一种环保、阻燃橡塑材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子聚合物材料技术领域，尤其是一种环保、阻燃橡塑材料及其制备方法，解决了现有技术中阻燃橡胶材料很难做到高阻燃、高性能的同时，又安全环保的问题，所述环保、阻燃橡塑材料，包括以下原料：橡胶基体、聚碳酸酯、芳烃油、环保阻燃剂、炭黑、氧化锌、硬脂酸锌、硫磺、二甲基丙烯酸钙、抑烟剂。本发明专利技术采用橡胶基体混合复配阻燃聚碳酸酯为主料，通过添加环保阻燃剂、炭黑、氧化锌、硬脂酸锌和抑烟剂混合改性后硫化，最后挤出造粒即得，本发明专利技术原料选用简单，配比科学，制备方法简单，制备条件温和，所得环保、阻燃橡塑材料在具备优异的耐高温性能，阻燃耐火性能的同时，具备优异的耐腐蚀、耐候性，以及稳定的力学性能和机械强度。以及稳定的力学性能和机械强度。

【技术实现步骤摘要】
一种环保、阻燃橡塑材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子聚合物材料
，尤其涉及一种环保、阻燃橡塑材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]橡胶制品在人们的生产生活中随处可见，广泛用于道路交通、房屋建设、医药工程、航天航海等各个领域，对促进城市建设，改善人民生活发挥着重要的作用。但是由于橡胶的主要组成元素是碳、氢，极易燃烧，特别是丁腈橡胶及一些含卤素的橡胶，非常易燃，在燃烧时，产生的浓烟和有毒气体不仅对环境造成危害，对人们的生命及财产安全也形成了巨大的威胁。现有技术中，通常通过添加阻燃剂来提高橡胶的阻燃性能。阻燃剂又称难燃剂、耐火剂或者防火剂，是赋予易燃聚合物难燃性的功能性材料，经过阻燃剂加工后的橡胶制品，在受到外界火源攻击时，能够有效地延缓橡胶着火的时间，降低火焰传播速度和离开火源后能迅速自行熄灭，即使橡胶具有难燃性和自熄性。阻燃剂的使用对人类的生命及财产安全起到巨大的保护作用，因此广泛用于聚合物材料中，得到了快速的发展。
[0003]现有阻燃剂主要包括两类：添加型和反应型，橡胶制品中多为添加型的阻燃剂，主要包括卤系阻燃剂、有机磷系阻燃剂和无机阻燃剂；其中卤系阻燃剂阻燃效果好、对材料的性能影响小、性价比高，主要有氯化石蜡、四溴双酚A、十溴二苯醚，但是卤系阻燃剂存在环保方面的缺陷，阻燃过程中会释放腐蚀性气体、有毒物质和大量有害烟雾；有机磷系阻燃剂对聚合物的物理机械性能影响较小，和聚合物有较好的兼容性，但其多为液体，具有挥发性强，发烟量大，遇热稳定性差的缺点。无机阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、硼酸锌、氧化锑等，具有稳定性好、不挥发、原料来源丰富并对环境友好等优势，但是无机阻燃剂通常填充量大，与高分子材料相容性差，导致橡胶在混炼、成型时流动性差，合成材料的加工和机械性能下降。因此，现有的阻燃橡胶材料很难做到高阻燃、高性能的同时，又安全环保。基于上述陈述，本专利技术提出了一种环保、阻燃橡塑材料及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中阻燃橡胶材料很难做到高阻燃、高性能的同时，又安全环保的问题，而提出的一种环保、阻燃橡塑材料及其制备方法。
[0005]一种环保、阻燃橡塑材料，包括以下重量份的原料：橡胶基体60
‑
80份、聚碳酸酯20
‑
30份、芳烃油10
‑
18份、环保阻燃剂2
‑
5份、炭黑8
‑
12份、氧化锌18
‑
25份、硬脂酸锌1
‑
5份、硫磺2
‑
4份、二甲基丙烯酸钙1
‑
5份、抑烟剂1
‑
5份。
[0006]优选的，所述环保、阻燃橡塑材料，包括以下重量份的原料：橡胶基体65
‑
75份、聚碳酸酯22
‑
28份、芳烃油12
‑
16份、环保阻燃剂3
‑
4份、炭黑9
‑
11份、氧化锌20
‑
24份、硬脂酸锌2
‑
4份、硫磺2.5
‑
3.5份、二甲基丙烯酸钙2
‑
4份、抑烟剂2
‑
4份。
[0007]优选的，所述环保、阻燃橡塑材料，包括以下重量份的原料：橡胶基体70份、聚碳酸酯25份、芳烃油14份、环保阻燃剂3.5份、炭黑10份、氧化锌22份、硬脂酸锌3份、硫磺3份、二
甲基丙烯酸钙3份、抑烟剂3份。
[0008]优选的，所述橡胶基体为丁苯橡胶、天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶或三元乙丙橡胶中的任意两种复配。
[0009]优选的，所述环保阻燃剂由质量比7
‑
12:1
‑
3:1
‑
3的硅酸钙、四苯基卟啉和甘油椰油酸酯的复配组成。
[0010]优选的，所述抑烟剂由质量比1
‑
5:3
‑
8:1的磷钼酸铵、硼酸钙和十六烷基三甲基溴化铵的复配组成。
[0011]本专利技术还提出了一种环保、阻燃橡塑材料的制备方法，包括以下步骤：
[0012]S1、称取原料橡胶基体、聚碳酸酯、芳烃油、环保阻燃剂、炭黑、氧化锌、硬脂酸锌、硫磺、二甲基丙烯酸钙、抑烟剂，备用；
[0013]S2、将橡胶基体、聚碳酸酯和芳烃油共同加入到密炼机中，升高温度至原料完全软化后，搅拌处理8
‑
15min，得混合料A；
[0014]S3、将环保阻燃剂、炭黑、氧化锌、硬脂酸锌和抑烟剂预混合后共同加入到混合料A中，搅拌混合5
‑
10min，加入硫磺和二甲基丙烯酸钙，继续搅拌混合3
‑
8min，得混合料B；
[0015]S4、将步骤S3中所得的混合料B经过双螺杆挤出机挤出造粒，即得所需的环保、阻燃橡塑材料。
[0016]本专利技术提出的一种环保、阻燃橡塑材料，具有以下有益效果：
[0017]1、本专利技术采用橡胶基体混合复配阻燃聚碳酸酯为主料，通过添加环保阻燃剂、炭黑、氧化锌、硬脂酸锌和抑烟剂混合改性后，加硫磺和二甲基丙烯酸钙进行硫化反应，最后挤出造粒即得环保、阻燃橡塑材料，本专利技术原料选用简单，配比科学，制备方法简单，制备条件温和，所得环保、阻燃橡塑材料在具备优异的耐高温性能，阻燃耐火性能的同时，具备优异的耐腐蚀、耐候性，以及稳定的力学性能和机械强度。
[0018]2、本专利技术采用硅酸钙、四苯基卟啉和甘油椰油酸酯复配制得环保阻燃剂，采用磷钼酸铵、硼酸钙和十六烷基三甲基溴化铵复配制得抑烟剂，将环保阻燃剂和抑烟剂配合添加，能够有效改善橡塑材料的耐高温、阻燃、防火以及抑烟性能，且所得橡塑材料不含卤素等有害元素，安全环保，可广泛应用于建筑保温、汽车配件、防水材料、电线电缆、空调制冷、军工器械等行业。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。
[0020]实施例一
[0021]本专利技术提出的一种环保、阻燃橡塑材料，包括以下重量份的原料：橡胶基体60份、聚碳酸酯20份、芳烃油10份、环保阻燃剂2份、炭黑8份、氧化锌18份、硬脂酸锌1份、硫磺2份、二甲基丙烯酸钙1份、抑烟剂1份；
[0022]其中，橡胶基体为丁苯橡胶和氯丁橡胶的复配物；
[0023]环保阻燃剂由质量比7:1:1的硅酸钙、四苯基卟啉和甘油椰油酸酯的复配组成；
[0024]抑烟剂由质量比1:3:1的磷钼酸铵、硼酸钙和十六烷基三甲基溴化铵的复配组成。
[0025]本专利技术还提出了一种环保、阻燃橡塑材料的制备方法，包括以下步骤：
[0026]S1、称取原料橡胶基体、聚碳酸酯、芳烃油、环保阻燃剂、炭黑、氧化锌、硬脂酸锌、
硫磺、二甲基丙烯酸钙、抑烟剂，备用；
[0027]S2、将橡胶基体、聚碳酸酯和芳烃油共同加入到密炼机中，升高温度至原料完全软化后，搅拌处理8min，得混合料A；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保、阻燃橡塑材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：橡胶基体60
‑
80份、聚碳酸酯20
‑
30份、芳烃油10
‑
18份、环保阻燃剂2
‑
5份、炭黑8
‑
12份、氧化锌18
‑
25份、硬脂酸锌1
‑
5份、硫磺2
‑
4份、二甲基丙烯酸钙1
‑
5份、抑烟剂1
‑
5份。2.根据权利要求1所述的一种环保、阻燃橡塑材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：橡胶基体65
‑
75份、聚碳酸酯22
‑
28份、芳烃油12
‑
16份、环保阻燃剂3
‑
4份、炭黑9
‑
11份、氧化锌20
‑
24份、硬脂酸锌2
‑
4份、硫磺2.5
‑
3.5份、二甲基丙烯酸钙2
‑
4份、抑烟剂2
‑
4份。3.根据权利要求1所述的一种环保、阻燃橡塑材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：橡胶基体70份、聚碳酸酯25份、芳烃油14份、环保阻燃剂3.5份、炭黑10份、氧化锌22份、硬脂酸锌3份、硫磺3份、二甲基丙烯酸钙3份...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明兴，
申请(专利权)人：合肥汇东橡塑有限公司，
类型：发明
国别省市：