硅橡胶常用无卤阻燃剂

硅橡胶由于结构的特殊性, 决定了其具有优良的热稳定性、介电性、耐候性和生理惰性, 广泛应用于电线电缆、电子电气、汽车零部件及医疗用品等领域。但硅橡胶存在可燃的缺点, 而目前应用于宇航、电子电气及输电线路等方面的硅橡胶都要求具有良好的阻燃性能。为了提高硅橡胶的阻燃性能，一般采用添加阻燃剂的方法。添加卤系阻燃剂燃烧时会产生大量有毒、腐蚀性的烟雾，应用受到极大限制，因此硅橡胶阻燃一般添加无卤阻燃剂。

1、 无机阻燃剂

无机阻燃剂具有无毒、抑烟、环保等优点，目前常用的无机阻燃剂有金属氢氧化物、硼酸盐、聚磷酸盐等类型。阻燃硅橡胶可单独使用某种阻燃剂，也可将数种阻燃剂组合并用以降低阻燃剂的添加量。多种阻燃剂的协同阻燃技术在硅橡胶领域已广泛应用。无机阻燃剂不易分散，阻燃效率低，需要一定的添加量才能起到阻燃作用，添加量大对硅橡胶力学性能影响较大。解决添加量大对力学性能损害的问题，最常用的方法是对阻燃剂进行表面改性或者采用阻燃剂复配方式提高阻燃性能。

硅橡胶领域最常用的无机阻燃剂为氢氧化铝（AHT) 和氢氧化镁 (MDH)，它们的阻燃机理是高温失水、降温、 降低可燃气和氧气浓度并生成致密的氧化物保护层。钛酸酯偶联剂表面改性氢氧化铝可提高了材料电绝缘性能。六甲基二硅氮烷表面改性ATH，可以增加ATH与硅橡胶的相容性，有效提高阻燃硅橡胶的力学性能。硼酸锌（ZB) 和氢氧化镁 (MH) 共同作为硅橡胶阻燃填料，其在高温燃烧后分解产生的氧化锌、氧化硼和氧化镁更耐高温，还可形成更致密的保护层，在低添加量时即可提高硅橡胶的阻燃性能。

2、 有机N、P系阻燃剂

硅橡胶所用的有机阻燃剂可分为有机氮系和有机磷系两类。有机氮系和有机磷系阻燃剂的作用机理主要是高温脱水、降温、分解气体驱散氧和形成的保护层。与无机阻燃剂比较，有机阻燃剂的优点主要是与硅橡胶亲和力较佳和阻燃效果好。近几年来硅橡胶领域常用的有 机阻燃剂主要有三聚氰胺（MCA)、尿酸三聚氰胺（GFMCA) 和三聚氰胺磷酸盐（MP、MPP)。

虽然有机阻燃剂具有较高的阻燃性能，但其分解产物有刺激性气味。为了提高硅橡胶的环保性能并兼顾其力学性能，近来人们开始将无机和有机阻燃剂配合作为硅橡胶的阻燃剂。采用氢氧化镁/氢氧化招/三聚氰胺磷酸盐配合制备膨胀型阻燃硅橡胶，当氢氧化镁、氢氧化铝、MP的用量分别为50、4、8份时，材料阻燃性能达到FV – 0级，与单纯采用MP作阻燃剂时相比材料的热稳定性能和抑烟性能增强，物理性能降幅较小。

3、 硅系阻燃剂

硅藻土、蒙脱土、石英粉等是目前硅橡胶陶瓷化阻燃技术中较常见的含硅填料，陶瓷化阻燃技术的优点是可使硅橡胶在燃烧时形成高强度、抗热冲击性好的自支撑瓷体，还具有无卤、低烟、低毒、自熄、电性能好、工艺简单等特点。硅系阻燃剂还能与无机或有机阻燃剂配合以提高材料的力学性能。

4、 铂系阻燃剂

铂系阻燃剂是加成型硅橡胶阻燃剂，其阻燃机理为通过催化作用，使硅橡胶侧链乙烯基交联 提高聚合度，从而提高耐热性，此外铂系催化剂能促进燃烧后表面碳层的形成，进而起到隔绝空气和热源的作用。

铂系阻燃剂添加量少，阻燃性能有限，通常需配合其它阻燃剂使用。100份基胶中添加45份AHT和0.5份氯铂酸（铂质量分数为1 x 10 -4) 阻燃剂，阻燃性能达到V – 0级，且拉伸强度大于5 MPa。

为了提高硅橡胶的阻燃性能，纳米及表面处理技术、陶瓷化阻燃技术和协同阻燃技术等正被广泛应用。