[发明专利]一种无卤阻燃橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃橡胶材料，由以下重量份的原料组成：丁苯橡胶55‑75份、氯丁橡胶80‑120份、阻燃抑烟剂3‑5份、甲基硫醇锡3‑5份、马来酸酐6‑8份、8‑10%硫酸0.5‑0.7份、三聚氰胺26‑32份、37%甲醛溶液6‑8份、氧化锌5‑7份、尿素5‑7份、微晶纤维素8‑12份、异丙醇1‑2份、丁基萘磺酸钠2‑4份、滑石粉42‑48份、硅烷偶联剂1‑3份、微胶囊化红磷5‑7份、蜂腊2‑4份、已二酸而异葵酯2‑4份、磷酸二氢铝3‑5份、补强剂12‑18份、硫化剂6‑10份、抗氧剂为2‑4份、防老剂3‑5份。本发明具有密切的网络结构和良好的延展性，且阻燃性能好、无毒无污染，满足实际食用要求。

技术领域

本发明涉及一种无卤阻燃橡胶材料及其制备方法，属于橡胶材料技术领域。

背景技术

橡胶输送带,矿井用橡胶导风筒,电线、电缆护套料,电子、电气工业上以及汽车、飞机、火车和轮船等交通工具上使用的橡胶制品的阻燃化处理对其使用安全性非常重要。目前添加各类试剂是对橡胶材料物理及化学性能进行改善的主要手段。其中，卤系阻燃剂是应用量最大的一类传统阻燃剂，具有添加量小和阻燃效果显著的特点，但其燃烧时产生大量烟雾、毒性物质和强腐蚀性物质而危害环境及人类健康。因此，低烟、低毒和无卤阻燃橡胶的研制和使用已成为国内外阻燃材料研究和发展的主要方向。

纤维素具有与淀粉相似的化学结构，是植物通过光合作用合成的天然高分子材料，它广泛存在于植物、动物和细菌中，每年自然界可产生的纤维素高达1010-1011吨，具有石油化工产品无可比拟的可降解性，其中微晶纤维素资源具有资源丰富，可再生、成本低、密度低、强度高、环境友好等优点，用于橡胶材料中可以改善其内部结构的抗阻燃、力学、热养老化性能等。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供供一种无卤阻燃橡胶材料及其制备方法，采用该配方及方法制得的橡胶材料，具有密切的网络结构和良好的延展性，且阻燃性能好、无毒无污染，满足实际食用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种无卤阻燃橡胶材料，由以下重量份的原料组成：丁苯橡胶55-75份、氯丁橡胶80-120份、阻燃抑烟剂3-5份、甲基硫醇锡3-5份、马来酸酐6-8份、8-10%硫酸0.5-0.7份、三聚氰胺26-32份、37%甲醛溶液6-8份、氧化锌5-7份、尿素5-7份、微晶纤维素8-12份、异丙醇1-2份、丁基萘磺酸钠2-4份、滑石粉42-48份、硅烷偶联剂1-3份、微胶囊化红磷5-7份、蜂腊2-4份、已二酸而异葵酯2-4份、磷酸二氢铝3-5份、补强剂12-18份、硫化剂6-10份、抗氧剂为2-4份、防老剂3-5份。

作为上述技术方案的改进，所述阻燃抑烟剂为纳米氢氧化镁与纳米氢氧化铝的混合物，其中纳米氢氧化镁与纳米氢氧化铝的质量比为1:1。

作为上述技术方案的改进，所述氯丁橡胶为氯丁橡胶S40V，所述补强剂为炭黑，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。

具体地，所述无卤阻燃橡胶材料的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）先将微晶纤维素空压处理、而后加入到1-3倍水中，加入异丙醇、马来酸酐，搅拌均匀后加入8-10%的硫酸，在55-65℃的水浴中反应5-7小时，调节pH至中性，减压蒸出水分和异丙醇，得酸酐纤维素；

（2）将丁基萘磺酸钠加入到3-5倍水中，搅拌均匀后加入甲基硫醇锡、蜂腊，在65-85℃下保温搅拌2-4分钟，得分散粘液；

（3）将三聚氰胺、尿素、甲醛溶液混合加入到反应釜中，加热到68-82℃时，密封反应10-12小时，加入酸酐纤维素、分散粘液，再通过冷却水，调节温度为62-68℃，自然反应85-105分钟，得混合反应液；