[發明專利]一種阻燃三元乙丙橡膠及其制備方法

有效

• 申請號: 202210978421.6
• 申請日: 2022-08-16
• 公開（公告）號: CN115160575B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 袁康杰;劉義林;王軍華;毛潤東
• 申請（專利權）人: 臺州耘智科技有限公司
• 主分類號: C08G77/442
• 分類號: C08G77/442;C08K3/06;C08K3/22;C08K7/28;C08K3/38;C08K9/04;C08K9/00
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本發明公開了一種阻燃三元乙丙橡膠及其制備方法，通過對三元乙丙橡膠羥基化改性后，同羧基化POSS、金屬氧化物、氮化硼等材料混合后制得阻燃三元乙丙橡膠，解決了現有技術中三元乙丙橡膠阻燃性差、力學性能弱等缺陷。

技術領域

本發明涉及橡膠改性技術領域，具體為三元乙丙橡膠中的阻燃改性領域。

背景技術

三元乙丙橡膠（EPDM）是一種應用廣泛的橡膠材料，通常由乙烯、丙烯與少量非共軛二烯烴共聚而成，且其具有化學穩定性高，耐熱性、耐候性、耐臭氧性、耐化學腐蝕性優異等特性。EPDM已經廣泛應用于汽車零部件、航空航天元件、耐熱耐候膠管等領域。然而，EPDM材料制品的阻燃性欠佳，極限氧指數僅為17.8%左右，燃燒后幾乎不形成殘炭，這大大限制了其應用，為了擴大EPDM的應用范圍，需要提高其阻燃性能。

無機金屬水合物阻燃劑由于在燃燒時不產生有毒有害氣體和煙塵，因此可以有效地降低燃燒的產煙量，但是無機金屬水合物阻燃劑的阻燃效率很低，需要大量添加才會發揮出較好的阻燃效果，同時無機填料和高分子材料之間的相容性較低，使其添加后會發生團聚現象，導致材料的機械性能大幅降低。因此，探究新的EPDM材料的阻燃方法，對EPDM產業發展具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種阻燃三元乙丙橡膠的制備方法，解決背景技術中所提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種阻燃三元乙丙橡膠的制備方法，按質量份計，包括以下步驟：

（1）將100份的EPDM溶于二甲苯中，同2~5份的光引發劑混合后加熱至80℃~100℃，加入5~20份巰基羥基化合物，在紫外光照條件下發生點擊反應，制得羥基改性EPDM材料；

（2）添加5~10份POSS-COOH于羥基改性EPDM材料中，混合均勻后加熱至140~150℃交聯成型，制得阻燃EPDM材料。

進一步地，所述POSS-COOH的結構為：

。

進一步地，所述巰基羥基化合物為巰基乙醇、巰基丙醇、巰基丁醇、巰基甘油中的一種或多種。

進一步地，POSS-COOH是由八乙烯基倍半硅氧烷同偶氮二異丁腈共混均勻后，同巰基丙酸反應后制得。

進一步地，步驟（2）中添加在POSS-COOH和羥基改性EPDM材料混合均勻后添加10~30份無機金屬氧化物或無機金屬水合物。

進一步地，所述無機金屬氧化物為氧化鎂、氧化鋁、氧化銅、氧化鋅、氧化鐵、氧化錫中的一種或多種，所述無機金屬水合物為氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化錫中的一種或多種。

進一步地，攪拌均勻后添加了5-10份多孔玻璃微珠和5-10份氮化硼。

進一步地，所述氮化硼為剝離型表面羥基活化六方氮化硼。

進一步地，所述氮化硼為POSS-COOH接枝剝離型表面羥基活化六方氮化硼。

一種阻燃三元乙丙橡膠，采用上述任一方法制得。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

1、在EPDM分子鏈中引入帶有羥基的小分子化合物，可以破壞EPDM分子鏈的規整性，抑制EPDM在低溫條件下的結晶趨勢，提高EPDM制品的耐寒性能。

2、添加POSS-COOH同羥基改性EPDM共混，POSS-COOH中的羧基同改性EPDM材料中的羥基脫水成酯，起到了交聯的作用，避免了硫磺的使用，降低了產品的VOC釋放量，提升了產品的表面質量。