CN106750678A - 一种高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料及应用 - Google Patents

一种高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种氯丁橡胶海绵发泡材料。一种高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料，含有如下重量份数的组分：氯丁橡胶55‑90份，橡胶软化油12‑22份，硫化油膏6‑15份，发泡剂4‑10份，氧化锌3‑5份，氧化镁3‑8份，硫化促进剂0.6‑0.8份，三氯化二锑6‑17份，十溴二苯醚3‑12份，防老剂1‑3份，活化剂1‑3份，炭黑3‑7份。本发明在氯丁橡胶中，加入十溴二苯醚和与之有协同增效作用的三氧化二锑，与橡胶软化油、硫化油膏搭配使用，并添加硫化剂、硫化促进剂、发泡剂及相关助剂，所得到的是一种具有阻燃性及高撕裂强度的氯丁橡胶海绵发泡材料，适合潜水服、冲浪衣等需要具有高撕裂强度的潜水装备类产品使用。

Description

一种高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料及应用
技术领域
本发明涉及一种氯丁橡胶海绵发泡材料，还涉及其制备方法及应用。
背景技术
潜水服、冲浪衣等产品的材质为氯丁橡胶海绵发泡材料，由于产品穿着和使用的特殊性，其对材料的延伸率、柔软度、撕裂强度具有极高的要求，因此材料配方中添加有大量的石油类软化剂和硫化植物油膏。氯丁橡胶本身含有卤素，具备一定的阻燃性，但由于大量石油类软化剂和硫化植物油膏的加入，所以氯丁橡胶本身的阻燃性能已大大降低。为了提高潜水服、冲浪衣等产品的阻燃性能，有必要开发一种在保持较高延伸率、柔软度、撕裂强度的基础上，具有高阻燃性的氯丁橡胶海绵发泡材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种兼具高阻燃性和高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料，并提供其制备方法和应用。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料，含有如下重量份数的组分：
氯丁橡胶55-90份，橡胶软化油 12-22份，硫化油膏6-15份，发泡剂4-10份，氧化锌3-5份，氧化镁3-8份，硫化促进剂0.6-0.8份，三氯化二锑6-17份，十溴二苯醚3-12份，防老剂1-3份，活化剂1-3份，炭黑3-7份。
进一步的，所述氯丁橡胶选用长寿化工CR121型氯丁橡胶。
进一步的，还含有石蜡1-3份、增粘剂1-3份、分散剂1-3份中的至少一种。
上述各组分中，十溴二苯醚：用作胶黏剂的添加型阻燃剂，具有极为优异的热稳定性，与三氧化二锑并用时，有明显的协同增效作用，阻燃性能更高，热稳定性好，此外还具有良好的耐热性和水解稳定性，且是欧盟委员会认可的无害物质。
三氧化二锑：属于添加型阻燃剂，与其他阻燃剂并用，各组分间可产生协同效应。三氧化二锑在燃烧初期，首先是熔融，在材料表面形成保护膜隔绝空气，通过内部吸热反应，降低燃烧温度。在高温状态下三氧化二锑被气化，稀释了空气中的氧浓度，从而起到阻燃作用。
ZnO、MgO：在氯丁橡胶中，氧化镁和氧化锌混用作为硫化剂，氧化镁可以降低氧化锌的活性，从而起到减缓硫化速率的作用，避免出现早期交联的问题。同时，氧化镁还可以起到酸接受体的作用，可以防止焦烧与环化，高活性的氧化镁可以提升氯丁橡胶海绵的抗焦烧性、拉伸强度、优化硬度等。
炭黑：炭黑的补强作用使橡胶的力学性能得到了很大的提升。粒径小、结构度好、表面活性高的炭黑对增强橡胶的拉伸强度、撕裂强度、耐磨耗性、橡胶模量均有良好的效果。
一种上述高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料的制备方法，制备步骤为：
（1）将氯丁橡胶、硫化油膏、炭黑、氧化镁、阻燃剂十溴二苯醚、三氧化二锑及防老剂、石蜡、增粘剂、分散剂投入混炼机中混炼5~6分钟；
（2）待胶料温度上升至105~110℃时，加入橡胶软化油、发泡剂、氧化锌、以及硫化促进剂、活化剂，继续混炼3~4分钟后，排出胶料；
（3）再通过翻胶机降温和开炼机混炼5分钟后由橡胶挤出机过滤、压片得到半成品胶片；
（4）将半成品胶片放入加热好的平板硫化机模具内以140~145℃的温度、130~135kg/cm2的压力进行第一次加硫发泡，加硫15分钟左右开模；
（5）取出胶片放入二次发泡机以150~160℃的高温，130~135kg/cm2的压力进行第二次加硫发泡，12-14分钟后开模即得到成品。
一种上述高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料的应用，是作为制备潜水装备的材料。
进一步的，所述潜水装备包括潜水服、冲浪衣。
本发明具有如下有益效果：
本发明在氯丁橡胶中，加入十溴二苯醚和与之有协同增效作用的三氧化二锑，与橡胶软化油、硫化油膏搭配使用，并添加硫化剂、硫化促进剂、发泡剂及相关助剂，所得到的是一种具有阻燃性及高撕裂强度的氯丁橡胶海绵发泡材料，适合潜水服、冲浪衣等需要具有高撕裂强度、高延伸率级柔软度的潜水装备类产品使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1
一种高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料，由如下重量份数的组分组成：氯丁橡胶55份，橡胶软化油 12份，硫化油膏6份，发泡剂5份，氧化锌4份，氧化镁6份，硫化促进剂0.6份，三氯化二锑6份，十溴二苯醚8份，防老剂2份、活化剂3份，炭黑5份。
实施例1的制备方法为：
（1）将氯丁橡胶、硫化油膏、炭黑、氧化镁、阻燃剂十溴二苯醚、三氧化二锑及防老剂投入混炼机中混炼5~6分钟；
（2）待胶料温度上升至105~110℃时，加入橡胶软化油、发泡剂、氧化锌、以及硫化促进剂、活化剂，继续混炼3~4分钟后，排出胶料；
（3）再通过翻胶机降温和开炼机混炼5分钟后由橡胶挤出机过滤、压片得到半成品胶片；
（4）将半成品胶片放入加热好的平板硫化机模具内以140~145℃的温度、130~135kg/cm2的压力进行第一次加硫发泡，加硫15分钟左右开模；
（5）取出胶片放入二次发泡机以150~160℃的高温，130~135kg/cm2的压力进行第二次加硫发泡，13分钟后开模即得到成品。
实施例2
一种高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料，由如下重量份数的组分组成：氯丁橡胶70份，橡胶软化油 18份，硫化油膏7份，发泡剂6份，氧化锌4份，氧化镁3份，硫化促进剂0.7份，三氯化二锑10份，十溴二苯醚7份，防老剂1份、活化剂1份，炭黑3份。
该实施例的制备方法和实施例1相同。
实施例3
一种高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料，由如下重量份数的组分组成：氯丁橡胶90份，橡胶软化油 22份，硫化油膏15份，发泡剂9份，氧化锌5份，氧化镁3份，硫化促进剂0.6份，三氯化二锑15份，十溴二苯醚20份，防老剂3份、活化剂3份，炭黑10份，石蜡3份、增粘剂3份、分散剂3份。
实施例3的制备方法为：
（1）将氯丁橡胶、硫化油膏、炭黑、氧化镁、阻燃剂十溴二苯醚、三氧化二锑及防老剂、石蜡、增粘剂、分散剂投入混炼机中混炼5~6分钟；
（2）待胶料温度上升至105~110℃时，加入橡胶软化油、发泡剂、氧化锌、以及硫化促进剂、活化剂，继续混炼3~4分钟后，排出胶料；
（3）再通过翻胶机降温和开炼机混炼5分钟后由橡胶挤出机过滤、压片得到半成品胶片；
（4）将半成品胶片放入加热好的平板硫化机模具内以140~145℃的温度、130~135kg/cm2的压力进行第一次加硫发泡，加硫15分钟左右开模；
（5）取出胶片放入二次发泡机以150~160℃的高温，130~135kg/cm2的压力进行第二次加硫发泡，12-14分钟后开模即得到成品。
对比例1
一种氯丁橡胶海绵发泡材料，由如下重量份数的组分组成：氯丁橡胶55份，橡胶软化油12份，硫化油膏6份，发泡剂5份，氧化锌4份，氧化镁6份，硫化促进剂0.6份，防老剂2份、活化剂3份，炭黑5份。
其制备方法和各实施例相同，只是步骤（1）中未添加三氯化二锑和十溴二苯醚。
以下是实施例1~3和对比例1的性能验证方法及结果：
其中阻燃性能试验方法按照GB/T 2406-93。撕裂强度试验方法按照GB/T529-1999。

Claims (6)

1.一种高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料，其特征在于，含有如下重量份数的组分：
氯丁橡胶55-90份，橡胶软化油 12-22份，硫化油膏6-15份，发泡剂4-10份，氧化锌3-5份，氧化镁3-8份，硫化促进剂0.6-0.8份，三氯化二锑6-17份，十溴二苯醚3-12份，防老剂1-3份，活化剂1-3份，炭黑3-7份。
2.根据权利要求1所述的高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料，其特征在于：所述氯丁橡胶选用长寿化工CR121型氯丁橡胶。
3.根据权利要求1所述的高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料，其特征在于：还含有石蜡1-3份、增粘剂1-3份、分散剂1-3份中的至少一种。
4.一种权利要求1或2或3所述高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料的制备方法，其特征在于制备步骤为：
（1）将氯丁橡胶、硫化油膏、炭黑、氧化镁、阻燃剂十溴二苯醚、三氧化二锑及防老剂、石蜡、增粘剂、分散剂投入混炼机中混炼5~6分钟；
（2）待胶料温度上升至105~110℃时，加入橡胶软化油、发泡剂、氧化锌、以及硫化促进剂、活化剂，继续混炼3~4分钟后，排出胶料；
（3）再通过翻胶机降温和开炼机混炼5分钟后由橡胶挤出机过滤、压片得到半成品胶片；
（4）将半成品胶片放入加热好的平板硫化机模具内以140~145℃的温度、130~135kg/cm2的压力进行第一次加硫发泡，加硫15分钟左右开模；
（5）取出胶片放入二次发泡机以150~160℃的高温，130~135kg/cm2的压力进行第二次加硫发泡，12-14分钟后开模即得到成品。
5.一种权利要求1或2或3所述高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料的应用，是作为制备潜水装备的材料。
6.根据权利要求5所述的高阻燃性高撕裂强度的特种橡胶海绵发泡材料的应用，其特征在于：所述潜水装备包括潜水服、冲浪衣。
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