本技术涉及硅胶材料领域，更具体地说，它涉及一种耐候阻燃硅胶材料及其制备方法。
背景技术：
1、硅胶材料具有较佳的柔软性、韧性等，因此常被用于生产应用于电线电缆、电子电器、厨具行业等领域，以应用于充电桩的电线电缆硅胶材料为例，除了提高阻燃效果外，还要考虑电线电缆的收放、弯曲等特点，减少出现扭结、折皱等问题，提高了充电的便捷性和安全性。另外，还要考虑耐磨、耐油、耐酸碱性能、耐撕裂等，以保证电缆在恶劣环境下仍能保持稳定的性能，延长使用寿命。
2、而目前为了提高硅胶材料的阻燃性能，加入大量阻燃剂，导致硅胶材料的力学性能、柔软性等降低。也有通过加入改性阻燃剂，减少对硅胶材料力学性能、柔软性等的影响，同时获得较佳的阻燃性能，但是硅胶材料在长期使用过程中任然容易受到环境因素的影响而发生老化。如高温、紫外线、潮湿等环境因素都加速硅胶材料的老化过程，导致其力学性能、阻燃性能下降，从而影响电线电缆的使用寿命和安全性。
3、特别是应用于炎热沿海地区的充电桩电线电缆中时，由于海风带有盐份，长期以往，电线电缆表面容易附着盐，容易被盐蚀，而通常充电桩的电线电缆常常裸露的，且沿海紫外强，温度高，从而导致硅橡材料的电线电缆容易出现开裂、损坏等现象，降低硅胶材料的电线电缆耐久性和安全性。
技术实现思路
1、为了获得较佳的力学性能和阻燃性能的硅胶材料，同时提高其对高温、强紫外、含盐环境的耐受性，本技术提供一种耐候阻燃硅胶材料及其制备方法。
2、第一方面，本技术提供一种耐候阻燃硅胶材料，由以下重量百分比的原料制得：生胶65-80％
3、含氢硅油5-10％
4、改性剂5-18％
5、余量为加工助剂；
6、改性剂由硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉、相容剂以重量比为1:(1-3)：(3-5)：(1-2)制得。
7、上述方案中，硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉均起到较佳的阻燃作用、补强增韧、耐盐蚀、耐热性以及耐紫外老化性等，当硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉复配，起到协同的作用，进而对硅胶材料起到较佳的阻燃效果，而相容剂具有较佳的相容作用，能够提高硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉的相容分散作用，使得到的改性剂与硅胶材料原料体系充分相容混合，并且对生胶起到补强、增韧、阻燃等作用，从而使制得的耐候阻燃硅胶材料获得较佳的阻燃性能、力学性能以及耐候性。
8、本技术得到的耐候阻燃硅胶材料应用于热带沿海地区的充电桩电线电缆，起到较佳的耐候性能，对比高温、强紫外、含盐环境具有较高的耐受性，减少出现老化开裂、破损等可能性，提高充电桩电线电缆的使用安全性和耐久性。
9、综上，通过硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉、相容剂制得的改性剂兼备较佳的阻燃性能、增韧补强以及耐候性，能够与生胶充分混合均匀，再结合含氢硅油，使生胶进一步交联，调节生胶的柔软性，进而使制得的硅胶材料兼备较佳的力学性能和阻燃性能，同时对高温、强紫外、含盐的苛刻环境，具有较佳的耐受性，进一步提高硅胶材料制得的电线电缆的耐久性和安全性。
10、优选的，所述相容剂由以下重量百分比的原料制得：
11、不饱和烃硅氧烷7-12％
12、含氮硅氧烷1-5％
13、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1.8-3％
14、乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物2-5％
15、马来酸酐氨基醇丙烯酸酯0.5-1.5％
16、催化剂0.5-1％
17、余量为溶剂。
18、上述技术方案，不饱和烃硅氧烷和含氮硅氧烷均含有si-o-si键，具有较佳的阻燃、耐热性、耐盐腐蚀以及耐紫外等作用，而2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯含有磷酸酯基团，具有较佳的阻燃效果，同时磷酸酯基团和羟基可以与聚合物链中的其他基团发生相互作用，如形成氢键、酯交换反应等，从而增强聚合物的性能。
19、乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物，简称emh是一种三元共聚物，由乙烯、丙烯酸酯和马来酸酐共聚而成。它具有优良的粘合性、与大多数聚合物兼容以及易加工等特点。马来酸酐氨基醇丙烯酸酯是一种含有马来酸酐、氨基和丙烯酸酯基团的化合物。它具有良好的反应活性和多种功能基团，可以用于合成高分子材料或作为改性剂使用。
20、综上，本技术在催化剂和溶剂的辅助作用下，使不饱和烃硅氧烷、含氮硅氧烷、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、马来酸酐氨基醇丙烯酸酯、乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物进行共混反应，使得到的聚合复合物含有硅、硫、氮等元素，起到较佳的阻燃效果和耐候效果，并且容易粘附于硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉的表面，进一步提高改性剂与生胶的相容性，进而使得耐候阻燃硅胶材料兼备阻燃效果、力学性能以及耐候性能，进而生产的电线电缆能够对紫外线、盐、热等具有较佳的耐受性，减少其在使用过程出现开裂、断裂等的现象。
21、优选的，所述不饱和烃硅氧烷为甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷和/或双-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二硅氧烷。
22、甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷和双-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二硅氧烷的反应基团均在分子端的两侧，当与2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯等进一步交联反应时，形成较长分子主链的聚合复合物，而因具有较佳的增韧作用，再进一步与氮硅氧烷、马来酸酐氨基醇丙烯酸酯发生交联反应，形成交联网状结构，再结合乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物，使制得的相容剂兼备较佳的相容性、阻燃性能以及增韧性能，进而促进硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉在耐候阻燃硅胶材料原料体系中的相容性。
23、同时能够进一步提高阻燃效果和增韧，使得耐候阻燃硅胶材料获得较佳阻燃性能、力学性能以及对盐、紫外线等的耐受性，减少在炎热沿海地区的充电桩电线电缆出现开裂、损块的可能性，提高其使用安全性和耐久性。
24、当甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷和双-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二硅氧烷以重量比为1：(1-4)复配时，起到协同作用，进一步提高耐候阻燃硅胶材料阻燃性能、耐候性以及力学性能。
25、优选的，含氮硅氧烷为n-(羟乙基)-n,n-双(三甲氧基硅丙基)胺、n-(3-三甲氧基硅基丙基)辛基酰胺、n-(3-三甲氧基硅基丙基)十八烷基酰胺中的一种或者多种组成。
26、n(羟乙基)-n,n-双(三甲氧基硅丙基)胺、n-(3-三甲氧基硅基丙基)辛基酰胺、n-(3-三甲氧基硅基丙基)十八烷基酰胺均含有活性基团，容易进行交联反应，且活性基团在分子链中间，因此，在不饱和烃硅氧烷、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯形成的物质后，加入的含氮硅氧烷的活性基团和马来酸酐氨基醇丙烯酸酯的活性基团以及乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物进行共混反应后，形成交错的网状结构的大分子聚合复合物，并且含有硅氧基、氮、磷，起到较佳的阻燃作用，并在促进硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉与耐候阻燃硅胶材料的相容性，从而进一步提高耐候性、力学性能以及阻燃性能。
27、优选的，溶剂为乙酸乙酯和/或乙醇溶液。
28、采用乙酸乙酯和/或乙醇溶液作为溶剂对不饱和烃硅氧烷、含氮硅氧烷、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物、马来酸酐氨基醇丙烯酸酯起到较佳的分散稀释作用，便于其进行共混反应，使制得的相容剂容易对硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉进行表面处理。耐候阻燃硅胶材料获得较佳的力学性能和阻燃性能，并且对盐、紫外、高温环境等具有较佳的耐受性，减少生产的充电桩的电缆电线应用于炎热沿海地区，减少其出现老化等现象，而导致开裂、破损等现象，提高其实用性。
29、优选的，所述催化剂为过氧化二苯甲酰。
30、过氧化二苯甲酰，起到聚合引发作用、自由基反应等作用，进而促进不饱和烃硅氧烷、含氮硅氧烷、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物、马来酸酐氨基醇丙烯酸酯共混反应，使得到的相容剂对硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉进行相容改性，从而得到的改性剂能够与耐候阻燃硅胶材料的原料体系充分混合均匀，同时能够进一步提高相应的物理性能。
31、优选的，所述相容剂由以下方法制得：
32、称取2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、不饱和烃硅氧烷、催化剂、溶剂混合均匀，加热反应1-2h，加入含氮硅氧烷、马来酸酐氨基醇丙烯酸酯、乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物，反应2-3h，得到相容剂。
33、上述工艺中，操作简单，通过2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和不饱和烃硅氧烷进行共混聚合反应，再加含氮硅氧烷、马来酸酐氨基醇丙烯酸酯、乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物进一步共混交联反应，形成大分子的交联网状结构的聚合复合物，并具有较佳的阻燃性能、增韧作用、耐候性以及相容性，进一步促进硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉与耐候阻燃硅胶材料的相容性，进一步提高耐候阻燃硅胶材料的耐候性、阻燃性能以及力学性能。
34、优选的，所述生胶为甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶生胶、羟基封端聚二甲基硅氧烷、氟硅橡胶中一种或者多种组成。
35、甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶生胶、羟基封端聚二甲基硅氧烷、氟硅橡胶均与改性剂具有较佳的相容性，当甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶生胶、羟基封端聚二甲基硅氧烷、氟硅橡胶以重量比为10:2:1:1进行复配后，综合其性能，使得耐候阻燃硅胶材料具有较佳的阻燃性能、力学性能以及耐候性。
36、其中，氟硅橡胶，又称γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷，一般分子链中还引入0.2％-0.4％乙烯基硅氧烷共聚改性，无色透明高黏滞塑性直链高分子化合物，主链由硅和氧原子组成，与硅相连的侧基为甲基，乙烯基和三氟丙基，分子量在50-80万。
37、优选的，加工助剂为色料和/或白炭黑。
38、加入色料便于调节硅胶材料的颜色，使其色差多样化，而白炭黑起到补强作用，并配合改性剂，使耐候阻燃硅胶材料的力学性能较佳。
39、第二方面，本技术提供一种耐候阻燃硅胶材料的制备方法，包括以下步骤：
40、按照重量份计，称取硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉、相容剂混合均匀，烘干，得到改性剂；
41、按照重量百分比计，称取改性剂5-18％、加工助剂混合均匀，得到混合物；将称取生胶、含氢硅油充分混合均匀，再分批加入混合物，使其充分混合均匀，加热反应，得到硅胶材料。
42、上述工艺操作简单，生产效率高，通过分次数加入混合物，使其与生胶等充分相容混合均匀，制得的耐候阻燃硅胶材料兼备较佳的耐候性、阻燃性以及力学性能。
43、综上所述，本技术具有以下有益效果：
44、1、通过硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉、相容剂制得的改性剂兼备较佳的阻燃性能、增韧补强以及耐候性，能够与生胶充分混合均匀，再结合含氢硅油，使生胶进一步交联，调节生胶的柔软性，进而使制得的硅胶材料兼备较佳的力学性能和阻燃性能，同时对高温、强紫外、含盐的苛刻环境，具有较佳的耐受性，进一步提高硅胶材料制得的电线电缆的耐久性和安全性。
45、2、本技术在催化剂和溶剂的辅助作用下，使不饱和烃硅氧烷、含氮硅氧烷、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、马来酸酐氨基醇丙烯酸酯进行共混反应，再结合乙烯丙烯酸酯马来酸酐三元共聚物，使得到的聚合复合物含有硅、硫、氮等元素，起到较佳的阻燃效果和耐候效果，并且容易粘附于硅酮粉、pi粉、铁氟龙粉的表面，进一步提高改性剂与生胶的相容性，进而使得耐候阻燃硅胶材料兼备阻燃效果、力学性能以及耐候性能，进而生产的电线电缆能够对紫外线、盐、热等具有较佳的耐受性，减少其在使用过程出现开裂、断裂等的现象。
1.一种耐候阻燃硅胶材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制得：
2.根据权利要求1所述的一种耐候阻燃硅胶材料，其特征在于，所述相容剂由以下重量百分比的原料制得：
3.根据权利要求2所述的一种耐候阻燃硅胶材料，其特征在于：所述不饱和烃硅氧烷为甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷和/或双-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二硅氧烷。
4.根据权利要求2所述的一种耐候阻燃硅胶材料，其特征在于：含氮硅氧烷为n-（羟乙基)-n,n-双(三甲氧基硅丙基）胺、n-（3-三甲氧基硅基丙基）辛基酰胺、n-（3-三甲氧基硅基丙基）十八烷基酰胺中的一种或者多种组成。
5.根据权利要求2所述的一种耐候阻燃硅胶材料，其特征在于：溶剂为乙酸乙酯和/或乙醇溶液。
6.根据权利要求2所述的一种耐候阻燃硅胶材料，其特征在于：所述催化剂为过氧化二苯甲酰。
7.根据权利要求2-6任一项所述的一种耐候阻燃硅胶材料，其特征在于，所述相容剂由以下方法制得：
8.根据权利要求1所述的一种耐候阻燃硅胶材料，其特征在于：所述生胶为甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶生胶、羟基封端聚二甲基硅氧烷、氟硅橡胶中一种或者多种组成。
9.根据权利要求1所述的一种耐候阻燃硅胶材料，其特征在于：加工助剂为色料和/或白炭黑。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的耐候阻燃硅胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
