[发明专利]无卤阻燃可焊接弹性体防水建筑片材

说明书

技术领域

本发明涉及无卤阻燃可焊接弹性体防水建筑片材的制备技术。

技术背景

热塑性聚烯烃弹性体(TPO)是一种重要的热塑性弹性体，由橡胶和聚烯烃两部分构成的弹性体材料，具有高弹性、高强度、高伸长率和良好的低温性能；又具有优异的耐热耐老化和抗紫外性能，在常温下成橡胶弹性，密度小、弯曲大、低温抗冲击性能高、易加工、可重复使用等优点，广泛应用于汽车部件、电子电气、建筑密封、运动器械、机械行业等领域。TPO防水片材是防水工程的一类新型建筑防水材料，但是对其进行阻燃的研究甚少。

TPO位于EPDM和PVC之间，能提供前者的耐候能力、低温柔度和后者的可焊接特性，所以TPO为基体树脂，研究阻燃片材有着良好的发展前景。由于有卤阻燃剂在材料燃烧时放出大量的卤化氢气体，进而吸水形成具有强腐蚀性的氢卤酸而造成二次公害，而无卤阻燃剂具有安全、抑烟、无毒、价廉等优点，所以采用无卤阻燃剂对体系进行研究开发。但是近年来研究表明，填加的阻燃剂由于填充量高和分散性差等问题，会对材料的力学性能有很大的影响，所以本专利是一项制备高性能无卤阻燃可焊接弹性体防水建筑片材的专用技术。

发明内容

本发明的目的就是生产具有高效的阻燃性能，优良的综合力学性能，并且提高耐久性和耐候性的可焊接防水片材。

为实现上述目的，本发明设计了一种无卤阻燃配方，以热塑性聚烯烃弹性体(TPO)为基体树脂，将复合阻燃体系和基体树脂混合，具体制备方法如下：

第一步、制备阻燃剂。

第二步、以热塑性聚烯烃弹性体(TPO)为基体树脂，将基体树脂100重量份与阻燃剂40～120重量份混合；

第三步、将混合好的材料于130～150℃双辊塑炼，使用平板硫化机在160～170℃热压成型，得到片材；

第四步、按照国际标准制备用于拉伸测试、氧指数测试、垂直燃烧测试和电子显微测试的样条，进行性能测试。

阻燃剂有无机阻燃剂和膨胀阻燃剂两种。

无机阻燃剂制备方法为：将氢氧化镁50～100重量份放入高混机，升温搅拌排气，温度达到88～92℃时，将白油2～4重量份和钛酸酯1～2重量份混合，倒入高混机，继续升温混合15分钟，得到改性的氢氧化镁，即为无机阻燃剂。其中所使用的氢氧化镁的粒径为2μm、4μm或10μm。

膨胀阻燃剂制备方法为：将磷酸二氢铵30～80重量份，淀粉0～20重量份，氢氧化镁0～20份混合复配，即可得到膨胀阻燃剂。

钛酸酯偶联剂通过它的烷氧基直接和填料或颜料表面所吸附的微量羧基或羟基进行化学作用而偶联。

本发明采用的钛酸酯偶联剂的功能区的基团为单烷氧基型。单烷氧基钛酸酯在无机粉末和基体树脂的界面上产生化学结合，它所具有的极其独特的性能是在无机粉末的表面形成单分子膜，而在界面上不存在多分子膜。因为依然具有钛酸酯的化学结构，所以在过剩的偶联剂存在下，使表面能变化，粘度大幅度降低，在基体树脂相由于偶联剂的三官能基和酯基转移反应，可使钛酸酯分子偶联，这就便于钛酸酯分子的变型和填充聚合物体系的选用。

本发明所用的膨胀阻燃剂，采用磷酸二氢铵作为体系的气源和酸源，体系燃烧产生剧烈的膨胀，伴随大量的气体生成，有利于体系燃烧时发泡膨胀成炭；淀粉作为一种新型的炭源，价钱便宜，并且在体系中起到提高粘度的作用，即起到阻燃和提高力学性能的作用，也起到了坚固炭层的作用；氢氧化镁，以无机阻燃剂作为体系的气源，使体系具备双气源的作用，而氢氧化镁本身还具有阻燃性好，价钱便宜的优势。该类膨胀阻燃剂均匀的分布在聚合物中，在复合材料燃烧时，产生大量挥发性产物，形成的残渣不会对膨胀发泡过程产生不良影响，并且能形成一层完全覆盖在材料表面的膨胀炭层。

本发明的阻燃复合材料可广泛地应用于建筑、汽车部件、电子电器等领域。

本发明同现有的技术相比成本低、阻燃效果好、力学性能优良，并且绿色环保，生产和使用也很方便。

本发明达到的主要性能为，断裂拉伸强度高，扯断伸长率大，加热伸缩量少，低温柔性好，抗渗透性能好，耐化学腐蚀能力强；并且抗天候老化性好，能在湿、热、寒冷的自然环境下长期使用，性能变化小。

   表1、本发明达到的各项指标(参考EPDM防水片材)：