專利名稱：一種低煙阻燃型熱塑性硫化膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性硫化膠及其制備方法，特別是一種低煙阻燃型熱塑性硫化 膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱塑性硫化膠是一種采用動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)制備的共混型熱塑性彈性體，具有硬度范 圍大、使用溫度范圍廣、性能優(yōu)異、免硫化、成型工藝簡(jiǎn)單、可反復(fù)回收使用等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛 應(yīng)用于汽車、建筑、電子電氣、消費(fèi)用品、醫(yī)療用品等方面。阻燃型熱塑性硫化膠，是指在熱 塑性硫化膠中加入阻燃劑，使熱塑性硫化膠達(dá)到一定的阻燃級(jí)別。阻燃劑的加入方法，通常 可以分為兩種，一種是在動(dòng)態(tài)硫化之前加入，一種是在動(dòng)態(tài)硫化之后加入。在動(dòng)態(tài)硫化之前加入阻燃劑是一種比較常用的方法，如專利CN1542042A在動(dòng)態(tài) 硫化之前加入溴化物/三氧化二銻體系，專利CN1546561A在動(dòng)態(tài)硫化之前加入氫氧化 鎂/紅磷體系，專利CN101205338A、CN101597409A在動(dòng)態(tài)硫化之前加入聚磷酸銨等，專利 CN101597409A、CN10105(^90A在動(dòng)態(tài)硫化之前加入復(fù)合型或復(fù)配無鹵阻燃劑。由于熱塑 性硫化膠在制備過程中涉及到交聯(lián)反應(yīng)和分散、分布過程，需要經(jīng)過一個(gè)強(qiáng)剪切、強(qiáng)分散作 用，而阻燃劑在受到強(qiáng)剪切力的作用下會(huì)產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，溴化物會(huì)產(chǎn)生溴化氫，磷系阻燃 劑會(huì)產(chǎn)生磷化氫等，對(duì)后續(xù)的交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生不可避免的影響，致使交聯(lián)反應(yīng)不完全或交聯(lián) 度不高。在動(dòng)態(tài)硫化之前加入阻燃劑的不足之處，專利CN1884349A給出了明確的指出，并 提出了在動(dòng)態(tài)硫化之后加入阻燃劑的方法，此時(shí)交聯(lián)反應(yīng)已完成，阻燃劑主要分散在熱塑 性連續(xù)相。眾所周知，在熱塑性硫化膠中，呈分散相的硫化橡膠占大部分，熱塑性連續(xù)相占 小部分，而在動(dòng)態(tài)硫化之后加入阻燃劑，由于橡膠的交聯(lián)反應(yīng)已經(jīng)完成，全部阻燃劑會(huì)分散 在小部分的熱塑性連續(xù)相中，一方面會(huì)導(dǎo)致熱塑性硫化膠的性能下降，另一方面，占熱塑性 硫化膠大部分的橡膠相中不存在阻燃劑，會(huì)成為阻燃熱塑性硫化膠的缺陷點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服以上技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種低煙阻燃熱塑性硫化膠及其制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
本發(fā)明的組分包括塑料、橡膠、增塑劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑、加工助劑和阻燃 劑，其特征在于組分還包括了金屬氫氧化物功能阻燃劑。該金屬氫氧化物功能阻燃劑既可 作阻燃劑使用，亦可中和溴系阻燃劑在動(dòng)態(tài)硫化的過程中由于受到高剪切、高混合作用而 釋放出的微量溴化氫或其它酸性的物質(zhì)，避免此類物質(zhì)對(duì)后續(xù)的交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的抑制作用 及后續(xù)加工中酸性物質(zhì)對(duì)金屬設(shè)備和模具的腐蝕。本發(fā)明的組分重量份數(shù)為
塑料20-80份，橡膠80-20份，增塑劑5-240份，阻燃劑10-250份，金屬氫氧化物功能 阻燃劑1-50份，交聯(lián)劑1-30份，交聯(lián)促進(jìn)劑1-30份，穩(wěn)定劑0. 2-10份，加工助劑0-10份。所述的金屬氫氧化物功能阻燃劑包括氫氧化鋁或氫氧化鎂。優(yōu)選氫氧化鎂，其中，氫氧化鎂的選擇可包括很多種類和規(guī)格，以氫氧化鎂粉體粒徑大于1250目，粒徑分布參數(shù) δ (D75/D25)小于4為佳。所述的阻燃劑是指溴系阻燃體系，包括溴化物和協(xié)效劑，其中所述的溴化物包括 十溴聯(lián)苯醚、六溴環(huán)十二烷或十溴二苯乙烷；所述的協(xié)效劑包括三氧化二銻、五氧化二銻或 銻酸鹽。所述的塑料是聚丙烯，所述的聚丙烯包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、無規(guī)共聚聚丙 烯中的一種或幾種。優(yōu)選均聚聚丙烯和無規(guī)共聚聚丙烯混合物、共聚聚丙烯和無規(guī)共聚聚 丙烯混合物。添加無規(guī)聚丙烯可以使熱塑性硫化膠具有更大的伸長(zhǎng)率和更低的硬度，從而 彌補(bǔ)阻燃熱塑性硫化膠由于添加大量的阻燃劑而帶來的伸長(zhǎng)率的降低和硬度的增加。所述的橡膠是指乙丙橡膠，包括三元乙丙橡膠、四元乙丙橡膠或它們的混合物。 其中，三元乙丙橡膠由乙烯、丙烯和非共軛二烯組成，其中非共軛二烯包括乙叉降冰片烯、 乙烯降冰片烯、雙環(huán)戊二烯、丁二烯、己二烯、辛二烯，其重量含量是三元乙丙橡膠重量的 1-10%。四元乙丙橡膠是在三元乙丙橡膠的基礎(chǔ)上引入第四種單體，第四種單體包括乙叉降 冰片烯、乙烯降冰片烯、降冰片烯、降冰片二烯、雙環(huán)戊二烯、丁二烯、丁烯、己二烯、己烯、辛 二烯、辛烯。第四種單體可以是單烯烴，也可以是二烯烴，其中優(yōu)選二烯烴，其重量含量是四 元乙丙橡膠重量的1-10%。添加四元乙丙橡膠可以使熱塑性硫化膠具有更加優(yōu)異的力學(xué)性 能和加工性能。所述的增塑劑包括白礦油、石蠟油、環(huán)烷油、凡士林或它們的混合物。所述的交聯(lián)劑包括酚醛樹脂、溴化酚醛樹脂、過氧化二異丙苯、過氧化叔丁基異丙 苯、雙2，5-雙(叔丁基過氧化)二異丙苯、雙1，4-雙(叔丁基過氧化)二異丙苯、過氧化二苯 甲酰、2，5- 二甲基-2，5- (二叔丁基過氧化)己烷。所述的交聯(lián)促進(jìn)劑包括氯化亞錫、氯化亞鐵、氯化鋅、氧化鋅、三烯丙基氰脲酸酯、
三烯丙基異氰脲酸酯。所述的穩(wěn)定劑包括受阻胺類光穩(wěn)定劑、水楊酸酯類紫外線吸收劑、仲芳胺類防老 劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫酯類抗氧劑、酰胼類金屬離子鈍化劑或它們的 混合物。所述的加工助劑包括聚烯烴蠟、硬脂酸、硬脂酸鹽。本發(fā)明的硫化膠由以下方法制備
首先將一部分阻燃劑和全部功能阻燃劑混合組成阻燃劑A和橡膠進(jìn)行共混，然后分別 加入樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、加工助劑進(jìn)行熔融共混，再加入交聯(lián)劑、交聯(lián)促進(jìn)劑進(jìn)行動(dòng)態(tài)硫 化，動(dòng)態(tài)硫化完成之后再加入另一部分阻燃劑B進(jìn)行熔融共混，得到成品。其特色在于阻燃劑為兩段式加入，即動(dòng)態(tài)硫化之前加入一部分阻燃劑和全部功能 阻燃劑(阻燃劑Α)，動(dòng)態(tài)硫化之后加入剩下的另一部分阻燃劑(即阻燃劑B)。金屬氫氧化物 阻燃劑的重量含量為阻燃劑中溴化物的0.5-20%較好，優(yōu)選5-15%。其中，功能阻燃劑全部 在阻燃劑A中加入，阻燃劑在阻燃劑A和阻燃劑B中加入。阻燃劑A和阻燃劑B的加入比 例，可根據(jù)阻燃等級(jí)、力學(xué)性能、成本和環(huán)保要求等具體情況進(jìn)行調(diào)整，存在一個(gè)推薦值，如 下
權(quán)利要求
1.一種低煙阻燃熱塑性硫化膠，其組分包括塑料、橡膠、增塑劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)促進(jìn)劑、 穩(wěn)定劑、加工助劑和阻燃劑，其特征在于所述的硫化膠組分還包括金屬氫氧化物功能阻燃 劑。
2.如權(quán)利要求1所述的硫化膠，其特征在于所述的組分重量份數(shù)比為塑料20-80份，橡膠80-20份，增塑劑5-240份，阻燃劑10-250份，金屬氫氧化物功能 阻燃劑1-50份，交聯(lián)劑1-30份，交聯(lián)促進(jìn)劑1-30份，穩(wěn)定劑0. 2-10份，加工助劑0-10份。
3.如權(quán)利要求1所述的硫化膠，其特征在于所述的金屬氫氧化物功能阻燃劑是氫氧化鋁或氫氧化鎂。
4.如權(quán)利要求3所述的硫化膠，其特征在于所述的氫氧化鋁或氫氧化鎂粒徑大于 1250目，粒徑分布參數(shù)δ (D75/D25)小于4。
5.如權(quán)利要求1所述的硫化膠，其特征在于所述的阻燃劑是指溴系阻燃體系，包括溴 化物和協(xié)效劑，其中所述的溴化物選自十溴聯(lián)苯醚、六溴環(huán)十二烷或十溴二苯乙烷；所述的 協(xié)效劑選自三氧化二銻、五氧化二銻或銻酸鹽。
6.如權(quán)利要求所述的硫化膠，其特征在于所述金屬氫氧化物功能阻燃劑的重量含 量是所述阻燃劑中溴化物的5-15%。
7.如權(quán)利要求1所述的硫化膠，其特征在于所述的塑料是聚丙烯，所述的聚丙烯選自 均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、無規(guī)共聚聚丙烯中的一種或幾種。
8.如權(quán)利要求1所述的硫化膠，其特征在于所述的橡膠是乙丙橡膠，所述的乙丙橡膠 選自三元乙丙橡膠、四元乙丙橡膠或它們的混合物。
9.如權(quán)利要求8所述的硫化膠，其特征在于所述的三元乙丙橡膠由乙烯、丙烯和非共 軛二烯組成，所述的非共軛二烯選自乙叉降冰片烯、乙烯降冰片烯、雙環(huán)戊二烯、丁二烯、己 二烯、辛二烯，其重量含量是三元乙丙橡膠重量的1%-10% ；所述的四元乙丙橡膠是在三元乙丙橡膠的基礎(chǔ)上引入第四種單體，所述的第四種單體 包括乙叉降冰片烯、乙烯降冰片烯、降冰片烯、降冰片二烯、雙環(huán)戊二烯、丁二烯、丁烯、己二 烯、己烯、辛二烯或辛烯，其重量含量是四元乙丙橡膠重量的1%-10%。
10.如權(quán)利要求1所述的硫化膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟首先將一部分阻燃劑和全部功能阻燃劑混合組成阻燃劑A和橡膠進(jìn)行共混，然后分別 加入塑料、增塑劑、穩(wěn)定劑、加工助劑進(jìn)行熔融共混，再加入交聯(lián)劑、交聯(lián)促進(jìn)劑進(jìn)行動(dòng)態(tài)硫 化，動(dòng)態(tài)硫化完成之后再加入剩下的另一部分阻燃劑進(jìn)行熔融共混，得到成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低煙阻燃型熱塑性硫化膠及其制備方法。該硫化膠的組分包括塑料、橡膠、增塑劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑、加工助劑和阻燃劑，其特征在于組分還包括了金屬氫氧化物功能阻燃劑。制備方法的特色在于阻燃劑分兩段式加入，動(dòng)態(tài)硫化之前加入一部分阻燃劑和全部功能阻燃劑，動(dòng)態(tài)硫化之后加入另一部分阻燃劑。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明避免了阻燃熱塑性硫化膠中缺陷的產(chǎn)生，使得產(chǎn)品的阻燃效率更高，相同阻燃等級(jí)下阻燃劑用量更少，使得力學(xué)性能下降幅度更小，且成本更低。
文檔編號(hào)C08L23/16GK102070836SQ201010614968
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者姜向新, 張春懷, 楊霄云, 王愛東, 肖鵬, 陶四平 申請(qǐng)人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 綿陽東方特種工程塑料有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司