一种膨胀阻燃橡胶材料及其制备方法与流程

文档序号:11379292阅读:548来源:国知局
本发明涉及橡胶制品,尤其是涉及一种膨胀阻燃橡胶材料。
背景技术
:橡胶作为一种性能优良的高分子材料,被广泛的用于电线、电缆、胶鞋、手套输送带以及汽车、飞机轮胎、电器上使用的橡胶制品,商场、医院等公共场所使用的橡胶板,甚至连火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品都离不开橡胶材料。但绝大多数橡胶制品都是可燃的或易燃的,并且会在燃烧过程中释放大量黑烟,因此橡胶材料的阻燃非常重要。传统的卤素类阻燃剂可以达到很好的阻燃效果,但其会在燃烧过程中释放有毒的卤化氢气体,对人体、环境造成危害;而无机阻燃填料往往需要很高的添加量才能满足阻燃要求,却影响材料的使用性能。目前,通用橡胶的无卤阻燃主要有两类:(1)以添加无机金属氢氧化物阻燃剂为主的体系,如以氢氧化铝、氢氧化镁为主,复配少量硼酸锌、红磷、有机磷酸酯、有机硅等;(2)添加膨胀型阻燃剂,典型的膨胀型阻燃体系为聚磷酸铵(酸源)、季戊四醇(炭源)、三聚氰胺(气源),可复配一定量二氧化钛、二氧化硅、滑石粉、纳米蒙脱土等提高膨胀阻燃隔热效果。由于膨胀型阻燃体系在火焰作用下,酸源、炭源、气源可通过化学反应及物理作用在被防护材料的表面膨胀,形成导热系数很低的多孔致密炭层,因而具有阻隔火焰热量传导及抗热氧化的作用。另外,膨胀型阻燃体系还具有阻燃效率高、发烟量少、无滴落等优点,是目前无卤阻燃塑料、橡胶及涂层的重要体系之一。技术实现要素:为解决现有技术中存在的问题,本发明提供如下技术方案:一种膨胀阻燃橡胶材料,包含以下重量份的组成:氯化丁基橡胶40-60份、丁苯橡胶30-50份、硫磺3-4份、促进剂tt1.5-2.5份、促进剂d0.3-0.5份、硬脂酸2-3份、氧化锌3-5份、防老剂d2-4份、阻燃剂50-90份。本发明所述的膨胀阻燃橡胶材料,进一步优选包含以下重量份的组成:氯化丁基橡胶50份、丁苯橡胶40份、硫磺3.5份、促进剂tt2份、促进剂d0.4份、硬脂酸2.5份、氧化锌4份、防老剂d3份、阻燃剂75份。本发明所述阻燃剂的组成为:聚磷酸铵10-25份、季戊四醇6-8份、三聚氰胺5-10份、n,n-二羟乙基-3-氨基丙酸甲酯单体40-60份、对甲苯磺酸0.4-0.8份。本发明所述阻燃剂的组成为:进一步优选:聚磷酸铵18份,季戊四醇7份,三聚氰胺7份,n,n-二羟乙基-3-氨基丙酸甲酯单体50份,对甲苯磺酸0.6份。本发明所述的膨胀阻燃橡胶材料,所述的阻燃剂的制备方法为:将聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、n,n-二羟乙基-3-氨基丙酸甲酯单体和对甲苯磺酸在n2保护下,于100-110℃反应8-10小时,即得到所述的阻燃剂。本发明所述的膨胀阻燃橡胶材料的制备方法,其特征在于:依次将原料按照上述比例投入开炼机中在温度为45-55℃的条件下进行混炼,即可获得膨胀阻燃橡胶。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:与传统阻燃橡胶材料相比,本发明提供的膨胀型阻燃橡胶材料还具有阻燃效率高、发烟量少、无滴落等优点。具体实施方式下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。按照表1中配方制备本发明的阻燃剂,所述的阻燃剂的制备方法为:将聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、n,n-二羟乙基-3-氨基丙酸甲酯单体和对甲苯磺酸在n2保护下,于100-110℃反应8-10小时,即得。具体配方见表1。表1阻燃剂配方按照表1中中配方制备本发明的膨胀阻燃橡胶材料,依次将原料氯化丁基橡胶、丁苯橡胶、硫磺,促进剂tt,促进剂d,硬脂酸,氧化锌,防老剂d,阻燃剂;按照上述比例投入开炼机中在温度为45-55℃的条件下进行混炼,即可获得膨胀阻燃橡胶。具体配方见表2。表2膨胀阻燃橡胶材料按照本领域的常规测定方法,测定实施例1-4所制备的橡胶材料的性能常数,测定结果见表3。表3橡胶的力学性能及其阻燃性能组别拉伸强(mpa)断裂伸长率(%)极限氧指数(%)实施例117.269026.5实施例216.772024.5实施例316.870023实施例416.573023.5以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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