專利名稱：一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物。
技術(shù)背景目前制備阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠通常采用多溴聯(lián)苯醚、多溴聯(lián)苯、 十溴二苯乙烷、溴化環(huán)氧樹脂等配合三氧化二銻的含鹵阻燃體系。中國專利申請(qǐng) "動(dòng)態(tài)硫化阻燃三元乙丙橡膠/聚丙烯熱塑性彈性體"(申請(qǐng)?zhí)?00310106228.0)提出了一種在動(dòng)態(tài)硫化前加入溴化物/三氧化二銻阻燃劑，經(jīng) 雙螺桿擠出造粒，得到阻燃三元乙丙橡膠/聚丙烯熱塑性彈性體，氧指數(shù)可高達(dá) 32，硬度范圍為55A-55D。中國專利申請(qǐng)"阻燃熱塑性硫化膠的制備方法"(專 利申請(qǐng)?zhí)?00510077245.5)提出了一種在動(dòng)態(tài)硫化后的熱塑性硫化膠彈性體熔 融狀態(tài)下加入份數(shù)比3: 1的溴化物/三氧化二銻阻燃劑及協(xié)效劑制備阻燃熱塑性 動(dòng)態(tài)硫化橡膠的方法。隨著國際社會(huì)越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求，溴化物阻燃劑的使 用受到越來越多的限制， 一些跨國公司開始在部分領(lǐng)域禁止使用含鹵阻燃材料。 因此無鹵阻燃材料的研制開發(fā)受到了越來越廣泛的關(guān)注。中國專利申請(qǐng)"無鹵阻燃動(dòng)態(tài)硫化三元乙丙橡膠/聚丙烯熱塑性彈性體"(申 請(qǐng)?zhí)?00310112701. 6)提出了在動(dòng)態(tài)硫化前加入氫氧化鎂/紅磷體系，采用過氧 化物作為硫化體系，經(jīng)擠出機(jī)動(dòng)態(tài)硫化擠出造粒，得到無鹵阻燃三元乙丙橡膠/ 聚丙烯熱塑性彈性體，氧指數(shù)高達(dá)30，硬度范圍70A-50D。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠 組合物，它包括(1) 50-90重量份的熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠，(2) 10-50重量份的 膨脹型無鹵阻燃劑，(3)0-20重量份的協(xié)效劑，(4)0-5重量份的加工助劑；(5) 0.3-6重量份的表面改性劑；膨脹型無鹵阻燃劑由碳源、氣源、酸源組成，三者 的重量比為l: 0.1-3: 0.5-4。本發(fā)明所用的熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠是三元乙丙橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、三元乙丙橡膠/聚乙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、天然橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng) 態(tài)硫化橡膠、天然橡膠/聚乙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、異戊橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng) 態(tài)硫化橡膠、異戊橡膠/聚乙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、丁基橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng) 態(tài)硫化橡膠、丁基橡膠/聚乙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、丁腈橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng) 態(tài)硫化橡膠、丁腈橡膠/聚乙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、丁腈橡膠/尼龍熱塑性動(dòng)態(tài) 硫化橡膠、丙烯酸酯/尼龍熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠或它們的共混物。本發(fā)明所用的無鹵膨脹型阻燃劑的碳源是季戊四醇、淀粉、纖維素、脲樹 脂或它們的共混物。本發(fā)明所用的無鹵膨脹型阻燃劑的酸源是聚磷酸銨、聚磷酸三聚氰胺、焦 磷酸三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽或它們的共混物。本發(fā)明所用的無鹵膨脹型阻燃劑的氣源是三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽或 它們的共混物。本發(fā)明所用的協(xié)效劑是:硅酮樹脂、氫氧化鎂、氫氧化鋁、錫酸鋅、硼酸鋅、 膨脹型石墨、乙酰丙酮鋅、乙酰丙酮鋁或它們的共混物。本發(fā)明所用的加工助劑是聚烯烴蠟、氧化聚^l烴蠟、費(fèi)托蠟或它們的共混物。本發(fā)明所用的表面改性劑是硬脂酸、硬脂酸鹽、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián) 劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑或它們的共混物。本發(fā)明提供的膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物的制備是先用表 面改性劑處理膨脹型無鹵阻燃劑和/或協(xié)效劑，使其表面活化，增加阻燃劑或協(xié) 效劑與熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠的相容性，以獲得良好的機(jī)械物理性能；再將表面處 理過的無鹵阻燃劑、協(xié)效劑、加工助劑經(jīng)高速混合機(jī)充分混合均勻，然后在 160-230。C下經(jīng)螺桿擠出機(jī)共混、擠出、切粒即可。本發(fā)明阻燃劑添加量少，該組合物無鹵低毒，滿足苛刻的環(huán)保要求；具有優(yōu) 異的阻燃性能、機(jī)械物理性能和加工性能，可用普通的熱塑性塑料加工設(shè)備加工 成型，可用于汽車、船舶、建筑、家電、通訊、等行業(yè)，特別適合用于制作電線 電纜、建筑密封條。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的組合物的重量份數(shù)如下熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠 50-90 膨脹型無鹵阻燃劑 10-50 協(xié)效劑 0-20 加工助劑 0-5 表面改性劑 0.3-6其中，膨脹型無鹵阻燃劑由碳源、氣源、酸源組成，三者的重量比為1:0. l-3: 0.5-4;其中碳源、氣源、酸源的重量比優(yōu)選l: 0.5-2: 1-2.5。其中，膨脹型無鹵阻燃劑所占組合物的重量份數(shù)與熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠的硬度和所要求的阻燃級(jí)別密切相關(guān)；硬度越低，要求阻燃級(jí)別越高，膨脹型無鹵阻 燃劑所占組合物的重量份數(shù)越多。本發(fā)明各實(shí)施例所得組合物均按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，實(shí)施例性能列入表一。 實(shí)施例1膨脹型無鹵阻燃劑由季戊四醇、三聚氰胺、紅磷組成，重量比為h 0.6: 1.4。先將膨脹型無鹵阻燃劑與阻燃劑重量1.5 垸偶聯(lián)劑在高速混合機(jī) 中混合均勻，升溫至7(TC,保溫30分鐘。再按以下重量比在高速混合機(jī)中將物 料混合均勻，然后經(jīng)同向雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出、切粒。三元乙丙橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠75 膨脹型無鹵阻燃劑 23 硅酮樹脂 2
實(shí)施例2膨脹型無鹵阻燃劑由季戊四醇、三聚氰胺氰尿酸鹽、聚磷酸銨組成， 重量比為l: 1: 1.5。先將膨脹型無鹵阻燃劑、阻燃劑重量20%的硼酸鋅和阻燃 劑重量2. 0%硼酸酯偶聯(lián)劑在高速混合機(jī)中混合均勻，升溫至70C保溫30分鐘。 再按以下重量比在高速混合機(jī)中將物料混合均勻，然后經(jīng)同向雙螺桿擠出機(jī)共 混、擠出、切粒。
三元乙丙橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠73.5
膨脹型無鹵阻燃劑 26
費(fèi)托蠟 0.5
表一
硬度(邵氏A)拉伸強(qiáng)度(MPa)斷裂伸長率(％)垂直燃燒
實(shí)施例1858.3350FV-0
實(shí)施例2757.5300FV-0
權(quán)利要求
1.一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物，該組合物含有熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠和膨脹型無鹵阻燃劑，其特征在于含(1)50-90重量份的熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠，(2)10-50重量份的膨脹型無鹵阻燃劑，(3)0-20重量份的協(xié)效劑，(4)0-5重量份的加工助劑；(5)0.3-6重量份的表面改性劑；膨脹型無鹵阻燃劑由碳源、氣源、酸源組成，三者的重量比為1∶0.1-3∶0.5-4。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物，其 特征在于熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠為三元乙丙橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、 三元乙丙橡膠/聚乙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、天然橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化 橡膠、天然橡膠/聚乙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、異戊橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫 化橡膠、異戊橡膠/聚乙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、丁基橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng)態(tài) 硫化橡膠、丁基橡膠/聚乙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、丁腈橡膠/聚丙烯熱塑性動(dòng) 態(tài)硫化橡膠、丁腈橡膠/聚乙烯熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠、丁腈橡膠/尼龍熱塑性動(dòng) 態(tài)硫化橡膠、丙烯酸酯/尼龍熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠或它們的共混物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物，其 特征在于碳源為季戊四醇、淀粉、纖維素、脲樹脂或它們的共混物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物，其 特征在于酸源為聚磷酸銨、聚磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、三聚氰胺磷 酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽或它們的共混物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物，其特征在于氣源為三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽或它們的共混物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物，其 特征在于協(xié)效劑為硅酮樹脂、氫氧化鎂、氫氧化鋁、錫酸鋅、硼酸鋅、膨脹 型石墨、乙酰丙酮鋅、乙酰丙酮鋁或它們的共混物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物，其 特征在于加工助劑為；聚烯烴蠟、氧化聚烯烴蠟、費(fèi)托蠟或它們的共混物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物，其 特征在于表面改性劑為硬脂酸、硬脂酸鹽、硅垸偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁 酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑或它們的共混物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物，其 特征在于制備方法為先用表面改性劑處理膨脹型無鹵阻燃劑和/或協(xié)效劑，使 其表面活化；再將表面處理過的無鹵阻燃劑、協(xié)效劑、加工助劑經(jīng)高速混合機(jī) 充分混合均勻，然后在160-23(TC下經(jīng)螺桿擠出機(jī)共混、擠出、切粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膨脹型無鹵阻燃熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠組合物，該組合物含有(1)50-90重量份的熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠，(2)10-50重量份的膨脹型無鹵阻燃劑，(3)0-20重量份的協(xié)效劑，(4)0-5重量份的加工助劑；(5)0.3-6重量份的表面改性劑；膨脹型無鹵阻燃劑由碳源、氣源、酸源組成，三者的重量比為1∶0.1-3∶0.5-4。該組合物阻燃劑含量少，該組合物無鹵低毒，滿足苛刻的環(huán)保要求；具有優(yōu)異的阻燃性能、機(jī)械物理性能和加工性能，可用普通的熱塑性塑料加工設(shè)備加工成型，可用于汽車、船舶、建筑、家電、通訊等行業(yè)，特別適合用于制作電線電纜、建筑密封條。
文檔編號(hào)C08L33/00GK101597409SQ200810110098
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者趙丕龍, 陳雙輝 申請(qǐng)人:四川晨光科新塑膠有限責(zé)任公司