[發明專利]一種三元乙丙橡膠-聚丙烯熱塑性彈性體

有效

• 申請號: 202310510538.6
• 申請日: 2023-05-08
• 公開（公告）號: CN116218091B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 王鴻;燕文;王春強;劉丹丹
• 申請（專利權）人: 山東恒旺新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L23/12;C08K9/12;C08K7/26;C08K5/5313;C08K5/521
• 代理公司: 深圳市廣諾專利代理事務所(普通合伙) 44611
• 代理人: 梁繼猛

一種三元乙丙橡膠?聚丙烯熱塑性彈性體，屬于高分子材料技術領域，所述三元乙丙橡膠?聚丙烯熱塑性彈性體的制備方法包括植酸改性海泡石的制備、復合阻燃劑的制備、密煉、雙螺桿動態硫化4個步驟；本發明得到的三元乙丙橡膠?聚丙烯熱塑性彈性體，拉伸強度9.7~10.3MPa，斷裂伸長率492~537%，阻燃級別為V?0，氧指數30.4~31.3。

技術領域

本發明涉及一種三元乙丙橡膠-聚丙烯熱塑性彈性體，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

三元乙丙橡膠-聚丙烯熱塑性彈性體既具有彈性體的優良物理力學性能，又具有塑料的優良加工特性，易于成型加工，又可回收重復利用，節能環保，是最廣泛使用的一類熱塑性彈性體，隨著三元乙丙橡膠-聚丙烯熱塑性彈性材料應用范圍的不斷擴大，該種彈性體作為“第三代橡膠”逐漸替代傳統的熱固性橡膠，但因其易燃且放出大量煙氣，從而限制了其應用范圍。

三元乙丙橡膠-聚丙烯熱塑性彈性材料的阻燃主要有含鹵阻燃體系和無鹵阻燃體系，目前因含鹵阻燃體系受到環保法規的種種限制，無鹵阻燃體系受到越來越多的關注，但無鹵阻燃體系大多需要填充大量的無機填料，這會造成彈性體力學性能的嚴重下降，因此無鹵阻燃體系應用上仍受到很大的限制。

中國專利CN102786742A公開了一種氮磷體系無鹵阻燃TPV材料，該材料是由EPDM（三元乙丙橡膠）、PP（聚丙烯）、石蠟油、硫化劑先在混煉機中進行混煉，然后在雙螺桿擠出機中進行動態硫化制成半成品粒子，半成品粒子中加入SEBS（以聚苯乙烯為末端段，以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物）、氮磷阻燃劑、色母粒進行混合，最后通過水下切粒設備進行切粒制得。該材料阻燃等級可達到UL94V-3（3.0mm），但其拉伸強度也只有4.5~5.5MPa。中國專利CN103172938A公開了一種無鹵阻燃型三元乙丙橡膠-聚丙烯復合材料的制備方法，是以三元乙丙橡膠與聚丙烯為基體，以有機化的密胺焦磷酸鹽、季戊四醇、坡縷石黏土的混合物為復配阻燃劑混煉而成。該發明所得復合材料的阻燃性能較好，但是彈性體的力學性能很差。

從以上論述可以看出，開發力學性能好的無鹵阻燃三元乙丙橡膠-聚丙烯熱塑性彈性體是TPV（熱塑性硫化橡膠）行業亟待解決的關鍵問題。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明提供一種三元乙丙橡膠-聚丙烯熱塑性彈性體，實現以下發明目的：制備出阻燃性能佳、力學性能好的三元乙丙橡膠-聚丙烯熱塑性彈性體。

為實現上述發明目的，本發明采取以下技術方案：

一種三元乙丙橡膠-聚丙烯熱塑性彈性體，所述三元乙丙橡膠-聚丙烯熱塑性彈性體的制備方法包括植酸改性海泡石的制備、復合阻燃劑的制備、密煉、雙螺桿動態硫化4個步驟；

以下是對上述技術方案的進一步改進：

步驟1、植酸改性海泡石的制備

將海泡石浸沒入質量濃度20~35wt%硝酸水溶液中，浸漬3~6小時后，離心分離，除去上清液后，用去離子水將沉淀物洗滌至洗出液呈中性，70~90℃下干燥5~9小時后得到酸處理的海泡石，然后將酸處理的海泡石、丙酮、植酸按質量比20~45:90~130:15~29混合后，靜置40~53小時后，離心分離除去上清液，沉淀物在30~50℃下真空干燥1~3小時得到植酸改性海泡石；

所述海泡石的粒徑為0.01~30微米。

步驟2、復合阻燃劑的制備

將植酸改性海泡石、二乙基次膦酸鋁粉末、無水乙醇、硅烷偶聯劑按質量比30~52:24~40:130~150:5~8混合后，在85~115℃下恒溫回流攪拌5~10小時，然后在-0.09~-0.1MPa、75~95℃條件下旋蒸2~3.5小時，除去乙醇后，得到的固體粉末即為復合阻燃劑；

所述二乙基次膦酸鋁粉末的粒徑為1~40微米；

所述硅烷偶聯劑為KH792、KH602、KH570中的一種。

步驟3、密煉