有機物與無機物的完美結合—陶瓷化硅橡膠

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  近年來，隨著高層建筑、機場、地鐵、軌道交通等快速增加，消防防火安全的重要性日漸凸顯，如何在火災發(fā)生后一定時間內保障電力和通信的暢通，減少人員的傷亡已經(jīng)成為廣大電纜阻燃工程師們面臨的嚴峻挑戰(zhàn)和研究熱點。
  目前已被研究過的可陶瓷化的聚合物有許多種，但最成功的還是陶瓷化硅橡膠。因為硅橡膠本身便擁有良好的熱穩(wěn)定性，且燃燒時Si-O結構會轉變成連續(xù)、抗氧化、絕緣的網(wǎng)絡狀二氧化硅灰燼覆蓋在表面，不僅能阻止進一步燒蝕，而這些二氧化硅粉末可以為后續(xù)的陶瓷化提供物質基礎。

  1、在火焰中形成自支撐陶瓷體
當含有無機填料的橡膠材料暴露在火焰中時，橡膠發(fā)生降解或燃燒，降解或燃燒產(chǎn)物揮發(fā)后留下強度較小的無機殘余物或灰分。這些殘余物通常是不凝聚的或不自支撐的，甚至碎成顆?；蚍勰?，因此沒有防火功效。
當特殊設計配方的陶瓷化橡膠暴露在火焰中時，視橡膠品種和配方調整，可在350～800℃或以上范圍內產(chǎn)生陶瓷化，燒結成多孔性自支撐的陶瓷體，在650～1000℃高溫的火焰中、一定時間(0.5～2h）內能保持結構的完整性，可以很好地發(fā)揮“被動防火”的功效，為消防安全贏得寶貴時間。
   2、有一定的強度，抗熱沖擊性好
陶瓷化后的燒結體比較堅硬，敲擊有陶瓷聲，有一定的屈撓強度和壓穿強度。據(jù)涂布在線了解，陶瓷化硅橡膠試件的彎曲強度遠大于普通硅橡膠，而且隨著溫度的升高明顯增大。模擬救火過程給高溫燒蝕的試件噴灑水，陶瓷化硅橡膠的燒結體不炸裂，顯示出良好的抗熱沖擊性。
  3、無鹵、低煙、低毒、自熄、環(huán)保
陶瓷化硅橡膠無需添加鹵素阻燃劑就可以達到阻燃自熄的效果，阻燃性UL94V-0，氧指數(shù)可高達38。在火焰的燒蝕下，被燒幾分鐘后便完全斷煙，在接下來的燒蝕過程中，本身不再有煙霧產(chǎn)生。陶瓷化硅橡膠燃燒產(chǎn)生二氧化碳、水和二氧化硅，均為無毒物質
  4、電性能良好
優(yōu)化配方的陶瓷化硅橡膠的電性能——燒結前體積電阻率不小于1015Ω?cm，隨著燒結溫度的升高，其體積電阻率下降，在1000℃下燃燒30min后，其體積電阻率下降為107Ω?cm。普通硅橡膠燒結前后的體積電阻率分別不小于1015和107Ω?cm。
  5、易加工
膠料制備和制品生產(chǎn)工藝與普通硅橡膠類似，使用常規(guī)的橡膠加工設備（擠出機、平板硫化機、注射機等）就可以生產(chǎn)。耐火電纜生產(chǎn)工藝簡化，成本降低。

  陶瓷化硅橡膠最主要的應用是防火電纜材料，尤其中低壓耐火電線電纜。在應急電路系統(tǒng)中，電纜材料需要在火災發(fā)生的情況下保證電路的正常運行。陶瓷化硅橡膠防火電纜與傳統(tǒng)氧化鎂礦物絕緣防火電纜和云母帶繞包的耐火電纜相比，具有安全性好、施工方便、節(jié)約成本的優(yōu)勢。

  當陶瓷化硅橡膠用作防火墻時能夠在高溫火焰下形成耐火陶瓷層，防止火焰穿透，在飛機中使用阻燃陶瓷化硅橡膠防火墻能防止火焰在機艙中的蔓延。除此之外，它還有其他十分廣泛的應用，如防火門、防火板、建筑防火涂層、發(fā)泡防火高溫處理材料、火箭發(fā)射平臺高溫隔火層等。

  陶瓷化硅橡膠混煉膠生產(chǎn)設備與普通硅橡膠相同，膠料有很好的擠出性能和模壓性能，可以直接使用硅橡膠電線電纜設備擠出、硫化成電線電纜，無需增加設備，可以大幅度降低生產(chǎn)成本。

  陶瓷化硅橡膠在常溫下具有橡膠彈性，火燒后不會像云母帶那樣發(fā)脆脫落，可以通過噴淋、震動試驗?？紤]到近年來我國許多重大民用建筑的重大火災與電線電纜有關，民用建筑耐火電纜的需求很大，陶瓷化硅橡膠耐火電纜肯定會有更大發(fā)展。

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