一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料及其制备方法和应用技术

本申请涉及橡塑材料的领域，尤其是涉及一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料及其制备方法和应用；低烟高阻燃丁晴橡塑材料，包括以下重量百分比的组分：丁腈橡胶30

【技术实现步骤摘要】
一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及橡塑材料的领域，尤其是涉及一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]橡塑材料是一类由橡胶和塑料混合而成的材料，具有弹性、耐用、耐磨、防水、绝缘等优良性能，广泛应用于汽车、建筑、电子、医疗等领域。常见的橡塑材料包括乙烯基丁橡胶（EPR）、硅橡胶、氟橡胶、乙丙橡胶（EPDM）等。除了混合型的橡塑材料，还有单一类型的橡胶材料，如丁腈橡胶（NBR）、丁基橡胶（BR）、天然橡胶（NR）等。
[0003]传统的橡塑材料具有可燃性，且在燃烧时会产生大量有毒有害烟雾，严重影响环境和建筑安全，防火阻燃性能上具有较大的隐患，现有提升橡塑材料阻燃性能的大多是在原料中添加一定量的阻燃填料或阻燃剂。
[0004]目前，阻燃剂中最常用的是卤系阻燃剂，卤素类阻燃剂在燃烧条件下分解出HX后的残留物可促进聚合物材料的脱水炭化，形成难燃的炭化层，减少了低分子量裂解产物的生成量，阻碍燃烧反应的正常进行。
[0005]针对上述中的相关技术，专利技术人认为添加了卤素类阻燃剂的橡塑材料虽然能够阻碍燃烧反应的正常进行，但是由于其含有卤素，在燃烧时会产生大量有毒的浓烟以及有毒的腐蚀性卤化氢气体，导致在发生火灾时人员逃生困难，同时，也会对环境造成很大的危害。

技术实现思路

[0006]为了减少橡塑材料阻燃时产生的有害烟雾，本申请提供一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料及其制备方法和应用。
[0007]本申请提供的一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料及其制备方法和应用采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料，采用如下的技术方案：一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料，包括以下重量份的组分：丁腈橡胶30
‑
40份、聚氯乙烯30
‑
40份、增塑剂20
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30份、低烟阻燃剂15
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20份、防老剂1
‑
3份、发泡剂10
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12份、促进剂1
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3份；所述低烟阻燃剂由硅烷偶联剂、四苯基卟啉以及硅酸二铝按照（3
‑
7）:（4
‑
10）:（4
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10）的重量比例构成。
[0008]通过采用上述技术方案，传统的橡塑材料通常通过添加卤素阻燃剂达到阻燃的需求，卤素阻燃剂虽然具有良好的阻燃性能，但是由于其含有卤素，在燃烧时会产生大量有毒的浓烟以及有毒的腐蚀性卤化氢气体，对环境以及人体均将产生不可逆的危害。
[0009]本申请的低烟高阻燃丁腈橡塑材料，采用由硅烷偶联剂、四苯基卟啉以及硅酸二铝按照（3
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7）:（4
‑
10）:（4
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10）的重量比例构成的低烟阻燃剂进行改进，不仅能够提升橡塑材料的阻燃性能，减少橡塑材料阻燃过程中产生的有害气体，同时还能够提升橡塑材料的
机械性能。
[0010]四苯基卟啉与硅酸二铝联用时，硅酸二铝中的硅元素可能会与卟啉环形成配位键，从而形成较大的π共轭体系和骨架收紧，通过较大的共轭系统起到限制共振的作用，增强分子的稳定性，减小对热降解和氧化的影响，通过阻止燃烧的生成和热解产物的持续释放，从而在防火过程中起到拦截和吸附的作用，提高了材料的抗热性、抗燃性和抗氧化性从而提高阻燃效果，并且不会产生有害烟雾。
[0011]同时，硅酸二铝与四苯基卟啉形成配位键后，剩下致密的氧化铝以及结晶水。生成的氧化铝能够包裹橡塑材料，进一步起到阻燃效果。而结晶水，可以在高温环境下保持橡胶的稳定性。吸收和稳定电荷，防止氧化和分解反应发生，从而提高橡塑材料的热稳定性，进而起到阻燃的作用。未形成配位的四苯基卟啉还能减缓材料表面的燃烧反应，形成无机物质，从而遮盖并隔绝氧气、热和燃烧物对材料的进一步影响，进一步提高了阻燃效果。
[0012]然而，当橡塑材料中含有过多的氧化铝后，可能会导致橡塑材料变硬，降低橡塑材料的柔韧性。通过添加硅烷偶联剂，改善有机聚合物和无机材料之间的结合性能，从而减小了氧化铝对橡塑材料柔韧性的影响。
[0013]优选的，所述低烟阻燃剂由硅烷偶联剂、四苯基卟啉以及硅酸二铝按5:7:7的重量比例构成。
[0014]通过采用上述技术方案，由硅烷偶联剂、四苯基卟啉以及硅酸二铝按5:7:7的重量比例构成的低烟阻燃剂，能够进一步提升橡塑材料的阻燃性能，减少橡塑材料阻燃过程中产生的有害气体，并能够进一步提升橡塑材料的柔韧性。
[0015]优选的，所述硅烷偶联剂采用3
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甲基丙烯基三异氰酸酯硅烷。
[0016]通过采用上述技术方案，3
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甲基丙烯基三异氰酸酯硅烷为异氰酸酯硅烷偶联剂，能够改善有机聚合物和无机材料之间的结合性能，从而减小氧化铝对橡塑材料柔韧性的影响。
[0017]优选的，所述发泡剂采用碳酸氢钠、4,4'
‑
氧代双苯磺酰肼的一种或两种的组合物。
[0018]通过采用上述技术方案，采用碳酸氢钠、4,4'
‑
氧代双苯磺酰肼的一种或两种的组合物做为发泡剂能够增加橡塑材料的体积、降低橡塑材料的密度，并且能够提高橡塑材料的柔韧性和弹性，降低橡塑材料的硬度，通过采用碳酸氢钠、4,4'
‑
氧代双苯磺酰肼的一种或两种的组合物做为发泡剂，减小了氧化铝对橡塑材料硬度以及柔韧度的影响。
[0019]优选的，所述防老剂采用防老剂MB和防老剂4020的一种或两种的组合物。
[0020]通过采用上述技术方案，采用防老剂MB和防老剂4020的一种或两种的组合物作为防老剂，能够防护橡塑材料因为荧光、高热引起的老化，为制备的橡塑材料提供良好的防老化性能。
[0021]优选的，所述促进剂为二亚硝基五亚甲基四胺、二丁基二硫代氨基甲酸锌的一种或两种的组合物。
[0022]通过采用上述技术方案，采用由二亚硝基五亚甲基四胺、二丁基二硫代氨基甲酸锌的一种或两种的组合物作为促进剂，能够促进材料的交联反应，改善材料的加工性能、物理性能和耐老化性，从而提高材料的性能和稳定性。
[0023]优选的，所述增塑剂采用钴钛菁、烷基苯磺酸钠的一种或两种的组合物。
[0024]通过采用上述技术方案，采用钴钛菁、烷基苯磺酸钠的一种或两种的组合物作为橡塑材料的增塑剂，。
[0025]第二方面，本申请提供一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料的制备方法，采用如下的技术方案：一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料的制备方法，包括以下步骤：S1 将按所需重量份称取的丁腈橡胶和聚氯乙烯放入密炼机进行密炼，密炼2
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5分钟后，再加入按所需重量份称取的低烟阻燃剂、增塑剂以及防老剂，得到一号胶；S2 将所述一号胶倒入开炼机，完全薄通两次，降温后投自动摆料架翻胶200
‑
300秒后切片，冷却得到一号胶片，待用；S3 将所述一号胶片投入开炼机，压热包辊后加入按所需重量份称取的促进剂和发泡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低烟高阻燃丁晴橡塑材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：丁腈橡胶30
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40份、聚氯乙烯30
‑
40份、增塑剂20
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30份、低烟阻燃剂15
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20份、防老剂1
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3份、发泡剂10
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12份、促进剂1
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3份；所述低烟阻燃剂由硅烷偶联剂、四苯基卟啉以及硅酸二铝按照（3
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7）:（4
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10）:（4
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10）的重量比例构成。2.根据权利要求1所述的低烟高阻燃丁晴橡塑材料，其特征在于：所述低烟阻燃剂由硅烷偶联剂、四苯基卟啉以及硅酸二铝按5:7:7的重量比例构成。3.根据权利要求2所述的低烟高阻燃丁晴橡塑材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂采用3
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甲基丙烯基三异氰酸酯硅烷。4.根据权利要求1所述的低烟高阻燃丁晴橡塑材料，其特征在于：所述发泡剂采用碳酸氢钠、4,4'
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氧代双苯磺酰肼的一种或两种的组合物。5.根据权利要求1所述的低烟高阻燃丁晴橡塑材料，其特征在于：所述防老剂采用防老剂MB和防老剂4020的一种或两种的组合物。6.根据权利要求1所述的低烟高阻燃丁晴橡塑材料，其特征在于：所述促进剂为二亚硝基五亚甲基四胺、二丁基二硫代氨基甲酸锌的一种或两种的组合物。7.根据权利要求1所述的低烟高阻燃丁晴橡塑材料，其特征在于：所述增塑剂采用钴钛菁、烷基苯磺酸钠的一种或两种的组合物。8.一种权利要求1
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7任一项所述低烟高阻燃丁晴橡塑材料的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵浩辰，赵际伟，刘福亚，李灏元，肖春林，
申请(专利权)人：山东施博格特种橡塑材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：