[發(fā)明專利]三元乙丙橡膠接枝共聚物和無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710338218.1
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN108864372B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂鵬飛;邵明波;王超;李洪真;吳衛(wèi)東
• 申請（專利權(quán)）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: C08F279/02
• 分類號: C08F279/02;C08F230/02;C08F4/80;C08L51/04;C08K13/02;C08K3/22
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發(fā)明涉及高分子材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，公開了三元乙丙橡膠接枝共聚物和無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料及其制備方法，制備三元乙丙橡膠接枝共聚物的方法包括：在烯烴的交叉復(fù)分解反應(yīng)條件下，在式(2)所示結(jié)構(gòu)的催化劑存在下，將三元乙丙橡膠與式(1)所示結(jié)構(gòu)的阻燃單體進行接枝聚合反應(yīng)。本發(fā)明能夠在利用較少量的阻燃劑的前提下得到阻燃性能達到UL?94 V?0級的水平，同時具有良好的力學(xué)性能的無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種制備三元乙丙橡膠接枝共聚物的方法以及由該方法制備得到的三元乙丙橡膠接枝共聚物、一種制備無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料的方法以及由該方法制備得到的無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料。

背景技術(shù)

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(xué)藥品等性能。

EPDM的阻燃改性旨在克服EPDM的易燃性，以改善其應(yīng)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，但由于含鹵阻燃劑燃燒過程會產(chǎn)生有毒有害的腐蝕性氣體，正逐漸被新的環(huán)保法規(guī)所摒棄，因此近年來無鹵阻燃EPDM的研究廣受關(guān)注。

目前，無鹵阻燃EPDM材料大多采用添加環(huán)保型的氫氧化鎂、氫氧化鋁或同其它配合劑協(xié)同使用。由于氫氧化物阻燃效率低，氫氧化鎂填充量高達200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(fù)合材料的性能研究；橡膠工業(yè),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份時，氧指數(shù)可達到30％，但斷裂伸長率也只有164％。

為了降低阻燃劑添加量，提高其阻燃效率，又研究添加少量硼酸鋅作協(xié)效劑，如130份氫氧化鎂中添加10份硼酸鋅，105份氫氧化鋁中添加25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，但紅磷的顏色又限制了制品的使用范圍。

CN1903895A公布了一種無鹵阻燃三元乙丙橡膠的制備方法。將三元乙丙橡膠、金屬氫氧化物、不飽和羧酸和過氧化物經(jīng)共混、硫化制得的無鹵阻燃三元乙丙橡膠。使三元乙丙橡膠材料具備了良好的阻燃性，并較大幅度提高了無鹵阻燃三元乙丙橡膠的拉伸強度，然而，其100份三元乙丙橡膠中需加入150份氫氧化鎂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備三元乙丙橡膠接枝共聚物的方法以及由該方法制備得到的三元乙丙橡膠接枝共聚物，并且提供一種由三元乙丙橡膠接枝共聚物制備無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料的方法以及由該方法制備得到的無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料，利用本發(fā)明的方法能夠在利用較少量的阻燃劑的前提下得到阻燃性能達到UL-94V-0級的水平，同時具有良好的力學(xué)性能的無鹵阻燃三元乙丙橡膠材料。

為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供一種制備三元乙丙橡膠接枝共聚物的方法，該方法包括：在烯烴的交叉復(fù)分解反應(yīng)條件下，在式(2)所示結(jié)構(gòu)的催化劑存在下，將三元乙丙橡膠與式(1)所示結(jié)構(gòu)的阻燃單體進行接枝聚合反應(yīng)，

其中，

在式(1)中，R₁₁、R₁₂、R₁₃和R₁₄各自獨立地為H和C1-C4的烷基中的至少一種；

在式(2)中，

R₁選自氫、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C20的烷基、C6-C20的芳基、C2-C20的羧酸酯基、C1-C20的烷氧基、C2-C20的鏈烯氧基、C2-C20的鏈炔氧基、C6-C20的芳氧基、C1-C20的烷硫基、C1-C20的烷基磺酰基和C1-C20烷基亞硫酰基；