[发明专利]一种阻燃剂组合物和含有该阻燃剂组合物的热塑性弹性体

说明书

技术领域

本发明涉一种阻燃剂组合物和含有该阻燃剂组合物的热塑性弹性体。

背景技术

热塑性弹性体(TPV)是以三元乙丙橡胶(EPDM)作橡胶相，聚丙烯(PP)作连续相，硫化后得到的稳定的弹性体。TPV在常温下表现橡胶弹性，在高温下又能塑化成型。TPV具有优异的抗动态疲劳性、很高的抗撕裂性、极好的耐候性、良好的耐磨性，对水、酸、碱、极性油品具有出色的抗侵蚀能力，在-40℃到150℃范围内均可使用，因此，热塑性弹性体具有广泛的用途。

目前对TPV研究很多，但报道的TPV的阻燃性能存在各种缺陷。如CN1542042A和CN 1884349A均公开了采用溴化物/三氧化二锑体系的阻燃体系，这些TPV使用大量的溴化物，污染环境，因此，含有卤化物的阻燃体系已日趋淘汰；在CN 1546561A公开了一种由氢氧化镁和红磷组成的无卤阻燃体系。红磷具有高效的抑烟性能，但在空气中易氧化和易水解，并放出有毒气体磷化氢、粉尘易爆炸，作为阻燃剂在与树脂混炼、模塑等加工操作过程中存在着火危险且与树脂相容性差，不易均匀分散，导致TPV的物理性能下降；另外，当使用氢氧化镁时，为了获得较好的阻燃效果，氢氧化镁的用量较大，并且氢氧化镁在TPV中的分散性能差，这些都大大恶化了TPV的物理性能。在CN 1761710A中公开了一种无卤阻燃体系，该无卤阻燃体系选自季鏻化合物、氢氧化镁、氢氧化铝或其水合物、以及它们的混合物。同样，该无卤阻燃体系存在与CN 1546561A的公开的无卤阻燃体系相同的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术提供的阻燃剂的阻燃效果差以及用这种阻燃剂制备的热塑性弹性体的物理性能差的缺陷，提供一种阻燃效果好的阻燃剂以及具有良好的阻燃效果和物理性能的热塑性弹性体。

本发明提供了一种阻燃剂组合物，该组合物含有膨胀型阻燃剂，其中，该组合物还含有复合材料，该复合材料包括核部和壳部，所述壳部包覆核部，所述核部为含有偶联剂的氢氧化物，所述壳部为由含有丙烯酸或者丙烯酸酯结构单元的单体中的一种或几种形成的树脂，或由含有丙烯酸或者丙烯酸酯结构单元的单体中的一种或几种与苯乙烯和/或丁二烯形成的树脂，所述氢氧化物为氢氧化镁和/或氢氧化铝。

本发明还提供了一种热塑性弹性体，该热塑性弹性体为通过将一种含有三元乙丙橡胶、聚丙烯、交联剂和阻燃性物质的混合物在熔融温度下反应得到的产物，其中，所述阻燃性物质为本发明提供的阻燃剂组合物。

本发明通过将含有偶联剂的氢氧化物制成具有以含有偶联剂的氢氧化物为核、以树脂为壳的结构，能显著改善它们在三元乙丙橡胶和聚丙烯中的分散性能，减少阻燃剂的用量；当以本发明制备的具有核壳结构的氢氧化镁和/或氢氧化铝与膨胀型阻燃剂一起使用时，具有协同的阻燃效果。此外将这种阻燃剂用于热塑性弹性体中时，使得热塑性弹性体不仅具有优异的阻燃性，而且具有良好的物理性能。

具体实施方式

本发明提供了一种阻燃剂组合物，该组合物含有膨胀型阻燃剂，其中，该组合物还含有复合材料，该复合材料包括核部和壳部，所述壳部包覆核部，所述核部为含有偶联剂的氢氧化物，所述壳部为由含有丙烯酸或者丙烯酸酯结构单元的单体中的一种或几种形成的树脂，或者由含有丙烯酸或者丙烯酸 酯结构单元的单体中的一种或几种与苯乙烯和/或丁二烯形成的树脂，所述氢氧化物为氢氧化镁和/或氢氧化铝。

在本发明的阻燃剂组合物中，只要含有少量的所述复合材料就可以实现本发明的目的；在一种优选的实施方案中，以阻燃剂组合物的总重量为基准，所述膨胀型阻燃剂的含量为15-25重量％，所述复合材料的含量为75-85重量％。当所述复合材料的含量处于上述优选的实施方案中，添加这种阻燃剂的热塑性弹性体不仅具有优异的阻燃性能，而且具有良好的物理性能。

所述复合材料的制备方法包括将含有偶联剂的氢氧化物、引发剂和单体接触，所述接触的条件包括含有偶联剂的氢氧化物与单体的重量比为6-1∶1，优选为5-2∶1；接触时间为2-8小时，，优选为2-5小时；接触温度为50-100℃，优选为70-90℃；引发剂可以为本领域已知的任何自由基引发剂，优选为过氧化物和/或偶氮化合物中的一种或几种。所述过氧化物为过磷酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸锂、过氧化苯甲酰、过氧化二氯苯甲酰、过氧化氮、氢过氧化枯烯和过苯甲酸叔丁酯、二异丙基苯过氧化氢、过苯甲酸叔丁基酯、过异丙基碳酸叔丁基酯、过异丁酸叔丁基酯、过辛酸叔丁基酯、过二碳酸二异丙基酯、过二碳酸二(2-乙基己基)酯；偶氮化合物为如偶氮二异丁腈。