CN107200932A

CN107200932A - 一种用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物

Info

Publication number: CN107200932A
Application number: CN201710412037.9A
Authority: CN
Inventors: 李智
Original assignee: Brilliance Auto Group Holding Co Ltd
Current assignee: Brilliance Auto Group Holding Co Ltd
Priority date: 2017-06-05
Filing date: 2017-06-05
Publication date: 2017-09-26

Abstract

本发明涉及一种用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物，由三元乙丙橡胶，氧化锌，硬脂酸，聚乙二醇，防老剂RD，古马隆，氧化钙，FR‑580，炭黑N550，石蜡油，促进剂DTDM，促进剂BZ，促进剂DPTT和TMTD组成。其组合物的阻燃效果佳，具体体现在其水平垂直燃烧速率低，可以满足国家GB8410‑2006中规定的小于100%的要求，同时可以满足小于70%的客车指导要求，同时组合物的拉伸强度较高，耐热空气老化性好,低温脆性无断裂，耐低温良好可以满足冬季低温环境下的使用，同时耐磨性和耐曲挠龟裂的性能也很好提高了地毯的使用寿命及舒适性。汽车地毯骨架层作为乘客舱和行李厢地毯的重要组成部分，在发生火灾时具有一定的阻燃性可以延缓火灾的蔓延，同为驾乘人员提供逃生的时间。

Description

一种用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物

技术领域

本发明涉及一种橡胶组合物技术领域，具体地说是一种用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物。

背景技术

现如今，人们出行除了飞机火车等交通工具外，旅游大巴，大客车等也成为人们日常出行的首选，为人们的出行提供了不少便利，成为人们常用的代步工具。但是，近年来大巴起火事故屡见报端，给人们的生命财产安全造成了极大的损失，引起的交通安全事故也多发。

商用车是在设计和技术特征上是用于运送人员和货物的汽车。从2005年开始，我国汽车行业实行了新的车型统计分类。相对旧分类，商用车包含了所有的载货汽车和9座以上的客车。如公共交通客车，旅游大巴，机场巴士，载货的卡车等都是商用车。商用车的驾乘人员相比乘用车要多出几倍甚至十几倍，一旦发生火灾必然将引发较大的安全事故。

商用车地毯通常是由面料层，中间骨架层和底料层构成。汽车地毯因型面复杂，尺寸大且需多层材料复合构成。目前汽车地毯成型大多采用热料冷模的工艺，为了满足较复杂的型面要求和结构要求，骨架层通常采用模压工艺。骨架成型后，可采用将骨架加热或用加热的模具用模压的方法将骨架层和面料与底料复合。对于简单的地毯，一般采用一次模压，将骨架和面料直接拉伸成型，模切后得到需要的最终产品。

面料层作为内饰件的直接外观面，用于提供良好的外观效果；常用的地毯内饰面料有PET针刺地毯面料，PET针刺地毯采用针刺广泛用于各种普通车型的客舱地毯，行李箱地毯，轮罩装饰板等内饰件，针刺地毯的主要成分是聚酯纤维和聚丙烯组成，都是化纤产品比较易燃。

中间骨架层，汽车内饰件的中间骨架层一般采用PE、PP、EVA等橡塑粒子加热到熔融状态均匀的背涂到地毯面料上作为保持型面的骨架材料，具有良好的防水、隔音、隔热作用。

底料层一般采用水刺无纺布或针刺无纺布，用于减缓成型拉伸，增加地毯的成型性能。将面料层、中间骨架层和底料层复合起来就形成了紧密一体的模压成型内饰片。

目前常用商用车内饰地毯的骨架层常采用聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）或EVA等材质，伴随着人们对商用车地毯阻燃性，减震降噪，温度环境等要求的不断提升，PE和PP材质已经难以满足阻燃性，耐磨性，耐热性，抗拉强度，压缩和回弹，耐屈挠龟裂，色牢度和阻燃等要求。表面硬度低，易刮伤。为改善商用车乘客舱地毯骨架层的性能，所以本发明一种用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃三元乙丙橡胶组合物，对提高地毯的阻燃性，耐热性，耐磨性，耐候性，耐屈挠龟裂，减震隔音和耐低温性等都有作用。

发明内容

本发明的目的就是提供一种用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物，使用三元乙丙橡胶为主体开发的商用车乘客舱骨架层的组合物具有良好的阻燃性，耐低温性，耐热性，耐屈挠龟裂，减震隔音和耐低温性等特点。

一种用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物，其组份与质量份数为：

组分	质量份数
		三元乙丙橡胶^（1）	90～100
氧化锌	3～5
		硬脂酸	1～2
聚乙二醇	3～5
		防老剂RD^（2）	1～2
古马隆	1～3
		氧化钙	5～8
FR-580^（3）	80～100
		炭黑N550	90～100
石蜡油	40～60
		促进剂DTDM	1～2
促进剂BZ^（4）	1～2
		促进剂DPTT	0.8～1.5
促进剂TMTD	0.8～1.5

注：（1）三元乙丙橡胶：为ENB型乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物；

（2）防老剂RD：为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体；

（3）阻燃剂FR-580：有效含量100%，含磷32%，含氮15%，含水量≤0.2；

（4）促进剂BZ：是指二正丁基二硫代氨基甲酸锌, 锌含量 13.8-14.8%。

在本发明中选用乙叉降冰片烯（ENB）型的三元乙丙橡胶，门尼粘度ML₍₁₊₄₎100℃:45，乙烯单体含量：44.5，第三单体：7.6。ENB型的三元乙丙橡胶具有硫化速度快，拉伸强度高，压缩永久变形低的优点，更适宜应用在模压产品上，本文中加入乙丙橡胶可以使组合物获得更好的延伸性能，更好的流动性能，二烯烃具有特殊的结构，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的，因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异。使产品能够满足耐热老化性、耐天候性、耐臭氧性、耐磨性、耐屈挠性和耐低温性的要求。

在本发明中加入的防老剂RD，当炼胶温度升至90℃—100℃时效果达到最佳，可使产品具有优良的耐热性能，耐臭氧性能，更好的耐天候性，同时对屈挠龟裂，也有较强的防护作用。其中防老剂RD中的二聚体/三聚体/四聚体含量≥75%，有效含量会提升防老剂的防护作用，对热和氧引起的老化防护效果极佳，由于防老剂RD在橡胶中相溶性好，在用量高达5份时仍不喷出，故可提高防老剂的用量以及改善对胶料的防老化性能，在橡胶中的持续性使橡胶胶料具有长期的抗热老化作用。

在本发明中加入的阻燃剂FR-580，复合阻燃剂，含磷32%，含氮15%，含水量≤0.2，外观土灰色粉末，PH值5-7，均粒径（1500目）<10μm，专用于乙丙橡胶，低烟无毒，良好的混合性，不含卤素，可以符合欧盟ROHS要求，添加量在25%至30%重量比，可以满足UL94 VO(3.0mm)的要求。

在本发明中加入氧化钙，与阻燃剂同时使用可以使产品获得了更好的阻燃效果，同时可以提高耐热性能，增加胶料的挺性，降低胶料的收缩，改善胶料的尺寸变化，提高产品的填充性。

在本发明中加入的促进剂BZ，外观为白色粉末，可溶于二硫化碳、苯、氯仿、乙醇、乙醚，不溶于水和稀碱。其锌含量 13.8-14.8%，加热减量≤0.4%，初熔点≥104℃，筛余物(150μm)≤0.1%，筛余物(63μm)≤0.5%，更高的含锌量使其活性更大，阻燃效果更好。在100℃以上时硫化速度快，120℃以下硫化平坦性中等，高于120℃时硫化平坦性窄，最宜硫化温度为95-110℃。由于本品在有机溶剂中的溶解度较大，常用于低温硫化。添加后不变色，不污染，容易分散。在本发明的组合物中兼具有防老化的作用，能改善硫化胶的耐老化性能。可以使组合物定伸强度更高，交联程度更高，提高组合物的耐磨性，耐热性，抗拉强度，压缩和回弹，耐屈挠龟裂等性能。

下面将通过实例对发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

实例1

一种用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物配方的实施方式（以质量份数计）：

组分	实施例1	实施例2	实施例3
				三元乙丙橡胶^（1）	100	95	90
氧化锌	5	3	4
				硬脂酸	1.5	1	2
聚乙二醇	3	5	4
				防老剂RD^（2）	1.5	2	1
古马隆	3	2	1
				氧化钙	6	8	5
FR-580^（3）	90	100	80
				炭黑N550	95	90	100
石蜡油	40	60	50
				促进剂DTDM	2	1	1.5
促进剂BZ^（4）	1	2	1.5
				促进剂DPTT	0.8	1.5	1
促进剂TMTD	0.8	1	1.5
				合计	349.6	371.5	342.5

按实施列配方中原材料做成胶片进行试验检测，胶片的制造工艺条件如下：

1．炼胶：按实施例中表格的质量份数将三元乙丙橡胶放入Φ160mm开放式炼胶机中，开放式炼胶机辊筒温度要求低于50℃，生胶薄通2次后开始塑炼，在塑炼中依次加入氧化锌—硬脂酸—聚乙二醇—古马隆—防老剂RD—氧化钙，此时要求温度在90℃—100℃以内，左右割胶各三次后加入大辅料（炭黑N550和FR-580共同加入，分两次加入完成），待大辅料第一次添加时加入1/2的石蜡油，左右割胶各两次后将剩余的石蜡油与大辅料全部加入完全混匀，开始左右交替割胶至大辅料与软化剂与三元乙丙橡胶混合均匀，测试辊温，要求温度在95℃—110℃以内，观察开练机辊筒中的橡胶无细小颗粒后加入小辅料（促进剂DTDM，BZ，DPTT，TMTD同时添加），开始进行捣胶直至开练机辊筒中间无可见小辅料颗粒为止，开始打三角包3-5次，后下片，以上添加的重量见实施例表格中的数量以g为计量。

2. 原料准备：原材料胶料室温停放4-6h；裁剪成100mm*356mm *4mm半成品

3. 模压成型：采用传统模压工艺制造，模具温度为160—163℃，模具预热2.0—2.5h，模压时间为20-23min,压力3.3-3.7MPa;

4.成型：保压时间60s，冷却150s，撕边定型，制成用于测试的胶片。

商用车乘客舱地毯骨架层的生产工艺方式与胶片的步骤及方法相同，仅在步骤3和5不同，其区别如下：

模具温度为175—180℃，模具预热2.5—3.0h，模压时间为10-13min,压力4.0-5.0MPa;保压时间50—60s，冷却120s。

一种用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物配方胶片的性能对比如下：

序号	项目	单位	实施例1	实施例2	实施例3
						1	原始性能
1.1	硬度	HA	71	69	70
						1.2	拉伸强度	MPa	8.13	7.87	7.96
1.3	扯断伸长率	%	391	426	406
						2	耐热老化性100℃×72h
2.1	硬度变化	HA	+5.2	+6.8	+5.7
						2.2	拉伸强度变化率	%	6.5	6.8	6.6
2.3	扯断伸长率变化率	%	-23.6	-31.9	-28.2
						3	耐热老化性 110℃×72h
3.1	硬度变化	HA	+10.2	+11.9	+10.7
						3.2	拉伸强度变化率	%	7.52	7.85	7.86
3.3	扯断伸长率变化率	%	-32.7	-40.2	-36.8
						4	低温脆性-35℃*3min		无断裂	无断裂	无断裂
5	阿克隆磨耗	cm³	356	330	339
						6	耐臭氧500pphm×拉伸20%×200h		无断裂	无断裂	无断裂
7	耐屈挠龟6万次		无龟裂	无龟裂	无龟裂
						8	水平垂直燃烧速率（GB8410-2006）	%	47	57	52

由上表的数据可以得出, 用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物的阻燃效果好，具体体现在其水平垂直燃烧速率低，可以满足国家GB8410-2006中规定的小于100%的要求，同时可以满足小于70%的客车指导要求，同时组合物的拉伸强度较高，耐热空气老化性好,低温脆性无断裂，耐低温良好可以满足冬季低温环境下的使用，同时耐磨性和耐曲挠龟裂的性能也很好提高了地毯的使用寿命及舒适性。汽车地毯骨架层作为乘客舱和行李厢地毯的重要组成部分，在发生火灾时具有一定的阻燃性可以延缓火灾的蔓延，同为驾乘人员提供逃生的时间，此发明可以满足国家法规GB8410-2006中关于水平垂直燃烧的速率要求。

Claims

1.一种用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物，其特征是其组份与质量份数为：

三元乙丙橡胶 90～100，

氧化锌 3～5，

硬脂酸 1～2，

聚乙二醇 3～5，

防老剂RD 1～2，

古马隆 1～3，

氧化钙 5～8

FR-580 80～100

炭黑N550 90～100，

石蜡油 40～60，

促进剂DTDM 1～2，

促进剂BZ 1～2，

促进剂DPTT 0.8～1.5，

促进剂TMTD 0.8～1.5。

2.根据权利要求1所述的用于商用车乘客舱地毯骨架层的阻燃橡胶组合物，其特征在于：所述的三元乙丙橡胶：为ENB型乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。