1在火焰中形成自支撐陶瓷體
當(dāng)含有無(wú)機(jī)填料的橡膠材料暴露在火焰中時(shí)，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(qiáng)度較小的無(wú)機(jī)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(méi)有防火功效。當(dāng)特殊設(shè)計(jì)配方的陶瓷化橡膠暴露在火焰中時(shí)，視橡膠品種和配方調(diào)整，可在350～800℃或以上范圍內(nèi)產(chǎn)生陶瓷化，燒結(jié)成多孔性自支撐的陶瓷體，在650～1000℃高溫的火焰中、一定時(shí)間(0.5～2h）內(nèi)能保持結(jié)構(gòu)的完整性，可以很好地發(fā)揮“被動(dòng)防火”的功效，為消防安全贏得寶貴時(shí)間。
2有一定的強(qiáng)度，抗熱沖擊性好
陶瓷化后的燒結(jié)體比較堅(jiān)硬，敲擊有陶瓷聲，有一定的屈撓強(qiáng)度和壓穿強(qiáng)度。據(jù)涂布在線了解，陶瓷化硅橡膠試件的彎曲強(qiáng)度遠(yuǎn)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(guò)程給高溫?zé)g的試件噴灑水，陶瓷化硅橡膠的燒結(jié)體不炸裂，顯示出良好的抗熱沖擊性。
3無(wú)鹵、低煙、低毒、自熄、環(huán)保
陶瓷化硅橡膠無(wú)需添加鹵素阻燃劑就可以達(dá)到阻燃自熄的效果，阻燃性UL94V-0，氧指數(shù)可高達(dá)38。在火焰的燒蝕下，被燒幾分鐘后便完全斷煙，在接下來(lái)的燒蝕過(guò)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(wú)毒物質(zhì)。
4電性能良好
優(yōu)化配方的陶瓷化硅橡膠的電性能——燒結(jié)前體積電阻率不小于1015Ω•cm，隨著燒結(jié)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(jié)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(lèi)似，使用常規(guī)的橡膠加工設(shè)備（擠出機(jī)、平板硫化機(jī)、注射機(jī)等）就可以生產(chǎn)。耐火電纜生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化，成本降低。
二、陶瓷化硅橡膠配方
1生膠
主要使用甲基乙烯基硅橡膠（例如國(guó)產(chǎn)110-2硅橡膠）。也可使用高溫硫化乙烯基封端的甲基乙烯基硅橡膠，即二甲基乙烯基硅氧烷基封端的二甲基硅氧烷－甲基乙烯基硅氧烷共聚物（例如國(guó)產(chǎn)110-4Ｓ硅橡膠）。這種硅橡膠可以用加成硫化體系硫化，硫化膠的撕裂強(qiáng)度高、壓縮永久變形低，適用于耐火硅橡膠密封條。若需要耐燒蝕性更好的材料，可選用苯基硅橡膠，也可選用甲基苯基乙烯基硅橡膠（例如國(guó)產(chǎn)120-2苯基硅橡膠）。苯基硅橡膠的燒蝕率約為乙烯基硅橡膠的1/2，因價(jià)格高昂，僅用于特殊用途。
2補(bǔ)強(qiáng)填料
陶瓷化硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)填料采用白炭黑，主要是氣相法白炭黑，也用沉淀法白炭黑。經(jīng)過(guò)表面處理（表面處理劑有硅烷偶聯(lián)劑、八甲基環(huán)四硅氧烷）的白炭黑可以有效改善硅橡膠硫化膠的強(qiáng)度，提高疏水性。
3增量填料
增量填料對(duì)硅橡膠只起很弱的補(bǔ)強(qiáng)作用，一般與白炭黑并用，以調(diào)節(jié)硅橡膠硫化膠的硬度、改善膠料的工藝性能（如擠出性能）和降低成本。主要有石英粉、硅藻土，氧化鋅、鈦白粉、滑石粉和碳酸鈣等。用硅烷偶聯(lián)劑處理的石英粉，不但提高了補(bǔ)強(qiáng)性，還能起燒結(jié)粘結(jié)劑的作用，對(duì)陶瓷化有貢獻(xiàn)。
4結(jié)構(gòu)化控制劑
為抑制含氣相法白炭黑補(bǔ)強(qiáng)的硅橡膠膠料的“結(jié)構(gòu)化”，保證加工性能，需要添加結(jié)構(gòu)化控制劑。一般使用羥基硅油（羥基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.06~0.12）。
5熱穩(wěn)定劑
熱穩(wěn)定劑一般采用氧化硒、氫氧化硒或辛酸硒，氧化鐵或辛酸鐵等。
6硫化體系
甲基乙烯基硅橡膠和甲基苯基乙烯基硅橡膠均使用過(guò)氧化物硫化劑，品種視制品硫化工藝和設(shè)備的不同而選擇。
7阻燃體系
耐火硅橡膠制品常常也設(shè)計(jì)具有阻燃性能， 常用的無(wú)鹵阻燃劑有氫氧化鋁、氫氧化鎂和鉑阻燃劑。氫氧化鋁和氫氧化鎂在高溫下釋放水蒸氣，生成氧化鋁和氧化鎂，水的蒸發(fā)潛熱使燃燒溫度降低，兩者并用（氫氧化鋁／氫氧化鎂并用比為１／９～６／４）具有促進(jìn)陶 瓷化的特點(diǎn)。
8陶瓷化體系
陶瓷化體系是陶瓷化硅橡膠配方的關(guān)鍵組分，主要包括成瓷填料以及助熔劑。目前陶瓷化硅橡膠添加的成瓷填料一般是層狀硅酸鹽類(lèi)礦物填料，呈晶體結(jié)構(gòu)，具有高熔點(diǎn)（高耐火度）和高燒結(jié)度，且具有優(yōu)良的電絕緣性能，代表性品種有以下幾種：
①云母
云母是一種復(fù)雜的硅酸鹽，種類(lèi)眾多，系層狀晶體，晶系多樣，熔點(diǎn)約為1800℃，甚至更高｡用于陶瓷化硅橡膠的云母主要包括白云母和金云母｡白云母是雙八面體堿性硅酸鋁，是通過(guò)鉀離子層彼此弱粘結(jié)的硅酸鋁片的層狀結(jié)構(gòu)，成分為KAl3Si3O10(OH)2｡金云母是三八面體堿性硅酸鋁，是通過(guò)鉀離子層彼此弱粘結(jié)的硅酸鋁鎂片的層狀結(jié)構(gòu)，成分為KMg3AlSi3O10(OH)2｡白云母有較好的電絕緣性和耐火性，與金云母相比，燒結(jié)體尺寸穩(wěn)定性和電性能較好，如表2所示，因此電纜之類(lèi)的電氣制品常用白云母。但是金云母在1000℃高溫下燒結(jié)體的強(qiáng)度比白云母高。
②硅灰石
硅酸鈣填充劑也是硅橡膠重要的成瓷填料，主要有硅灰石、硬硅鈣石、雪硅鈣石，針鈉鈣石、錳硅灰石等，其中以硅灰石應(yīng)用最多｡硅灰石是天然的偏硅酸鈣(CaSiO3)，三斜晶系，熔點(diǎn)為1540℃｡用于陶瓷化硅橡膠的硅灰石為α-CaSiO3，以長(zhǎng)徑比2:1~5:1為宜（過(guò)高時(shí)擠出品的表面會(huì)失去平滑性）｡
③高嶺土
高嶺土是以天然高嶺石為主要成分的粘土，晶體為假六方片狀，熔點(diǎn)約為1735℃｡使用表面處理的煅燒高嶺土更有利，可改善物理強(qiáng)度和電絕緣性能｡
在高溫或明火燒蝕環(huán)境中，在前期較低溫度下硅橡膠燒結(jié)形成的多孔性陶瓷體具有隔熱作用，能有效阻止火焰蔓延；當(dāng)溫度進(jìn)一步升高后，陶瓷體變得堅(jiān)硬、致密，可以更好地保護(hù)內(nèi)包覆物，從而達(dá)到極佳的阻燃和耐火效果。
陶瓷化硅橡膠所用成瓷填料的熔點(diǎn)都很高， 燃燒后陶瓷化溫度相應(yīng)也很高。為了能“低溫?zé)伞�，即能在較低溫度下開(kāi)始陶瓷化，獲得一定的 強(qiáng)度的陶瓷體，更好地發(fā)揮陶瓷化硅橡膠的防火功能，在膠料配方中加入助熔劑。助熔劑一般是指能降低其他物質(zhì)的軟化、熔化或液化溫度的物質(zhì)。目前，陶瓷化硅橡膠成瓷填料的助熔劑主要有玻璃添加劑、含硼化合物和氧化鋅。
9其他添加劑
根據(jù)需要，膠料中還可以添加著色劑、發(fā)泡劑等。
應(yīng)用領(lǐng)域
陶瓷化硅橡膠最主要的應(yīng)用是中低壓耐火電線電纜，為了保證火災(zāi)過(guò)程中的通電安全。因此不難理解電纜行業(yè)對(duì)新型耐火絕緣材料陶瓷化硅橡膠的迫切開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的熱情。陶瓷化硅橡膠混煉膠生產(chǎn)設(shè)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(shè)備擠出、硫化成電線電纜，無(wú)需增加設(shè)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(huì)像云母帶那樣發(fā)脆脫落，可以通過(guò)噴淋、震動(dòng)試驗(yàn)�？紤]到近年來(lái)我國(guó)許多重大民用建筑的重大火災(zāi)與電線電纜有關(guān)，民用建筑耐火電纜的需求很大，目前陶瓷化硅橡膠中低壓耐火電纜會(huì)有較大發(fā)展。
陶瓷化硅橡膠用作防火墻時(shí)能夠在高溫火焰下形成耐火陶瓷層，防止火焰穿透，在飛機(jī)中使用阻燃陶瓷化硅橡膠防火墻能防止火焰在機(jī)艙中的蔓延。除此之外，它還有其他十分廣泛的應(yīng)用，如防火門(mén)、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(tái)高溫隔火層等。
