一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法，具体涉及复合材料技术领域，包括丁苯乳胶100‑150份、芳香烃油20‑50份、聚碳酸酯40‑70份、增强混料8‑12份、阻燃混料20‑30份、改性添加剂1‑5份、二硫化四甲基秋兰姆0.5‑1份和乙烯硫脲0.4‑0.8份。本发明专利技术通过丁苯乳胶和芳香烃油制备充油橡胶，丁苯橡胶和聚碳酸酯作为基体，其基础氧指数高，具有自熄性，并加入多种隔热纤维复合增强基体性能，使用多种无卤阻燃剂复合，大大提高复合材料的阻燃效果，加入多种改性添加剂，提高复合材料的整体物理性能，该复合材料强度高，弹性好，耐腐蚀、抗氧化，不易老化，使用寿命长，而且抑烟效果好，燃烧安全性能高。

Preparation of a halogen-free flame retardant rubber composite

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法
本专利技术涉及复合材料
，更具体地说，本专利技术涉及一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法。
技术介绍
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料，各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求，在橡胶生产领域，复合橡胶得到了大量推广使用，橡胶复合时，通常会加入一定量的阻燃剂以增加橡胶复合材料的耐热性能。常用的阻燃剂有含卤阻燃剂和无卤阻燃剂，火灾发生时，含卤阻燃剂在阻燃过程中会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成二次危害，而无卤阻燃剂燃烧时发烟量小，不产生有毒、腐蚀性气体，因此，无卤阻燃剂正有逐步取代含卤阻燃剂趋势。专利申请公布号CN103172938B的专利技术专利公开了一种无卤阻燃型三元乙丙橡胶-聚丙烯复合材料，包括以三元乙丙橡胶与聚丙烯为基体，以有机化的密胺焦磷酸盐、季戊四醇、坡缕石黏土的混合物为复配阻燃剂混炼而成。本专利技术制备的无卤阻燃型三元乙丙橡胶-聚丙烯复合材料，具有很好的阻燃性能、力学性能和耐水性能，有效提高了三元乙丙橡胶-聚丙烯复合材料的综合性能。但是上述技术方案中提供的一种无卤阻燃型三元乙丙橡胶-聚丙烯复合材料在实际运用时复合材料受热易老化，耐热性有待提高，整体性能得不到保证。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法，通过丁苯乳胶和芳香烃油制备充油橡胶，耐油性和耐寒性好，提高了其整体使用性能，丁苯橡胶和聚碳酸酯作为基体，其基础氧指数高，具有自熄性，并加入多种隔热纤维复合增强基体性能，使用多种无卤阻燃剂复合，大大提高复合材料的阻燃效果，燃烧时不挥发，不产生有毒和腐蚀气体，加入多种改性添加剂，提高复合材料的整体物理性能，该复合材料强度高，弹性好，耐腐蚀、抗氧化，不易老化，使用寿命长，而且抑烟效果好，燃烧安全性能高，以解决
技术介绍
中所提出问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无卤阻燃橡胶复合材料，其中所使用的主料按重量计包括：丁苯乳胶100-150份、芳香烃油20-50份、聚碳酸酯40-70份、增强混料8-12份、阻燃混料20-30份、改性添加剂1-5份、二硫化四甲基秋兰姆0.5-1份和乙烯硫脲0.4-0.8份；还包括该复合材料的制备方法，其特征在于：其制备具体操作步骤为：步骤一：取丁苯乳胶100-150份做闪蒸处理，在闪蒸脱除未反应的单体和溶剂以后的胶液中加入芳香烃油20-50份，搅拌均匀，制得充油丁苯乳胶；步骤二：在步骤一制备的丁苯乳胶内加入聚碳酸酯40-70份和增强混料8-12份，高温环境下将各组分材料融化成乳液，并混合均匀制得橡胶混炼溶液；步骤三：在步骤二制备的橡胶混炼溶液中加入阻燃混料20-30份和改性添加剂1-6份，中温环境下混合均匀，放置10-12h后，在辊筒上反复混炼至均匀，制得改性橡胶混炼溶液；步骤四：在步骤三中制备的改性橡胶混炼溶液内加入二硫化四甲基秋兰姆0.5-1份和乙烯硫脲0.4-0.8份，搅拌均匀后，放入模具中，170-180℃环境下首次硫化15-20min，缓慢升温至190-200℃进行二次硫化，1-2h后得无卤阻燃橡胶复合材料成品；其中，所述增强混料由碳黑、碳化硅纤维和石棉纤维混合制成；所述阻燃混料由磷酸酯阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂和可膨胀石墨混合制成；所述改性添加剂包括补强剂、抑烟剂、抗氧剂、稳泡剂、流动剂、偶联剂和紫外线吸收剂。优选的，所述增强混料的混合重量比设置为石棉纤维：碳黑：碳化硅纤维＝2-3:1:1。优选的，所述阻燃混料的混合重量比设置为磷酸酯阻燃剂：氢氧化铝阻燃剂：可膨胀石墨＝1:1:2-3。优选的，所述改性添加剂的混合重量比设置为补强剂：抑烟剂：抗氧剂：稳泡剂：流动剂：偶联剂：紫外线吸收剂＝2：1：0.5：0.5：0.4：0.4：1：0.2。优选的，所述补强剂设置为粉煤灰型橡胶补强剂、煤矸石粉和云母粉的混合物,所述抑烟剂设置为氧化铝，所述抗氧剂设置为石蜡，所述稳泡剂设置为脂肪族类稳泡剂，所述流动剂设置为聚碳酸酯塑料增流剂，所述偶联剂设置为HD-M4133硅烷偶联剂，所述紫外线吸收剂设置为光稳定剂744。优选的，所述补强剂的混合重量比设置为粉煤灰型橡胶补强剂：煤矸石粉：云母粉＝1:1:1。优选的，所述磷酸酯阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂和可膨胀石墨的粒径均设置为10-20um，所述磷酸酯阻燃剂颗粒外侧设有微胶囊壁材，所述微胶囊壁材由天然高分子材料制成。优选的，所述步骤二中高温环境温度设置为220-230℃，时间设置为30-45min，所述步骤三中中温环境温度设置为80-90℃。本专利技术的技术效果和优点：1、通过丁苯乳胶和芳香烃油制备充油橡胶，耐油性和耐寒性好，提高了其整体使用性能，丁苯橡胶和聚碳酸酯作为基体，其基础氧指数高，具有自熄性，并加入多种隔热纤维复合增强基体性能，使用多种无卤阻燃剂复合，大大提高复合材料的阻燃效果，燃烧时不挥发，不产生有毒和腐蚀气体，加入多种改性添加剂，提高复合材料的整体物理性能，该复合材料强度高，弹性好，耐腐蚀、抗氧化，不易老化，使用寿命长，而且抑烟效果好，燃烧安全性能高；2、通过加入石棉纤维有效隔热，提高复合材料的耐热性，碳黑和碳化硅纤维在增强复合材料强度的同时还作为发泡剂使用，加热过程中释放CO2，在橡胶混炼溶液内形成气泡，随后加入肪族类稳泡剂稳泡，使复合材料含有致密的微小气泡，提高橡胶的弹性，大大提高了橡胶复合材料的耐磨性能和防老化能力，生产工艺简单，快速，便于推广使用。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本专利技术提供了一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法，其中所使用的主料按重量计包括：丁苯乳胶100份、芳香烃油20份、聚碳酸酯40份、增强混料8份、阻燃混料20份、改性添加剂1份、二硫化四甲基秋兰姆0.5份和乙烯硫脲0.4份，其制备具体操作步骤为：步骤一：取丁苯乳胶100份做闪蒸处理，在闪蒸脱除未反应的单体和溶剂以后的胶液中加入芳香烃油20份，搅拌均匀，制得充油丁苯乳胶；步骤二：在步骤一制备的丁苯乳胶内加入聚碳酸酯40份和增强混料8份，高温环境下将各组分材料融化成乳液，温度设置为220℃，时间设置为30min，并混合均匀制得橡胶混炼溶液；步骤三：在步骤二制备的橡胶混炼溶液中加入阻燃混料20份和改性添加剂1份，中温环境下混合均匀，中温环境温度设置为80℃，放置10h后，在辊筒上反复混炼至均匀，制得改性橡胶混炼溶液；步骤四：在步骤三中制备的改性橡胶混炼溶液内加入二硫化四甲基秋兰姆0.5份和乙烯硫脲0.4份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：其中所使用的主料按重量计包括：丁苯乳胶100-150份、芳香烃油20-50份、聚碳酸酯40-70份、增强混料8-12份、阻燃混料20-30份、改性添加剂1-5份、二硫化四甲基秋兰姆0.5-1份和乙烯硫脲0.4-0.8份，其制备具体操作步骤为：/n步骤一：取丁苯乳胶100-150份做闪蒸处理，在闪蒸脱除未反应的单体和溶剂以后的胶液中加入芳香烃油20-50份，搅拌均匀，制得充油丁苯乳胶；/n步骤二：在步骤一制备的丁苯乳胶内加入聚碳酸酯40-70份和增强混料8-12份，高温环境下将各组分材料融化成乳液，并混合均匀制得橡胶混炼溶液；/n步骤三：在步骤二制备的橡胶混炼溶液中加入阻燃混料20-30份和改性添加剂1-6份，中温环境下混合均匀，放置10-12h后，在辊筒上反复混炼至均匀，制得改性橡胶混炼溶液；/n步骤四：在步骤三中制备的改性橡胶混炼溶液内加入二硫化四甲基秋兰姆0.5-1份和乙烯硫脲0.4-0.8份，搅拌均匀后，放入模具中，170-180℃环境下首次硫化15-20min，缓慢升温至190-200℃进行二次硫化，1-2h后得无卤阻燃橡胶复合材料成品；/n其中，所述增强混料由碳黑、碳化硅纤维和石棉纤维混合制成；/n所述阻燃混料由磷酸酯阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂和可膨胀石墨混合制成；/n所述改性添加剂包括补强剂、抑烟剂、抗氧剂、稳泡剂、流动剂、偶联剂和紫外线吸收剂。/n...

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：其中所使用的主料按重量计包括：丁苯乳胶100-150份、芳香烃油20-50份、聚碳酸酯40-70份、增强混料8-12份、阻燃混料20-30份、改性添加剂1-5份、二硫化四甲基秋兰姆0.5-1份和乙烯硫脲0.4-0.8份，其制备具体操作步骤为：
步骤一：取丁苯乳胶100-150份做闪蒸处理，在闪蒸脱除未反应的单体和溶剂以后的胶液中加入芳香烃油20-50份，搅拌均匀，制得充油丁苯乳胶；
步骤二：在步骤一制备的丁苯乳胶内加入聚碳酸酯40-70份和增强混料8-12份，高温环境下将各组分材料融化成乳液，并混合均匀制得橡胶混炼溶液；
步骤三：在步骤二制备的橡胶混炼溶液中加入阻燃混料20-30份和改性添加剂1-6份，中温环境下混合均匀，放置10-12h后，在辊筒上反复混炼至均匀，制得改性橡胶混炼溶液；
步骤四：在步骤三中制备的改性橡胶混炼溶液内加入二硫化四甲基秋兰姆0.5-1份和乙烯硫脲0.4-0.8份，搅拌均匀后，放入模具中，170-180℃环境下首次硫化15-20min，缓慢升温至190-200℃进行二次硫化，1-2h后得无卤阻燃橡胶复合材料成品；
其中，所述增强混料由碳黑、碳化硅纤维和石棉纤维混合制成；
所述阻燃混料由磷酸酯阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂和可膨胀石墨混合制成；
所述改性添加剂包括补强剂、抑烟剂、抗氧剂、稳泡剂、流动剂、偶联剂和紫外线吸收剂。


2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述增强混料的混合重量比设置为石棉纤维：碳黑：碳化硅纤维＝2-3:1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯亚合，
申请(专利权)人：徐州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32