[發明專利]無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201110059918.X
• 申請日: 2011-03-11
• 公開（公告）號: CN102675754A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王宗濤;張獻;包超;王群玥;秦勇;田興友
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08K13/06;C08K9/12;C08K5/14;C08K3/32;C08K3/36;C08K7/14;C08K7/06;B29C35/02
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技術領域

本發明涉及一種橡膠材料及制備方法，尤其是一種無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料及其制備方法。

背景技術

具有優異的熱穩定、耐老化、耐腐蝕、耐水、絕緣等性能的三元乙丙橡膠，在眾多的領域如汽車部件、電纜材料、密封防水建材、聚合物改性材料等均有著廣泛的應用。然而，作為一種聚烯烴高分子材料，三元乙丙橡膠極其易燃，其氧指數只有18～19％，這極大的限制了三元乙丙橡膠的應用范圍，也給未經阻燃處理的三元乙丙橡膠的使用埋下了安全隱患。為了提高高分子材料的阻燃性能，人們作了各種努力，如在2010年8月4日公開的中國發明專利申請公布說明書CN?101792602A中披露的一種“無鹵膨脹型阻燃熱塑性樹脂組合物”。該組合物由熱塑性樹脂、無鹵膨脹型阻燃劑、阻燃協效劑、玻璃纖維、偶聯劑和抗氧劑經熔融共混制成，其中的熱塑性樹脂為聚酰胺6、聚酰胺66、聚乳酸或其玻纖增強產品。經驗證，這種阻燃熱塑性樹脂組合物中的無鹵膨脹型阻燃劑，如次磷酸鋁的針對性過強，其僅對聚酰胺6、聚酰胺66、聚乳酸或其玻纖增強產品有很好的阻燃功效，而對三元乙丙橡膠的阻燃效果卻不盡人意。

發明內容

本發明要解決的技術問題為克服現有技術中的不足之處，提供一種阻燃效果好、未降低原有力學性能的無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料。

本發明要解決的另一個技術問題為提供一種上述無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料的制備方法。

為解決本發明的技術問題，所采用的技術方案為：無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料包含金屬次磷酸鹽，特別是，

所述橡膠材料中還含有三元乙丙橡膠、無機粒子和硫化劑，所述三元乙丙橡膠、金屬次磷酸鹽、無機粒子和硫化劑之間的重量比為100∶10～40∶1～30∶0.5～3；

所述三元乙丙橡膠的第三單體為亞乙基降冰片烯，其乙烯含量為71～75％、門尼粘度于120～130℃時為60；

所述金屬次磷酸鹽為次磷酸鋁或次磷酸鋅，所述次磷酸鋁或次磷酸鋅為微米級的顆粒；

所述無機粒子為納米二氧化硅，或短玻纖，或晶須硅；

所述硫化劑為過氧化二異丙苯，其附著在質量百分數為35～45％的碳酸鈣上。

作為無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料的進一步改進，所述的次磷酸鋁顆粒的粒徑為10～80μm；所述的次磷酸鋅顆粒的粒徑為10～100μm；所述的納米二氧化硅的粒徑為10～50nm；所述的短玻纖的長度為1～5mm、直徑為5～20μm；所述的晶須硅的長度為1～100μm、直徑為0.1～20μm。

為解決本發明的另一個技術問題，所采用的另一個技術方案為：上述無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料的制備方法的完成步驟如下：

步驟1，按照各原料之間的重量配比，將相應重量的三元乙丙橡膠、金屬次磷酸鹽、無機粒子和硫化劑依次加入開煉機或密煉機中，于40～130℃下混煉5～30min，得到混煉膠；

步驟2，將混煉膠置于平板硫化機上，于140～200℃下硫化5～40min，制得無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料。

相對于現有技術的有益效果是，其一，對制得的目標產物分別使用中國南京江寧分析儀器廠的JF-3型氧指數儀和中國深圳新三思CMT4204型微機控制電子萬能試驗機，按照《橡膠燃燒性能的測定-氧指數法》(GB?10707-89)、《硫化橡膠或熱塑性橡膠-拉伸應力應變性能的測定》(GB/T?528-1998)的國家標準進行表征，其結果如下表所示：