| 陶瓷化聚合物是近年来呈现的一种新式防火材料，它是在聚合物基体中增加必定份额的成瓷填料和助熔剂制得的复合材料，其在常温下可以坚持杰出的弹性和力学功能，当遇到明火或处于高温环境时，这种复合材料能转变为具有自支撑性的陶瓷体，然后阻挠火焰向材料内部延伸，到达防火意图。 | |
| 陶瓷化聚合物具有宽广的运用远景，特别是用作电线电缆的绝缘材料时，可在火灾发作过程中坚持电路的疏通，防止电线短路，防止人员触电，尽可能削减人身损伤和财产损失。 | |
| 陶瓷化硅橡胶 | |
| 陶瓷化硅橡胶是指在硅橡胶基体中增加云母、硅灰石或粘土等硅酸盐类成瓷填料，并混合部分助熔剂制备的复合材料，这种复合材料硫化后在常温下的弹性和力学功能杰出，当遇到明火或高温时，能转变为具有自支撑性的陶瓷体。与其他聚合物比较，硅橡胶热分化过程中开释的热量、有害气体及烟雾较少，其分化剩余的二氧化硅可作为陶瓷体的骨架材料。因而，硅橡胶用作陶瓷化聚合物的基体材料时，不只有利于聚合物材料在高温条件下转变成坚固的陶瓷体，又契合绿色环保的要求。 | |
| 陶瓷化硅橡胶的瓷化机理 | |
| 陶瓷化硅橡胶的瓷化机理是当陶瓷化硅橡胶遇到明火或许高温时，硅橡胶基体首要分化成无定形的SiO2粉末，跟着温度升高到助熔剂的软化点时，助熔剂开端熔融，所构成的液相涣散在SiO2粉末和成瓷填料的界面之间，起到“桥接”效果，使得粉末颗粒相互粘结构成全体，终构成坚固多孔的陶瓷体。成瓷填料 | |
| 成瓷填料是指填充在陶瓷化硅橡胶基体中的无机粉体，它不但能进步陶瓷化聚合物的热稳定性，并且能在聚合物基体分化后作为骨架材料，坚持材料原有的形状并供给满足的强度。现在常用的成瓷填料有云母、硅灰石和粘土等无机硅酸盐。成瓷填料可以独自运用，也可以并用。 | |
| 云母 | |
| 云母是一种片层状硅酸盐，既能进步聚合物的热稳定性和绝缘性，又能改进聚合物的加工功能并下降成本。因而，云母常用作电线电缆的防火填料。 | |
| 硅灰石 | |
| 硅灰石又名偏硅酸钙，是天然矿藏盐，多为白色、无水、针状晶体。硅灰石用在陶瓷化聚合物中，除了作为陶瓷体的骨架材料外，还可进步聚合物基体的尺度稳定性、热稳定性和绝缘功能，下降基体的烧结温度等。 | |
| 粘土 | |
| 粘土，首要成分为铝硅酸盐，多呈片层状结构，包含高岭土和蒙脱土等。苏柳梅等研讨了硅橡胶/粘土陶瓷化聚合物的热行为及其高温分化剩余物的微观结构。结果表明，粘土可进步硅橡胶基体的分化温度约100℃。在600℃条件下，烧蚀剩余物的微观描摹表现出疏松絮状的特征;在1200℃条件下，则表现出接连多孔、液相桥接的特征。这是因为当温度到达1200℃时，粘土矿藏颗粒的边际发作熔融发作液相，促进了颗粒之间的共晶反响然后使颗粒的粘结效果增强。 | |
| 成瓷填料并用 | |
| 成瓷填料并用有利于改进陶瓷化聚合物的加工功能。Bielinski等研讨了成瓷填料并用对陶瓷化硅橡胶工艺功能的影响，首要调查了陶瓷化硅橡胶的流变功能、挤出功能和力学功能。 | |
| 成瓷填料并用时，有利于使聚合物取得结构更为细密且均匀的陶瓷体。Yu等研讨了铝硅酸盐纤维(ASF)和针状硅灰石(A)对硅橡胶热稳定性和耐烧蚀性的影响。 | |
| 助熔剂 | |
| 助熔剂是一种无机填料，其熔点比成瓷填料的熔点低。当陶瓷化聚合物遇到明火或许高温并到达助熔剂的软化点时，助熔剂开端熔融发作液相，液相与成瓷填料、聚合物基体分化的剩余物发作共晶反响，终构成具有必定强度的陶瓷体。现在常用的助熔剂包含低熔点玻璃粉、氧化硼和锌等无机粉体。 | |
| 除了陶瓷化硅橡胶以外，其他聚合物如聚氯乙烯(PVC)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚醋酸乙烯酯(PVAC)、橡胶(NBR)等也可以经过共混改性技能制成陶瓷化聚合物。 | |
| 陶瓷化聚合物的运用 | |
| 陶瓷化聚合物现在的首要用途是防火材料，尤其是电线电缆防火绝缘材料。其还可作为耐高温的工程材料，如容器维护套、绝缘管套和密封件等功能性材料运用。CeramPolymerik公司现已完成陶瓷化聚合物的产业化，首要运营的产品有陶瓷化聚氯乙烯柔性板材、陶瓷化聚氯乙烯硬质管材、陶 瓷 化 聚酯 泡 沫和 陶 瓷 化EPDM 密封件。 | |
| 欧洲专利报道了一种耐火、防水浸透的电缆制备办法。该办法是先将玻璃纤维和云母涂覆在导体上，再用陶瓷化聚合物包覆在涂层上构成防火层，终再包覆补强带和其他包覆层。陶瓷化聚合物所用基体首要为硅橡胶，填料包含硅灰石、TiO2、MgO和ZnO等无机粉体。陶瓷化聚合物进步了电缆的耐火功能，一起又坚持了绝缘层的柔性。该电缆的大特点是当遇到明火或许处于高温环境时，能变为具有自支撑性的接连、细密的陶瓷体，能接受必定强度的冲击并防止水渗进导体，然后确保了电路在火灾中可以安全作业。 | |
| 美国专利报道了一种含有陶瓷化聚合物的燃料电池容器，该容器用作贮存燃料电池的燃料，具有必定的防火和抗压功能。该容器由3层材料组成，内层是具有抗变形性和抗压性的金属;中间层是能供给必定强度的碳纤维聚合物;外层是陶瓷化聚合物，由聚合物基体、成瓷填料和助熔剂混合制成，外层材料可以确保该容器具有杰出的防火功能。当外界发作火灾时，陶瓷化聚合物可以转变成细密的陶瓷体防止容器内部材料的焚烧，防止容器内的燃料因容器损坏导致走漏而发作爆炸的风险。 | |
| 周和相等报道了一种陶瓷化硅橡胶热缩套管及其出产办法。该套管以树脂为基材，合作必定份额的陶瓷化硅橡胶，增加相容剂、抗氧剂、交联剂等助剂在高速捏合机中混合均匀，挤出构成套管半成品后硫化成型。该管套具有普通热缩管套的功能，可广泛运用于各种线束、焊点、电感的绝缘维护材料，当材料遇到明火或许高温时，套管的有机物敏捷焚烧，而烧蚀剩余物则会转变为坚固的陶瓷体，阻挠了火焰向材料内部延伸起到防火效果。 | |
| 结语 | |
| 现在，国内外关于陶瓷化聚合物的研讨首要集中于陶瓷化硅橡胶，用其他聚合物作基体制备的陶瓷化聚合物的研讨和运用依然较少。此外，聚合物瓷化后构成的陶瓷体的强度偏低，且构成坚固陶瓷体所需的瓷化温度依然较高。因而，往后的研讨方向包含：一方面经过挑选适宜的成瓷填料和低熔点的助熔剂，选用合理的加工工艺，完成陶瓷化聚合物的低温(600℃)瓷化，进步陶瓷体的瓷化强度;另一方面开发更多种类的陶瓷化聚合物，下降陶瓷化聚合物的出产成本，以拓宽陶瓷化聚合物在电线电缆、发动机用高温结构材料等范畴的运用。 |
