CN104558714B - 一种耐寒型的阻燃热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐寒型的阻燃热塑性弹性体及其制备方法，解决了现有热塑性弹性体耐低温性能较差的问题，其特征在于由粉末顺丁橡胶、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、粉末丁腈橡胶、氧化锌、硬脂酸、石蜡油、硫磺、过氧化二异丙苯、异氰脲酸三烯丙酯、促进剂、防老剂、三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、抗静电剂、导电炭黑、白炭黑、耐寒增塑剂、液体阻燃剂、固体阻燃剂制成。本发明在具有良好的力学性能和加工性能的前提下，能够在‑60℃的环境下长期使用，且具有优异的阻燃性能，同时具有弹性好、工艺简单、能源消耗低、生产效率高、可回收利用等优点，是制造耐寒阻燃输送带、传动带、胶管、电缆、汽车密封制品和轨道交通减震制品等产品的良好材料。

Description

一种耐寒型的阻燃热塑性弹性体及其制备方法
技术领域
本发明涉及热塑性弹性体技术领域，具体地说，是一种耐寒型的热塑性弹性体及其制备方法。
背景技术
阻燃热塑性弹性体是一种良好的高分子复合材料，既具有阻燃橡胶的使用性能，又具有塑料的加工工艺性能，可回收利用、节能环保，可用于制造阻燃输送带、矿用电缆、汽车配件、轨道交通减震制品等。现有技术的阻燃热塑性弹性体阻燃性能较好，在常温下具有优良的物理机械性能，但耐低温性能较差，当环境温度低于-10℃时，硬度增加，弹性变差，强度降低，甚至发脆，影响使用。在我国东北、西北高寒地区，严冬时的温度低至-40℃以下，露天使用的输送带、电缆、汽车配件、轨道交通的减震制品必须具有良好的耐寒性能，才能保证正常使用，现有技术的热塑性弹性体不能满足这些要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种耐寒型的阻燃热塑性弹性体，满足高寒地区使用的阻燃输送带、传动带、胶管、电缆、汽车密封制品和轨道交通减震制品等产品的需要，且生产过程无毒无害无污染。
本发明的第二个目的是提供该热塑性弹性体的制备方法，工艺简单，易于制造，生产成本低。
本发明的目的通过下述方案予以实现。
所述的耐寒型的阻燃热塑性弹性体，其特征在于，按重量份数计，由下述原料制成：
粉末顺丁橡胶（PBR）30-50份，聚氯乙烯（PVC）20-40份，氯化聚乙烯（CPE）20-40份，粉末丁腈橡胶（PNBR-18）10份，氧化锌5份，硬脂酸2份，石蜡油2份，硫磺1-1.5份，过氧化二异丙苯（DCP）1-2份，异氰脲酸三烯丙酯（TAIC）3份，促进剂1-2份，防老剂1-2份，三碱式硫酸铅1份，二碱式亚磷酸铅1份，抗静电剂6-8份，导电炭黑10-15份，白炭黑10-15份，耐寒增塑剂10-20份，液体阻燃剂10-20份，固体阻燃剂20-40份。
所述的聚氯乙烯选择聚合度为1250-1350的SG-3型的PVC树脂；氯化聚乙烯的含氯量为16%-24%。
促进剂可选用2-硫醇基苯并噻唑(促进剂M)、二硫化二苯并噻唑(促进剂DM)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD)、二乙基二硫代氨基甲酸镉(促进剂CED)中的一种或组合。
防老剂可选用N-苯基-α萘胺(防老剂A)、N-苯基-β萘胺(防老剂D)、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体(树脂状)(防老剂RD)、2，2′-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(防老剂2246-S)、N-异丙基-N′-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)中的一种或组合。
抗静电剂可选用烷基苯磷酸酯二乙醇胺盐（抗静电剂P）、三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐（抗静电剂TM）、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐（抗静电剂SA）中的任意一种。
耐寒增塑剂可选择邻苯二甲酸二辛脂（DOP）、己二酸二辛脂(DOA)、癸二酸二辛酯(DOS)中的一种或其组合。
液体阻燃剂可现选择氯化石蜡、三芳基磷酸酯(TCP)、三(β-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三(1，3-二氯丙基)磷酸酯(TDCPP)、甲苯基二苯基磷酸酯(CDP)中的一种或组合。
固体阻燃剂可选择活性氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、红磷、三氧化二锑、聚磷酸铵、三聚氰胺氰脲酸盐、十溴联苯醚中的一种或组合。
所述制备方法包括以下步骤：
（1）高速混合、预塑化：
将PVC、CPE、氧化锌、硬脂酸、石蜡油、促进剂、防老剂、热稳定剂、抗静电剂、导电炭黑、白炭黑、耐寒增塑剂、液体阻燃剂、固体阻燃剂依次加入高速混合机中，混合速度为1200-1400转/分钟，在140℃-150℃的温度下混合10-15分钟，制得预塑化料；
（2）冷混合：
将经高速混合后的预塑化料冷却到室温后加入到冷混合器中，依次加入PBR、硫磺、DCP、TAIC，在常温下混合5-10分钟，混合机速度为375-400转/分钟；
（3）挤出造粒：
将混合后的粉料通过双螺杆挤出、造粒机机组，在螺杆转速300-500转/分钟、温度165℃-175℃的条件下挤出、造粒，即得所述的耐寒型的阻燃热塑性弹性体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
选用PVC、CPE、PBR作为共混物的主体材料，使共混物兼具阻燃和耐寒的性能；选用PNBR-18作为增容剂，使共混物具有良好的相容性和物理机械性能；通过动态流化，使共混物的物理机械性能进一步提高；通过使用耐寒的主体材料和耐寒的增塑剂及阻燃剂，使共混物具有良好的耐寒性能；通过采用多种阻燃剂并用，可充分发挥阻燃剂的协同效应，减少阻燃剂的用量，提高共混物的物理机械性能。
本发明在具有良好的力学性能和加工性能的前提下，能够在-60℃的环境下长期使用，且具有优异的阻燃性能，同时具有弹性好、工艺简单、能源消耗低、生产效率高、可回收利用等优点，是制造耐寒阻燃输送带、传动带、胶管、电缆、汽车密封制品和轨道交通减震制品等产品的良好材料。
具体实施方式
通过下述实施例有助于对本发明的理解，但不能限制本发明的内容。
实施例 1
本实施例提供一种耐寒型的阻燃热塑性弹性体，按重量份数计，由下述原料制成：
PBR 30份，PVC 30份，CPE 40份，PNBR-18 10份，氧化锌5份，硬脂酸2份，石蜡油2份，硫磺1份，DCP 2份，TAIC 3份，促进剂M 0.5份，促进剂DM 1份，防老剂A 1份，防老剂D 1份，三碱式硫酸铅1份，二碱式亚磷酸铅1份，抗静电剂P 6份，导电炭黑10份，白炭黑15份，DOP 10份，氯化石蜡10份，TCP 10份，活性氢氧化铝10份，红磷5份，三氧化二锑5份。
所述的PVC选择聚合度为1250-1350的SG-3型的PVC树脂；CPE的含氯量为16%-24%。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
（1）高速混合、预塑化：
将PVC、CPE、氧化锌、硬脂酸、石蜡油、促进剂、防老剂、热稳定剂、抗静电剂、导电炭黑、白炭黑、耐寒增塑剂、液体阻燃剂、固体阻燃剂依次加入高速混合机中，混合速度为1200-1400转/分钟，在140℃-150℃的温度下混合10-15分钟，制得预塑化料；
（2）冷混合：
将经高速混合后的预塑化料冷却到室温后加入到冷混合器中，依次加入PBR、硫磺、DCP、TAIC，在常温下混合5-10分钟，混合机速度为375-400转/分钟；
（3）挤出造粒：
将混合后的粉料通过双螺杆挤出、造粒机机组，在螺杆转速300-500转/分钟、温度165℃-175℃的条件下挤出、造粒，即得所述的耐寒型的阻燃热塑性弹性体。
实施例 2
本实施例提供一种耐耐寒型的阻燃热塑性弹性体，按重量份数计，由下述原料制成：
PBR 40份，PVC 40份，CPE 20份，PNBR-18 10份，氧化锌5份，硬脂酸2份，石蜡油2份，硫磺1.2份，DCP 1份，TAIC 3份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 0.5份，防老剂2246-S 1份，防老剂RD 1份，三碱式硫酸铅1份，二碱式亚磷酸铅1份，抗静电剂TM 6份，导电炭黑12份，白炭黑12份，DOA 15份， TCEP 20份，氢氧化镁10份，硼酸锌10份，聚磷酸铵10份。
所述的PVC选择聚合度为1250-1350的SG-3型的PVC树脂；CPE的含氯量为16%-24%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例 3
本实施例提供一种耐耐寒型的阻燃热塑性弹性体，按重量份数计，由下述原料制成：
PBR 50份，PVC 20份，CPE 30份，PNBR-18 10份，氧化锌5份，硬脂酸2份，石蜡油2份，硫磺1.5份，DCP 1.5份，TAIC 3份，促进剂CED 1份，促进剂TMTD 1份，防老剂2246-S 1份，防老剂4010NA 1份，三碱式硫酸铅1份，二碱式亚磷酸铅1份，抗静电剂SA 8份，导电炭黑15份，白炭黑10份，DOS 20份， TDCPP 10份，CDP 5份， 三氧化二锑10份，聚磷酸铵10份，三聚氰胺氰脲酸盐10份，十溴联苯醚10份。
所述的PVC选择聚合度为1250-1350的SG-3型的PVC树脂；CPE的含氯量为16%-24%。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例 4
检测数据

Claims (1)

1.一种耐寒型的阻燃热塑性弹性体，其特征在于，按重量份数计，由下述原料制成：
粉末顺丁橡胶30-50份，聚氯乙烯20-40份，氯化聚乙烯20-40份，粉末丁腈橡胶10份，氧化锌5份，硬脂酸2份，石蜡油2份，硫磺1-1.5份，过氧化二异丙苯1-2份，异氰脲酸三烯丙酯3份，促进剂1-2份，防老剂1-2份，三碱式硫酸铅1份，二碱式亚磷酸铅1份，抗静电剂6-8份，导电炭黑10-15份，白炭黑10-15份，耐寒增塑剂10-20份，液体阻燃剂10-20份，固体阻燃剂20-40份；
所述的聚氯乙烯选择聚合度为1250-1350的SG-3型的PVC树脂；
所述的氯化聚乙烯含氯量为16%-24%；
所述的促进剂选用2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、二乙基二硫代氨基甲酸镉中的一种或组合；
所述的防老剂选用N-苯基-α萘胺、N-苯基-β萘胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、2，2′-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N-异丙基-N′-苯基对苯二胺中的一种或组合；
所述的抗静电剂选用烷基苯磷酸酯二乙醇胺盐、三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐中的任意一种；
所述的耐寒增塑剂选择邻苯二甲酸二辛脂、己二酸二辛脂、癸二酸二辛酯中的一种或其组合；
所述的液体阻燃剂选择氯化石蜡、三芳基磷酸酯、三(β-氯乙基)磷酸酯、三(1，3-二氯丙基)磷酸酯、甲苯基二苯基磷酸酯中的一种或组合；
所述的固体阻燃剂选择活性氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、红磷、三氧化二锑、聚磷酸铵、三聚氰胺氰脲酸盐、十溴联苯醚中的一种或组合。
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