CN104788767A - 一种无卤环保阻燃橡胶材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无卤环保阻燃橡胶材料，它是由下述重量份的原料组成的：甲基硫醇锡0.6-1、马来酸酐3-4、8-10%的硫酸0.2-0.6、三聚氰胺26-30、37%甲醛溶液5-8、尿素7-10、微晶纤维素6-10、氯丁橡胶S40V 210-230、异丙醇1-1.2、丁基萘磺酸钠2-3、滑石粉46-57、氢化蓖麻油1-2、苯二甲酸二丁酯4-7、微胶囊化红磷5-8、蜂腊2-3、已二酸二异癸酯2-4、磷酸二氢铝3-4、防老剂SP3-4、硫磺2-3，本发明橡胶材料具有一定的补强和增粘作用，提高了抗曲挠龟裂、热空气老化性能和稳定性。

Description

一种无卤环保阻燃橡胶材料

技术领域

    本发明主要涉及橡胶领域，尤其涉及一种无卤环保阻燃橡胶材料。

背景技术

氯丁橡胶是以氯丁二烯为主要原料，通过均聚或少量其它单体共聚而成的。如抗张强度高，耐热、耐光、耐老化性能优良，耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性，其化学稳定性较高，耐水性良好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能，耐寒性能较差，生胶在贮存时不稳定。氯丁橡胶用途广泛，如用来制作运输皮带和传动带， 电线、电缆的包皮材料，制造耐油胶管、垫圈以及耐化学腐蚀的设备衬里；

纤维素具有与淀粉相似的化学结构，是植物通过光合作用合成的天然高分子材料，它广泛存在于植物、动物和细菌中，每年自然界可产生的纤维素高达1010 ～ 1011吨，具有石油化工产品无可比拟的可降解性、可再生性和环境友好性，是对生态环境无污染、无破坏的理想的绿色资源，其中微晶纤维素资源具有资源丰富，可再生、成本低、密度低、强度高、环境友好等优点，用于橡胶材料中可以改善力学、热氧老化性能。

发明内容

本发明目的就是提供一种无卤环保阻燃橡胶材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无卤环保阻燃橡胶材料，它是由下述重量份的原料组成的：

甲基硫醇锡0.6-1、马来酸酐3-4、8-10%的硫酸0.2-0.6、三聚氰胺26-30、37%甲醛溶液5-8、尿素7-10、微晶纤维素6-10、氯丁橡胶S40V 210-230、异丙醇1-1.2、丁基萘磺酸钠2-3、滑石粉46-57、氢化蓖麻油1-2、苯二甲酸二丁酯4-7、微胶囊化红磷5-8、蜂腊2-3、已二酸二异癸酯2-4、磷酸二氢铝3-4、防老剂SP3-4、硫磺2-3。

一种无卤环保阻燃橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将微晶纤维素加入到2-3倍水中，加入异丙醇、马来酸酐，搅拌均匀后加入8-10%的硫酸，在50-60℃的水浴中反应6-7h，调节pH 至中性，减压蒸出水分和异丙醇，得酸酐纤维素；

（2）将丁基萘磺酸钠加入到3-5倍水中，搅拌均匀后加入甲基硫醇锡、蜂腊，60-80℃下保温搅拌1-2分钟，得分散粘液；

（3）将三聚氰胺、尿素、37%甲醛溶液混合加入到反应釜中，加热到70-80℃时，密封反应10-15小时，加入酸酐纤维素、分散粘液，通入冷却水，调节温度为60-65℃，自然反应140-150分钟，调节PH到7-7.5，蒸馏浓缩，得酸酐纤维素树脂；

（4）将磷酸二氢铝加入到3-4倍水中，搅拌均匀后加入已二酸二异癸酯、微胶囊化红磷，70-80℃下保温搅拌2-3分钟，加入滑石粉，搅拌至水干，球磨均匀，得阻燃助剂；

（5）将阻燃助剂、酸酐纤维素树脂、氯丁橡胶S40V混合，调节开炼机的辊距为1mm，在开炼机上薄通包辊塑炼 1min ，加入苯二甲酸二丁酯，在辊距为 2mm 下开炼 2-3min，加入防老剂SP，在3mm辊距下开练6-10min，加入剩余各原料，打三角包5-6次，出片，停放6-7小时，送入平板硫化机硫化成型，硫化温度150-160℃、硫化压力8-10Mpa，硫化时间12-15min。

本发明的优点是：

    本发明将微晶纤维素通过马来酸酐的交联作用，在三聚氰胺、尿素和甲醛形成的三聚氰胺树脂中形成更为密切的网络结构，很好的提高了树脂的粘度和抵抗拉伸形变性能，在橡胶材料中起到一定的补强和增粘作用，提高了抗曲挠龟裂、热空气老化性能和稳定性，本发明加入的滑石粉、微胶囊化红磷、磷酸二氢铝等都可以有效的提高成品的阻燃性能，提高安全强度。

具体实施方式

实施例1：

一种无卤环保阻燃橡胶材料，其特征在于它是由下述重量份的原料组成的：

甲基硫醇锡0.6、马来酸酐3、8-10%的硫酸0.6、三聚氰胺30、37%甲醛溶液8、尿素10、微晶纤维素6、氯丁橡胶S40V 230、异丙醇1.2、丁基萘磺酸钠2、滑石粉57、氢化蓖麻油1-2、苯二甲酸二丁酯4、微胶囊化红磷5、蜂腊2、已二酸二异癸酯4、磷酸二氢铝3、防老剂SP3、硫磺3。

一种无卤环保阻燃橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将微晶纤维素加入到2倍水中，加入异丙醇、马来酸酐，搅拌均匀后加入10%的硫酸，在50℃的水浴中反应6h，调节pH 至中性，减压蒸出水分和异丙醇，得酸酐纤维素；

（2）将丁基萘磺酸钠加入到5倍水中，搅拌均匀后加入甲基硫醇锡、蜂腊，60-80℃下保温搅拌1分钟，得分散粘液；

（3）将三聚氰胺、尿素、37%甲醛溶液混合加入到反应釜中，加热到80℃时，密封反应10小时，加入酸酐纤维素、分散粘液，通入冷却水，调节温度为65℃，自然反应150分钟，调节PH到7.5，蒸馏浓缩，得酸酐纤维素树脂；

（4）将磷酸二氢铝加入到4倍水中，搅拌均匀后加入已二酸二异癸酯、微胶囊化红磷，80℃下保温搅拌3分钟，加入滑石粉，搅拌至水干，球磨均匀，得阻燃助剂；

（5）将阻燃助剂、酸酐纤维素树脂、氯丁橡胶S40V混合，调节开炼机的辊距为1mm，在开炼机上薄通包辊塑炼 1min ，加入苯二甲酸二丁酯，在辊距为 2mm 下开炼 2min，加入防老剂SP，在3mm辊距下开练6-10min，加入剩余各原料，打三角包5次，出片，停放6小时，送入平板硫化机硫化成型，硫化温度160℃、硫化压力10Mpa，硫化时间15min。

性能测试：

拉伸强度：19.9MPa；

断裂伸长率：392%；

耐油性：20#机油100℃×70h，断裂伸长率保持率72.4%、抗拉强度保持率72.9%；

耐臭氧：25℃、24h、臭氧浓度0.025%，无开裂；

耐老化：120℃、150h，抗拉强度保持率89.3%，断裂伸长率保持率77.6%；

耐寒实验：（-40℃、4h）:无裂纹。

Claims (2)

1.一种无卤环保阻燃橡胶材料，其特征在于它是由下述重量份的原料组成的：

甲基硫醇锡0.6-1、马来酸酐3-4、8-10%的硫酸0.2-0.6、三聚氰胺26-30、37%甲醛溶液5-8、尿素7-10、微晶纤维素6-10、氯丁橡胶S40V 210-230、异丙醇1-1.2、丁基萘磺酸钠2-3、滑石粉46-57、氢化蓖麻油1-2、苯二甲酸二丁酯4-7、微胶囊化红磷5-8、蜂腊2-3、已二酸二异癸酯2-4、磷酸二氢铝3-4、防老剂SP3-4、硫磺2-3。

2.一种如权利要求1所述的无卤环保阻燃橡胶材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将微晶纤维素加入到2-3倍水中，加入异丙醇、马来酸酐，搅拌均匀后加入8-10%的硫酸，在50-60℃的水浴中反应6-7h，调节pH 至中性，减压蒸出水分和异丙醇，得酸酐纤维素；

（2）将丁基萘磺酸钠加入到3-5倍水中，搅拌均匀后加入甲基硫醇锡、蜂腊，60-80℃下保温搅拌1-2分钟，得分散粘液；

（3）将三聚氰胺、尿素、37%甲醛溶液混合加入到反应釜中，加热到70-80℃时，密封反应10-15小时，加入酸酐纤维素、分散粘液，通入冷却水，调节温度为60-65℃，自然反应140-150分钟，调节PH到7-7.5，蒸馏浓缩，得酸酐纤维素树脂；

（4）将磷酸二氢铝加入到3-4倍水中，搅拌均匀后加入已二酸二异癸酯、微胶囊化红磷，70-80℃下保温搅拌2-3分钟，加入滑石粉，搅拌至水干，球磨均匀，得阻燃助剂；

（5）将阻燃助剂、酸酐纤维素树脂、氯丁橡胶S40V混合，调节开炼机的辊距为1mm，在开炼机上薄通包辊塑炼 1min ，加入苯二甲酸二丁酯，在辊距为 2mm 下开炼 2-3min，加入防老剂SP，在3mm辊距下开练6-10min，加入剩余各原料，打三角包5-6次，出片，停放6-7小时，送入平板硫化机硫化成型，硫化温度150-160℃、硫化压力8-10Mpa，硫化时间12-15min。