PL228088B1 - Mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujacy - Google Patents

Mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujacy

Info

Publication number
PL228088B1
PL228088B1 PL411011A PL41101115A PL228088B1 PL 228088 B1 PL228088 B1 PL 228088B1 PL 411011 A PL411011 A PL 411011A PL 41101115 A PL41101115 A PL 41101115A PL 228088 B1 PL228088 B1 PL 228088B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
parts
weight
rubber
per
mixture
Prior art date
Application number
PL411011A
Other languages
English (en)
Other versions
PL411011A1 (pl
Inventor
Rafał Anyszka
Dariusz M. Bieliński
Dariusz M. Bielinski
Zbigniew Pędzich
Zbigniew Pedzich
Mateusz Imiela
Magdalena Zarzecka-Napierała
-Napierała Magdalena Zarzecka
Original Assignee
Politechnika Łodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Łodzka filed Critical Politechnika Łodzka
Priority to PL411011A priority Critical patent/PL228088B1/pl
Publication of PL411011A1 publication Critical patent/PL411011A1/pl
Publication of PL228088B1 publication Critical patent/PL228088B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujący o właściwościach powłokowych i izolacyjnych, przeznaczony na osłony przewodów elektrycznych, na uszczelki, elementy powlekające i osłaniające oraz do produkcji elementów stosowanych w ośrodkach narażonych na wystąpienie pożaru.
Znane są silikonowe kompozyty ceramizujące składające się z silikonowej matrycy tworzącej fazę ciągłą oraz zespołu napełniaczy mineralnych (wzmacniających, niewzmacniających, topników, włókien) tworzących fazę rozproszoną. Dzięki obecności szklistych topników bądź odpowiednich napełniaczy w warunkach występowania ognia i/lub wysokiej temperatury tworzy się ciągła, ochronna faza ceramiczna, zabezpieczająca pokryte nią elementy przed efektami pożaru, jak promieniowanie cieplne, obecność gorących i żrących gazów, bodźce mechaniczne. Jako matrycę silikonową stosuje się w tych kompozytach polimery krzemoorganiczne. Takie kompozyty ujawniono między innymi w czasopismach: Journal of Materiał Science vol. 40 (2005) str. 5741, Polymer Degradation and Stability vol. 94 (2009), str. 465 i vol. 95 (2010), str. 1911 i vol. 96 (2011), str. 1562 i vol. 98 (2013) str. 2021, w opisach zgłoszeń patentowych: CN 101430954 A, GB 2460512 A, GB 2460513 A, WO 2009054995 A1, FR 2899905 A oraz w opisie patentowym US 6623864 B1.
W czasopiśmie Journal of Materials Science and Chemical Engineering vol. 1 (2013) str. 43, w opisie patentowym US 7271341 B2 i opisie zgłoszenia patentowego US 2006040114 A1 ujawniono silikonowe kompozyty ceramizujące zawierające dodatek włókien wzmacniających poliamidowych, bazaltowych, ceramicznych oraz szklanych.
Z opisu zgłoszenia patentowego P.402812 znana jest mieszanka na kompozyt ceramizujący, zawierająca matrycę polimerową w postaci kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego, fazę rozproszoną w ilości 100-600 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, w której napełniacz wzmacniający stanowi krzemionka strąceniowa użyta w ilości 25-50% masy fazy rozproszonej, napełniacz mineralny stanowi wollastonit użyty w ilości 25-50% ogólnej masy fazy rozproszonej, topnik stanowi szkliwo niskotopliwe otrzym ane z zespołu tlenków wybranych spośród tlenków sodu, baru, cynku, glinu, krzemu, boru, potasu, wapnia, litu, cyrkonu i magnezu, o temperaturze mięknięcia 300-800°C użyte w ilości 30-50% ogólnej masy napełniaczy, a nadto substancję sieciującą w postaci nadtlenku dikumylu o czystości 98% w ilości 0,5-5 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku. Napełniacze i topnik stosuje się w postaci cząstek o rozmiarach 0,1 -75 μm.
Mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujący, zawierająca matrycę polimerową w posta ci kauczuku krzemoorganicznego, fazę rozproszoną składająca się z napełniacza wzmacniającego w postaci krzemionki, napełniacza mineralnego w postaci wollastonitu i topnika w postaci szkliwa niskotopliwego otrzymanego z zespołu tlenków wybranych spośród tlenków sodu, baru, cynku, glinu, krzemu, boru, potasu, wapnia, litu, cyrkonu i magnezu, o temperaturze mięknięcia 300-800°C, a nadto substancję sieciującą oraz włókno wzmacniające, w której napełniacze i topnik stosuje się w postaci cząstek o rozmiarach 0,1-75 μm, według wynalazku zawiera jako włókno wzmacniające włókno węglowe o średnicy 0,5-30 μm i długości 100-5000 μm w ilości 0,1-25 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku. Mieszanka zawiera jako polimer krzemo-organiczny kauczuk metylowinylosilikonowy, krzemionkę w ilości 10-50 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, wollastonit w ilości 10-100 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, topnik w ilości 10-40 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku. Jako substancję sieciującą zawiera nadtlenek 2,4-dichlorobenzoilu w ilości 0,1-5 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Zastosowanie dodatku włókna węglowego do silikonowych kompozytów przeznaczonych do wytwarzania elementów ochronnych, powłokowych, barierowych i zabezpieczających wyraźnie poprawia odporność mechaniczną fazy ochronnej tworzącej się w wyniku działania ognia i/lub wysokiej temperatury.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady.
P r z y k ł a d 1
Przygotowano mieszanki zawierające w częściach wagowych:
kauczuk metylowinylosilikonowy - 100 części, wzmacniająca krzemionka pirogeniczna o powierzchni właściwej 200 m2/g i średnicy cząstek pierwotnych ~12 nm - 22 części,
PL 228 088 Β1 topnik o temperaturze mięknienia 515°C i o składzie w procentach Wagowych: 27,1% Na2O · 6,8% CaO •1,7% AI2O3 · 64,4% S1O2,1 i średnicy cząstek < 63 μιη - 28 części, napełniacz funkcjonalny - wollastonit o powierzchni właściwej 5 m2/g i wielkości cząstek < 8 μιτι - 50 części, nadtlenek 2,4-dichlorobenzoilu -1 część, włókno węglowe o średnicy 18 μιτι, długości 0,05-1,50 mm i module elastyczności 30 Gpa - 1, 3, 5, 7 części.
Do celów porównawczych sporządzono także mieszankę nie zawierającą włókna węglowego.
Mieszanki poddano płytowaniu w celu uzyskania orientacji włókien, a następnie zwulkanizowano w temperaturze 130°C w czasie 15 minut.
Składy mieszanek, właściwości mechaniczne kompozytów przed obróbką cieplną prostopadle (±) i równolegle ( || ) do ułożenia włókien oraz właściwości kompozytów po obróbce cieplnej w różnych warunkach termicznych przedstawiono w tablicy 1.
Tablica 1
Skład próbek [w częściach Wagowych]
Kauczuk silikonowy 100 100 100 100 100
Krzeminka pirogenicza 22 22 22 22 22
Szkliwo niskotopliwe 28 28 28 28 28
Wollastonit 50 50 50 50 50
Włókno węglowe - 1 3 5 7
Nadtlenek 2,4- dichlorobenzoilu 1 1 1 1 1
Właściwości mechaniczne kompozytów przed obróbką termiczną
Twardość [°ShA] 57 ± 1 57 ± 1 60 ±2 61 ± 1 64 ±2
Naprężenie przy wy- dłużeniu 100 % [MPa] T 1,4 ±0,1 1,7 ±0,2 1,8 ±0,2 1,8 ±0,4 1,8 ±0,2
2,1 ±0,2 2,6 ± 0,2 3,2 ± 0,2 2,7 ± 0,6
Naprężenie przy wy- dłużeniu 200 % [MPa] ± 2,3 ± 0,2 2,8 ±0,5 2,7 ±0,3 2,9 ± 0,6 2,7 ± 0,3
2,9 ± 0,2 3,3 ±0,2 3,7 ±0,1 3,7 ±0,3
Naprężenie przy wy- dłużeniu 300 % [MPa] ± T 3,1 ±0,2 3,5 ±0,6 3,5 ±0,4 3,3 ± 0,2 3,5 ± 0,3
3,5 ±0,3 3,9 ±0,3 4,0 ±0,1 4,2 ± 0,2
Naprężenie przy zerwaniu [MPa] ± T 4,6 ± 0,4 4,3 ± 0,3 4,3 ± 0,2 4,0 ± 0,2 4,3 ±0,1
5,0 ±0,3 4,6 ± 0,2 4,7 ± 0,2 4,6 ±0,1
Wydłużenie przy zerwaniu [%] ± T 540 ±90 390 ±110 440± 100 340±100 450 ±80
540 ± 70 410 ±60 490 ±20 400 ± 40
Siła potrzebna do rozkruszania kompozytów po obróbce termicznej
Próbki umieszczone na 20 min. w 800 °C [N] 30 ±8 63 ± 19 72 ±25 81 ±17 92 ±20
Próbki umieszczone na 20 min. w 1000 °C [N] 40 ±26 60 ±3 89 ±21 101 ±40 139± 36
Próbki powolnie ogrzewane od temperatury pokojowej do 950 °C w czasie 2 godzin [N] 32 ±14 43 ±23 99 ±48 93 ±41 102 ±47
PL 228 088 Β1
Przykład 2
Przygotowano mieszanki zawierające w częściach wagowych:
kauczuk metylowinylosilikonowy - 100 części, wzmacniająca krzemionka pirogeniczna o powierzchni właściwej 200 m2/g i średnicy cząstek pierwotnych ~12 nm - 22 części, topnik o temperaturze mięknienia 560°C i o składzie w procentach wagowych: 13,7% Na2O · 2,0% BaO • 23,5% ZnO · 2,0% AI2O3 · 43,1% SiO2 • 15,7% B2O3 i średnicy cząstek < 63 pm - 28 części, napełniacz funkcjonalny - mika (muskowit) o liczbie olejowej 44 ± 3 g/100 g i wielkości 97% wszystkich cząstek < 32 ± 3 pm - 50 części, nadtlenek 2,4-dichlorobenzoilu -1 część, włókno węglowe o średnicy 18 pm, długości 0,05-1,5 mm i module elastyczności
GPa -1,3,5,7 części.
Do celów porównawczych sporządzono także mieszankę nie zawierającą włókna węglowego.
Mieszanki poddano płytowaniu w celu uzyskania orientacji włókien, a następnie zwulkanizowano w temperaturze 130°C w czasie 15 minut.
Składy mieszanek, właściwości mechaniczne kompozytów przed obróbką cieplną prostopadle (1) i równolegle (||) do ułożenia włókien oraz właściwości kompozytów po obróbce cieplnej w różnych warunkach termicznych przedstawiono w tablicy 2.
Tablica 2
Skład próbek [w częściach wagowych)
Kauczuk silikonowy 100 100 100 100 100
Krzeminka pirogenicza 22 22 22 22 22
Szkliwo niskotopliwe 28 28 28 28 28
Mika (muskowit) 50 50 50 50 50
Włókno węglowe - 1 3 5 7
Nadtlenek 2,4- dichlorobenzoilu 1 1 1 1 1
Właściwości mechaniczne kompozytów przed obróbką termiczną
Naprężenie przy wy- L 1,4 ± 1,4 ±<0,1 1,5 ±0,1 1,3 ±0,1 1,6 ±<0,1
dłużeniu 100 % [MPa] tl <0,1 1,5 ±0,1 1,7 ±0,1 2,1 ±<0,1 2,1 ±0,1
Naprężenie przy wy- ± 1,9 ±0,1 1,8 ±<0,1 1,9 ±0,1 1,6 ±<0,1 1,9 ±<0,1
dłużeniu 200 % [MPaj li 1,9 ±0,1 2,1 ±0,2 2,3 ±0,1 2,3 ±0,1
Naprężenie przy wy- ± 2,3 ± 0,1 2,2 ±<0,1 2,2 ±0,1 2,0 ± <0,1 2,2 ±<0,1
dłużeniu 300 % [MPa] II 2,4 ± 0,1 2,6 ±0,3 2,6 ±0,1 2,6 ± 0,2
Naprężenie przy ze- ± 4,9 ± 0,9 5,6 ± 0,5 5,2 ± 0,5 4,3 ±0,1 4,6 ±0,1
rwaniu [MPa] II 5,4 ± 0,3 4,7 ± 0,3 4,6 ± 0,2 4,3 ± 0,5
Wydłużenie przy ze- ± 600 ± 80 720 ± 40 680 ± 50 670 ± 20 690 ± 20
rwaniu [%j II 650 χ 40 560 ± 70 600 ± 30 570 ± 90
Siła potrzebna do rozkruszania kompozytów po obróbce termicznej
Próbki umieszczone na 20 min. w 800 °C [N] 28 ±7 117 ± 19 113 ±72 208 ± 49 271 ±28
PL 228 088 Β1
Próbki umieszczone na 20 min. w 1000 °C [N] 53 = 31 41 ±29 164 ±89 274 ± 140 212±157
Próbki powolnie ogrzewane od temperatury pokojowej do 950 °C w czasie 2 godzin [N] 51 ±22 42 ±26 84 ±38 187 ± 88 172 ±98
Zastrzeżenie patentowe

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    1. Mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujący, zawierająca matrycę polimerową w postaci kauczuku krzemoorganicznego, fazę rozproszoną składającą się z napełniacza wzmacniającego w postaci krzemionki, napełniacza mineralnego w postaci wollastonitu i topnika w postaci szkliwa niskotopliwego otrzymanego z zespołu tlenków wybranych spośród tlenków sodu, baru, cynku, glinu, krzemu, boru, potasu, wapnia, litu, cyrkonu i magnezu, o temperaturze mięknięcia 300-800°C, a nadto substancję sieciującą oraz włókno wzmacniające, w której napełniacze i topnik stosuje się w postaci cząstek o rozmiarach 0,1-75 μπι, znamienna tym, że jako włókno wzmacniające zawiera włókno węglowe o średnicy 0,5-30 μπι i długości 100-5000 μπι w ilości 0,1-25 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, nadto jako polimer krzemoorganiczny mieszanka zawiera kauczuk metylowinylosilikonowy, jako substancję sieciującą nadtlenek 2,4-dichlorobenzoilu w ilości 0,1-5 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, krzemionkę zawiera w ilości 10-50 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, wollastonit w ilości 10-100 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, topnik w ilości 10-40 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
PL411011A 2015-01-21 2015-01-21 Mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujacy PL228088B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL411011A PL228088B1 (pl) 2015-01-21 2015-01-21 Mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujacy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL411011A PL228088B1 (pl) 2015-01-21 2015-01-21 Mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujacy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL411011A1 PL411011A1 (pl) 2016-08-01
PL228088B1 true PL228088B1 (pl) 2018-02-28

Family

ID=56511127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL411011A PL228088B1 (pl) 2015-01-21 2015-01-21 Mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujacy

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL228088B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL424389A1 (pl) * 2018-01-26 2019-07-29 Polewka Danuta Polwir Elektro-Pb Mieszanka do wytwarzania elementów termoizolacyjnych dla pieców przemysłowych

Also Published As

Publication number Publication date
PL411011A1 (pl) 2016-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2339398T3 (es) Composiciones de poliorganosiloxanos vulcanizables en caliente especialmente utilizables para la fabricacion de hilos o cables electricos.
JP6770160B2 (ja) 耐火性樹脂組成物
JP2021531631A5 (pl)
Anyszka et al. Effect of mineral filler additives on flammability, processing and use of silicone-based ceramifiable composites
CN114249530B (zh) 热钢化玻璃元件及其用途
BR112013016177B1 (pt) composição de vidro, fibra de vidro, processo para fornecer fibras contínuas, manufaturáveis, de alto módulo de elasticidade em um forno de fundição de vidro e artigo de fibra de vidro reforçado
KR20050106016A (ko) 개선된 특성을 갖는 내열성 분말 코팅 조성물
CN108003633A (zh) 一种具有优异耐烧灼性能的陶瓷化硅橡胶组合物
EP2779177A1 (en) Ceramizable silicone composites destined for covers of electrical cables
CN109957248A (zh) 用于形成阻燃硅橡胶的组合物及阻燃硅橡胶
KR20220044512A (ko) 코팅 조성물 및 그 도포 방법
PL228088B1 (pl) Mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujacy
Li Improving the mechanical and ceramifiable properties of low temperature prepared silicone rubber composites
CN110862687A (zh) 一种陶瓷化耐火硅橡胶复合材料的制备方法
Shi et al. Ceramification of Composites of MgO-Al3O3-SiO2/Boron Phenolic Resin with Different Calcine Time
HK1215211A1 (zh) 一种复合防火闸
PL241760B1 (pl) Mieszanka na niepalny silikonowy kompozyt ceramizujący
JP2024513332A (ja) 無機コーティング組成物
KR102176985B1 (ko) 전선케이블 피복용 도료 조성물
KR20160051239A (ko) 난연성 접착테이프
PL230241B1 (pl) Mieszanka na elastyczny kompozyt ceramizujący
CN118440406A (zh) 一种用海泡石制备的硅橡胶专用瓷化阻燃剂及其复合材料
PL231626B1 (pl) Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący
CN117511224A (zh) 一种高效防火硅橡胶复合套管及其制备方法
CN105131850B (zh) 一种自粘型环保阻尼胶板及其制备方法