[發明專利]一種膨脹型無鹵阻燃劑、無鹵阻燃三元乙丙橡膠組合物和無鹵阻燃三元乙丙橡膠及其應用

有效

• 申請號: 201610023570.1
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN106967230B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 呂鵬飛;于浩;張杰;譚金枚;董江舟;董新民
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08K5/3492
• 分類號: C08K5/3492;C08K5/5313;C08K3/22;C08L23/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及阻燃劑領域，具體地，涉及一種膨脹型無鹵阻燃劑、一種含有該膨脹型無鹵阻燃劑的無鹵阻燃三元乙丙橡膠組合物，以及由該無鹵阻燃三元乙丙組合物混煉和硫化得到的無鹵阻燃三元乙丙橡膠橡膠及其應用。所述膨脹型無鹵阻燃劑含有相互混合的三聚氰胺氰尿酸鹽以及二乙基次膦酸鋁和/或氫氧化鋁。本發明的膨脹型無鹵阻燃劑具有較好的阻燃性能，并且制得的無鹵阻燃三元乙丙橡膠具有較高的斷裂伸長率。

技術領域

本發明涉及阻燃劑領域，具體地，涉及一種膨脹型無鹵阻燃劑、一種含有該膨脹型無鹵阻燃劑的無鹵阻燃三元乙丙橡膠組合物，以及由該無鹵阻燃三元乙丙組合物混煉和硫化得到的無鹵阻燃三元乙丙橡膠橡膠及其應用。

背景技術

三元乙丙橡膠(EPDM)是乙烯-丙烯-非共軛二烯共聚物，具有良好的耐候性、電絕緣性、耐臭氧性和耐化學藥品等性能，而EPDM的阻燃改性旨在克服EPDM的易燃性，提高其應用的安全性。目前商品化的阻燃EPDM材料主要采用溴-氧化銻的阻燃體系，但含鹵阻燃劑由于燃燒過程會產生有毒有害的腐蝕性氣體，正逐漸被新的環保法規所摒棄，因此近來無鹵阻燃EPDM的研究廣受關注。

目前無鹵阻燃EPDM材料大多采用添加環保型的氫氧化鎂、氫氧化鋁或同其它配合劑協同使用。由于氫氧化物阻燃效率低，相對于100重量份的EPDM，氫氧化鎂填充量高達200重量份才能使EPDM達到FV-0阻燃級別，此時，EPDM的物理性能尤其是斷裂伸長率變得很差。文獻(張琦等，納米氫氧化鎂橡膠復合材料的性能研究；橡膠工業，2004，第51卷：14～19頁)報道了納米氫氧化鎂填充EPDM，其添加量為150重量份時氧指數可達到30％，但斷裂伸長率也只有164％。為降低阻燃劑添加量，提高其阻燃效率，有研究添加少量硼酸鋅作協效劑，如130重量份氫氧化鎂中添加10重量份硼酸鋅，105重量份氫氧化鋁中添加25重量份硼酸鋅，阻燃EPDM都可達到FV-0，但此時阻燃劑添加總量依然較大；加入少量紅磷可明顯降低氫氧化物添加量，但紅磷的顏色限制了制品的使用范圍。專利CN101928431A公布了一種無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料，該材料由膨脹型無鹵阻燃劑、三元乙丙橡膠/蒙脫土納米復合材料和部分磷酸酯混合制成，其中所述膨脹型無鹵阻燃劑選自以聚磷酸胺為主的三源匹配膨脹體系或者是選自集酸源、碳源和氣源為一體的大分子結構體系；該無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料具備了良好的阻燃性，能夠達到FV-0級水平，但是其斷裂伸長率也只有200％左右。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的無鹵阻燃劑用量太大、阻燃性能不夠好和/或制成的橡膠斷裂伸長率較低的問題，提供一種膨脹型無鹵阻燃劑、一種含有該膨脹型無鹵阻燃劑的無鹵阻燃三元乙丙橡膠組合物，以及由該無鹵阻燃三元乙丙組合物混煉和硫化得到的無鹵阻燃三元乙丙橡膠橡膠及其應用。本發明的膨脹型無鹵阻燃劑具有較好的阻燃性能，并且制得的無鹵阻燃三元乙丙橡膠具有較高的斷裂伸長率。

本發明提供了一種膨脹型無鹵阻燃劑，該膨脹型無鹵阻燃劑含有相互混合的三聚氰胺氰尿酸鹽以及二乙基次膦酸鋁和/或氫氧化鋁。

本發明還提供了一種無鹵阻燃三元乙丙橡膠組合物，該無鹵阻燃三元乙丙橡膠組合物含有三元乙丙橡膠生膠和前述的膨脹型無鹵阻燃劑。

本發明另外提供了一種無鹵阻燃三元乙丙橡膠，該無鹵阻燃三元乙丙橡膠由本發明的無鹵阻燃三元乙丙橡膠組合物通過混煉和硫化得到。

本發明還提供了本發明的無鹵阻燃三元乙丙橡膠在電線、電纜和汽車中的應用。

為了能夠同時提高阻燃性能和斷裂伸長率，本發明的發明人做了大量的探索和研究，并在試驗的過程中意外發現通過將三聚氰胺氰尿酸鹽與二乙基次膦酸鋁和/或氫氧化鋁的配合作用能夠實現很好的阻燃效果，并且將該混合物作為阻燃劑加入橡膠制備工藝中所制得的橡膠仍然具有很好的機械性能尤其是斷裂伸長率。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式