CN105419127A - 高密度、高阻燃隔音保护橡胶及制备方法 - Google Patents

高密度、高阻燃隔音保护橡胶及制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶制备方法，属橡胶领域，它是先将三元乙丙橡胶塑炼，打成胶卷；再将氯化聚乙烯橡胶薄通塑化，打成胶卷；将塑化后的三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶投入密炼机中合胶；随后投入氧化锌、硬脂酸、活性剂、防老剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、含铁类化合物、软化剂、无机填料混炼，提升上顶栓清扫物料，混炼，排料；加硫磺及硫化促进剂，薄通后，辊距放厚下片停放；取样硫化性能测试；将停放后的物料塑炼、下片，经压延机成型；进行鼓式硫化操作。本发明的优点是：高密度、高阻燃、耐候、耐腐蚀、防刮擦的特性，特别是达标符合建筑防火B级标准，并且材料的加工性能良好。

Description

高密度、高阻燃隔音保护橡胶及制备方法
技术领域
本发明属于一种隔音、阻尼保护材料及制备方法，特别涉及高分子材料领域里的高密度、高阻燃隔音保护橡胶及制备方法。
背景技术
隔音、降噪越来越受到社会的普遍关注，已经涉及到了各个行业领域，尤其是建筑和机车行业的噪声对人的影响最大。传统的建筑和机车行业中的隔音材料大多密度较低，并不能起到好的隔音效果，原因是高密度的隔音垫需要高填充，生产成本较高，且难弯曲，施工困难的缺点。为了改变就大量添加增塑剂，增塑剂的析出造成材料的安全隐患，所以非硫化隔音垫的出现既满足了填料的高填充，又有很好的施工性能，是目前市场上的一种主流隔音产品，但是它的缺点是耐气候老化差，包括光、热、氧、湿度、酸碱度、防火阻燃影响，使其失去了隔音作用，国内外都有在隔音材料外面附加保护橡胶，防止隔音垫因为气候，温差、碰撞刮擦、特别是火灾的影响。国外市场上都要求管道隔音外层保护橡胶要符合建筑标准GB/T8410中的防火等级要求，尤其是欧盟都已经明确要求防火达到B级，它的阻燃级别远远比氧指数的阻燃级别高，且更能反映实际燃烧情况，国内市场对防火阻燃还停留在材料氧指数的认识上，氧指数测试只是提供材料在不同氧气含量的燃烧性，也就是氧气浓度越高，越易燃烧，现实场景都是在空气条件下燃烧，建筑标准GB/T8624是模拟火灾场景，更有实际意义。对目前市面上兼顾高密度、隔音、耐侯性、防火B级的隔音保护橡胶国内还未见报道。但随着人们对生活质量要求的不断提高，市场上对此类高密度、高阻燃隔音保护材料的需求会越来越大。
发明内容
本发明的目的在于满足上述需求，提供一种兼顾隔音与对隔音垫保护的高密度、高阻燃隔音保护橡胶及制备方法，它具有高密度、高阻燃、耐候、耐腐蚀、防刮擦的特性，特别是达标符合建筑防火B级标准，并且材料的加工性能良好。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，其特征在于：它由三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶为基础份100，各原料的重量份数比为：
三元乙丙橡胶60～100份
氯化聚乙烯橡胶10～40份
氧化锌5～10份
硬脂酸1～3份
活性剂1～10份
防老剂2～5份
紫外线吸收剂1～5份
阻燃剂100～350份
含铁类化合物（800目及以上）20～100份
软化剂5～15份
无机填料10～40份
硫磺2～5份
硫化促进剂5～15份。
所述活性剂为三乙醇胺、Si-69的一种或两种，其中，各组分的重量份数组成：
三乙醇胺2～5份
Si-692～5份。
所述防老剂为防老剂264、防老剂RD的一种或两种，其中，各组分的重量份数组成：
防老剂2641～3份
防老剂RD1～2份。
所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸铵、十溴二苯乙烷、阻燃剂MCA的混合物，其中，各组分的重量份数组成：
氢氧化铝50～100份
氢氧化镁50～100份
硼酸锌10～30份
聚磷酸铵15～40份
十溴二苯乙烷10～40份
阻燃剂MCA10～40份。
所述软化剂为磷酸三苯酯、磷酸的一种或两种，其中，各组分的重量份数组成：
磷酸三苯酯0～5份
磷酸甲苯二苯酯5～15份。
所述无机填料为沉淀法白炭黑、滑石粉的一种或两种，其中，各组分的重量份数组成：
沉淀法白炭黑10～20份
滑石粉0～5份。
所述硫化促进剂为促进剂BZ、促进剂DM、促进剂TRA、促进剂NA-22的混合物，其中，各组分的重量份数组成：
促进剂CZ0～2份
促进剂BZ0～3份
促进剂DM1～3份
促进剂TRA0.5～2份
促进剂NA-222～4份。
所述防老剂264，化学名称为2，6-二叔丁基对甲酚。
所述防老剂RD，化学名称为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。
所述阻燃剂MCA，化学名称为氰尿酸三聚氰胺。
所述促进剂CZ，化学名称为N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
所述促进剂BZ，化学名称为二正丁基二硫代氨基甲酸锌。
所述促进剂DM，化学名称为2、2'-二硫代二苯并噻唑。
所述促进剂TRA，化学名称为四硫化双戊撑秋兰姆。
所述促进剂NA-22，化学名称为乙撑硫脲。
一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)先将三元乙丙橡胶在开炼机上塑炼3～5遍，打成胶卷后待用；
(2)再将氯化聚乙烯橡胶在开炼机上薄通塑化3～5遍，打成胶卷后待用；
(3)开启密炼机，将塑化后的三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶投入密炼机中合胶1～2min；随后一次投入氧化锌、硬脂酸、活性剂、防老剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、含铁类化合物、软化剂、无机填料混炼3～4min，提升上顶栓清扫物料后，再混炼1～2min，在料温为120～140℃时排料；
(4)在开炼机上加硫磺及硫化促进剂，薄通3遍后，辊距放厚下片停放8h；
(5)取样在硫化仪上进行硫化性能测试，160℃条件下，T10不小于1min，T90要不大于20min；
(6)将停放后的物料，投入开炼机塑炼、下片后，经压延机成型为规定尺寸，厚度范围在1～2mm的硫化半成品；
(7)进行鼓式硫化操作。
本发明的优点和有益效果是：
1、三元乙丙橡胶与氯化聚乙烯橡胶的共混材料为隔音保护橡胶的主材，兼顾了阻燃性及耐候性。
2、大量添加环保型阻燃剂，促进它们之间的协同效应，其中，氢氧化铝和氢氧化镁起到填充、阻燃、吸热作用，与硼酸锌一起具有优良的抑烟性，MCA与聚磷酸铵可产生氮磷协同高效阻燃作用。
3、含铁类化合物（800目及以上）的加入，一方面是少量填充获取材料的高密度，另一方面是它兼顾阻燃特性，即防火标准里燃烧增长速率指数这项重要指标，800目及以上细度保证它在材料中分散均匀及降低设备的磨损。
4、软化剂选用磷酸酯类，兼顾加工性能和阻燃性。
5、添加硫磺和促进剂，使隔音保护橡胶硫化后具有更加优良的耐候性和阻燃性。
综上所述，本发明作为隔音保护橡胶，具有隔音、高阻燃、耐腐蚀、耐候性的要求，适用于建筑、管道和机车里的隔音保护处理，能使人们生活更好的远离噪声，是一种越来越受到青睐的产品。
具体实施方式
实施例1：一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，
（一）由以下重量份组成：
三元乙丙橡胶60份
氯化聚乙烯橡胶40份
氧化锌8份
硬脂酸2.5份
三乙醇胺3份
Si-693份
防老剂2642份
紫外线吸收剂2份
氢氧化铝130份
氢氧化镁50份
硼酸锌15份
聚磷酸铵20份
十溴二苯乙烷25份
MCA30份
磷铁50份
磷酸甲苯二苯酯10份
沉淀法白炭黑25份
硫磺2份
促进剂BZ2份
促进剂DM1.8份
促进剂TRA0.8份
促进剂NA-223份；
（二）制备方法：
1、先将三元乙丙橡胶在开炼机上塑炼，打成胶卷后待用；
2、再将氯化聚乙烯橡胶在开炼机上薄通塑化，打成胶卷后待用；
3、开启密炼机，将塑化后的三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶投入密炼机中合胶2min；随后将除了硫磺及促进剂以外的料投入密炼机中，均匀混炼4min，提升上顶栓清扫物料后，再混炼1min，在料温为120～140℃时排料；
4、在开炼机上加硫磺及硫化促进剂，薄通3遍后，辊距放厚下片停放8h；
5、取样在硫化仪上进行硫化性能测试，160℃条件下，T10不小于1min，T90要不大于20min。
6、将停放后的物料，投入开炼机塑炼、下片后，经压延机成型为2mm厚的硫化半成品片材；
7、进行鼓式硫化操作。
材料密度为1.9g/cm3，材料拉伸强度为7Mpa。经防火阻燃测试达到GB/T8624所规定的B1（B-s3,d1,t2）级，氧指数47。
实施例2：一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，
（一）由以下重量份组成：
三元乙丙橡胶80份
氯化聚乙烯橡胶20份
氧化锌5份
硬脂酸2.5份
三乙醇胺3份
Si-694份
防老剂2642份
防老剂RD1份
紫外线吸收剂2份
氢氧化铝105份
氢氧化镁40份
硼酸锌15份
聚磷酸铵25份
十溴二苯乙烷35份
MCA30份
磷铁（800目）70份
磷酸甲苯二苯酯15份
沉淀法白炭黑20份
硫磺2份
促进剂BZ2份
促进剂DM1.8份
促进剂TRA1份
促进剂NA-222.5份；
（二）制备方法：
见实施例1。
材料密度为2.0g/cm3，材料拉伸强度为6Mpa。经防火阻燃测试达到GB/T8624所规定的B1（B-s3,d1,t2）级，氧指数49。
实施例3：一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，
（一）由以下重量份组成：
三元乙丙橡胶70份
氯化聚乙烯橡胶30份
氧化锌7份
硬脂酸2.5份
三乙醇胺3份
Si-694份
防老剂2642份
紫外线吸收剂2份
氢氧化铝110份
氢氧化镁70份
硼酸锌20份
聚磷酸铵30份
十溴二苯乙烷30份
MCA20份
磷铁（800目）90份
磷酸三苯酯3份
磷酸甲苯二苯酯6份
沉淀法白炭黑15份
硫磺0.8份
促进剂CZ1.5份
促进剂DM2份
促进剂TRA0.5份
促进剂NA-222.5份；
（二）制备方法：
见实施例1。
材料密度为2.1g/cm3，材料拉伸强度为5Mpa。经防火阻燃测试达到GB/T8624所规定的B1（B-s3,d1,t2）级，氧指数53。

Claims (8)

1.一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，其特征在于：它由三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶为基础份100，各原料的重量份数比为：
三元乙丙橡胶60～100份
氯化聚乙烯橡胶10～40份
氧化锌5～10份
硬脂酸1～3份
活性剂1～10份
防老剂2～5份
紫外线吸收剂1～5份
阻燃剂100～350份
含铁类化合物（800目及以上）20～100份
软化剂5～15份
无机填料10～40份
硫磺2～5份
硫化促进剂5～15份。
2.根据权利要求1所述的一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，其特征在于：所述活性剂为三乙醇胺、Si-69的一种或两种，其中，各组分的重量份数组成：
三乙醇胺2～5份
Si-692～5份。
3.根据权利要求1所述的一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，其特征在于：所述防老剂为防老剂264、防老剂RD的一种或两种，其中，各组分的重量份数组成：
防老剂2641～3份
防老剂RD1～2份。
4.根据权利要求1所述的一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸铵、十溴二苯乙烷、阻燃剂MCA的混合物，其中，各组分的重量份数组成：
氢氧化铝50～100份
氢氧化镁50～100份
硼酸锌10～30份
聚磷酸铵15～40份
十溴二苯乙烷10～40份
阻燃剂MCA10～40份。
5.根据权利要求1所述的一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，其特征在于：所述软化剂为磷酸三苯酯、磷酸的一种或两种，其中，各组分的重量份数组成：
磷酸三苯酯0～5份
磷酸甲苯二苯酯5～15份。
6.根据权利要求1所述的一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，其特征在于：所述无机填料为沉淀法白炭黑、滑石粉的一种或两种，其中，各组分的重量份数组成：
沉淀法白炭黑10～20份
滑石粉0～5份。
7.根据权利要求1所述的一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶，其特征在于：所述硫化促进剂为促进剂BZ、促进剂DM、促进剂TRA、促进剂NA-22的混合物，其中，各组分的重量份数组成：
促进剂CZ0～2份
促进剂BZ0～3份
促进剂DM1～3份
促进剂TRA0.5～2份
促进剂NA-222～4份。
8.根据权利要求1所述的一种高密度、高阻燃隔音保护橡胶的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)先将三元乙丙橡胶在开炼机上塑炼3～5遍，打成胶卷后待用；
(2)再将氯化聚乙烯橡胶在开炼机上薄通塑化3～5遍，打成胶卷后待用；
(3)开启密炼机，将塑化后的三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯橡胶投入密炼机中合胶1～2min；随后一次投入氧化锌、硬脂酸、活性剂、防老剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、含铁类化合物、软化剂、无机填料混炼3～4min，提升上顶栓清扫物料后，再混炼1～2min，在料温为120～140℃时排料；
(4)在开炼机上加硫磺及硫化促进剂，薄通3遍后，辊距放厚下片停放8h；
(5)取样在硫化仪上进行硫化性能测试，160℃条件下，T10不小于1min，T90要不大于20min；
(6)将停放后的物料，投入开炼机塑炼、下片后，经压延机成型为规定尺寸，厚度范围在1～2mm的硫化半成品；
(7)进行鼓式硫化操作。
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