CN106380706A - 一种环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物、制备方法、用途及其应用产品 - Google Patents
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Abstract
一种环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物、制备方法、用途及其应用产品,所述组合物包括三元乙丙橡胶100份、炭黑10~40份、白炭黑0~50份、阻燃剂0~160份、增塑剂10~50份、防老剂1~4份、硫化剂3.5~5.5份;其优点在于,具备三元乙丙橡胶的优秀特性的基础上兼具阻燃特性,生产工艺简单,成本低。
Description
技术领域
本发明本发明属人造橡胶技术领域,涉及一种环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物、制备方法、用途及其应用产品。
背景技术
三元乙丙橡胶(EPDM)是由乙烯、丙烯和少量非共轭二烯共聚而成的,具有卓越的耐老化性、耐候性,被称为“无龟裂”橡胶。
在所有橡胶当中,EPDM具有低的比重,可以大量填充炭黑、无机填料和增塑剂的优点,因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。可广泛应用于交通、建筑、电子电器等与人们生活息息相关的各个领域,已经成为全球用量第三的合成橡胶。
但是,EPDM本身易燃(极限氧指数约为19%),在燃烧时会释放大量热量及烟雾,易导致火灾的发生。这些问题限制了EPDM在阻燃要求级别较高的行业中应用,因此对EPDM的阻燃研究具有重要意义。同时传统的炭黑填充体系的EPDM橡胶组合的绝缘电阻较小,不适合于具有绝缘要求的产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物、制备方法、用途及其应用产品,以解决现有技术的缺陷。
本发明公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其各组分按如下重量份数配制:
三元乙丙橡胶100份、炭黑10~40份、白炭黑0~50份、阻燃剂0~160份、增塑剂10~50份、防老剂1~4份、硫化剂3.5~5.5份。
进一步的,所述环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物还包括氧化锌4~8份、硬脂酸0.5~2份。
进一步的,所述三元乙丙橡胶采用高门尼、高乙烯含量的牌号。
优选的,所述三元乙丙橡胶采用乙烯含量为50~80%。
进一步的,所述炭黑采用炭黑N330,炭黑N550,炭黑N774,喷雾炭黑,天然气半补强炭黑和炭黑N990中至少一种或几种的任意比例混合物。
进一步的,所述白炭黑采用沉淀法白炭黑和气相法白炭黑中至少一种或几种的任意比例混合物。
优选的,所述白炭黑采用沉淀法白炭黑。
进一步的,所述阻燃剂采用红磷阻燃剂、氮-磷复配型阻燃剂、改性氢氧化镁阻燃剂中至少一种或几种的任意比例混合物。
进一步的,所述防老剂采用RD、MB、4010NA、4010、BLE和AW中至少一种或几种的任意比例混合物。
进一步的,所述增塑剂采用石蜡油、加氢石蜡油、酯类增塑剂中至少一种或几种的任意比例混合物。
进一步的,所述硫化剂包括传统硫磺硫化体系、半有效硫磺硫化体系、过氧化物硫化体系;所述传统硫磺硫化体系使用包括S、促进剂DM促进剂TMTD和DPTT中至少一种或几种的任意比例混合物;所述半有效硫磺硫化体系包括S、促进剂DTDM、促进剂TMTD、促进剂CZ和促进剂BZ中至少一种或几种的任意比例混合物;所述过氧化物硫化体系包括过氧化物DCP和助交联剂;所述助交联剂包括TAIC、TMPTMA、HVA-2中至少一种或几种的任意比例混合物。
进一步的,本发明还公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
1、取配方量的三元乙丙橡胶、防老剂、氧化锌和硬脂酸加入密炼机进行捏炼1~2min;
2、向上述混合物中加入阻燃剂,捏炼2~3min;
3、向步骤2处理后的混合物中加入炭黑和增塑剂,捏炼1~2min;
4、向步骤2处理后的混合物加入白炭黑;体系温度增加到85~95℃时加入硫化剂,捏炼1~2min;体系温度达到110~120℃时排胶;
5、排胶时在开炼机上薄通不小于三次,打包后经隔离剂冷却、干燥后得到混炼胶,放置过夜后即可用于制备橡胶件。
进一步的,制备所述橡胶件采用的硫化方法包括:所述橡胶件为胶管时采用水蒸汽包布硫化、包塑(TPX)硫化或者裸硫化,硫化温度为150~170℃,硫化时间为20~60min;所述橡胶件为胶板时采用平板硫化,硫化温度150~170℃,硫化时间为20~60min,硫化压力为12~15MPa。
本发明还公开了一种环保型的低烟阻燃绝缘橡胶制品,其使用了所属环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物制成。
本发明还公开了所述环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的用途,其应用于具有绝缘要求的纯胶管、具有增强层的胶管的外层胶或胶板;具有防火要求的纯胶管、具有增强层的胶管的外层胶或胶板;同时具有绝缘和防火要求的的纯胶管、具有增强层的胶管的外层胶或胶板。
本发明的有益效果在于:
具备三元乙丙橡胶的优秀特性的基础上兼具阻燃特性,生产工艺简单,成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术实施例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
阻燃剂100E是红磷类型的,阻燃剂100F为氮-磷复配型的,阻燃剂06B是改性氢氧化镁,阻燃剂F2是红磷型的,此四种阻燃剂的生产厂家是上海懋通实业有限公司。加氢石蜡油是克拉玛依石蜡油,增塑剂100和增塑剂425均属于酯类增塑剂,适用于非极性橡胶,生产厂家是美国HALLSTAR。
实施例1
本发明公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其各组分按如下重量份数配制:
三元乙丙橡胶100份、炭黑N550 10份、沉淀法白炭黑30份、阻燃剂100F 90份、石蜡油30份、防老剂RD 2份、防老剂MB 1份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、硫磺S 1.5份、促进剂TMTD2份、促进剂CZ 1份。
进一步的,所述三元乙丙橡胶采用高门尼、高乙烯含量的牌号。
优选的,所述三元乙丙橡胶采用乙烯含量为50~80%。
进一步的,本发明还公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
1、取配方量的三元乙丙橡胶、防老剂RD、防老剂MB、氧化锌和硬脂酸加入密炼机进行捏炼1min;
2、向上述混合物中加入阻燃剂100F,捏炼2min;
3、向步骤2处理后的混合物中加入炭黑N550和石蜡油,捏炼2min;
4、向步骤2处理后的混合物加入沉淀法白炭黑;体系温度增加到95℃时加入硫化剂,捏炼2min;体系温度达到120℃时排胶;
5、排胶时在开炼机上薄通3次,打6个三角包、6个卷,后经隔离剂冷却、干燥后得到混炼胶,放置过夜后即可使用。
进一步的,所述橡胶件为胶管时采用水蒸汽包布硫化,硫化温度为150℃,硫化时间为60min。
实施例2
本发明公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其各组分按如下重量份数配制:
三元乙丙橡胶100份、炭黑N550 40份、阻燃剂100E 40份、阻燃剂06B 100份、石蜡油30份、防老剂RD 1.5份、防老剂MB 1.5份、氧化锌7份、硬脂酸2份、硫磺S 0.5份、促进剂TMTD 2份、促进剂CZ 1份。
进一步的,所述三元乙丙橡胶采用高门尼、高乙烯含量的牌号。
优选的,所述三元乙丙橡胶采用乙烯含量为50~80%。
进一步的,本发明还公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
1、取配方量的三元乙丙橡胶、防老剂RD、防老剂MB、氧化锌和硬脂酸加入密炼机进行捏炼1min;
2、向上述混合物中加入阻燃剂100E,捏炼2min;
3、向步骤2处理后的混合物中加入炭黑N550和石蜡油,捏炼2min;
4、向步骤2处理后的混合物加入阻燃剂06B;体系温度增加到100℃时加入硫化剂,捏炼2min;体系温度达到120℃时排胶;
5、排胶时在开炼机上薄通3次,打6个三角包、6个卷,后经隔离剂冷却、干燥后得到混炼胶,放置过夜后即可使用。
进一步的,所述橡胶件为胶管时采用水蒸汽包布硫化,硫化温度为155℃,硫化时间为45min。
实施例3
本发明公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其各组分按如下重量份数配制:
三元乙丙橡胶100份、炭黑N550 10份、阻燃剂F2 40份、阻燃剂06B 160份、石蜡油30份、防老剂RD 2份、防老剂MB 1份、氧化锌5份、硬脂酸1份、过氧化物DCP3份、TAIC2份。
进一步的,所述三元乙丙橡胶采用高门尼、高乙烯含量的牌号。
优选的,所述三元乙丙橡胶采用乙烯含量为50~80%。
进一步的,本发明还公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
1、取配方量的三元乙丙橡胶、防老剂RD、防老剂MB、氧化锌和硬脂酸加入密炼机进行捏炼1min;
2、向上述混合物中加入阻燃剂06B,捏炼2min;
3、向步骤2处理后的混合物中加入炭黑N550和石蜡油,捏炼3min;
4、向步骤2处理后的混合物加入阻燃剂F2;体系温度增加到95℃时加入硫化剂,捏炼2min;体系温度达到125℃时排胶;
5、排胶时在开炼机上薄通3次,打6个三角包、6个卷,后经隔离剂冷却、干燥后得到混炼胶,放置过夜后即可使用。
进一步的,所述橡胶件为胶管时采用水蒸汽包布硫化,硫化温度为165℃,硫化时间为45min。
实施例4
本发明公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其各组分按如下重量份数配制:
三元乙丙橡胶100份、炭黑N550 10份、白炭黑30份、阻燃剂100E 30份、阻燃剂100F160份、加氢石蜡油30份、防老剂RD 2份、防老剂MB 1份、氧化锌5份、硬脂酸1份、过氧化物DCP 3份、HVA-2 2份。
进一步的,所述三元乙丙橡胶采用高门尼、高乙烯含量的牌号。
优选的,所述三元乙丙橡胶采用乙烯含量为50~80%。
进一步的,本发明还公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
1、取配方量的三元乙丙橡胶、防老剂RD、防老剂MB、氧化锌和硬脂酸加入密炼机进行捏炼1min;
2、向上述混合物中加入阻燃剂100E和阻燃剂100F,捏炼2min;
3、向步骤2处理后的混合物中加入炭黑N550和加氢石蜡油,捏炼3min;
4、向步骤2处理后的混合物加入白炭黑;体系温度增加到95℃时加入硫化剂,捏炼2min;体系温度达到125℃时排胶;
5、排胶时在开炼机上薄通3次,打6个三角包、6个卷,后经隔离剂冷却、干燥后得到混炼胶,放置过夜后即可使用。
进一步的,所述橡胶件为胶管时采用水蒸汽包布硫化,硫化温度为170℃,硫化时间为30min。
实施例5
本发明公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其各组分按如下重量份数配制:
三元乙丙橡胶100份、炭黑N550 10份、白炭黑30份、阻燃剂100F 90份、增塑剂10015份、防老剂RD 2份、防老剂MB 1份、氧化锌5份、硬脂酸1份、硫磺S 0.5份、促进剂TMTD 2份、促进剂DTDM 1份、促进剂CZ 1份。
进一步的,所述三元乙丙橡胶采用高门尼、高乙烯含量的牌号。
优选的,所述三元乙丙橡胶采用乙烯含量为50~80%。
进一步的,本发明还公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
1、取配方量的三元乙丙橡胶、防老剂RD、防老剂MB、氧化锌和硬脂酸加入密炼机进行捏炼1min;
2、向上述混合物中加入阻燃剂100F,捏炼2min;
3、向步骤2处理后的混合物中加入炭黑N550和增塑剂100,捏炼2min;
4、向步骤2处理后的混合物加入白炭黑;体系温度增加到105℃时加入硫化剂,捏炼2min;体系温度达到120℃时排胶;
5、排胶时在开炼机上薄通3次,打6个三角包、6个卷,后经隔离剂冷却、干燥后得到混炼胶,放置过夜后即可使用。
进一步的,所述橡胶件为胶管时采用水蒸汽包布硫化,硫化温度为160℃,硫化时间为45min。
实施例6
本发明公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其各组分按如下重量份数配制:
三元乙丙橡胶100份、炭黑N774 40份、阻燃剂06B 160份、阻燃剂F2 40份、增塑剂425 25份、防老剂RD 2份、防老剂MB 1份、氧化锌5份、硬脂酸1份、硫磺S 0.5份、促进剂TMTD2份、促进剂DTDM 1份、促进剂CZ 1份。
进一步的,所述三元乙丙橡胶采用高门尼、高乙烯含量的牌号。
优选的,所述三元乙丙橡胶采用乙烯含量为50~80%。
进一步的,本发明还公开了环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的制备方法,包括以下步骤:
1、取配方量的三元乙丙橡胶、防老剂RD、防老剂MB、氧化锌和硬脂酸加入密炼机进行捏炼1min;
2、向上述混合物中加入阻燃剂100F,捏炼2min;
3、向步骤2处理后的混合物中加入炭黑N774和增塑剂425,捏炼2min;
4、向步骤2处理后的混合物加入阻燃剂F2;体系温度增加到95℃时加入硫化剂,捏炼2min;体系温度达到120℃时排胶;
5、排胶时在开炼机上薄通3次,打6个三角包、6个卷,后经隔离剂冷却、干燥后得到混炼胶,放置过夜后即可使用。
进一步的,所述橡胶件为胶管时采用水蒸汽包布硫化,硫化温度为150℃,硫化时间为60min。
下表为各实施例产品的物理性能表:
其中,烟密度测试方法按照GB/T 8323 2-2008进行,测试模式为25kW/㎡,有焰燃烧。
以上所述仅是本发明的优先实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其特征在于,包括如下组分,其各组分按如下重量份数配制:
三元乙丙橡胶100份、炭黑10~40份、白炭黑0~50份、阻燃剂0~160份、增塑剂10~50份、防老剂1~4份、硫化剂3.5~5.5份。
2.如权利要求1所述的环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其特征在于,还包括氧化锌4~8份、硬脂酸0.5~2份。
3.如权利要求1所述的环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其特征在于,所述白炭黑采用沉淀法白炭黑和气相法白炭黑中至少一种或几种的任意比例混合物。
4.如权利要求1所述的环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其特征在于,所述炭黑采用炭黑N330,炭黑N550,炭黑N774,喷雾炭黑,天然气半补强炭黑和炭黑N990中至少一种或几种的任意比例混合物。
5.如权利要求1所述的环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其特征在于,所述阻燃剂采用红磷阻燃剂、氮-磷复配型阻燃剂、改性氢氧化镁阻燃剂中至少一种或几种的任意比例混合物;所述防老剂采用RD、MB、4010NA、4010、BLE和AW中至少一种或几种的任意比例混合物;所述增塑剂采用石蜡油、加氢石蜡油、酯类增塑剂中至少一种或几种的任意比例混合物。
6.如权利要求1所述的环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物,其特征在于,所述硫化剂包括传统硫磺硫化体系、半有效硫磺硫化体系、过氧化物硫化体系;所述传统硫磺硫化体系使用包括S、促进剂DM促进剂TMTD和DPTT中至少一种或几种的任意比例混合物;所述半有效硫磺硫化体系包括S、促进剂DTDM、促进剂TMTD、促进剂CZ和促进剂BZ中至少一种或几种的任意比例混合物;所述过氧化物硫化体系包括过氧化物DCP和助交联剂;所述助交联剂包括TAIC、TMPTMA、HVA-2中至少一种或几种的任意比例混合物。
7.一种环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1、取配方量的三元乙丙橡胶、防老剂、氧化锌和硬脂酸加入密炼机进行捏炼1~2min;
2、向上述混合物中加入阻燃剂,捏炼2~3min;
3、向步骤2处理后的混合物中加入炭黑和增塑剂,捏炼1~2min;
4、向步骤2处理后的混合物加入白炭黑;体系温度增加到85~95℃时加入硫化剂,捏炼1~2min;体系温度达到110~120℃时排胶;
5、排胶时在开炼机上薄通不小于三次,打包后经隔离剂冷却、干燥后得到混炼胶,放置过夜后即可用于制备橡胶件。
8.如权利要求7所述的环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的制备方法,其特征在于,制备所述橡胶件采用的硫化方法包括:所述橡胶件为胶管时采用水蒸汽包布硫化、包塑(TPX)硫化或者裸硫化,硫化温度为150~170℃,硫化时间为20~60min;所述橡胶件为胶板时采用平板硫化,硫化温度150~170℃,硫化时间为20~60min,硫化压力为12~15MPa。
9.一种环保型的低烟阻燃绝缘橡胶制品,其特征在于,使用了如权利要求1-6任意一项所述的环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物。
10.一种环保型的低烟阻燃绝缘橡胶组合物的用途,其特征在于,应用于具有绝缘要求的纯胶管、具有增强层的胶管的外层胶或胶板;具有防火要求的纯胶管、具有增强层的胶管的外层胶或胶板;同时具有绝缘和防火要求的的纯胶管、具有增强层的胶管的外层胶或胶板。
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