CN102134332A

CN102134332A - 橡塑阻燃剂组合物、阻燃橡塑及其制备

Info

Publication number: CN102134332A
Application number: CN 201110098476
Authority: CN
Inventors: 方春平; 丁玉兰; 吴杰
Original assignee: JIANGSU ATE POLYMER MATERIALS CO Ltd
Current assignee: JIANGSU ATE POLYMER MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: CN102134332B

Abstract

本发明涉及一种阻燃性能优异的橡塑阻燃剂组合物、阻燃橡塑及其制备。该组合物包含对苯二甲酸金属盐、三氧化二锑、金属氢氧化物，其质量比为10-80∶0.5-10∶10-50，优选30-60∶2-6∶20-40。在经过包辊后的橡塑材料中首先加入对苯二甲酸金属盐，再加入金属氢氧化物，最后加入三氧化二锑混匀，再经过1-3天的停放后，加入1-3份硫磺、0.5-1.5份促进剂DM即得阻燃橡塑。该阻燃剂环保、无毒，橡塑材料阻燃效果好，且低烟，材料强度高，永久变形小，加工方便。

Description

橡塑阻燃剂组合物、阻燃橡塑及其制备

技术领域

本发明涉及橡塑阻燃剂组合物、阻燃橡塑及其制备。

背景技术

近年来国内合成橡胶需求量呈现出快速增长的态势，但其中大多数都是可燃或易燃胶种，由此带来了潜在的火灾危害性，给日常生活带来了诸多不便。因此，提高合成橡胶制品的阻燃性极其重要。

阻燃科学技术是为了适应社会安全生产和生活的需要，预防火灾发生，保护人民生命财产而发展起来的一门科学。阻燃剂是用于改善可燃易燃材料燃烧性能的特殊的化工助剂，广泛应用于各类材料的阻燃加工中。经过阻燃剂加工后的材料，在受到外界火源攻击时，能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播，从而达到阻燃的作用。

阻燃剂目前主要有有机和无机，卤素和非卤素。有机阻燃剂是一类含有溴、氮和磷元素的化合物，无机阻燃剂主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。国内阻燃剂的使用以有机阻燃剂为主，无机阻燃剂生产和消费量还较少，但近年来发展势头较好，市场潜力较大。阻燃剂中最常用的卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂无可比拟的高效性，但卤素类阻燃剂由于含有的卤素在燃烧时会产生大量有毒的浓烟，从而导致在发生火灾时人员逃生困难，此外对环境也造成很大的危害。随着人们环保、安全、健康意识的日益增强，世界各国开始把环保型阻燃剂作为研究开发和应用的重点。目前常用的阻燃剂有三氧化二锑、氢氧化物。然而，要达到理想的阻燃效果氢氧化物加入的量非常大，而大量添加氢氧化物会导致胶料性能明显下降，增加炼胶难度；三氧化二锑性能表现比较好，但是由于三氧化二锑的价格非常昂贵，且适用范围较窄，所以不能大范围的使用。

发明内容

本发明的目的之一就是要提供一种拥有阻燃性能优异同时其加入不会影响橡胶物理机械性能的环保型阻燃剂组合物。

本发明提供的阻燃剂组合物包含对苯二甲酸金属盐、三氧化二锑和金属氢氧化物，其质量比为10-80∶0.5-10∶10-50，优选30-60∶2-6∶20-40。

作为优选，对苯二甲酸金属盐选自对苯二甲酸钙、对苯二甲酸镁、对苯二甲酸锌、对苯二甲酸钾、对苯二甲酸钠、对苯二甲酸钡、对苯二甲酸铅、对苯二甲酸铝、对苯二甲酸铁或者它们的混合物。

作为优选，对苯二甲酸金属盐目数为1000-2000目。

作为优选，金属氢氧化物选自氢氧化铝、氢氧化镁或者它们的混合物。

作为优选，金属氢氧化物的目数为2000-2500目。

本发明的目的之二在于提供一种含有上述阻燃剂组合物阻燃橡胶。

本发明的目的之三在于提供一种阻燃橡塑的制备方法。在经过包辊后的100份(按重量计)橡塑材料中首先加入10-80份对苯二甲酸金属盐，再加入10-50份金属氢氧化物，最后加入0.5-10份三氧化二锑混匀，再经过1-3天的停放后，加入1-3份硫磺、0.5-1.5份促进剂DM即得成品。

本发明提供的阻燃剂环保、无毒，广泛应用于各种橡塑材料。本发明的阻燃剂加入橡塑材料后，橡塑材料阻燃效果好，且低烟，材料强度高，永久变形小，加工方便。

具体实施方式

现对本发明作进一步详细的说明。

在以下实施实例中，各个性能参数测定方法所依据的国家标准具体如下：氧指数按GB/T2046[1].2-2009测定，硬度按GB 3398.2-2008测定，拉伸强度按GB/T 1701-2001测定，伸长率按GB/T 1701-2001测定，永久变形按GB/T 7759-1996测定，烟密度按GB/T 8325.2-2008测定。

实施例1：丁苯橡胶(SBR1502，生胶，原氧指数＜20％)100份，经过包辊后，依次加入1000目的对苯二甲酸钙60份，2000目的氢氧化镁20份，三氧化二锑2份，混匀，停放1天，再加入硫磺1份，促进剂DM0.5份。

试样硫化条件：145℃×12min

性能测试结果：氧指数35％，硬度70，拉伸强度13.6Mpa，伸长率463.5％，永久变形40％，烟密度45.2。

实施例2：丁苯橡胶(SBR1502，生胶，原氧指数＜20％)100份，经过包辊后，依次加入1500目的对苯二甲酸镁50份，2300目的氢氧化铝30份，三氧化二锑3份，混匀，停放2天，再加入硫磺2份，促进剂DM1.5份。

试样硫化条件：145℃×12min

性能测试结果：氧指数36％，硬度69.5，拉伸强度13.8Mpa，伸长率467.2％，永久变形37％，烟密度43.2。

实施例3：三元乙丙橡胶100份，经过包辊后，依次加入2000目的对苯二甲酸钡40份，2400目的氢氧化镁10份，2400目的氢氧化铝10份，三氧化二锑4份，混匀，停放3天，再加入硫磺3份，促进剂DM1份。

试样硫化条件：170℃×12min

性能测试结果：氧指数36.2％，硬度75.5，拉伸强度13.1Mpa，伸长率320％，永久变形32.0％，烟密度44.5。

实施例4：三元乙丙橡胶100份，经过包辊后，依次加入1200目的对苯二甲酸钾30份，2500目的氢氧化镁30份，三氧化二锑5份，混匀，停放1天，再加入硫磺2份，促进剂DM1份。

试样硫化条件：170℃×12min

性能测试结果：氧指数36.7％，硬度74.5，拉伸强度13.4Mpa，伸长率325％，永久变形31.7％，烟密度42.5。

实施例5：顺丁橡胶100份，经过包辊后，依次加入1300目的对苯二甲酸锌45份，1300目的对苯二甲酸钙10份，2100目氢氧化镁35份，三氧化二锑6份，混匀，停放2天，再加入硫磺3份，促进剂DM1.5份。

试样硫化条件：145℃×12min

性能测试结果：氧指数37.6％，硬度65，拉伸强度16.5Mpa，伸长率330％，永久变形33.2％，烟密度41.2。

实施例6：顺丁橡胶100份，经过包辊后，依次加入1800目的对苯二甲酸钠20份，1800目的对苯二甲酸镁15份，1800目的对苯二甲酸钡10份，2200目的氢氧化镁20份，2200目的氢氧化铝15份，三氧化二锑5份，混匀，停放3天，再加入硫磺1份，促进剂DM0.5份。

试样硫化条件：145℃×12min

性能测试结果：氧指数35.4％，硬度66.5，拉伸强度17.0Mpa，伸长率345％，永久变形31.5％，烟密度43.5。

实施例7：丁基橡胶100份，经过包辊后，依次加入1200目的对苯二甲酸铅15份，1200目的对苯二甲酸钾20份，2300目的氢氧化镁40份，三氧化二锑4份，混匀，停放3天，再加入硫磺3份，促进剂DM 1份。

试样硫化条件：165℃×12min

性能测试结果：氧指数34.3％，硬度65，拉伸强度26.8Mpa，伸长率455％，永久变形24.5％，烟密度44.6。

实施例8：丁基橡胶100份，经过包辊后，依次加入2000目的对苯二甲酸铝20份，2000目的对苯二甲酸钙10份，2000目的对苯二甲酸钾10份，2200目的氢氧化铝40份，三氧化二锑3份，混匀，停放3天，再加入硫磺1份，促进剂DM 0.5份。

试样硫化条件：165℃×12min

性能测试结果：氧指数33.1％，硬度67，拉伸强度26.5Mpa，伸长率445％，永久变形24.3％，烟密度47.5。

实施例9：丁基橡胶100份，经过包辊后，依次加入1700目的对苯二甲酸镁5份，1700目的对苯二甲酸钙5份，2400目的氢氧化铝50份，三氧化二锑0.5份，混匀，停放3天，再加入硫磺1.5份，促进剂DM 0.8份。

试样硫化条件：165℃×12min

性能测试结果：氧指数31.5％，硬度67.8，拉伸强度25.1Mpa，伸长率430％，永久变形26.8％，烟密度45.8。

实施例10：丁苯橡胶(SBR1502，生胶，原氧指数＜20％)100份，经过包辊后，依次加入1500目对苯二甲酸铁10份，1500目对苯二甲酸镁45份，2100目的氢氧化镁10份，2100目的氢氧化铝30份，三氧化二锑6份，混匀，停放3天，再加入硫磺2份，促进剂DM1.5份。

试样硫化条件：145℃×12min

性能测试结果：氧指数38％，硬度73，拉伸强度13.0Mpa，伸长率459.3％，永久变形40.5％，烟密度42.8。

实施例11：丁苯橡胶(SBR1502，生胶，原氧指数＜20％)100份，经过包辊后，依次加入1900目对苯二甲酸铁15份，1900目对苯二甲酸镁45份，1900目的对苯二甲酸铁20份，2300目的氢氧化镁5份，2300目的氢氧化铝5份，三氧化二锑10份，混匀，停放3天，再加入硫磺2份，促进剂DM1.5份。

试样硫化条件：145℃×12min

性能测试结果：氧指数38.7％，硬度71.5，拉伸强度14.5Mpa，伸长率468.2％，永久变形40.2％，烟密度40.8。

实施例12：丁苯橡胶(SBR1502，生胶，原氧指数＜20％)100份，经过包辊后，加入2000目的氢氧化镁240份，混匀，停放1天，再加入硫磺1份，促进剂DM0.5份。

试样硫化条件：145℃×12min

性能测试结果：氧指数30％，硬度90，拉伸强度7.9Mpa，伸长率450％，永久变形60％，烟密度30.2。

实施例13：丁苯橡胶(SBR1502，生胶，原氧指数＜20％)100份，经过包辊后，加入三氧化二锑30份，混匀，停放1天，再加入硫磺1份，促进剂DM0.5份。

试样硫化条件：145℃×12min

性能测试结果：氧指数35.8％，硬度69.8，拉伸强度15.6Mpa，伸长率487.5％，永久变形45.5％，烟密度39.2。

实施例1-11是采用本发明阻燃剂加工制备的产品，实施例12与实施例13为采用目前常用的阻燃剂进行加工所得的结果。从性能测试结果可以看出，实施例12加入氢氧化物阻燃剂，首先，加入的量非常大，这样才有阻燃效果，其次，大量添加氢氧化物也会带来负面影响，会导致胶料性能明显下降，又会增加炼胶难度。而加入三氧化二锑，性能表现比较好，但是由于三氧化二锑的价格非常昂贵，且适用范围较窄，所以不能大范围的使用。

与实施例12相比，本发明氧指数、烟密度升高，因此阻燃效果更加优异；硬度变小，拉伸强度变大，永久变形变小，因此胶料性能提高。与实施13相比本发明基本能到达实施例13的阻燃性能和胶料性能，但是大大减少了三氧化二锑的使用量，扩大了使用范围。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种橡塑阻燃剂，其特征是：包含对苯二甲酸金属盐、三氧化二锑和金属氢氧化物。

2.如权利要求1所述的橡塑阻燃剂，其特征是：所述的苯二甲酸金属盐、三氧化二锑和金属氢氧化物的质量比为10-80∶0.5-10∶10-50。

3.如权利要求2所述的橡塑阻燃剂，其特征是：所述的苯二甲酸金属盐、三氧化二锑和金属氢氧化物的质量比为30-60∶2-6∶20-40。

4.如权利要求3所述的橡塑阻燃剂，其特征是：所述的对苯二甲酸金属盐选自对苯二甲酸钙、对苯二甲酸镁、对苯二甲酸锌、对苯二甲酸钾、对苯二甲酸钠、对苯二甲酸钡、对苯二甲酸铅、对苯二甲酸铝、对苯二甲酸铁或者它们的混合物。

5.如权利要求3所述的橡塑阻燃剂，其特征是：所述的金属氢氧化物选自氢氧化铝、氢氧化镁或者它们的混合物。

6.如权利要求3所述的橡塑阻燃剂，其特征是：所述的对苯二甲酸金属盐的目数为1000-2000目。

7.如权利要求3所述的橡塑阻燃剂，其特征是：所述的金属氢氧化物的目数为2000-2500目。

8.一种阻燃橡塑的制备方法，其特征是：在经过包辊后的橡塑材料中首先加入10-80份对苯二甲酸金属盐，再加入10-50份金属氢氧化物，最后加入0.5-10份三氧化二锑混匀，再经过1-3天的停放后，加入1-3份硫磺、0.5-1.5份促进剂DM。

9.如权利要求8所述制备方法制得的阻燃橡塑。