一种阻燃耐击穿硅橡胶及其制备工艺的制作方法

本发明涉及硅橡胶，具体涉及一种阻燃耐击穿硅橡胶及其制备工艺。

背景技术：

1、由于硅橡胶的综合性能非常优异，使其在新能源汽车电缆中得到广泛应用，尤其是对耐高低温性能要求较高的电缆。但是，一般的硅橡胶材料性能还无法完全满足新能源电缆的使用要求，不能保证新能源电缆的安全运行及寿命，主要体现在硅橡胶的长期耐老化性能、耐油、耐溶剂、耐浸水击穿电压、阻燃性、机械性能等重要性能的结合存在缺陷。现阶段的硅橡胶材料能做到撕裂强度高、阻燃性能好，但是撕裂强度高的材料耐长期老化性、耐酸碱性、耐油性、耐溶剂、耐磨、耐浸水击穿电压等性能较差；同时，阻燃性能好的材料耐长期老化性较差。因此，必须经过一些技术手段改良并平衡硅橡胶的耐长期老化性、阻燃性、机械性能(尤其是抗撕性)、耐酸碱性、耐油、耐电压、耐冲击、耐溶剂等性能才能满足行业要求。

2、如申请号为cn201410070328.0的专利申请，包括导体和绝缘层，绝缘层包裹在导体的外表面，绝缘层外挤包有内护套；内护套的外侧包裹有一号引流套，内护套用以对绝缘层和导体起到保护的作用；一号引流套的外侧包裹有线芯护套；多根线芯护套绞合成缆芯；缆芯的外侧由内至外依次包裹有屏蔽层、二号引流套、耐击穿层和外护套。本发明具有结构设计合理、使用寿命长和耐压性能好等优点，采用一号引流套、二号引流套和线芯护套相结合，提高了电缆自身防静电的性能，充分的避免了电缆内部静电现象的发生；利用耐击穿层提高了电缆的耐压性能，从而延长的电缆的使用寿命。

3、上述以及在现有技术中的硅橡胶电缆在高温、发热、高电压的特殊场合使用时，电缆产生的热量会持续传导至硅橡胶上，从而导致硅橡胶无法进行有效的散热，随着热量不断的升高容易使硅橡胶阴燃，存在潜在的燃烧危险。因此，亟需设计一种阻燃耐击穿硅橡胶及其制备工艺来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种阻燃耐击穿硅橡胶及其制备工艺，以解决现有技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种阻燃耐击穿硅橡胶，包括耐击穿层、绝缘层、引导层、阻燃组件和散热组件，所述阻燃组件设置在所述引导层外表面，所述阻燃组件包括硅酸盐层、炭黑层、氢氧化铝层、氢氧化镁层、阻燃剂层和石棉网层，所述石棉网层设置在所述引导层外表面，所述阻燃剂层设置在所述石棉网层外表面，所述氢氧化镁层设置在所述阻燃剂层外表面。

4、通过设置的阻燃组件能够对硅橡胶阴燃产生的火焰进行阻燃，从而减少火焰对硅橡胶产生的损坏，从而对硅橡胶的线缆进行保护，从而增加了硅橡胶的使用寿命。

5、通过设置的散热组件能够对硅橡胶进行散热，从而减少了硅橡胶上积累的热量，从而提高了硅橡胶的使用寿命。

6、通过设置的耐击穿层能够防止硅橡胶被高压击穿，从而提高了硅橡胶的耐压性能，从而延长了硅橡胶的使用寿命。

7、所述氢氧化铝层设置在所述氢氧化镁层外表面，所述炭黑层设置在所述氢氧化铝层外表面。

8、通过设置的炭黑层能够通过其在高温下分解所释放出来的气体，抑制燃烧过程中的氧气扩散和燃烧反应并吸附燃烧产物，从而减缓了燃烧速度和火焰传播，从而起到了对火焰的阻燃作用。

9、所述硅酸盐层设置在所述炭黑层外表面。

10、通过设置的硅酸盐层能够在高温下形成一层二氧化硅玻璃膜，从而保护硅橡胶不被氧化或者燃烧。

11、通过设置的氢氧化镁层能够在其受热分解时会吸收大量的热量，并释放出结合水，从而降低了硅橡胶在火焰中的表面温度。

12、通过设置的氢氧化铝层能够在其受热时进行脱水并吸收热量，同时汽化产生水蒸气，并在硅橡胶表面形成氧化物隔离层，阻止热量传递和氧气供应，从而降低了硅橡胶的温度并稀释硅橡胶和助燃气体的浓度，使其达到阻燃的效果。

13、所述散热组件包括第一散热环层、紫铜散热层、氮化硼散热层、氧化铝散热层和第二散热环层，所述第一散热环层设置在所述硅酸盐层外表面。

14、通过设置的第一散热环层能够通过第二散热环层进行气体流通，从而对硅橡胶进行散热。

15、所述紫铜散热层设置在所述第一散热环层外表面，所述氮化硼散热层设置在所述紫铜散热层外表面。

16、所述氧化铝散热层设置在所述氮化硼散热层外表面，所述第一散热环层与所述氧化铝散热层之间开设有散热槽，所述第二散热环层设置在所述散热槽内。

17、所述引导层一侧开设有第一槽口，所述引导层前侧开设有第二槽口。

18、所述第一槽口内设置有第一引导铜丝，所述第二槽口内设置有第二引导铜丝。

19、所述绝缘层设置在所述引导层外表面，所述耐击穿层设置在所述绝缘层外表面。

20、一种阻燃耐击穿硅橡胶的其制备工艺，包括所述的一种阻燃耐击穿硅橡胶，包括以下步骤：

21、s1：取无机蒙脱土与高耐热有机化插层剂混合，加入乙醇水溶液，75～80℃，搅拌2～4h，然后收集高耐热有机蒙脱土；将高耐热有机蒙脱土、丁二胺、丙烯腈和催化剂的混合物，于70～90℃搅拌5～8h，然后从产物中收集有机蒙脱土；将有机蒙脱土和α-(二苯瞵基)乙酸，于60～80℃搅拌1～2h，然后加入硼酸锌于70～90℃搅拌2～4h，得硅酸盐，将硅酸盐制成硅酸盐层；

22、s2：将木材料切割成适当大小的块状，然后存放在半密闭的炉房中进行炭化。在炭化的过程中，加热温度需要达到900-1200℃，炭化时间可根据木材的阻燃性和含水率进行调整。炭化过程中，材料会分解出可燃气体，在高温下经过裂解、重组，形成一系列高分子链，形成黑色的碳粉，将碳粉制成炭黑层；

23、s3：用氢氧化钠溶液加热溶解铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。将铝酸钠溶液与残渣(赤泥)分离后，对其进行降温，加入氢氧化铝作为晶种，长时间搅拌后，铝酸钠分解沉淀出氢氧化铝阻燃剂，将氢氧化铝阻燃剂制成氢氧化铝层；

24、s4：先配制50％化镁溶液和20％的氢氧化钠溶液两者按mgcl2：naoh＝1搅拌混合5min，然后倒入1000ml的高压釜中拌，升温到180℃恒温搅拌8h。之后快速冷却，用蒸馏水洗涤、抽滤多次后，将所得膏状物在(1055)℃下烘干得到氢氧化镁白色粉体，将氢氧化镁白色粉体制成氢氧化镁层；

25、s5：首先准备两片铁丝网和一张经过石棉水浸泡后晾干的棉布，将两片铁丝网夹着石棉棉布通过缝制或者绑扎的方式固定在一起，形成石棉网，将制作好的石棉网晾干，将石棉网制成石棉网层。

26、在上述技术方案中，本发明提供的一种阻燃耐击穿硅橡胶及其制备工艺，有益效果为：

27、1、通过设置的阻燃组件能够对硅橡胶阴燃产生的火焰进行阻燃，从而减少火焰对硅橡胶产生的损坏，从而对硅橡胶的线缆进行保护，从而增加了硅橡胶的使用寿命。

28、2、通过设置的散热组件能够对硅橡胶进行散热，从而减少了硅橡胶上积累的热量，从而提高了硅橡胶的使用寿命。

29、3、通过设置的耐击穿层能够防止硅橡胶被高压击穿，从而提高了硅橡胶的耐压性能，从而延长了硅橡胶的使用寿命。