[发明专利]无卤阻燃三元乙丙橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶材料及制备方法，尤其是一种无卤阻燃三元乙丙橡胶材料及其制备方法。

背景技术

具有优异的热稳定、耐老化、耐腐蚀、耐水、绝缘等性能的三元乙丙橡胶，在众多的领域如汽车部件、电缆材料、密封防水建材、聚合物改性材料等均有着广泛的应用。然而，作为一种聚烯烃高分子材料，三元乙丙橡胶极其易燃，其氧指数只有18～19％，这极大的限制了三元乙丙橡胶的应用范围，也给未经阻燃处理的三元乙丙橡胶的使用埋下了安全隐患。为了提高高分子材料的阻燃性能，人们作了各种努力，如在2010年8月4日公开的中国发明专利申请公布说明书CN 101792602A中披露的一种“无卤膨胀型阻燃热塑性树脂组合物”。该组合物由热塑性树脂、无卤膨胀型阻燃剂、阻燃协效剂、玻璃纤维、偶联剂和抗氧剂经熔融共混制成，其中的热塑性树脂为聚酰胺6、聚酰胺66、聚乳酸或其玻纤增强产品。经验证，这种阻燃热塑性树脂组合物中的无卤膨胀型阻燃剂，如次磷酸铝的针对性过强，其仅对聚酰胺6、聚酰胺66、聚乳酸或其玻纤增强产品有很好的阻燃功效，而对三元乙丙橡胶的阻燃效果却不尽人意。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种阻燃效果好、未降低原有力学性能的无卤阻燃三元乙丙橡胶材料。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述无卤阻燃三元乙丙橡胶材料的制备方法。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：无卤阻燃三元乙丙橡胶材料包含金属次磷酸盐，特别是，

所述橡胶材料中还含有三元乙丙橡胶、无机粒子和硫化剂，所述三元乙丙橡胶、金属次磷酸盐、无机粒子和硫化剂之间的重量比为100∶10～40∶1～30∶0.5～3；

所述三元乙丙橡胶的第三单体为亚乙基降冰片烯，其乙烯含量为71～75％、门尼粘度于120～130℃时为60；

所述金属次磷酸盐为次磷酸铝或次磷酸锌，所述次磷酸铝或次磷酸锌为微米级的颗粒；

所述无机粒子为纳米二氧化硅，或短玻纤，或晶须硅；

所述硫化剂为过氧化二异丙苯，其附着在质量百分数为35～45％的碳酸钙上。

作为无卤阻燃三元乙丙橡胶材料的进一步改进，所述的次磷酸铝颗粒的粒径为10～80μm；所述的次磷酸锌颗粒的粒径为10～100μm；所述的纳米二氧化硅的粒径为10～50nm；所述的短玻纤的长度为1～5mm、直径为5～20μm；所述的晶须硅的长度为1～100μm、直径为0.1～20μm。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述无卤阻燃三元乙丙橡胶材料的制备方法的完成步骤如下：

步骤1，按照各原料之间的重量配比，将相应重量的三元乙丙橡胶、金属次磷酸盐、无机粒子和硫化剂依次加入开炼机或密炼机中，于40～130℃下混炼5～30min，得到混炼胶；

步骤2，将混炼胶置于平板硫化机上，于140～200℃下硫化5～40min，制得无卤阻燃三元乙丙橡胶材料。

相对于现有技术的有益效果是，其一，对制得的目标产物分别使用中国南京江宁分析仪器厂的JF-3型氧指数仪和中国深圳新三思CMT4204型微机控制电子万能试验机，按照《橡胶燃烧性能的测定-氧指数法》(GB 10707-89)、《硫化橡胶或热塑性橡胶-拉伸应力应变性能的测定》(GB/T 528-1998)的国家标准进行表征，其结果如下表所示：