本发明涉及塑料母粒领域，尤其涉及一种阻燃橡胶母粒。
背景技术：
母粒全名塑料母粒，是20世纪80年代发展站起来的一种塑料加工助剂，它是由超量的化学助剂、载体树脂和分散剂等所组成。母粒一般是由载体树脂、各种填料和各种助剂组成的。在塑料加工成型过程中，为了操作上的方便，将所需要的各种助剂、填料与少量载体树脂先进行混合混炼，经过挤出机等设备计量、混合、熔融、挤出、切粒等加工过程制得的颗粒料。母粒中助剂的限度或填料的含量比实际塑料制品中的需要量要高数倍至十几倍。而本发明涉及一种复合橡胶母粒，我们知道天然橡胶是一种结晶性高分子化合物，在形变下易诱导结晶而自增强，具有优良的机械强度与加工性能，其物理性能优于合成橡胶。天然橡胶广泛用于汽车轮胎、胶管、密封件等工业领域，以及胶鞋、橡胶手套等生活领域，是目前使用量最大的橡胶种类。现代科学研究结果证明，普通的天然橡胶是由聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，天然橡胶在常温下为高弹性体，受热后慢慢软化，在130-140摄氏度时开始流动，200摄氏度左右开始分解，270摄氏度以上开始剧烈分解并且能够燃烧，燃烧时冒出黑色浓烟，不能自行熄灭并且时常喷射火花。因此，为了能够使得天然橡胶能够更好的适用于生产使用，就必须要对其耐火、阻燃性方面进行改进。本发明针对以上技术问题，公开了一种阻燃橡胶母粒，通过将天然橡胶与添加助剂、阻燃剂进行改性生产，并且采用合理的用料配方，使得采用本发明制备的橡胶母粒具有较高阻燃性能的同时还具有较高的机械强度。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种阻燃橡胶母粒，以解决现有技术中的橡胶母粒阻燃性差、容易燃烧、机械强度低容易老化变形等技术问题；
为解决以上技术问题，本发明公开了一种阻燃橡胶母粒，包括原料天然橡胶、阻燃剂、填料和助剂，其中所述原料的重量组分为：
其中，所述阻燃剂为无卤阻燃剂。传统的阻燃剂大多数采用卤族阻燃剂，这些阻燃剂具有较好的阻燃、隔热效果；但是，据统计报道，世界上因火灾事故死亡的人中，超过七成以上都是因为材料燃烧时散发出来的烟雾和毒气使人窒息而亡，而无卤阻燃剂具有较好的消烟效果，从而在发生火灾时，不会产生较多的烟雾和毒性气体，进而有效的起到阻止燃烧的效果。
进一步的，无卤阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁，或者二者中之一与微胶囊化红磷的组合使用。我们知道金属水化物在受热时会分解成金属氧化物和水，同时吸收一部分的能量。分解物一般都不支持燃烧，并且还具有一定的消燃效果，吸收的热量也会进一步降低燃烧物的燃点；微胶囊化红磷是用化学聚合方法在红磷表面包覆一层有机树脂，经过这层有机树脂的包覆，原始的无机红磷就由亲水性变为亲油性，与其它树脂的相容性、耐迁移性、吸湿性、耐热性等性能便得到大大改善；将其与氢氧化镁、氢氧化铝进行配合协同使用，阻燃效果会更好。
进一步的，为了改善天然橡胶的不同性能，填料为滑石粉、碳酸钙、石英粉、氧化铝、石英粉、云母粉、石棉纤维或玻璃纤维中的任一一种，石棉纤维、玻璃纤维能够提高天然橡胶的韧性和耐冲击性能；滑石粉、碳酸钙、云母粉、石英粉主要对天然橡胶起到增加硬度的效果；氧化铝主要提高了材料的强度等。
进一步的，为了能够更好的便于生产、混料熔合，助剂包括分散剂、颜料、抗老化剂、硫磺和润滑剂。
进一步的，为了增加天然橡胶与填料以及助剂的分散性能，分散剂为硅烷偶联剂、硅树脂、硅油或聚乙烯蜡中的任一一种。
进一步的，颜料为酞菁蓝、偶氮红或钛白粉；抗老化剂为2-巯基苯并咪唑、n-苯基-β-萘胺、n-环己基-n'-苯基对苯二胺或防老剂rd中的任意一种。
进一步的，为了增加生产过程中的润滑效果以及与后续载体进行再加工生产，避免粘黏挤出机内壁，润滑剂为聚乙二醇或白矿油。
工作时，先将原料放入真空干燥箱中进行抽真空干燥，烘干温度不超过70℃，然后再将原料加入开炼机中进行混炼，然后再进行薄通3～5次，然后下片，然后再用平板硫化机进行硫化处理，制成样条，再将样条进行切粒、干燥即得阻燃橡胶母粒。
本发明公开了一种阻燃橡胶母粒，通过将物理性能优良的天然橡胶与无卤阻燃剂进行复合改性，并且加入部分助剂以及填料进行填充，使得改性后的阻燃橡胶母粒具有较好的机械强度、阻燃性能以及抗老化性能。复合改性后的橡胶母粒可以进一步与其他有机橡胶材料进行再加工生产，大大提高了天然橡胶母粒的适用范围。采用本发明制得的阻燃橡胶母粒在机械强度、抗阻燃性、抗老化性以及柔韧性方面均比同类型的橡胶母粒具有较好的改善。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
实施例1公开了一种橡胶母粒，包括原料天然橡胶、填料和助剂，其中所述原料的重量组分为：天然橡胶80份、填料60份、助剂5份。填料为滑石粉；助剂包括分散剂、颜料、抗老化剂、0.5份硫磺和润滑剂。分散剂为2.5份硅烷偶联剂、颜料为0.5份酞菁蓝；抗老化剂为1重量份的2-巯基苯并咪唑；润滑剂为0.5份聚乙二醇4000。
实施例2
实施例2公开了一种阻燃橡胶母粒，包括原料天然橡胶、阻燃剂、填料和助剂，其中所述原料的重量组分为：天然橡胶80份、阻燃剂30份、填料60份、助剂5份，其中，阻燃剂为无卤阻燃剂。无卤阻燃剂为氢氧化铝粉末，填料为碳酸钙；助剂包括分散剂、颜料、抗老化剂、0.5份硫磺和润滑剂。分散剂为2.5份硅烷偶联剂；颜料为0.5份酞菁蓝；抗老化剂为1份n-苯基-β-萘胺、润滑剂为0.5份聚乙二醇4000。
实施例3
实施例3公开了一种阻燃橡胶母粒，包括原料天然橡胶、阻燃剂、填料和助剂，其中所述原料的重量组分为：天然橡胶80份、阻燃剂35份、填料60份、助剂5份，其中，阻燃剂为无卤阻燃剂。无卤阻燃剂为氢氧化镁、填料为石英粉；助剂包括分散剂、颜料、抗老化剂、0.5份硫磺和润滑剂。分散剂为2.5份硅树脂、颜料为0.5份偶氮红；抗老化剂为1份n-环己基-n'-苯基对苯二胺、润滑剂为0.5份聚乙二醇4000。
实施例4
实施例4公开了一种阻燃橡胶母粒，包括原料天然橡胶、阻燃剂、填料和助剂，其中所述原料的重量组分为：天然橡胶80份、阻燃剂40份、填料60份、助剂5份，其中，阻燃剂为无卤阻燃剂。无卤阻燃剂为30份氢氧化铝与10份微胶囊化红磷的组合使用。填料为滑石石英粉。助剂包括分散剂、颜料、抗老化剂、0.5份硫磺和润滑剂。分散剂为2.5份硅油、颜料为0.5份钛白粉、抗老化剂为防老剂rd、润滑剂为0.5份聚乙二醇8000。
实施例5
实施例5公开了一种橡胶母粒，包括原料天然橡胶、填料和助剂，其中所述原料的重量组分为：天然橡胶100份、填料65份、助剂7.5份，填料为滑石粉；助剂包括分散剂、颜料、抗老化剂、1份硫磺和润滑剂。分散剂为3份硅烷偶联剂、颜料为1.5份钛白粉；抗老化剂为1份2-巯基苯并咪唑、润滑剂为1份聚乙二醇4000。
实施例6
实施例6公开了一种阻燃橡胶母粒，包括原料天然橡胶、阻燃剂、填料和助剂，其中所述原料的重量组分为：天然橡胶100份、阻燃剂30份、填料65份、助剂7.5份，其中，阻燃剂为无卤阻燃剂。无卤阻燃剂为氢氧化镁，填料为石棉纤维。助剂包括分散剂、颜料、抗老化剂、1份硫磺和润滑剂。分散剂为3份聚乙烯蜡；颜料为1.5份酞菁蓝；抗老化剂为1份n-环己基-n'-苯基对苯二胺、润滑剂为1份聚乙二醇4000。
实施例7
实施例7公开了一种阻燃橡胶母粒，包括原料天然橡胶、阻燃剂、填料和助剂，其中所述原料的重量组分为：天然橡胶100份、阻燃剂35份、填料65份、助剂8份，其中，阻燃剂为无卤阻燃剂。无卤阻燃剂为20份氢氧化铝与15份微胶囊化红磷的组合使用。填料为石英粉；助剂包括分散剂、颜料、抗老化剂、1份硫磺和润滑剂。分散剂为3份硅树脂、颜料为1.5份偶氮红；抗老化剂为1份n-环己基-n'-苯基对苯二胺；润滑剂为1份白矿油。
实施例8
实施例8公开了一种阻燃橡胶母粒，包括原料天然橡胶、阻燃剂、填料和助剂，其中所述原料的重量组分为：天然橡胶100份、阻燃剂40份、填料65份、助剂8份，其中，阻燃剂为无卤阻燃剂。无卤阻燃剂为30份氢氧化铝与10份微胶囊化红磷的组合使用。填料为石英粉；助剂包括分散剂、颜料、抗老化剂、1份硫磺和润滑剂。分散剂为3份硅树脂、颜料为1.5份偶氮红；抗老化剂为1份n-环己基-n'-苯基对苯二胺；润滑剂为1份白矿油。
实施例中各物料配比如下表所示：
实施例1和实施例5均为不添加阻燃剂的试验组，而其他实施例中均添加了分量不等的阻燃剂，通过燃烧试验及性能测试试验来检测各个实施例中样品的性能指数。
氧指数试验按照astmd2864-77标准在hc-2型氧指数仪上进行，试样尺寸为100mm×6.5mm×3mm。力学性能测试在万能材料试验机上进行拉伸强度和断裂延伸率，拉伸速率为25mm/min。老化试验箱型号为：ci65/dmc型，光源为6.5kw，水冷式长弧氙灯，试验采用连续光照，温度控制在45±5℃紫外辐照强度56w/m2，料条采用80mm×10mm×5mm，本方案采用光照1000小时后的料条进行测试统计，测试数据如表2所示。
氧指数是广泛用来评估材料的阻燃性能指标之一，通过上表我们可以看出不加阻燃剂的橡胶料条氧指数较低，说明在含氧量为低浓度的情况下也能进行燃烧。而加了阻燃剂的样品氧指数逐渐增大，本发明公开的阻燃橡胶母粒具有较好的阻燃效果。同时采用本发明公开的橡胶料条的平均断裂伸长率达到了428％，拉伸强度平均达到了16.51mpa，改性后的橡胶母粒机械性能也超过了同类型的橡胶性能。在耐老化方面，虽然经过连续光照1000小时后，机械强度减弱了，但是依然能够维持在14mpa左右，可见本发明制得的阻燃橡胶母粒在机械强度、耐老化性能以及阻燃性能方面均具有较好的改善。