一種橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑及其制造 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中的鹵系阻燃劑雖然阻燃效率高、所需添加量少、對(duì)聚合物物理機(jī)械性 能影響小，但由于燃燒時(shí)會(huì)放出大量煙及有毒氣體，不利于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的人員逃生及財(cái)產(chǎn)的 搶救。所以隨著近年來人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，在很多工況條件下，鹵系阻燃劑的使用受到了 越來越多的限制。
[0003] 另外，現(xiàn)有技術(shù)中的磷氮系無鹵阻燃劑以磷、氮為主要成分，由于其不含鹵素，同 時(shí)，因含膨脹阻燃劑的聚合物在燃燒時(shí)，表面會(huì)形成碳質(zhì)泡沫碳層，能隔熱、隔氧、抑煙，并 能防止熔滴行為，所以該類阻燃劑已越來越受到人們重視，使其成為近年來發(fā)展較快的一 類阻燃劑。
[0004] 然而，雖然磷氮系阻燃劑有諸多以上優(yōu)點(diǎn)，但也存在很多如下問題： 首先膨脹型磷氮系阻燃劑必須具備酸源、碳源及氣源才可發(fā)揮最佳的作用。但目前集 酸源、碳源及氣源于一體的單分子阻燃劑非常少，況且這些阻燃劑僅對(duì)含特定基團(tuán)的高聚 物起作用，像對(duì)僅由碳?xì)湓亟M成的對(duì)乙丙橡膠效果非常差。因此其阻燃效率較低。
[0005] 其次，磷氮系阻燃劑的補(bǔ)強(qiáng)性差。由于是有機(jī)合成的阻燃劑，顆粒比較粗，這不像 金屬氫氧化物可以做的很細(xì)，甚至可以做到納米級(jí)。因此，相比較而言，磷氮系阻燃劑對(duì)聚 合物基體的物理機(jī)械性能影響比較大。
[0006] 目前無鹵阻燃乙丙橡膠雖然研宄的比較多，但高氧指數(shù)V0級(jí)低硬度的無鹵阻燃 乙丙橡膠的制備仍然是個(gè)難題。原因在于高效阻燃劑比較少，普通的金屬氫氧化物及磷氮 系阻燃劑必須填充很大量才可以實(shí)現(xiàn)阻燃，而填充量大必然導(dǎo)致硬度比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種有三種阻燃劑組 成的橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑，其能夠充分發(fā)揮三種阻燃劑彼此的協(xié)同效應(yīng)，提高成碳率 及成碳穩(wěn)定性，顯著提高了阻燃效率，從而實(shí)現(xiàn)在保證阻燃性能的前提下盡可能降低總阻 燃劑的用量，以獲得較低的硬度較好的物理機(jī)械性能及加工性能。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑包括 以下質(zhì)量份的各組分： 硼酸三聚氰胺 40-60份； 三聚氰胺正磷酸鹽 30-40份； 硼酸鎂 10-20份。
[0009] 優(yōu)選的技術(shù)方案，所述橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑中各組分和各組分的質(zhì)量份如 下： 硼酸三聚氰胺 45-55份； 三聚氰胺正磷酸鹽 33-37份； 硼酸鎂 13-17份。
[0010] 進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑中各組分和各組分的質(zhì)量份如 下： 硼酸三聚氰胺 50份； 三聚氰胺正磷酸鹽 35份； 硼酸鎂 15份。
[0011] 本發(fā)明還提供一種以上橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑的制作方法，分別將硼酸三聚氰 胺、三聚氰胺正磷酸鹽和硼酸鎂按照各自上述的質(zhì)量份進(jìn)行稱重后加入高速混料機(jī)中混合 15-20分鐘，即制得所述對(duì)應(yīng)的橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑。
[0012] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為：本本發(fā)明的阻燃劑用于乙丙橡膠中，具有 填充分?jǐn)?shù)少，氧指數(shù)大，垂直燃燒等級(jí)高，煙密度小的優(yōu)點(diǎn)，該阻燃劑可以制備硬度小于50 度的低硬度無鹵阻燃乙丙橡膠材料。同時(shí)由于是白色粉末，無炭黑、紅磷等，便于制備彩色 阻燃橡膠。
[0013] 另外，本發(fā)明是采用三種阻燃劑復(fù)配，充分發(fā)揮了彼此的協(xié)同效應(yīng)，提高了成碳率 和成碳穩(wěn)定性，顯著提高了阻燃效率，從而實(shí)現(xiàn)在保證阻燃性能的前提下盡可能降低總阻 燃劑的用量，以獲得較低的硬度較好的物理機(jī)械性能及加工性能。由于該復(fù)合阻燃劑的阻 燃效率高，在乙丙橡膠中可以在較低的填充量就可獲得較好的阻燃性能，因此可以用它制 備性能優(yōu)異的無鹵阻燃乙丙橡膠材料，尤其是可以用其制作低硬度的無鹵阻燃乙丙橡膠材 料。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)本 發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此 外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0015] 實(shí)施例1，本發(fā)明一種橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑可以根據(jù)以下方法制得： 分別使用稱量工具稱取MB (硼酸三聚氰胺）50千克，MP (三聚氰胺正磷酸鹽）35千克， 硼酸鎂15千克倒入高速混料機(jī)中混合15-20分鐘，即得到乙丙橡膠專用高效阻燃劑100千 克。
[0016] 實(shí)施例2,橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑在EPDM(三元乙丙橡膠）中的應(yīng)用如下， 首先將乙丙橡膠包輥后，依次加入氧化鋅、硬脂酸、炭黑和本發(fā)明的復(fù)合阻燃劑，再加 硫與促進(jìn)劑；最后進(jìn)行硫化。所述硫化條件為：溫度為180攝氏度，硫化時(shí)間長(zhǎng)度為10分 鐘；壓強(qiáng)為15Mpa。
[0017] 我們根據(jù)測(cè)試依據(jù)(硬度，GB/T 531-2009 ;拉伸強(qiáng)度，GB/T 528-2009;氧指數(shù)及 垂直燃燒，GB/T 10707-2008)對(duì)加入了本發(fā)明橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑的EPDM進(jìn)行測(cè)試， 得到以下結(jié)果：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑，其特征在于，其各組分和各組分的質(zhì)量份如下： 硼酸三聚氰胺 40-60份； 三聚氰胺正磷酸鹽 30-40份； 硼酸鎂 10-20份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑，其特征在于，所述橡膠專用 無鹵復(fù)合阻燃劑中各組分和各組分的質(zhì)量份如下： 硼酸三聚氰胺 45-55份； 三聚氰胺正磷酸鹽 33-37份； 硼酸鎂 13-17份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑，其特征在于，所述橡膠專用 無鹵復(fù)合阻燃劑中各組分和各組分的質(zhì)量份如下： 硼酸三聚氰胺 50份； 三聚氰胺正磷酸鹽 35份； 硼酸鎂 15份。
4. 一種根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意之一所述橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑的制作方法，其 特征在于，分別將硼酸三聚氰胺、三聚氰胺正磷酸鹽和硼酸鎂按照各自所述的質(zhì)量份進(jìn)行 稱重后加入高速混料機(jī)中混合15-20分鐘，即制得所述對(duì)應(yīng)的橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橡膠專用無鹵復(fù)合阻燃劑,其包括的各組分和各組分按照質(zhì)量份為：硼酸三聚氰胺40-60份；三聚氰胺正磷酸鹽30-40份；硼酸鎂10-20份。本發(fā)明是采用三種阻燃劑復(fù)配，充分發(fā)揮了彼此的協(xié)同效應(yīng)，提高了成碳率和成碳穩(wěn)定性，顯著提高了阻燃效率，從而實(shí)現(xiàn)在保證阻燃性能的前提下盡可能降低總阻燃劑的用量，以獲得較低的硬度較好的物理機(jī)械性能及加工性能。由于該復(fù)合阻燃劑的阻燃效率高，在乙丙橡膠中可以在較低的填充量就可獲得較好的阻燃性能，因此可以用它制備性能優(yōu)異的無鹵阻燃乙丙橡膠材料，尤其是可以用其制作低硬度的無鹵阻燃乙丙橡膠材料。
【IPC分類】C08K5-3492, C08L23-16, C08K3-38
【公開號(hào)】CN104650383
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410806091
【發(fā)明人】李云龍, 賀春江
【申請(qǐng)人】上海懋通實(shí)業(yè)有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日