一种鞋用环保型阻燃防火材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种鞋用环保型阻燃防火材料及其制备方法。其采用低密度交联聚乙烯和丁腈橡胶进行复合，同时添加海泡石粉、白炭黑、增塑剂、无卤阻燃剂、活性剂、硫化剂、偶联剂、促进剂和防老剂等添加剂制备而成的。所用低密度交联聚乙烯可在高温环境下长期使用，耐热性好，海泡石具有较好的阻燃作用，与无卤阻燃剂复配使用，能够提高复合材料的热稳定性能，而且安全环保，无污染物产生。该方法所用的原材料易得、价格低廉，制备工艺简单，阻燃防火效果好，对环境友好，可用于生产消防用鞋及其它阻燃防火辅助材料。
【专利说明】
一种鞋用环保型阻燃防火材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种鞋用环保型阻燃防火材料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 为了适应高温明火恶劣环境的需要，目前市场对鞋类材料的阻燃与防火等特殊功 能提出新的需求，尤其是在消防鞋领域，要求鞋类材料能够做到防水、隔热、阻燃、防滑、耐 磨等功能，才能保证消防人员以及从事高温作业人员的人身安全。
[0003] 目前，阻燃防火用途的鞋类材料主要使用氯丁橡胶或者天然橡胶为主体材料。橡 胶生胶在低温时容易结晶与硬化，存放期短，贮存稳定性差;此外，在高温条件下，橡胶容易 扭曲变形，磨耗增加，防护效果急剧下降，因此单纯使用橡胶作为主体材料不能满足阻燃防 火的需求。在阻燃防火材料所使用的阻燃剂体系中，卤系阻燃剂尤其是溴系阻燃剂，由于其 用量少、价格便宜、阻燃性能高，使用最为广泛。含卤阻燃材料遇火时会产生大量有毒有害 的气体和烟雾，造成二次污染，威胁到高温作业人员安全与身体健康，无卤阻燃剂代替卤系 阻燃剂是阻燃防火材料发展的必然趋势。因此，寻找一种经济环保、强度高、阻燃防火性能 好的鞋用材料具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种鞋用环保型阻燃防火材料及其制备方法。该方法所制备 得到的材料可用于生产消防用鞋及其它阻燃防火辅助材料。鞋用环保型阻燃防火材料采用 交联低密度聚乙烯和丁腈橡胶进行复合搭配，同时添加海泡石粉、白炭黑、增塑剂、无卤阻 燃剂、活性剂、硫化剂、偶联剂、促进剂和防老剂制备而成。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种鞋用环保型阻燃防火材料，由以下重量份数的原料制成：低密度交联聚乙烯60-100份，丁腈橡胶30-80份，海泡石粉3-8份，白炭黑10-50份，增塑剂5-30份，无卤阻燃剂10-50份，活性剂1-8份，硫化剂1-8份，偶联剂1-5份，促进剂0.5-5份，防老剂0.5-2份，其制备方 法具体包括以下步骤： (1) 塑炼:将丁腈橡胶投入开炼机内进行塑炼，控制开炼机的辊温为35-45°C，辊距为2-3_，当胶料包辊时即可得到塑炼胶； (2) 混炼:将开炼机的辊距调整为1mm，再往步骤(1)所得的塑炼胶中投入交联低密度聚 乙烯和海泡石粉进行混炼，混炼时辊温控制在50-65°C，混炼时间为3-8min;再将辊距调整 为3-4_，依次加入防老剂、白炭黑、活性剂、无卤阻燃剂、增塑剂、促进剂、偶联剂和硫化剂， 辊温仍控制在50-65Γ，薄通3-5次，使各种助剂分散均匀;再将辊距调整为1mm，薄通2-3次 出片，在室温下静置24h得到片状材料； (3) 将步骤(2)所得片状材料在平板硫化机上模压成型，即可得到鞋用环保型阻燃防火 材料。
[0006]所述丁腈橡胶为丙稀腈含量30wt%的丁腈橡胶。
[0007] 所述海泡石粉为海泡石经过烘干后机械研磨所得的粉末，其粉末细度为200目。
[0008] 所述增塑剂为癸二酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、磷酸三甲苯酯其中的一种。
[0009] 所述无卤阻燃剂为氢氧化铝、聚磷酸铵、无水硼酸锌其中的一种。
[0010]所述活性剂为三羟甲基乙烷、季戊四醇、聚乙二醇其中的一种。
[0011]所述硫化剂为硫磺、氧化镁、氧化锌其中的一种。
[0012] 所述偶联剂为3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰 氧)丙基三甲氧基硅烷其中的一种。
[0013] 所述促进剂为二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆其中的一种。
[0014] 所述防老剂为2-硫醇基苯并咪唑、N，N_二丁基二硫代氨基甲酸镍其中的一种 本发明的显著优点：本发明所得材料具有良好的阻燃性能，可用于生产消防用鞋及其 它阻燃防火辅助材料。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1: (1) 将40重量份丁腈橡胶投入开炼机内进行塑炼，控制开炼机的辊温为40°C，辊距为 2_，当胶料包辊时即可得到塑炼胶； (2) 将开炼机的辊距调整为1mm，再往塑炼胶内投入60重量份交联低密度聚乙烯和3重 量份海泡石粉进行混炼，混炼时辊温控制在50 °C，混炼时间为6分钟；再将辊距调整为3mm， 依次加入0.6重量份2-硫醇基苯并咪唑、10重量份白炭黑、1重量份三羟甲基乙烷、15重量份 氢氧化铝、5重量份癸二酸二辛酯、0.5重量份二硫化二苯并噻唑、2.5重量份3-巯丙基三乙 氧基硅烷和2重量份硫磺，辊温仍控制在50°C，薄通3次，使各种助剂分散均匀;将辊距调整 为1mm，厚通2次出片，在室温下静置24小时，得到片状材料； (3) 将步骤(2)所得片状材料在平板硫化机上模压成型，即可得到鞋用环保型阻燃防火 材料。
[0016] 实施例2: (1) 将30重量份丁腈橡胶投入开炼机内进行塑炼，控制开炼机的辊温为45 °C，辊距为 3_，当胶料包辊时即可得到塑炼胶； (2) 将开炼机的辊距调整为1mm，再往塑炼胶内投入70重量份交联低密度聚乙烯和6重 量份海泡石粉进行混炼，混炼时辊温控制在55 °C，混炼时间为5分钟；再将辊距调整为3mm， 依次加入0.5重量份N，N-二丁基二硫代氨基甲酸镍、30重量份白炭黑、4重量份季戊四醇、10 重量份聚磷酸铵、15重量份偏苯三酸三辛酯、2重量份二硫化四甲基秋兰姆、1重量份3-氨丙 基三乙氧基硅烷和1重量份氧化镁，辊温仍控制在55°C，薄通3次，使各种助剂分散均匀；将 辊距调整为1mm，厚通3次出片，在室温下静置24小时，得到片状材料； (3) 将步骤(2)所得片状材料在平板硫化机上模压成型，即可得到鞋用环保型阻燃防火 材料。
[0017] 实施例3: (1)将80重量份丁腈橡胶投入开炼机内进行塑炼，控制开炼机的辊温为45°C，辊距为2-3_，当胶料包辊时即可得到塑炼胶； (2) 将开炼机的辊距调整为1mm，再往塑炼胶内投入100重量份交联低密度聚乙烯和8重 量份海泡石粉进行混炼，混炼时辊温控制在60 °C，混炼时间为6分钟；再将辊距调整为3mm， 依次加入2重量份N，N-二丁基二硫代氨基甲酸镍、50重量份白炭黑、8重量份季戊四醇、50重 量份氢氧化铝、30重量份癸二酸二辛酯、5重量份二硫化四甲基秋兰姆、5重量份3-巯丙基三 乙氧基硅烷和8重量份硫磺，辊温仍控制在60°C，薄通5次，使各种助剂分散均匀；将辊距调 整为1mm，厚通3次出片，在室温下静置24小时，得到片状材料； (3) 将步骤(2)所得片状材料在平板硫化机上模压成型，即可得到鞋用环保型阻燃防火 材料。
[0018]对上述实施例所得材料和现有产品进行性能测定，其结果列于表1。
[0019]表1性能测试结果
表1数据是由《消防员灭火防护靴》GA6-2004中的性能测试方法对本发明的鞋用环保型 阻燃防火材料与市场现有产品进行检测得到的。阻燃性能测试与等级评定参照GB/T13488。 表中的数据表明，本发明方法所得的产品性能优于现有产品，特别是阻燃性能和耐磨性。 [0020]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1. 一种鞋用环保型阻燃防火材料，其特征在于：由以下重量份数的原料制成:低密度交 联聚乙烯60-100份，丁腈橡胶30-80份，海泡石粉3-8份，白炭黑10-50份，增塑剂5-30份，无 卤阻燃剂10-50份，活性剂1-8份，硫化剂1-8份，偶联剂1-5份，促进剂0.5-5份，防老剂0.5-2 份。2. 根据权利要求1所述的鞋用环保型阻燃防火材料，其特征在于:所述丁腈橡胶为丙烯 腈含量30wt%的丁腈橡胶。3. 根据权利要求1所述的鞋用环保型阻燃防火材料，其特征在于:所述海泡石粉为海泡 石经过烘干后机械研磨所得的粉末，其粉末细度为200目。4. 根据权利要求1所述的鞋用环保型阻燃防火材料，其特征在于:所述防老剂为2-硫醇 基苯并咪唑、N，N-二丁基二硫代氨基甲酸镍其中的一种;所述活性剂为三羟甲基乙烷、季戊 四醇、聚乙二醇其中的一种。5. 根据权利要求1所述的鞋用环保型阻燃防火材料，其特征在于:所述无卤阻燃剂为氢 氧化铝、聚磷酸铵、无水硼酸锌其中的一种。6. 根据权利要求1所述的鞋用环保型阻燃防火材料，其特征在于:所述增塑剂为癸二酸 二辛酯、偏苯三酸三辛酯、磷酸三甲苯酯其中的一种。7. 根据权利要求1所述的鞋用环保型阻燃防火材料，其特征在于:所述促进剂为二硫化 二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆其中的一种。8. 根据权利要求1所述的鞋用环保型阻燃防火材料，其特征在于:所述偶联剂为3-巯丙 基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷其中的一 种。9. 根据权利要求1所述的鞋用环保型阻燃防火材料，其特征在于:所述硫化剂为硫磺、 氧化镁、氧化锌其中的一种。10. 根据权利要求1所述的鞋用环保型阻燃防火材料，其特征在于：其制备方法包括以 下步骤： (1) 塑炼:将丁腈橡胶投入开炼机内进行塑炼，控制开炼机的辊温为35-45Γ，辊距为2-3_，当胶料包辊时即可得到塑炼胶； (2) 混炼:将开炼机的辊距调整为1mm，再往步骤（1)所得的塑炼胶中加入低密度交联聚 乙烯和海泡石粉进行混炼，混炼时辊温控制在50-65°C，混炼时间为3-8min;再将辊距调整 为3-4_，依次加入防老剂、白炭黑、活性剂、无卤阻燃剂、增塑剂、促进剂、偶联剂和硫化剂， 辊温仍控制在50-65Γ，薄通3-5次，使各原料分散均匀;再将辊距调整为1mm，薄通2-3次出 片，在室温下静置24h得到片状材料； (3) 成型：将步骤(2)所得片状材料在平板硫化机上模压成型，即得到鞋用环保型阻燃 防火材料。
【文档编号】C08K3/34GK105860298SQ201610351310
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】邱溢坚, 邱昭阳, 黄小红, 丁功成
【申请人】泉州盛达轻工有限公司