[發明專利]一種低密度發泡膨脹阻燃乙丙橡膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202010645201.2
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111647233A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 韓慶國;周紅秋;徐志敏;陳相增;馮國玉;王立城;高華青
• 申請（專利權）人: 山東龍祥新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L91/06;C08L101/02;C08K13/04;C08K7/24;C08K3/04;C08K3/06;C08K3/34;C08K5/47;C08K3/016;C08J9/04
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 孫艷敏

本發明公開了一種低密度發泡膨脹阻燃乙丙橡膠及其制備方法，該乙丙橡膠制備原料包括以下成分：生膠、N550炭黑、礦物質填料、膨脹石墨、阻燃劑、高閃點石蠟油、活性劑、加工助劑、硫化劑、促進劑、發泡劑、發泡助劑和氧化鈣。制備方法是先將生膠、N550炭黑、礦物質填料、活性劑、加工助劑、高閃點石蠟油、膨脹石墨和阻燃劑加入密煉機混煉均勻，出片、冷卻得膠料，再加入其余原料進行第二階段混煉，獲得產品。本發明產品密度可低至0.45～0.54g/cm³，大幅度降低產品重量，產品遇到高溫不會迅速燃燒，并且隨著溫度升高或火勢加大會逐漸自體膨脹，防止火災發生時，煙霧火焰的蔓延。同時生產工藝簡單，制作成本低。

技術領域

本發明屬于橡膠新材料技術領域，涉及膨脹阻燃橡膠，具體涉及低密度發泡膨脹阻燃乙丙橡膠及其制備方法。

背景技術

三元乙丙橡膠屬于碳鏈飽和非極性材料，具有優異的耐老化性能、耐天候性和耐化學腐蝕性。

三元乙丙橡膠可大量填充填料和油、硫化劑、發泡劑等材料，制作成海綿。但是這種橡膠缺點是在火中會燃燒，且會產生滴狀物，釋放有毒氣體。因此，乙丙橡膠制作的產品，在遇到高溫和明火時會燃燒，起不到隔離防火作用，反而會進一步加劇火勢的蔓延。

為了克服上述材料中所存在的不足，有必要開發一種遇到高溫或者明火，能夠膨脹填充縫隙，阻燃性能優異且不會產生滴狀物和有害氣體的材料。

另外，現有的膨脹阻燃乙丙橡膠，大多數是實心的，為了滿足產品輕量化要求，有必要開發一種低密度的材料。

發明內容

本發明的目的在于針對以往乙丙橡膠存在的上述問題，提供一種低密度發泡膨脹阻燃乙丙橡膠，該產品具有以下優良性能：密度低、阻燃性能好、遇到高溫或者明火能夠膨脹、不會產生滴狀物和有害氣體。

本發明通過以下技術方案實現上述目的：

一種低密度發泡膨脹阻燃乙丙橡膠，按重量份數計，制備原料包括以下成分：生膠，100份；N550炭黑，60～80份；礦物質填料，50～70份；膨脹石墨，30～50份；阻燃劑，5～15份；高閃點石蠟油，50～70份；活性劑8～14份；加工助劑，2～4份；硫黃，0.8～1.5份；促進劑1.8～3.9份，發泡劑，2～8份；發泡助劑，0.8～1.2份，氧化鈣2～10份；

所述高閃點石蠟油是指閃點高于300℃的石蠟油。

上述配方中，礦物質填料通常選用硅酸鋁；加工助劑通常選用L-24；阻燃劑選用RL-CT，RL-CT是一種以磷、氮為阻燃元素的無鹵環保阻燃劑，起到不形成滴狀物和有害氣體的作用；膨脹石墨遇高溫明火后，迅速膨脹成絮狀，具有優異的隔熱阻燃效果，與阻燃劑RL-CT并用，起到常溫不變化而遇高溫明火膨脹的作用。

優選的，上述低密度發泡膨脹阻燃乙丙橡膠中，所述活性劑由6～10份的氧化鋅和2～4份的硬脂酸組成。氧化鋅和硬脂酸作用生成鋅皂，活化了促進劑和硫磺，提高了硫化效率；另外，氧化鋅還可起到降低發泡劑分解溫度的作用。

優選的，上述低密度發泡膨脹阻燃乙丙橡膠中，所述促進劑為DM、CZ和DTDM中的至少一種，用量上，DM，0.6～1.4份；CZ，0.7～1.5份；DTDM，0.5～1.0份。

DM(二硫化二苯并噻唑，C₁₄H₈N₂S₄)為天然橡膠、合成橡膠、再生膠的通用型促進劑。CZ(N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，C₁₃H₁₆N₂S₂)為常用后效促進劑，抗燒焦性強，硫化時間短。DTDM(4,4’-二硫代二嗎啉)在硫化溫度下才能分解出活性硫，因此使用DTDM操作安全，不會發生焦燒現象。利用DTDM的抗焦燒特性，與CZ和DM并用，調整焦燒期和硫化速度，實現發泡速度相匹配，從而獲得發泡良好的產品。