[发明专利]一种耐高温无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无卤阻燃热塑性弹性体的制备技术领域，特别涉及一种耐高温无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化等各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点，可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产，环保无毒，可重复回收利用，既简化了加工过程，又降低了加工成本。因此，热塑性弹性体材料已成为取代传统橡胶的最新材料，是一种更具人性化、高品位的新型合成材料，也是世界化标准性环保材料。从性能上讲，热塑性弹性体耐高温，具有良好的抗冲击和抗疲劳性能、良好的低温柔韧性、高抗撕裂强度、高耐摩擦性能以及对化学物质、油品、溶剂和天气的优异抵抗能力等优点，可应用于软管套、液压软管带、软硬管道、带类、密封材料、成型材料、汽车部件、齿轮、轴承、电话线包线等产品中。

目前塑料行业内，工作温度在105℃以上的热塑性弹性体产品基本都是交联热固型材料。热塑性弹性体因为其特有的海岛结构，可以满足较高的温度范围，但最高也只能在125℃左右长期使用，能够在150℃高温环境中使用的热塑性材料目前只有改性工程塑料，通用塑料中暂无报导。众所周知，工程塑料价格高，加工难，不能像通用塑料一样被广泛应用于各个领域。另一方面，现有无卤热塑性弹性体中使用的阻燃剂基本还是以无机氢氧化物为主，大量的填充不仅影响了产品的物理机械性能，有机无机物之间微弱的结合力也很大程度上破坏了有机结构整体，大大降低了产品的热老化性能，影响了产品的耐高温性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种耐150℃高温的无卤阻燃热塑性弹性体。

本发明同时还要提供一种耐高温无卤阻燃热塑性弹性体的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的一种技术方案是：

一种耐高温无卤阻燃热塑性弹性体，其通过在弹性体/热塑性树脂改性体系中添加阻燃成分及助剂制得，特别是，

所述弹性体/热塑性树脂改性体系由弹性体组份和热塑性树脂组份按重量比0.6～3∶1组成，其中：弹性体组份为乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶以及乙烯-辛烯共聚物按重量比1∶0.5～1.5∶0～1构成的混合物；热塑性树脂组份为高密度聚乙烯、有机硅改性三元乙丙胶、抗氧剂及硫化交联体系的共混产物，其中，高密度聚乙烯、有机硅改性三元乙丙胶、抗氧剂及硫化交联体系的重量比为1∶1～3∶0.001～0.05及0.01～0.1；

所述的阻燃成分由改性阻燃剂和阻燃增效剂按重量比1∶0.015～0.1组成，其中改性阻燃剂由无机阻燃剂经表面有机改性处理得到，所述表面有机改性处理的方法如下：将无机阻燃剂和重量为所述无机阻燃剂的重量的0.5％～5％的抗氧剂加入高速搅拌机中，在搅拌下，用雾化装置先后均匀喷入硅烷偶联剂和乙烯-乙酸乙烯酯共聚乳液，混合均匀即得改性阻燃剂，其中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚乳液是乙酸乙烯酯含量为70wt％～95wt％的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的乳液；所述阻燃增效剂为有机改性蒙脱土或其与选自超高分子量硅酮、硅橡胶、微胶囊化处理的红磷及经表面处理的三氧化二锑中的任一种或多种的混合物；

所述助剂至少包括界面相容剂、抗氧剂以及润滑剂。

根据本发明的进一步实施方案：以重量份计，耐高温无卤阻燃热塑性弹性体的原料配方为：

弹性体/热塑性树脂改性体系50～110份；

阻燃成分102～140份；

助剂13～40份。

进一步地，所述助剂包括界面相容剂10～25份、抗氧剂2～7份及润滑剂1～1.5份。

根据本发明的一个优选方面，所述的高密度聚乙烯的熔指为6～8g/min。构成热塑性树脂组份的抗氧剂为选自硫代双酚类抗氧剂中的一种或两种或更多种。

根据本发明，乙烯-丙烯酸酯共聚物可以为例如乙烯-丙烯酸丁酯共聚物等。

根据本发明，硫化交联体系可以为常规的热塑性弹性体的硫化体系。作为本发明的一个优选实施方式，硫化交联体系包括硫磺、促进剂TMTD(CAS：137-26-8)、促进剂CZ(N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺)、防老剂RD(2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物)以及氧化锌，其中：硫磺、促进剂TMTD、促进剂CZ、防老剂RD以及氧化锌的重量比为0.5～0.8∶1～2∶1～3∶1～2∶3～5。