[發(fā)明專利]一種阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811458023.1
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109593349B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉超棟;麥裕良;金震;盧鎮(zhèn)輝
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省石油與精細(xì)化工研究院
• 主分類號: C08L75/08
• 分類號: C08L75/08;C08L83/07;C08L23/08;C08L83/05;C08K5/523;C08L75/06
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發(fā)明公開了一種阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠及其制備方法。這種阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠是由以下的原料組成：熱塑性聚氨酯彈性體、硅橡膠混煉膠、阻燃劑、交聯(lián)劑、相容劑、催化劑。同時也公開了一種通過動態(tài)硫化制備阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠的方法。本發(fā)明所制備得到的阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠具有阻燃性好、手感舒適、可回收、力學(xué)性能優(yōu)異等特性，可廣泛適用于電子電氣、汽車、軍工、通訊等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠及其制備方法。

背景技術(shù)

動態(tài)硫化是一種新興的橡膠硫化技術(shù)，是將未硫化的橡膠在高剪切作用下與熱塑性材料共同熔融共混，同時加入硫化劑使其硫化的過程。在這個過程中，熱固性的橡膠相(分散相)以某一粒徑范圍被均勻地分散在熱塑性材料(連續(xù)相)中，同時橡膠相顆粒完成交聯(lián)，最終得到熱塑性動態(tài)硫化橡膠(TPV)。動態(tài)硫化的最大特點是將本身為熱固性的橡膠相承載于熱塑性材料中，從而將熱固性橡膠和熱塑性的塑料特性結(jié)合起來，同時便于材料的加工和回收利用。

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)是一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體，其分為聚醚類和聚酯類兩大類，由異氰酸酯和多元醇聚合而成，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐油性、耐磨性，但其耐候性和加工性能較差。其中，聚醚型的TPU具有優(yōu)異的力學(xué)性能，同時具有更強(qiáng)的耐水解性和耐候性，一直廣受市場青睞。但是聚醚型TPU的阻燃性差，極大的限制了其在各行各業(yè)的應(yīng)用。

硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構(gòu)成，硅原子上連有兩個有機(jī)基團(tuán)的橡膠，硅橡膠手感極佳，耐候性好，能夠在-40-200℃之間保持力學(xué)性能穩(wěn)定，并保持一定的韌性、回彈性和硬度。同時，硅橡膠有優(yōu)異的阻燃性能，其在燃燒時會在表面生成一層碳化層以隔絕空氣從而阻止火焰的持續(xù)燃燒。

為此將TPU與硅橡膠的特性結(jié)合起來，能夠有效的解決上述問題。現(xiàn)有技術(shù)中，US4500688、CN106751736A都通過不同的動態(tài)硫化體系制備了TPU/硅橡膠熱塑性彈性體，但是并沒有進(jìn)一步地研究阻燃型熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠。CN108485011A通過動態(tài)硫化方法制備了以苯乙烯-異戊二烯-丁二烯/聚丙烯為基材的阻燃性熱塑性硫化橡膠，但其基材與阻燃機(jī)理與本發(fā)明的阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠有本質(zhì)的區(qū)別。CN106349685A通過簡單共混方法制備了一種阻燃聚氨酯線纜料，與本發(fā)明的阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠同樣有本質(zhì)的區(qū)別。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是運用動態(tài)硫化方法，提供一種具有阻燃性好、可回收、力學(xué)性能優(yōu)異的阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠及其制備方法。本發(fā)明通過動態(tài)硫化一步制備具有阻燃特性的熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠，同時避免了簡單共混時阻燃劑的加入對于材料性能的巨大破壞，所得到的產(chǎn)品具有絲滑的手感，同時具有優(yōu)異的力學(xué)性能和阻燃性。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠，是由以下質(zhì)量份的原料組成：熱塑性聚氨酯彈性體30～70份、硅橡膠混煉膠30～70份、阻燃劑10～30份、交聯(lián)劑1～5份、相容劑5～20份、催化劑0.01～0.5份。

優(yōu)選的，這種阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠中，熱塑性聚氨酯彈性體為聚醚型TPU、聚酯型TPU中的至少一種。

優(yōu)選的，這種阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠中，熱塑性聚氨酯彈性體的邵氏硬度為60A～95A。

優(yōu)選的，這種阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠中，硅橡膠混煉膠為經(jīng)過白炭黑補強(qiáng)的甲基乙烯基硅橡膠(或稱為甲基乙烯基生膠)；進(jìn)一步優(yōu)選的，甲基乙烯基硅橡膠生膠經(jīng)白炭黑補強(qiáng)的方法為氣相法或沉淀法。

優(yōu)選的，這種阻燃熱塑性動態(tài)硫化硅橡膠中，硅橡膠混煉膠中的乙烯基摩爾含量為0.04％～0.5％。