10.55 N,材料的LOI值为25.6%,具有良好的力学及陶瓷化性能。基于上述阻燃及陶瓷化硅橡胶的基础上,本论文以可膨胀石墨为阻燃剂,白炭黑为补强剂,云母粉及低温玻璃粉为陶瓷化填料,制备了阻燃陶瓷化硅橡胶材料,并对材料在燃烧时的类陶瓷化性能进行了研究。当添加10 phr EG,40 phr白炭黑,42 phr绢云母粉和28 phr的玻璃粉时,材料通过了UL-94 V-0级且离火自熄,LOI值达到了34.5%。材料经900℃高温烧蚀30 min成瓷后样品的最大载荷达到了11.4 N,弯曲强度为4.58MPa,表现了良好的类陶瓷化性能。CONE测试表明,与纯硅橡胶相比,阻燃陶瓷化硅橡胶的热释放及烟释放明显降低,燃烧后形成了具有一定强度的残留层,使得材料在火灾高温条件下不易烧蚀,同时能起到良好的隔火作用。本论文的研究工作为制备高性能阻燃、防火硅橡胶材料提供了良好的前期研究工作基础。