CN103819823A - 一种电线电缆用三元乙丙无卤阻燃橡胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电线电缆用三元乙丙无卤阻燃橡胶，其原料按重量比包括：异戊二烯90-110份；三元乙丙橡胶100-200份；白炭黑3-7份；SEBS20-30份；TMT25-50份；纳米Mg（OH）25-15份。制备方法，包括如下如下步骤：（1）把SEBS放入磨粉机磨粒至100目；（2）将步骤1中的SEBS和其它配料一起放入搅拌机混合均匀；（3）高压聚合反应：反应釜温度100℃，抽真空，利用N2置换清空反应釜，通入步骤（2）原料，加入二元催化体系，快速反应生成成品；（4）将步骤3中的成品放入碾压机碾成薄片；（5）造粒：用造粒机将步骤4的成品加工成颗粒状；（6）冷却：在室温中冷却。本发明产品达到电缆所需的柔软物理性能的同时，还具有优良的阻燃化学性能。

Description

一种电线电缆用三元乙丙无卤阻燃橡胶
技术领域
本发明涉及橡胶领域，具体地涉及一种电线电缆用三元乙丙无卤阻燃橡胶。
背景技术
天然橡胶和合成橡胶都是可燃或易燃的，随着橡胶等高分子材料的广泛使用,特别是在建筑、交通、电子电器及日用制品等方面的大量使用,火灾的危险性和危害性大大增加。为降低危害性，出现了阻燃橡胶。现有的阻燃橡胶，通常可分为普通阻燃橡胶，低卤阻燃橡胶以及无卤阻燃橡胶，其中，卤系阻燃效果从大到小依次为I、Br、Cl、F。低卤阻燃和普通阻燃橡胶燃烧时，仍会释放腐蚀性卤化物，造成二次灾害。因此，无卤阻燃是现在的开发重点。但现有的无卤阻燃橡胶往往难以达到电缆所需的物理性能的同时，还具有优良的阻燃化学性能。
发明内容
本发明的目的在于电线电缆用三元乙丙无卤阻燃橡胶，以解决现有技术中存在的上述问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种三元乙丙无卤阻燃橡胶，其原料按重量比包括：
Figure BDA0000473241920000011
在一较佳实施例中，前述的三元乙丙无卤阻燃橡胶，其原料按重量比包括：
Figure BDA0000473241920000012
Figure BDA0000473241920000021
在一较佳实施例中，前述的三元乙丙无卤阻燃橡胶，其原料按重量比包括：
Figure BDA0000473241920000022
在一较佳实施例中，所述的异戊二烯是石脑油C5馏分。例如，优选采用燕山石化生产的石脑油/工业C5馏分。
前述的三元乙丙无卤阻燃橡胶的制备方法，包括如下步骤：
1磨粒：把SEBS放入磨粉机磨粒至100目；
2混合：将步骤1中的SEBS和其它配料一起放入搅拌机混合均匀；
3密炼：反应釜先升温至90-100℃，抽真空，利用N2置换清空反应釜；通入步骤（2）原料，降至60-80℃，加入甲基铝氧烷MAO和铁系络合物氯化2-乙酰基-6-(2-甲基苯亚胺基)乙基吡啶铁组成的二元催化体系，在60-80℃、1-3MPa条件下反应20-30分钟；
4开炼：将步骤3中的成品放入碾压机碾成薄片；
5造粒：用造粒机将步骤4的成品加工成颗粒状；
6冷却：在室温中冷却；
其中，三元乙丙橡胶（EPDM）中的乙烯重量含量为55-75%，丙烯的重量含量为20-30%，二烯ENB重量含量为5-15%。
SEBS（苯乙烯嵌段共聚物），可以选用低、中、高分子量的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种。其在氧气下分解温度大于270℃。
纳米Mg(OH)2优选为苏州市泽镁新材料科技有限公司产品。
1、本发明制得的产品，除物理性能达到电线电缆使用标准外，橡胶内部纳米材料分散均匀，对大分子产生一定的阻隔作用，蒙脱土纳米材料能够促使橡胶燃烧表面形成炭层，减缓燃烧热向未燃部分的扩散，抑制挥发物产生，起到良好阻隔作用，从而降低燃烧过程中的热释放速率，同时蒙脱土的吸附作用可以吸收一部分成炭，降低生烟速率。本发明产品具有较好的阻燃性和抑烟性，以锥形量热仪测得的释热速度可降低50%～70%,质量损失速度可降低40％～60%,因而大大降低了小火发展成大火的危险。可以有效保障生命和财产的安全。本发明的产品适合电线电缆使用。
2、本发明反应速度快，在65℃、2.0MPa、n(Al)/n(Fe)=1500、主催化剂浓度为20μmol/L，催化活性高达2.03×107g/mol.h。本反应制得的产品，反应速率相对无催化剂的过程增加100%，大大节省时间，高效运作。在产品性能上表现出高强度耐高温和震动阻尼优良特性。
具体实施方式
实施例1
一种三元乙丙无卤阻燃橡胶，其原料按重量比包括：
Figure BDA0000473241920000031
制备方法如下：
1磨粒：把SEBS放入磨粉机磨粒至100目以下；
2混合：将步骤1中的SEBS和其它配料一起放入搅拌机混合均匀；
3密炼：反应釜先升温至100℃，抽真空，利用N2置换清空反应釜；通入步骤（2）原料，降至60-70℃，加入甲基铝氧烷MAO和铁系络合物氯化2-乙酰基-6-(2-甲基苯亚胺基)乙基吡啶铁组成的二元催化体系，在65℃、2MPa条件下反应30分钟；
4开炼：将步骤3中的成品放入碾压机碾成薄片；
5造粒：用造粒机将步骤4的成品加工成颗粒状；
6冷却：在室温中冷却；
7包装。
实施例2
Figure BDA0000473241920000041
其制备方法同实施例1
对比例1
为100%三元乙丙橡胶
对比例2
为对比例1三元乙丙橡胶中加入重量比20%的蒙脱土，制备方法同实施例1
以上实施例1（TMT/Mg(OH)2/IR）和对比例1(IR)、2(TMT/IR)的数据如下：
实施例产品耐热等级H级，最高允许工作温度大于等于260度，阻燃级别IEC60332-1（GB12666.3）测评A级。

Claims (5)

1.一种电线电缆用三元乙丙无卤阻燃橡胶，其原料按重量比包括：
Figure FDA0000473241910000011
2.如权利要求1所述的一种电线电缆用三元乙丙无卤阻燃橡胶，其原料按重量比包括：
Figure FDA0000473241910000012
3.如权利要求1所述的一种电线电缆用三元乙丙无卤阻燃橡胶，其原料按重量比包括：
Figure FDA0000473241910000013
4.根据权利要求1或2或3的电线电缆用三元乙丙无卤阻燃橡胶，所述的异戊二烯是石脑油C5馏分。
5.根据权利要求1或2或3的电线电缆用三元乙丙无卤阻燃橡胶的制备方法，包括如下如下步骤：
（1）把SEBS放入磨粉机磨粒至100目；
（2）将步骤1中的SEBS和其它配料一起放入搅拌机混合均匀；
（3）反应釜先升温至90-100℃，抽真空，利用N2置换清空反应釜；通入步骤（2）原料，降至60-80℃，加入甲基铝氧烷MAO和铁系络合物氯化2-乙酰基-6-(2-甲基苯亚胺基)乙基吡啶铁组成的二元催化体系，在60-80℃、1-3MPa条件下反应20-30分钟；
（4）将步骤3中的成品放入碾压机碾成薄片；
（5）造粒：用造粒机将步骤4的成品加工成颗粒状；
（6）冷却：在室温中冷却。
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