本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种燃烧无滴落橡胶及其制备方法。
背景技术：
近年来，我国汽车工业快速发展，小轿车已经成为人们的代步工具，这些车辆长期在户外行驶过程中，有的车辆会因各种原因发生自燃。从小轿车车辆发生自燃火灾的特点来看，首先是前盖内的着火自燃过程中，而在发生自燃过程中一旦车轮着火燃烧，车轮橡胶快速熔融并滴落很快导致车轮整体燃烧，火灾范围快速扩大，也会快速引发整个车辆着火。如果能够控制车轮着火，火势蔓延速度会大大减缓，也很难发生车辆整体烧毁。如何达到车轮着火燃烧无滴落是控制车辆自燃后火势蔓延速度的关键因素。而对于目前的橡胶轮胎，很难达到在着火燃烧时不产生滴落的技术要求。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种燃烧无滴落橡胶及其制备方法，本发明在受到高温烘烤或着火时，能在外层快速碳化和膨胀并形成厚厚的一层多孔状蓬松碳化保护层，从而有效阻止高温在橡胶中热传递，并能及时包裹住内层产生的熔融态橡胶，不产生熔融滴落，从而有效阻止火势蔓延；本发明具有较高的强度和耐磨性能。
本发明提出的一种燃烧无滴落橡胶，其原料按重量份包括：天然橡胶100-120份，复合阻燃剂10-15份，增强剂2-6份，硫化剂2-3份，抗硫化返原剂1.2-1.5份，促进剂0.6-1.0份，炭黑30-35份，氧化锌2-3份，硬脂酸1.5-2.0份；
其中，复合阻燃剂的原料包括：纳米膨胀石墨、硼酸锌、纳米有机蒙脱土、三氧化二锑。
优选地，纳米膨胀石墨、硼酸锌、纳米有机蒙脱土、三氧化二锑的重量比为70-75：15-20：10-12：4-6。
优选地，增强剂为纳米碳纤维。
优选地，抗硫化返原剂为1,3-双(柠康酰亚胺甲基)苯。
优选地，促进剂为n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
优选地，硫化剂为硫磺。
本发明还提出了上述燃烧无滴落橡胶的制备方法，包括以下步骤：
s1、制备一段混炼料：取天然橡胶粉碎，依次加入氧化锌、硬脂酸、炭黑，升温至200-220℃，混炼10-15min，再依次加入复合阻燃剂、增强剂，调节温度为200-210℃，开炼10-12min，下片得到一段混炼料；
s2、制备二段混炼料：取一段混炼料，依次加入促进剂、硫化剂和抗硫化返原剂密炼5-6min，再包辊割刀，薄通打三角包，打卷，下片得到二段混炼料；
s3、硫化：取二段混炼料，调节温度为200-210℃，压力为20-22mpa，硫化10-15min，冷却得到燃烧无滴落橡胶。
优选地，在s1中，下片温度为80-90℃。
优选地，在s2中，左右3/4割刀各3次，薄通打三角包3个，打卷3个。
优选地，在s2中，一段混炼料需放置5-6h后再取用。
优选地，在s3中，二段混炼料需放置16-24h后再取用。
本发明选用天然橡胶与复合阻燃剂、增强剂、硫化剂、抗硫化返原剂、促进剂、炭黑、氧化锌、硬脂酸以合适比列相互配合，并通过选择适宜条件制备一段混炼和二段混炼，进行硫化处理，使得本发明在受到高温烘烤或着火时，能在外层快速碳化和膨胀并形成厚厚的一层多孔状蓬松碳化保护层，从而有效阻止高温在橡胶中热传递，并能及时包裹住内层产生的熔融态橡胶，不产生熔融滴落，从而有效阻止火势蔓延；本发明解决了橡胶受到高温或燃烧易产生滴落而引发火灾迅速蔓延的缺陷，且生产工艺简单、便捷，且本发明具有较高的的强度和耐磨性能，本发明可以用于车辆轮胎橡胶，也可以用于其它多种橡胶制品。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种燃烧无滴落橡胶，其原料按重量份包括：天然橡胶100份，复合阻燃剂15份，纳米碳纤维2份，硫磺3份，1,3-双(柠康酰亚胺甲基)苯1.2份，n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.0份，炭黑30份，氧化锌3份，硬脂酸1.5份；
其中，复合阻燃剂的原料包括：纳米膨胀石墨、硼酸锌、纳米有机蒙脱土、三氧化二锑，其中，纳米膨胀石墨、硼酸锌、纳米有机蒙脱土、三氧化二锑的重量比为75：15：12：4。
上述燃烧无滴落橡胶的制备方法，包括以下步骤：
s1、制备一段混炼料：取天然橡胶粉碎，依次加入氧化锌、硬脂酸、炭黑，升温至220℃，开炼10min，再依次加入复合阻燃剂、纳米碳纤维，调节温度为210℃，开炼10min，调节温度为90℃，下片得到一段混炼料；
s2、制备二段混炼料：取放置6h后的一段混炼料，依次加入n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硫磺和1,3-双(柠康酰亚胺甲基)苯密炼5min，再包辊割刀，薄通打三角包3个，打卷3个，下片得到二段混炼料，其中，左右3/4割刀各3次；
s3、硫化：取放置16h后的二段混炼料，调节温度为200℃，压力为20mpa，硫化15min，冷却得到燃烧无滴落橡胶。
实施例2
一种燃烧无滴落橡胶，其原料按重量份包括：天然橡胶120份，复合阻燃剂10份，纳米碳纤维6份，硫磺2份，1,3-双(柠康酰亚胺甲基)苯1.5份，n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.6份，炭黑35份，氧化锌2份，硬脂酸2.0份；
其中，复合阻燃剂的原料包括：纳米膨胀石墨、硼酸锌、纳米有机蒙脱土、三氧化二锑，其中，纳米膨胀石墨、硼酸锌、纳米有机蒙脱土、三氧化二锑的重量比为70：20：10：6。
上述燃烧无滴落橡胶的制备方法，包括以下步骤：
s1、制备一段混炼料：取天然橡胶粉碎，依次加入氧化锌、硬脂酸、炭黑，升温至200℃，开炼15min，再依次加入复合阻燃剂、纳米碳纤维，调节温度为200℃，开炼12min，调节温度为80℃，下片得到一段混炼料；
s2、制备二段混炼料：取放置5h后的一段混炼料，依次加入n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硫磺和1,3-双(柠康酰亚胺甲基)苯密炼6min，再包辊割刀，薄通打三角包3个，打卷3个，下片得到二段混炼料，其中，左右3/4割刀各3次；
s3、硫化：取放置24h后的二段混炼料，调节温度为210℃，压力为22mpa，硫化10min，冷却得到燃烧无滴落橡胶。
实施例3
一种燃烧无滴落橡胶，其原料按重量份包括：天然橡胶110份，复合阻燃剂12.5份，纳米碳纤维4份，硫磺2.5份，1,3-双(柠康酰亚胺甲基)苯1.3份，n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8份，炭黑32.5份，氧化锌2.5份，硬脂酸1.7份；
其中，复合阻燃剂的原料包括：纳米膨胀石墨、硼酸锌、纳米有机蒙脱土、三氧化二锑，其中，纳米膨胀石墨、硼酸锌、纳米有机蒙脱土、三氧化二锑的重量比为72.5：17.5：11：5。
上述燃烧无滴落橡胶的制备方法，包括以下步骤：
s1、制备一段混炼料：取天然橡胶粉碎，依次加入氧化锌、硬脂酸、炭黑，升温至210℃，开炼12min，再依次加入复合阻燃剂、纳米碳纤维，调节温度为205℃，开炼11min，调节温度为85℃，下片得到一段混炼料；
s2、制备二段混炼料：取放置5.5h后的一段混炼料，依次加入n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硫磺和1,3-双(柠康酰亚胺甲基)苯密炼5.5min，再包辊割刀，薄通打三角包3个，打卷3个，下片得到二段混炼料，其中，左右3/4割刀各3次；
s3、硫化：取放置20h后的二段混炼料，调节温度为205℃，压力为21mpa，硫化12min，冷却得到燃烧无滴落橡胶。
试验例1
分别对实施例1-3的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率、100％定伸应力、300％定伸应力、邵氏硬度、din磨损体积、门尼粘度、烟密度等级、燃烧滴落现象、氧指数进行了测定，并参照国家标准gb8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能》和垂直燃烧ul-94进行了评级，结果见下表：
由上述结果可知，本发明强度较高，耐磨好，门尼粘度也较低，是一种品质尚好的成品橡胶，并且燃烧时无滴落、抗火性能良好，综合防火等级达到国家标准gb8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能》的b1级和垂直燃烧ul-94的v0级。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。