本發(fā)明涉及一種三元乙丙橡膠料，尤其涉及一種三元乙丙橡膠低煙無(wú)鹵阻燃軟膠料。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，傳統(tǒng)的含鹵素膠料因其燃燒發(fā)煙量大，產(chǎn)生有毒致癌物質(zhì)等，已逐步被無(wú)鹵低煙膠料所取代?，F(xiàn)有的無(wú)鹵低煙膠料主要是三元乙丙橡膠添加氫氧化鋁、氫氧化鎂等無(wú)機(jī)阻燃劑，但要想達(dá)到較好的阻燃效果需要至少添加到60%以上，這樣就大大降低了膠料的機(jī)械性能，影響擠出性能，并且硬度比較高。而且用于電線電纜上很難達(dá)到VW-1垂直燃燒試驗(yàn)。

因此，如何開(kāi)發(fā)一種硬度低，阻燃性能好，能達(dá)到UL94-V0級(jí)垂直燃燒試驗(yàn)，并且用于電線電纜上符合UL1581標(biāo)準(zhǔn)的VW-1垂直燃燒實(shí)驗(yàn)要求的無(wú)鹵低煙膠料是本發(fā)明研究的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種機(jī)械性能好，阻燃性能高的無(wú)鹵低煙膠料，其目的是解決現(xiàn)有低煙無(wú)鹵膠料阻燃劑添加量大，硬度高，自熄性能差的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種三元乙丙橡膠低煙無(wú)鹵阻燃軟膠料，由下列重量份的原料制成 ：三元乙丙橡膠100份、無(wú)機(jī)阻燃劑80-100份、磷氮阻燃劑20-30份、協(xié)效阻燃劑15-25份。

上述方案中，所述無(wú)機(jī)阻燃劑選自氫氧化鋁和/或氫氧化鎂。

上述方案中，所述磷氮阻燃劑選自下列材料的一種或多種：聚磷酸銨、微膠囊化聚磷酸銨、三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽、氰尿酸三聚氰胺、聚三聚氰胺磷酸鹽、無(wú)機(jī)次磷酸鋁、有機(jī)次磷酸鋁，磷酸三苯酯，季戊四醇磷酸酯。

上述方案中，所述協(xié)效阻燃劑選自硼酸鋅和/或微膠囊化紅磷。

上述方案中，原料配方還包含15-20份的增塑劑、2-3份的抗氧劑、2份氧化鋅、3份改性劑、1份硬脂酸、1.5份硅酮粉、2.5份炭黑、1份硫化劑、2-3份硫化促進(jìn)劑。

上述方案中，所述增塑劑選自下列材料的一種或多種：石蠟油、汽缸油、磷酸三甲苯酯。

上述方案中，所述抗氧劑選自下列材料的一種或多種：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯、2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體、2-巰基苯并咪唑。

上述方案中，所述改性劑選自下列材料的一種或多種：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑。

上述方案中所述硫化劑選自下列材料的一種或多種：硫磺、過(guò)氧化物、金屬氧化物。

上述方案中，所述硫化促進(jìn)劑選自下列材料的一種或多種：二乙基二硫代氨基甲酸鋅、六硫化(四硫化)雙五甲撐秋蘭姆、二硫化二苯駢噻唑。

按照上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明通過(guò)添加磷氮阻燃劑、協(xié)效阻燃劑與無(wú)機(jī)阻燃劑復(fù)配，降低了無(wú)機(jī)阻燃劑的添加量，從而使硬度降低而又提高了阻燃性能，使其具有較好的自熄性；解決了因只添加無(wú)機(jī)阻燃劑，需要量大，機(jī)械性能差，硬度高，擠出性能差，難以達(dá)到VW-1級(jí)垂直燃燒試驗(yàn)等問(wèn)題。本發(fā)明對(duì)對(duì)整個(gè)配方的阻燃性能，機(jī)械性能進(jìn)行進(jìn)行綜合考慮，其拉伸強(qiáng)度大于12MPa，斷裂伸長(zhǎng)率大于500%，邵氏A硬度小于70，LOI大于等于30%，能達(dá)到UL94-V0級(jí)垂直燃燒試驗(yàn)，用于生產(chǎn)電線電纜后能通過(guò)VW-1垂直燃燒實(shí)驗(yàn)，是一種綜合性能好的一種三元乙丙橡膠低煙無(wú)鹵阻燃軟膠料，廣泛應(yīng)用于電線電纜、密封圈等阻燃場(chǎng)所。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：一種三元乙丙橡膠低煙無(wú)鹵阻燃軟膠料，由下列重量份的原料制成 ：三元乙丙橡膠100份、氫氧化鋁50份、氫氧化鎂50份、微膠囊化聚磷酸銨20份、微膠囊化紅磷15份。

實(shí)施例2：一種三元乙丙橡膠低煙無(wú)鹵阻燃軟膠料，由下列重量份的原料制成 ：三元乙丙橡膠100份、氫氧化鎂80份、硼酸鋅15份、磷酸三苯酯15份，季戊四醇磷酸酯15份、硼酸鋅10份、微膠囊化紅磷15份。

實(shí)施例 3：一種三元乙丙橡膠低煙無(wú)鹵阻燃軟膠料，由下列重量份的原料制成 ：三元乙丙橡膠100份、無(wú)機(jī)阻燃劑100份、磷氮阻燃劑20份、協(xié)效阻燃劑20份、增塑劑16份、抗氧劑2.5份、氧化鋅2份、改性劑3份、硬脂酸1份、硅酮粉1.5份、炭黑2.5份、硫磺1份、硫化促進(jìn)劑2份。

所述無(wú)機(jī)阻燃劑為氫氧化鋁。

所述磷氮阻燃劑為三聚氰胺5份、聚磷酸銨15份。

所述協(xié)效阻燃劑為微膠囊化紅磷5份、硼酸鋅15份。

所述增塑劑為石蠟油3份、汽缸油3份、磷酸三甲苯酯10份。

所述抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、硫代二丙酸二硬脂醇酯0.5份、2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體1份、2-巰基苯并咪唑0.5。

所述改性劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份、聚硅氧烷1份、鈦酸酯偶聯(lián)劑1份。

所述硫化促進(jìn)劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅0.5份、六硫化(四硫化)雙五甲撐秋蘭姆0.8份、二硫化二苯駢噻唑0.7份。

按照實(shí)施例3的原料配比，先將生膠基體在加熱型開(kāi)放式煉膠機(jī)上混煉均勻，輥溫控制在90℃左右，然后在開(kāi)放式煉膠機(jī)上將輥距調(diào)為0.2mm以下薄通3-5次，然后加大輥距到3mm左右后包輥加料。按比例依次加入阻燃劑、增塑劑、改性劑、抗氧劑、炭黑及其他助劑、硫化促進(jìn)劑、硫磺混煉，輥溫度控制在40-50℃，混煉30min左右。將混勻停放后的膠料用開(kāi)放式煉膠機(jī)充分熱煉預(yù)熱后加入單螺桿擠出機(jī)，控制螺桿機(jī)頭65-70℃，機(jī)身60-65℃，口模溫度為90-95℃，設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速為40r/Min使其連續(xù)擠出，并在175-200℃熱空氣下連續(xù)硫化。

下表1為實(shí)施例3制得無(wú)鹵低煙膠料的技術(shù)指標(biāo)：

表1

實(shí)施例4：一種三元乙丙橡膠低煙無(wú)鹵阻燃軟膠料，由下列重量份的原料制成 ：三元乙丙橡膠100份、無(wú)機(jī)阻燃劑100份、磷氮阻燃劑20份、協(xié)效阻燃劑15份、增塑劑15份、抗氧劑2份、氧化鋅2份、改性劑3份、硬脂酸1份、硅酮粉1.5份、炭黑2.5份、硫化劑1份、硫化促進(jìn)劑3份。

所述無(wú)機(jī)阻燃劑為氫氧化鋁80份，氫氧化鎂20份。

所述磷氮阻燃劑為氰尿酸三聚氰胺5份、聚磷酸銨10份、無(wú)機(jī)次磷酸鋁5份。

所述協(xié)效阻燃劑為硼酸鋅15份。

所述增塑劑為石蠟油3份、磷酸三甲苯酯12份。

所述抗氧劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯0.5份、2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體1份、2-巰基苯并咪唑0.5份。

所述改性劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份。

所述硫化劑為N，N’-間苯撐雙馬來(lái)酰亞胺1份。

所述硫化促進(jìn)劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅1.5份、二硫化二苯駢噻唑1.5份。按照實(shí)施例4的原料配比，先將生膠基體、阻燃劑、增塑劑、改性劑、抗氧劑、炭黑及其他助劑依次按配比投入混煉室加壓混煉約10min，排膠溫度控制在80-90℃，然后在開(kāi)放式煉膠機(jī)上加入硫化促進(jìn)劑和硫化劑混煉，輥溫度控制在40-50℃，混煉30min左右。將膠料停放后加入單螺桿擠出機(jī)，機(jī)頭65-70℃，機(jī)身60-65℃，口模溫度為90-95℃，設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速為30r/Min使其連續(xù)擠出，并在175-200℃熱空氣下連續(xù)硫化。

下表2為實(shí)施例4制得無(wú)鹵低煙膠料的技術(shù)指標(biāo)。

表2

實(shí)施例 5：一種三元乙丙橡膠低煙無(wú)鹵阻燃軟膠料，由下列重量份的原料制成 ：三元乙丙橡膠100份、無(wú)機(jī)阻燃劑80份、磷氮阻燃劑30份、協(xié)效阻燃劑25份、增塑劑20份、抗氧劑3份、氧化鋅2份、改性劑3份、硬脂酸1份、硅酮粉1.5份、炭黑2.5份、硫化劑1份、硫化促進(jìn)劑3份。

所述無(wú)機(jī)阻燃劑為氫氧化鎂。

所述磷氮阻燃劑為三聚氰胺磷酸鹽10份、聚三聚氰胺磷酸鹽10份、有機(jī)次磷酸鋁10份。

所述協(xié)效阻燃劑為微膠囊化紅磷25份。

所述增塑劑為磷酸三甲苯酯20份。

所述抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯3份。

所述改性劑為聚硅氧烷1份、鈦酸酯偶聯(lián)劑2份。

所述硫化劑為過(guò)氧化二異丙苯1份。

所述硫化促進(jìn)劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅3份。

制備工藝同實(shí)施例4。

下表3為實(shí)施例5制得無(wú)鹵低煙膠料的技術(shù)指標(biāo)。

表3

在上述所有施例中，磷氮阻燃劑選自聚磷酸銨、微膠囊化聚磷酸銨、三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽、聚三聚氰胺磷酸鹽、無(wú)機(jī)次磷酸鋁、有機(jī)次磷酸鋁、磷酸三苯酯、季戊四醇磷酸酯替換其中的一種或兩種均能得到相同的性能。

以上所述是本發(fā)明的實(shí)施例，故凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。