专利名称：无卤阻燃三元乙丙橡胶材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种橡胶材料及制备方法，尤其是一种无卤阻燃三元こ丙橡胶材料及其制备方法。
背景技术：
具有优异的热稳定、耐老化、耐腐蚀、耐水、绝缘等性能的三元こ丙橡胶，在众多的领域如汽车部件、电缆材料、密封防水建材、聚合物改性材料等均有着广泛的应用。然而，作为ー种聚烯烃高分子材料，三元こ丙橡胶极其易燃，其氧指数只有18 19%，这极大的限制了三元こ丙橡胶的应用范围，也给未经阻燃处理的三元こ丙橡胶的使用埋下了安全隐患。为了提高高分子材料的阻燃性能，人们作了各种努力，如在2010年8月4日公开的中国发明专利申请公布说明书CN 101792602A中披露的一种“无卤膨胀型阻燃热塑性树脂组合物”。该组合物由热塑性树脂、无卤膨胀型阻燃剂、阻燃协效剂、玻璃纤维、偶联剂和抗氧剂 经熔融共混制成，其中的热塑性树脂为聚酰胺6、聚酰胺66、聚乳酸或其玻纤增强产品。经验证，这种阻燃热塑性树脂组合物中的无卤膨胀型阻燃剂，如次磷酸铝的针对性过强，其仅对聚酰胺6、聚酰胺66、聚乳酸或其玻纤增强产品有很好的阻燃功效，而对三元こ丙橡胶的阻燃效果却不尽人意。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供ー种阻燃效果好、未降低原有力学性能的无卤阻燃三元こ丙橡胶材料。本发明要解决的另一个技术问题为提供ー种上述无卤阻燃三元こ丙橡胶材料的制备方法。为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为无卤阻燃三元こ丙橡胶材料包含金属次磷酸盐，特别是，所述橡胶材料中还含有三元こ丙橡胶、无机粒子和硫化剂，所述三元こ丙橡胶、金属次磷酸盐、无机粒子和硫化剂之间的重量比为100 10 40 I 30 O. 5 3;所述三元こ丙橡胶的第三単体为亚こ基降冰片烯，其こ烯含量为71 75%、门尼粘度于120 130°C时为60 ；所述金属次磷酸盐为次磷酸铝或次磷酸锌，所述次磷酸铝或次磷酸锌为微米级的颗粒；所述无机粒子为纳米ニ氧化硅，或短玻纤，或晶须硅；所述硫化剂为过氧化ニ异丙苯，其附着在质量百分数为35 45%的碳酸钙上。作为无卤阻燃三元こ丙橡胶材料的进ー步改进，所述的次磷酸铝颗粒的粒径为10 80 μ m ;所述的次磷酸锌颗粒的粒径为10 100 μ m ;所述的纳米ニ氧化硅的粒径为10 50nm ;所述的短玻纤的长度为I 5mm、直径为5 20 μ m ;所述的晶须娃的长度为I 100 μ m、直径为 O. I 20 μ m。
为解决本发明的另ー个技术问题，所采用的另ー个技术方案为上述无卤阻燃三元こ丙橡胶材料的制备方法的完成步骤如下步骤1，按照各原料之间的重量配比，将相应重量的三元こ丙橡胶、金属次磷酸盐、无机粒子和硫化剂依次加入开炼机或密炼机中，于40 130°C下混炼5 30min，得到混炼胶；步骤2，将混炼胶置于平板硫化机上，于140 200°C下硫化5 40min，制得无卤阻燃三元こ丙橡胶材料。相对于现有技术的有益效果是，其一，对制得的目标产物分别使用中国南京江宁分析仪器厂的JF-3型氧指数仪和中国深圳新三思CMT4204型微机控制电子万能试验机，按照《橡胶燃烧性能的测定-氧指数法》(GB 10707-89)、《硫化橡胶或热塑性橡胶-拉伸应力应变性能的測定》(GB/T 528-1998)的国家标准进行表征，其结果如下表所示
权利要求
1.一种无卤阻燃三元乙丙橡胶材料，包含金属次磷酸盐，其特征在于 所述橡胶材料中还含有三元乙丙橡胶、无机粒子和硫化剂，所述三元乙丙橡胶、金属次磷酸盐、无机粒子和硫化剂之间的重量比为100 10 40 I 30 0.5 3; 所述三元乙丙橡胶的第三单体为亚乙基降冰片烯，其乙烯含量为71 75%、门尼粘度于120 130°C时为60 ； 所述金属次磷酸盐为次磷酸铝或次磷酸锌，所述次磷酸铝或次磷酸锌为微米级的颗粒; 所述无机粒子为纳米二氧化硅，或短玻纤，或晶须硅； 所述硫化剂为过氧化二异丙苯，其附着在质量百分数为35 45%的碳酸钙上。
2.根据权利要求I所述的无卤阻燃三元乙丙橡胶材料，其特征是次磷酸铝颗粒的粒径为 10 80 u m。
3.根据权利要求I所述的无卤阻燃三元乙丙橡胶材料，其特征是次磷酸锌颗粒的粒径为 10 100 Ii m。
4.根据权利要求I所述的无卤阻燃三元乙丙橡胶材料，其特征是纳米二氧化硅的粒径为 10 50nm。
5.根据权利要求I所述的无卤阻燃三元乙丙橡胶材料，其特征是短玻纤的长度为I 5_、直径为5 20 y m。
6.根据权利要求I所述的无卤阻燃三元乙丙橡胶材料，其特征是晶须硅的长度为I 100 u m、直径为 0. I 20 y m。
7.—种权利要求I所述无卤阻燃三元乙丙橡胶材料的制备方法，其特征在于完成步骤如下 步骤1，按照各原料之间的重量配比，将相应重量的三元乙丙橡胶、金属次磷酸盐、无机粒子和硫化剂依次加入开炼机或密炼机中，于40 130°C下混炼5 30min，得到混炼胶；步骤2，将混炼胶置于平板硫化机上，于140 20(TC下硫化5 40min，制得无卤阻燃三元乙丙橡胶材料。
全文摘要
本发明公开了一种无卤阻燃三元乙丙橡胶材料及其制备方法。材料由三元乙丙橡胶、金属次磷酸盐、无机粒子和硫化剂之间按重量比为100∶10～40∶1～30∶0.5～3的比例组成，其中，三元乙丙橡胶的第三单体为亚乙基降冰片烯，金属次磷酸盐为微米级颗粒状的次磷酸铝或次磷酸锌，无机粒子为纳米二氧化硅或短玻纤或晶须硅，硫化剂为附着在碳酸钙上的过氧化二异丙苯；方法为先按照各原料之间的重量比，将相应重量的三元乙丙橡胶、金属次磷酸盐、无机粒子和硫化剂依次加入开炼机或密炼机中，于40～130℃下混炼5～30min，再将其置于平板硫化机上，于140～200℃下硫化5～40min，制得目标产物。它可广泛地应用于汽车部件、电缆材料、密封防水建材、聚合物改性材料等领域。
文档编号C08K13/06GK102675754SQ201110059918
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者包超, 张献, 王宗涛, 王群玥, 田兴友, 秦勇 申请人:中国科学院合肥物质科学研究院