本發(fā)明涉及一種防火膠管的配方及制備方法，屬于防火膠管制備領域。
背景技術：
阻燃劑是以提高材料抗燃性，即阻止材料被燃燒和抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?。由于橡膠材料大多數(shù)為高分子材料，為了便于生產(chǎn)，在制作配方時都需要放入大量的易燃的油品，以便降低橡膠硬度，這樣一來橡膠就成為易燃的物品。隨著工業(yè)發(fā)展，橡膠阻燃的要求隨之提高，并且更加注重環(huán)保與生態(tài)安全，目前市場上阻燃劑品種繁多，按阻燃元素可分為鹵素、磷素、氯素、硅系、銻系、硼系、鉬系，傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑因其燃燒時產(chǎn)生的有毒鹵化氣體及煙霧會對人體造成二次傷害，尤其是產(chǎn)生的二噁英，有致癌作用。無鹵阻燃劑中，氫氧化鋁、氫氧化鎂、聚磷酸銨是一重要的阻燃劑，在橡膠中應用廣泛，但由于聚磷酸銨自身化學結構，其吸濕性強，在橡膠硫化過程中，會使橡膠發(fā)泡，有氣孔，同時還會影響橡膠硫化，降低橡膠的機械強度。氫氧化鋁、氫氧化鎂添加到橡膠中去，受熱會分解釋放水，帶走大量熱氣，從而降低著火點起到阻燃效果。一般情況，需要200至300份，即使這樣還較難達到UL94-V0級別。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于：提供一種無鹵素阻燃橡膠膠管的配方及制備方法，以解決傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑因其燃燒時產(chǎn)生的有毒鹵化氣體及煙霧會對人體造成二次傷害，而現(xiàn)有的無鹵阻燃劑均不適用于阻燃橡膠膠管制備的問題。
為解決上述問題，擬采用這樣一種無鹵素阻燃橡膠膠管配方，其主要是由如下重量份的原料組成：
三元乙丙橡膠30～100份、氧化鋅3～8份、硬脂酸0.5～2份、化學防老劑1～5份、補強劑30～90份、增塑劑5～45份、硫化劑1～10份和阻燃劑10～90份。
最佳地，前述無鹵素阻燃橡膠膠管配方由如下重量份的原料制備而成：三元乙丙橡膠100份、氧化鋅5份、硬脂酸1份、化學防老劑2份、補強劑50份、增塑劑20份、硫化劑6份，阻燃劑50份。
前述無鹵素阻燃橡膠膠管配方中用到的氧化鋅為納米氧化鋅，粒徑較普通間接法氧化鋅更小，活性更強，在橡膠中分散更均勻，物理性能更好；
前述無鹵素阻燃橡膠膠管配方中用到的化學防老劑為喹啉類防老劑，喹啉類耐熱氧效果較好，對硫化速度和物理性能影響較小，優(yōu)選2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體；
前述無鹵素阻燃橡膠膠管配方中用到的補強劑為N550炭黑，增加橡膠的硬度和物理性能。增塑劑選用石蠟油，和三元乙丙橡膠相容性好，改善工藝條件并調整硬度；
前述無鹵素阻燃橡膠膠管配方中硫化劑選用硫磺，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺，2-巰醇基苯并噻唑，二正丁基二硫代氨基甲酸鋅，二硫化四甲基秋蘭姆，由于硫化促進劑在三元乙丙橡膠中的溶解度低，借鑒多種少量原則；次磺酰胺類促進劑為后效性促進劑，較少地避免了膠料在硫化的過程的硫化返原現(xiàn)象，并且提升硫化速度，保證了硫化過程的效率和質量；
前述無鹵素阻燃橡膠膠管配方中阻燃劑由紅磷、三氧化二磷、氧化鉬、氧化化二銻、聚磷酸銨、納米碳酸鈣、碳酸鈣晶須、乙烯基三乙氧基硅烷、聚乙烯蠟復配組成。磷系復合體系阻燃性強，無鹵素并環(huán)保，煙、磷氣體釋放量更低、在橡膠材料中添加量少，保證了較高的含膠率，對橡膠的物理性能影響較小。
上述無鹵素阻燃橡膠膠管的制備方法如下：
按上述配方將原料稱量好待用，采用密煉機混煉，混煉分兩段：
①生膠、氧化鋅、硬脂酸、化學防老劑一次性投入密煉室中，在密煉機中塑煉50—60秒；
②生膠塑煉完成后，將補強劑、阻燃劑投入密煉室中，而后，使膠料在密煉機中混煉；
③膠料在密煉室混煉溫度達到88-92℃時，將增塑劑加入密煉室中；
④繼續(xù)混煉至140℃排膠，下片冷卻至室溫；
⑤將冷卻至室溫的膠片投入密煉機中，當膠料溫度升至93℃時，將硫化劑加入密煉室中，壓栓30秒，提上頂栓中位提起防塵罩，清掃堆積在上頂栓上的硫化劑，清掃完成后，使膠料繼續(xù)混煉，當密煉室內的膠料溫度達到100℃時，按轉子停止開關，提起上頂栓和防塵罩，按傾斜開關讓密煉室翻轉到位后，按密煉機轉子運轉開關，將膠料排到膠車中；
⑥將膠料放至開煉機上，壓片，冷卻，裝至儲存器具中。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，主要優(yōu)點是通過多種無鹵素阻燃劑的復配，克服傳統(tǒng)阻燃橡膠，含鹵素，阻燃劑添加量大，低效的缺點。通過該配方及方法制備的高效無鹵素阻燃橡膠膠管能滿足120℃的工作溫度要求，短期150℃亦可滿足，阻燃效果能夠達到GB/T 10707-2008中垂直燃燒法的FV-0等級，同時橡膠的硬度、拉伸強度、扯斷伸長率、撕裂強度、耐熱老化、耐臭氧老化、耐低溫均符合各個主機廠的通用要求。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將通過實驗例和實施例對本發(fā)明作進一步地詳細描述，
實驗例：
原料見下表：按如下實施例配比進行組方和制取橡膠膠管，并按下表所述條件測試其制得橡膠膠管的性能(單位：千克)
由上表可以看到，試樣四配方性能滿足標準要求并且阻燃等級達到FV-0級，并且綜合性能成本水平最佳。
試樣的制備方法如下(各試樣除原料配比不同外，其他制備條件均相同)：
按上表配方將原料稱量好待用，采用密煉機混煉，混煉分兩段：
①生膠、氧化鋅、硬脂酸、化學防老劑一次性投入密煉室中，在密煉機中塑煉50—60秒；
②生膠塑煉完成后，將補強劑、阻燃劑投入密煉室中，而后，使膠料在密煉機中混煉；
③膠料在密煉室混煉溫度達到88-92℃時，將增塑劑加入密煉室中；
④繼續(xù)混煉至140℃排膠，下片冷卻至室溫；
⑤將冷卻至室溫的膠片投入密煉機中，當膠料溫度升至93℃時，將硫化劑加入密煉室中，壓栓30秒，提上頂栓中位提起防塵罩，清掃堆積在上頂栓上的硫化劑，清掃完成后，使膠料繼續(xù)混煉，當密煉室內的膠料溫度達到100℃時，按轉子停止開關，提起上頂栓和防塵罩，按傾斜開關讓密煉室翻轉到位后，按密煉機轉子運轉開關，將膠料排到膠車中；
⑥將膠料放至開煉機上，壓片，冷卻，裝至儲存器具中。
實施例1：
本實施例提供一種無鹵素阻燃橡膠膠管配方，其主要是由如下重量份的原料組成：
三元乙丙橡膠100份、納米氧化鋅5份、硬脂酸1份、化學防老劑2份、補強劑50份、增塑劑20份、硫化劑6份和阻燃劑50份。
其中，化學防老劑為2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體，補強劑為N550炭黑，增塑劑為石蠟油，硫化劑為硫磺，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺，2-巰醇基苯并噻唑，二正丁基二硫代氨基甲酸鋅和二硫化四甲基秋蘭姆，阻燃劑由紅磷、三氧化二磷、氧化鉬、氧化化二銻、聚磷酸銨、納米碳酸鈣、碳酸鈣晶須、乙烯基三乙氧基硅烷、聚乙烯蠟復配組成。
實施例2：
本實施例提供一種無鹵素阻燃橡膠膠管配方，其主要是由如下重量份的原料組成：
三元乙丙橡膠50份、納米氧化鋅4份、硬脂酸1.5份、化學防老劑3份、補強劑50份、增塑劑30份、硫化劑8份和阻燃劑30份。
其中，化學防老劑為2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體，補強劑為N550炭黑，增塑劑為石蠟油，硫化劑為硫磺，N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺，2-巰醇基苯并噻唑，二正丁基二硫代氨基甲酸鋅和二硫化四甲基秋蘭姆，阻燃劑由紅磷、三氧化二磷、氧化鉬、氧化化二銻、聚磷酸銨、納米碳酸鈣、碳酸鈣晶須、乙烯基三乙氧基硅烷、聚乙烯蠟復配組成。