[发明专利]一种复配膨胀型阻燃热塑性弹性体组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃型热塑性弹性体组合物及其制备方法，尤其涉及一种复配膨胀型阻燃聚烯烃热塑性弹性体组合物及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体由于兼具了橡胶和热塑性塑料的特性，自问世以来得到了快速的发展，并被广泛应用于管材、薄膜、泡沫、汽车零部件和鞋类等领域。聚烯烃类热塑性弹性体是产量仅次于聚苯乙烯类热塑性弹性体的第二大类热塑性弹性体。然而它的极限氧指数很低，极易燃烧，这限制了它的应用。因此对阻燃型聚烯烃类热塑性弹性体的研究具有重大意义。

在聚合物材料中应用较多的含卤阻燃剂面临严重的环境问题，在很多场合被禁止使用。在已公开的专利和文献中，将无机金属化合物作为热塑性弹性体的阻燃剂比较常见，如申请公开号为CN102219948A、CN101747551A的中国专利，以及授权公告号为CN1102611C、CN100556947C、CN101001909B、CN101117425B、CN100560646C的中国专利分别公开了以传统的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、红磷等中的一种或多种混合物作为无机阻燃剂的聚烯烃弹性体或弹性体复合物。这些专利单纯使用阻燃效率较低的无机金属化合物作为阻燃剂，阻燃剂添加量占材料质量百分比高达40～80%，虽然保证了材料的阻燃性能，但其较高的添加量使得材料力学性能大大降低。

近年来膨胀阻燃剂（IFR）因为具有无卤、低毒、生烟量少等特点而受到重视。膨胀阻燃剂主要通过受热分解生成膨胀炭层，对材料起到隔热隔氧的作用来达到阻燃的目的。授权公开号为CN1235965C的中国专利将多磷酸三聚氰胺和成炭剂季戊四醇膨胀型阻燃体系应用到聚丙烯塑料的阻燃中。但上述膨胀型阻燃体系目前都只应用于聚丙烯体系，未见应用于聚烯烃热塑性弹性体中的报道。

申请公开号为CN101796127A的中国专利公开了一种阻燃型热塑性苯乙烯弹性体组合物，它使用多磷酸胺阻燃剂，并可配合膨胀石墨增强材料的防火性能。

综上所述，目前已有的技术中，还没有报道将膨胀石墨与化学膨胀阻燃体系复配使用阻燃聚烯烃类热塑性弹性体。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种使用膨胀石墨与化学膨胀阻燃体系复配阻燃的聚烯烃热塑性弹性体组合物及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种复配膨胀型阻燃聚烯烃热塑性弹性体组合物及其制备方法。本发明方法制备的热塑性弹性体组合物是一种不含卤素的环保材料，具有良好的阻燃性能和力学性能。

一方面，本发明公开了一种复配膨胀型阻燃聚烯烃热塑性弹性体组合物，该热塑性弹性体组合物的组分及质量百分比为：

(a)聚烯烃类热塑性弹性体    60～80wt%；

(b)三聚氰胺磷酸盐          5～18wt%；

(c)季戊四醇                3～12wt%；

(d)膨胀石墨                3～22wt%。

在本发明的具体实施方式中，所述聚烯烃类热塑性弹性体优选为乙烯-辛烯嵌段共聚物。

另一方面，本发明还涉及一种制备上述复配膨胀型阻燃聚烯烃热塑性弹性体的方法，具体包括以下步骤：

第一步，将聚烯烃类热塑性弹性体、三聚氰胺磷酸盐、季戊四醇、膨胀石墨进行干燥处理，放置室温待用；然后将干燥后的聚烯烃类热塑性弹性体、三聚氰胺磷酸盐、膨胀石墨在室温下混合并使用机械搅拌1-10分钟，得到组分A；

第二步，将组分A进行混合处理，得到复配膨胀型阻燃聚烯烃热塑性弹性体组合物。

在本发明的较佳实施方式中，所述的干燥处理是指：将聚烯烃类热塑性弹性体、三聚氰胺磷酸盐、季戊四醇、膨胀石墨在40℃下真空干燥4～24小时；

在本发明的另一较佳实施方式中，所述的混合处理是指：使用密炼机在150～200℃下，以80～120转/分的转速混合5～20分钟后，取出样品并冷却至室温。

本发明方法制备的热塑性弹性体组合物使用膨胀石墨与化学膨胀阻燃体系复配阻燃，制备得到的材料具有良好的力学性能和优异的阻燃性能，阻燃级别可达到V-1级，其中具有优选配方的组合物阻燃级别可达到V-0级。而在现有技术中，聚烯烃类热塑性弹性体较多采用阻燃效率较低的无机金属阻燃剂，添加量占材料质量百分比高达40～80%，虽然保证了材料的阻燃性能，但其较高的添加量使得材料力学性能大大降低。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。