[發(fā)明專利]遇熱膨脹且可阻燃的橡膠復(fù)合材料及其制作方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710827072.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107586415B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳建康
• 主分類號(hào): C08L23/16
• 分類號(hào): C08L23/16;C08L11/00;C08L7/00;C08K13/04;C08K3/22;C08K5/14;C08K3/38;C08K5/521;C08K7/24
• 代理公司: 北京酷愛(ài)智慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11514
• 代理人: 安娜

本發(fā)明涉及一種遇熱膨脹且可阻燃的橡膠復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用。橡膠復(fù)合材料的原料組分按重量份計(jì)，包括：橡膠80～120重量份、氧化鋅5～10重量份、交聯(lián)劑1.5～3.5重量份、氫氧化鋁30～100重量份、磷酸三苯酯10～15重量份、膨脹石墨100～150重量份以及硼酸鋅30～50重量份。本發(fā)明提供的橡膠復(fù)合材料能夠遇熱膨脹且可阻燃，具有更大溫度范圍的適用性；可實(shí)現(xiàn)特定環(huán)境下材料的自動(dòng)遇熱膨脹以阻斷熱與有害氣體進(jìn)一步擴(kuò)散的功效；例如艦船等類似狹小復(fù)雜空間自動(dòng)封閉，隔絕熱量傳遞；核反應(yīng)堆發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)封閉有害射線的進(jìn)一步擴(kuò)散等，從而阻斷燃燒，對(duì)特定機(jī)構(gòu)和環(huán)境起到保護(hù)作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種遇熱膨脹且可阻燃的橡膠復(fù)合材料及其制作方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來(lái)，柔性阻燃材料在各類工程防火結(jié)構(gòu)中已有較多應(yīng)用，并起著重要作用；然而，一些特殊和關(guān)鍵部位的熱阻斷防護(hù)領(lǐng)域，傳統(tǒng)阻燃材料往往收不到理想效果，無(wú)法滿足其特定環(huán)境要求。眾所周知，阻燃材料能夠在遇火時(shí)受熱膨脹，結(jié)成蜂窩狀整塊，從而有效將火災(zāi)控制在局部范圍之內(nèi)。柔性阻燃材料的出現(xiàn)逐步取代了傳統(tǒng)耐火磚、礦渣棉、陶瓷棉等材料；與它們相比，柔性阻燃材料具有顯著的隔熱效果。柔性阻燃材料可用于電力、電信、郵政、化工、工礦、企業(yè)、建筑當(dāng)中，電纜、油管、風(fēng)管、氣管、金屬管道等貫穿物穿過(guò)隔墻或隔層時(shí)所形成的空洞的封堵，阻止火焰蔓延，特別適用于經(jīng)常更換電纜的重要部位。

作為傳統(tǒng)柔性阻燃材料的重要成分，鹵素阻燃劑因其阻燃效率高和性價(jià)比高而占據(jù)很大的市場(chǎng)份額；然而，鹵素阻燃劑燃燒時(shí)會(huì)分解產(chǎn)生腐蝕性煙和有毒氣體，對(duì)環(huán)境和人們的生命安全造成二次傷害?；诖?，提供一種新型的、具有更優(yōu)異性能的阻燃材料尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種遇熱膨脹且可阻燃的橡膠復(fù)合材料及其制作方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的橡膠復(fù)合材料能夠遇熱膨脹且可阻燃，具有更大溫度范圍的適用性；可實(shí)現(xiàn)特定環(huán)境下材料的自動(dòng)遇熱膨脹以阻斷熱與有害氣體進(jìn)一步擴(kuò)散的功效；例如艦船等類似狹小復(fù)雜空間自動(dòng)封閉，隔絕熱量傳遞；核反應(yīng)堆發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)封閉有害射線的進(jìn)一步擴(kuò)散等，從而阻斷燃燒，對(duì)特定機(jī)構(gòu)和環(huán)境起到保護(hù)作用。此外，本發(fā)明提供的遇熱膨脹且可阻燃的橡膠復(fù)合材料的制備方法簡(jiǎn)單易行，節(jié)省成本。

為此，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種橡膠復(fù)合材料，原料組分按重量份計(jì)，包括：橡膠80～120重量份、氧化鋅5～10重量份、交聯(lián)劑1.5～3.5重量份、氫氧化鋁30～100重量份、磷酸三苯酯10～15重量份、膨脹石墨100～150重量份以及通用炭黑30～100重量份。具體地，本發(fā)明所用膨脹石墨的膨脹率≥350mL/g。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，原料組分還包括：硼酸鋅30～50重量份以及液體古馬隆10～20重量份。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，原料組分還包括：氧化釔3～6重量份、氧化鈧0.05～0.8重量份以及丙烯酸5～10重量份。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，交聯(lián)劑包括過(guò)氧化二異丙苯、氧化鎂以及硫磺中的一種或多種。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，橡膠選用三元乙丙橡膠、氯丁橡膠以及天然橡膠中的一種或多種。

第二方面，本發(fā)明提供一種橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：S101：按比例稱取各原料組分，之后將橡膠加入煉膠機(jī)上進(jìn)行混煉；S102：在S101得到的產(chǎn)物中依次加入氧化鋅、交聯(lián)劑和磷酸三苯酯，混煉均勻；S103：在S102得到的產(chǎn)物中加入氫氧化鋁和膨脹石墨，混煉均勻；之后加入剩余原料組分并混煉均勻；S104：將S103得到的產(chǎn)物經(jīng)翻煉處理，之后得到橡膠復(fù)合材料。

在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，翻煉處理包括薄通、打卷和八把刀操作中的一種或多種。