含氮酚醛微球阻燃有机硅橡胶及其作用机制

以三聚氰胺、间苯二酚和甲醛为原料,采用水热法制备出一种单分散的含氮酚醛微球,将其作为填料加入甲基苯基硅橡胶,研究了所制硅橡胶材料的拉伸性能、阻燃性能及高温稳定性。锥形量热仪与极限氧指数试验结果表明,含氮酚醛微球的加入能够显著提高硅橡胶的阻燃性,使热释放速率峰值从220kW/m^(2)降至125kW/m^(2),极限氧指数从21.11%升至28.83%,表现出含氮酚醛微球优异的阻燃功能。进一步通过热重-红外联用、热裂解-气质联用、形貌分析等表明,含氮酚醛微球通过在气相中释放三聚氰胺、氨气等气体,以及在固相中维持硅橡胶体积和形状的方式提高了硅橡胶的阻燃性。拉伸试验、高温炭化试验及扫描电镜分析表明,含氮酚醛微球与硅橡胶的相容性较好,能够显著将硅橡胶的拉伸强度从0.24MPa提升至0.74MPa,同时维持其断裂伸长率在110%左右,并能增加炭化后产品的结构完整性,在耐烧蚀硅橡胶防热涂层中具有一定的应用潜力。