[發明專利]一種高含油熱塑性彈性體SEBS阻燃復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010512897.8
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN101974196A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 胡思泉;劉繼延
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: C08L53/02
• 分類號: C08L53/02;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/32;C08K5/523;C08K5/03;C08K3/36
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

技術領域

本發明涉及熱塑性彈性體，具體是指一種高含油熱塑性彈性體SEBS阻燃復合材料。

背景技術

熱塑性彈性體(簡稱TPR或TPE)材料是一種很有前景的彈性材料，它具有橡膠的彈性，同時具有塑料的易加工性，并且可以反復循環使用，也可以填充大量的白油來降低生產成本。SEBS是以聚苯乙烯為末端段，以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物熱塑性彈性體。SEBS材料由于不含不飽和雙鍵，因此具有良好的穩定性和耐老化性。但是高含油熱塑性彈性體SEBS材料最大的缺點就是易燃燒，安全性差，這限制了高含油熱塑性彈性體SEBS材料的應用領域。

發明內容

本發明的目的是提供一種阻燃性能好的高含油熱塑性彈性體SEBS阻燃復合材料。

本發明是通過以下方式實現的：一種高含油熱塑性彈性體SEBS阻燃復合材料，其原料的重量份數為：80-200份SEBS，100-300份白油、5-40份氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種、70-125份APP和10-40份IPPP中的至少一種。

所述原料中還包括重量份數為5-40份的十溴二苯乙烷

所述原料中還包括重量份數為2-20份二氧化硅。

所述原料的重量份數為：100-180份SEBS，150-250份白油、5-40份氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種、70-125份APP和10-40份IPPP中的至少一種。

本發明的另一個目的是提供上述高含油熱塑性彈性體SEBS阻燃復合材料的制備方法。

將重量份數為80-200份的SEBS和重量份數為100-300份的白油攪拌混合均勻后得到高含油熱塑性彈性體，再與重量份數為5-40份的氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種、重量份數為70-125份APP和10-40份IPPP中的至少一種進行復配，將上述復配混合物擠出并制成片材，即得到所述高含油熱塑性彈性體SEBS阻燃復合材料。

所述復配混合物通過雙螺桿塑料擠出機擠出。

所述復配混合物中還包括重量份數為5-40份的十溴二苯乙烷。

所述復配混合物中還包括重量份數為2-20份的二氧化硅。

本發明中使用的阻燃劑阻燃反應機理如下：

APP和IPPP的阻燃反應機理：

APP是指聚合度大于1500的聚合磷酸銨，IPPP是指磷酸三異丙基苯酯，它們都是有機磷系列阻燃劑，溫度較低時會發生劇烈的分解，生成揮發性的PO·、PO₂·自由基和NH₃、H₂O不燃性氣體。它們在氣相中可以起到捕捉自由基和稀釋可燃性氣體的作用，為氣相阻燃機理。同時，APP和IPPP在溫度較高時發生劇烈的化學反應，此時生成的多聚磷酸和磷酸類化合物使聚合物大量酯化、脫水、炭化，在氧、熱的作用下初期形成的碳層發生氧化分解，主體碳骨架迅速分解，并發生交聯成碳，一方面阻止聚合物進一步熱解，另一方面阻止其內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒過程。

十溴二苯乙烷的阻燃反應機理：

由于火焰中的高能自由基HO·可以與其他聚合物的熱分解產物反應，HO·能夠反應生成H·，H·又可使HO·再生，而HO·越多，燃燒過程中的反應熱就越高。在高分子材料中加入阻燃劑十溴二苯乙烷，它在受熱發生分解反應時生成Br^-，Br^-可以與樹脂基體反應生成HBr，而HBr能與高活性的自由基HO.和H·反應，生成活性較低的Br·。由于減少了HO.和H·等高活性自由基，也就降低了燃燒釋放出的反應熱，因此可以使燃燒減緩或終止，起到阻燃的作用。而如果燃燒反應中生成較多的HBr，則HBr氣體可以進一步稀釋可燃氣體，并覆蓋在材料表面，阻隔可燃氣體擴散進入燃燒空間，同時也阻止氧氣擴散到可燃氣體中，從而使塑料燃燒速度降低或自熄。

氫氧化鋁的阻燃反應機理：

氫氧化鋁的阻燃機理為：①氫氧化鋁通過分解時吸熱，來達到降低聚合物溫度的目的；②氫氧化鋁分解時釋放的水蒸氣可以稀釋可燃性氣體和氧氣的濃度；③填充氫氧化鋁可以使聚合物的濃度下降；④氫氧化鋁分解生成的氧化鋁覆蓋在聚合物的表面，因此可以隔絕氧氣，起到阻燃的作用。

氫氧化鎂的阻燃反應機理：