[發明專利]一種無鹵納米阻燃TPE材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711098742.2
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107652695A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 耿建家;王春艷;李宏杰;于曉璐
• 申請（專利權）人: 威海聯橋新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L91/06
• 分類號: C08L91/06;C08L53/02;C08L23/12;C08K9/10;C08K9/06;C08K3/22;C08K3/02;C08K7/24;C08K5/01
• 代理公司: 威海恒譽潤達專利代理事務所(普通合伙)37260
• 代理人: 鹿剛

技術領域

本發明涉及一種阻燃材料及其制備方法，尤其是涉及一種無鹵納米阻燃TPE材料及其制備方法。

背景技術

隨著環保要求及阻燃材料使用環境要求的不斷發展，鹵素阻燃劑或阻燃材料在火災時散發的有毒氣體、日常使用時鹵素的有害影響以及產品回收時產生的環境污染日漸收到重視，從而推動了無鹵阻燃體系的發展?，F有的無鹵阻燃TPE材料主要存在以下主要缺點：(1)大量添加無機填料導致材料硬度提高、力學性能下降、回彈性變差，使TPE材料的彈性體特性有所損失；(2)使用納米無機填料時分散性較差。

發明內容

本發明就是針對現有無鹵納米阻燃TPE材料彈性體特征損失和分散性較差的技術問題，提供一種彈性保持良好和分散性較好的無鹵納米阻燃TPE材料的制備方法。

一種無鹵納米阻燃TPE材料，其特征是每百重量份中的成分及含量如下：

SEBS或SBS 10～30份，

填充油5～40份，

阻燃協效劑1～5份，

聚丙烯2～15份，

無機納米氫氧化物填充母料20～50份。

優選的，每份無機納米氫氧化物填充母料含有：

K樹脂或PS 0.2～0.6份，

表面改性的納米無機氫氧化物0.4～0.8份。

優選的，無機納米氫氧化物為無機納米氫氧化鎂或無機納米氫氧化鋁，利用“納米增強原理”達到材料增強和阻燃的雙重效果，并提高材料的耐磨性、表面光滑性能。

本發明還提供一種上述無鹵納米阻燃TPE材料的制備方法，其特征是包括以下步驟：

(1)無機納米氫氧化物表面改性：在無機納米氫氧化物中加入用丙酮稀釋的硅烷偶聯劑進行改性，混合后烘干備用；

(2)制備無機納米氫氧化物填充母料：將K樹脂或PS、步驟(1)中改性的無機納米氫氧化物分別加入混料機中，在100～200r/min的轉速下混合100～150秒，然后在400～950r/min的轉速下混合50～70秒，將混合的物料倒入雙螺桿擠出機的料斗內，擠出后造粒、封包；

(3)制備無鹵納米阻燃TPE材料：將SEBS或SBS加入混料機中攪拌至塊狀物料被打碎，然后加入填充油，在100～200r/min的轉速下混合8～12分鐘，然后在400～950r/min的轉速下混合4～6分鐘后加入阻燃協效劑、聚丙烯、步驟(2)中制備的無機納米氫氧化物填充母料，接著在100～200r/min的轉速下混合4～6分鐘，然后在400～950r/min的轉速下混合1～3分鐘，最后將混合的物料倒入雙螺桿擠出機料斗內，擠出后造粒、封包。

優選的，步驟(1)中丙酮與硅烷偶聯劑的體積比為3:1，混合時在混料機中混合100～150秒，混料機轉速為100～200r/min。

優選的，步驟(2)和步驟(3)中雙螺桿擠出機的各段溫度均為85～95℃，140～150℃，160～190℃，160～190℃，160～190℃，160～190℃，160～190℃，160～190℃，機頭溫度160～175℃。

優選的，硅烷偶聯劑為γ-硫基丙基三氧甲基硅烷或雙-[g-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物。

優選的，K樹脂或PS的熔融指數范圍為2-5g/10min(230℃/2.16kg)，以保證母料在造粒過程中對納米填料具有較好的包敷作用，K樹脂或PS在TPE基料中通過雙螺桿的熔體剪切和熔體流動實現較好分布分散，從而帶動納米無機氫氧化物在整個TPE材料中達到較好的分布和分散。

優選的，SEBS或SBS的分子量在30萬以下，具有較好的熔融流動性，從而保證第一步制備的母料在其中具有較好的分散性并分布均勻。

優選的，填充油為石蠟油或環烷油，保證對SEBS或SBS具有一定的增塑作用，從而保證材料具有較好的硬度和彎曲模量并保證材料具有較好的加工性能；阻燃協效劑為紅磷或膨脹性石墨，提高材料的阻燃性能并提供較好的抑煙效果。

本發明中的無鹵阻燃TPE材料具有以下優良性能：

1)先制備無機氫氧化物填充母料，預處理的無機氫氧化物在母料中具有較好的分散性，母料對氫氧化物具有較好的包敷作用，在第二步制備無鹵阻燃TPE材料是母料基體K樹脂或者PS包敷無機氫氧化物填料在SEBS或SBS體系下均勻分散和分布，從而保證無機氫氧化物填料在整個體系下具有較好的分散性和均勻分布。

2)本發明的無鹵阻燃TPE材料具有無鹵阻燃的特點，在達到阻燃效果的同時，納米氫氧化物可以提高材料的力學性能，是整個材料具有阻燃和較好力學性能的雙重特點。

具體實施方式