本发明专利技术公开了一种新型阻燃导电橡胶，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：甲基乙烯基生胶60-70份、反式-1,4-聚异戊二烯20-30份、羟基硅油4-5份、防老剂BLE 2-3份、分散剂3-4份、乙炔炭黑12-15份、耐磨碳黑N220 15-20份、防焦剂CTP-80 4-6份、促进剂3-5份、硅烷偶联剂0.8-1.2份、不溶性硫磺IS-60 3-5份、耐火填料13-16份；采用负载钛催化剂合成的TPI反式结构含量可达98%以上，本发明专利技术的橡胶材料具有阻燃效果，使该胶能在大火中起到一定的保护作用，能够减少火灾中电给人们带来的损失，导电橡胶易于硫化加工，合格率高；橡胶从最大分型处传导电在500V时，从橡胶到金属不大于500千欧；橡胶抗拉强度≥22Mpa，扯断伸长率≥630％、耐老化性能好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于橡胶材料
，具体涉及一种新型阻燃导电橡胶。
技术介绍
反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)在橡胶领域里应用广泛。人们最早使用的反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)来源于天然杜仲树胶和古塔波胶。但因其提取复杂，提取物较少，因此销售价格昂贵，应用范围较窄。伴随Ziegler-Natta催化剂的出现，人工合成TPI得以实现。合成TPI的主要催化体系有钒体系、钛体系和钒-钛体系，这些催化体系存在催化效率低和定向性差的问题。而目前火灾事故中，发生电线电缆不耐火，遇火易燃烧问题，本领域缺乏一种耐火的硅橡胶，要求能在大火中起到一定的保护作用，能够减少火灾中电给人们带来的损失，减少电的危害。导电橡胶通常是指体积电阻在10的9次欧姆厘米以内，由于橡胶是优良的绝缘体，体积电阻大于10的14次左右。导电炭黑填充的导电橡胶，体积电阻通常可保持在几千欧，由于现有的配方中使用了单一的乙炔炭黑，其抗拉强度只能达到12Mpa，远远不能满足实际的需要。综上所述，本领域迫切需要研究出阻燃导电橡胶，要求能在大火中起到一定的阻燃作用，在正常使用中可起到导电作用，减少火灾中电给人们带来的损失，提高橡胶在正常范围内的适用性，具有重要的现实意义。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种新型阻燃导电橡胶。本专利技术采取的技术方案为：一种新型阻燃导电橡胶，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：甲基乙烯基生胶60-70份、反式-1,4-聚异戊二烯20-30份、羟基硅油4-5份、防老剂BLE2-3份、分散剂3-4份、乙炔炭黑12-15份、耐磨碳黑N22015-20份、防焦剂CTP-804-6份、促进剂3-5份、硅烷偶联剂0.8-1.2份、不溶性硫磺IS-603-5份、耐火填料13-16份；所述反式-1,4-聚异戊二烯的制备方法为：取聚合管洗净烘干，2h内置换6~8次氮气以确保聚合在无水无氧的条件下进行，按照重量比1:5:20取负载钛催化剂、烷基铝和溶剂混合，控制温度为2-3℃，搅拌反应20-30min，向混合物中添加体积百分比为30-40%的异戊二烯，控制温度为40-50℃，恒温搅拌聚合2-3h。进一步的，所述耐火填料为氢氧化镁和碳化硅按照重量比3:4组成的混合物。进一步的，所述促进剂为二乙基二硫代氨基甲酸和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺按照摩尔比3:5组成的混合物。进一步的，所述分散剂为莱茵散。进一步的，所述反式-1,4-聚异戊二烯的纯化，具体包括如下步骤：向反式-1,4-聚异戊二烯粗品中添加2倍体积的甲苯溶液溶解，向混合液液中添加体积百分比为2-4%的盐酸，搅拌20-30min，旋蒸溶剂，然后用镍网抽滤，控制相对真空度为-0.095MPa，温度为30-40℃，真空干燥5-7h。本专利技术的有益效果为：本专利技术采用负载钛催化剂溶液法成功合成出的反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)基本上不存在顺式-1,4-结构，1,2-结构含量可忽略不计，3,4-结构含量为1.4%左右，其余均为反式-1,4-结构，负载型催化剂催化效率和定向性较高，采用负载钛催化剂合成的TPI反式结构含量可达98%以上，另外，在纯化过程中，调节工艺条件，可有效的降低TPI中催化剂的残留单个金属元素含量，有利于提高TPI的纯度。本专利技术的原料中添加了耐火填料和防焦剂，具有阻燃效果，使该胶能在大火中起到一定的保护作用，能够减少火灾中电给人们带来的损失，乙炔炭黑和耐磨碳黑N220的协同作用，使制成的导电橡胶易于硫化加工，合格率高；橡胶从最大分型处传导电在500V时，从橡胶到金属不大于500千欧；橡胶抗拉强度≥22Mpa，扯断伸长率≥630％、耐老化性能好。具体实施方式实施例1一种新型阻燃导电橡胶，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：甲基乙烯基生胶60份、反式-1,4-聚异戊二烯20份、羟基硅油4份、防老剂BLE2份、莱茵散3份、乙炔炭黑12份、耐磨碳黑N22015份、防焦剂CTP-804份、二乙基二硫代氨基甲酸和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺按照摩尔比3:5组成的促进剂3份、硅烷偶联剂0.8份、不溶性硫磺IS-603份、氢氧化镁和碳化硅按照重量比3:4组成的耐火填料13份；实施例2一种新型阻燃导电橡胶，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：甲基乙烯基生胶65份、反式-1,4-聚异戊二烯25份、羟基硅油4.5份、防老剂BLE2.5份、莱茵散3.5份、乙炔炭黑13份、耐磨碳黑N22018份、防焦剂CTP-805份、二乙基二硫代氨基甲酸和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺按照摩尔比3:5组成的促进剂4份、硅烷偶联剂1份、不溶性硫磺IS-604份、氢氧化镁和碳化硅按照重量比3:4组成的耐火填料15份；实施例3一种新型阻燃导电橡胶，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：甲基乙烯基生胶70份、反式-1,4-聚异戊二烯30份、羟基硅油5份、防老剂BLE3份、莱茵散4份、乙炔炭黑15份、耐磨碳黑N22020份、防焦剂CTP-806份、二乙基二硫代氨基甲酸和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺按照摩尔比3:5组成的促进剂5份、硅烷偶联剂1.2份、不溶性硫磺IS-605份、氢氧化镁和碳化硅按照重量比3:4组成的耐火填料16份；异戊二烯(IP)的处理：取700mLIP置于装有4gKOH的1000mL小口瓶中浸泡12h。导入1000mL三口烧瓶中，常压下，氮气保护、CaH2中回流6h后蒸馏，取34±1℃馏分用高纯氮鼓泡脱氧，保存在配有胶塞的广口瓶中48h备用。胶塞连有两根玻璃管，长玻璃管用于取液体，连接处理的医用胶管，手术钳夹死，短玻璃管用于连接氮气包保护。用蜡封住各个接缝以保证无水无氧无杂质的状态。所述反式-1,4-聚异戊二烯的制备方法为：取聚合管洗净烘干，2h内置换6~8次氮气以确保聚合在无水无氧的条件下进行，按照重量比1:5:20取负载钛催化剂、烷基铝和溶剂混合，控制温度为2-3℃，搅拌反应20-30min，向混合物中添加体积百分比为30-40%的异戊二烯，控制温度为40-50℃，恒温搅拌聚合2-3h。进一步的，所述反式-1,4-聚异戊二烯的纯化，具体包括如下步骤：向反式-1,4-聚异戊二烯粗品中添加2倍体积的甲苯溶液溶解，向混合液液中添加体积百分比为2-4%的盐酸，搅拌20-30min，旋蒸溶剂，然后用镍网抽滤，控制相对真空度为-0.095MPa，温度为30-40℃，真空干燥5-7h。耐火性能检测：耐火性能基本不变，在火焰下能形成坚硬的外壳，能起到很好的保护作用，该例的工艺不如实施例1完善。但是也能达到UL94V0阻燃级别(UL94V0是美国阻燃材料标准)。本专利技术的粘接力按照国标GB/T11211-1989标准进行检测，单位为MPa；本专利技术的抗拉强度按照国标GB/T528-1998标准进行检测，单位为MPa；本专利技术的扯断伸长率按照国标GB/T528-1998标准进行检测，单位为％；本专利技术的导电性能按照国标GB/T2439-2001标准进行检测，单位为kΩ；检测性能如表1：表1橡胶性能检测结果配方粘接力抗拉强度扯断伸长率导电性能实施例13.2622.4632497实施例23.2822.5633497实施例33.2722.4634498以上所述并非是对本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型阻燃导电橡胶，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：甲基乙烯基生胶60‑70份、反式‑1,4‑聚异戊二烯20‑30份、 羟基硅油4‑5份、防老剂BLE 2‑3份、分散剂3‑4份、乙炔炭黑12‑15份、耐磨碳黑N220 15‑20份、防焦剂CTP‑80 4‑6份、促进剂3‑5份、硅烷偶联剂0.8‑1.2份、不溶性硫磺IS‑60 3‑5份、耐火填料13‑16份；所述反式‑1,4‑聚异戊二烯的制备方法为：取聚合管洗净烘干，2h内置换6~8次氮气以确保聚合在无水无氧的条件下进行，按照重量比1:5:20取负载钛催化剂、烷基铝和溶剂混合，控制温度为2‑3℃，搅拌反应20‑30min，向混合物中添加体积百分比为30‑40%的异戊二烯，控制温度为40‑50℃，恒温搅拌聚合2‑3h。
【技术特征摘要】
1.一种新型阻燃导电橡胶，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：甲基乙烯基生胶60-70份、反式-1,4-聚异戊二烯20-30份、羟基硅油4-5份、防老剂BLE2-3份、分散剂3-4份、乙炔炭黑12-15份、耐磨碳黑N22015-20份、防焦剂CTP-804-6份、促进剂3-5份、硅烷偶联剂0.8-1.2份、不溶性硫磺IS-603-5份、耐火填料13-16份；所述反式-1,4-聚异戊二烯的制备方法为：取聚合管洗净烘干，2h内置换6~8次氮气以确保聚合在无水无氧的条件下进行，按照重量比1:5:20取负载钛催化剂、烷基铝和溶剂混合，控制温度为2-3℃，搅拌反应20-30min，向混合物中添加体积百分比为30-40%的异戊二烯，控制温度为40-50℃，恒温搅拌聚合2-3h。...
【专利技术属性】
技术研发人员：于桂菊，
申请(专利权)人：于桂菊，
类型：发明
国别省市：山东;37
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