CN112111088A - 低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，包括如下重量份原料：20‑50份天然橡胶，20‑60份丁苯橡胶，40‑50份超细氢氧化铝，10‑20份二乙基次磷酸铝，10‑20份改性聚烯烃弹性体，5‑15份无卤阻燃剂，5‑10份活化剂，1‑3份防老剂；本发明还公开一种低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体的制备方法；本发明中聚乙烯醇水溶液作为主分散剂，加入过氧化苯甲酰作为引发剂，促进反应进程，加入硬脂酸钡作为助分散剂，制备出一种悬浮液B，之后经过步骤S2的过滤、干燥等处理制备出一种改性聚烯烃弹性体，通过接枝的甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈等单体，能够赋予该弹性体优异的韧性。

Description

低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体及其制备方法

技术领域

本发明属于聚烯烃弹性体制备技术领域，具体为低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体及其制备方法。

背景技术

煤矿用阻燃钢丝绳芯输送带是煤矿井下输送物料的主要运输工具，由于煤矿高瓦斯、高粉尘、长距离、大运量等特殊的应用环境，煤矿用阻燃钢丝绳芯输送带必须具有高阻燃抗静电性能和物理机械性能。

目前煤矿用阻燃钢丝绳输送带覆盖层橡胶主要采用氯丁橡胶为主体，通过添加十溴、氯化石蜡、硼酸锌、氢氧化铝、三氧化二锑等阻燃剂满足煤矿井下阻燃要求。

由于氯丁橡胶本体阻燃性能好，强度高，但仍然达不到阻燃标准要求，还需添加一定的阻燃剂才能达到阻燃要求。氯丁橡胶是结晶性橡胶，以氯丁橡胶为主体的覆盖层胶料的物理机械性能好。但氯丁橡胶的加工性能较差，易粘棍、焦烧，加工难度大。

中国发明专利CN101550248A公开了一种耐盐蚀低烟无卤阻燃聚烯烃弹性体及其制备方法，属于电缆领域，由A组份和B组份混炼组成，A组份：乙烯-辛烯共聚物POE 70-80份，乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA 20-30份，硬脂酸锌10-15份，氢氧化铝40-50份，氢氧化镁80-100份，聚乙烯蜡10-12份，超细滑石粉30-50份，炭黑5-8份，B组份：过氧化二异丙苯DCP 5-6份，间苯撑双马来酰亚胺HVA-2 2-3份。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明提供一种低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体及其制备方法。

聚烯烃弹性体为非极性弹性体，所以其与大多数基材的相容性差，而且聚烯烃分子链是饱和的，接枝反应活性较小，而在聚乙烯醇水溶液中聚合时溶剂的用量大，进一步导致发生接枝反应的速率降低。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，包括如下重量份原料：20-50份天然橡胶，20-60份丁苯橡胶，40-50份超细氢氧化铝，10-20份二乙基次磷酸铝，10-20份改性聚烯烃弹性体，5-15份无卤阻燃剂，5-10份活化剂，1-3份防老剂；

该低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体由如下方法制成：

在密炼机中加入天然橡胶、丁苯橡胶和改性聚烯烃弹性体共混1-3min，然后加入活化剂，密炼2min-5min，之后加入无卤阻燃剂，150-155℃下密炼3min后排胶，之后冷却停放24h，再次投入密炼机中，加入防老剂在60℃下混炼5min，后升温至90℃-95℃排胶，制得混炼胶，将混炼胶再经过冷喂料挤出机混合均匀，供压延机压延制得低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体。

进一步地，所述活化剂为氧化锌和硬脂酸中的一种或两种按任意比例混合，所述防老剂为4010Na和4020中的一种或两种按任意比例混合。

进一步地，所述改性聚烯烃弹性体由如下方法制成：

步骤S1、将甲苯和聚烯烃弹性体加入四口烧瓶中，50-60℃水浴加热溶胀10h，制得胶液A，之后依次加入甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈，以450-480r/min的转速搅拌30min，之后加入过氧化苯甲酰和硬脂酸钡，继续搅拌30min，之后滴入质量分数10％的聚乙烯醇水溶液，控制滴加时间为20-30min，滴加结束后提高转速至800-1000r/min，加入去离子水，制得悬浮液B；

步骤S2、向四口烧瓶中通入氮气排出空气，升温至75-80℃，在1000r/min的转速下搅拌并反应15h，反应结束后降温至30-35℃，过滤，将滤饼转移至真空干燥箱中，控制真空干燥箱的真空度为-0.10MPa，干燥温度为70-80℃，干燥至恒重，制得改性聚烯烃弹性体。

聚烯烃弹性体为非极性弹性体，所以其与大多数基材的相容性差，本发明步骤S1中将甲苯和聚烯烃弹性体加入四口烧瓶中，溶胀10h制得胶液A，之后加入甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈作为接枝单体，但是聚烯烃分子链是饱和的，接枝反应活性较小，而在聚乙烯醇水溶液中聚合时溶剂的用量大，进一步导致发生接枝反应的速率降低，所以本发明中聚乙烯醇水溶液作为主分散剂，将甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈接枝在聚烯烃弹性体上，加入过氧化苯甲酰作为引发剂，促进反应进程，加入硬脂酸钡作为助分散剂，制备出一种悬浮液B，之后经过步骤S2的过滤、干燥等处理制备出一种改性聚烯烃弹性体，通过接枝的甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈等单体，能够赋予该弹性体优异的韧性。

进一步地，步骤S1中控制甲苯、聚烯烃弹性体、甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、过氧化苯甲酰、硬脂酸钡和10％的聚乙烯醇水溶液的重量比为0.5-0.8∶45-50∶0.8∶0.5∶0.2-0.4∶0.01-0.02∶10-15。

进一步地，所述无卤阻燃剂由如下方法制成：

步骤S11、将氢化钠加入质量分数10％的四氢呋喃水溶液中，40-45℃水浴加热并以100-120r/min的转速搅拌15min，制得混合液C，搅拌结束后通入氮气，向混合液C中滴加乙二醇，控制滴加时间为15-20min，制得第一产物，之后将六氯环三磷腈加入制得的第一产物中，继续搅拌10min，制得第二产物，抽滤直至除去四氢呋喃水溶液，之后用去离子水洗涤抽滤后的第二产物，直至体系中无氯离子，在75-80℃下干燥10h，制得中间体，控制氢化钠、乙二醇和六氯环三磷腈的重量比为1∶1.3-1.5∶0.2-0.5，氢化钠和10％的四氢呋喃水溶液的重量比为1∶50；

步骤S12、将水杨醛加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液中，匀速搅拌15min后转移至三口烧瓶中，35-40℃水浴加热，磁力搅拌20min，之后滴加质量分数30％的过氧化氢水溶液，控制滴加时间为30-45min，之后升温至45-50℃，继续搅拌10min，离心、过滤，转移至85-90℃烘箱中干燥4-5h，制得物料D，控制水杨醛、氢氧化钠和过氧化氢的物质的量之比为1∶0.5∶1；

步骤S13、将甲醇和去离子水按照1∶10的重量比混合均匀，制得混合溶剂，将物料D加入一半混合溶剂中，磁力搅拌10min，制得混合液E，将乙酸钴加入另一半混合溶剂中，搅拌均匀，制得溶液F，之后将溶液F滴加至混合液E中，控制滴加时间为20-30min，70℃下冷凝回流搅拌10min，制得络合物，过滤并在90℃烘箱中干燥4-5h，控制物料D、乙酸钴和混合溶剂的重量比为1∶10∶0.2-0.3；

步骤S14、将络合物和步骤S11制得的中间体按照1∶1的比例混合，制得无卤阻燃剂。

步骤S11中将氢化钠加入四氢呋喃水溶液中，之后滴加乙二醇和六氯环三磷腈，六氯环三磷腈具有有意的热稳定性，而且环上的氯原子活泼，容易被取代，所以步骤S11中通过乙二醇、氢化钠和六氯环三磷腈作为原料，10％的四氢呋喃水溶液作为溶剂，制备出一种中间体，该中间体具有优异的阻燃性能而且氯原子被取代不含卤族元素；步骤S12中先将水杨醛加入氢氧化钠水溶液中，之后滴加过氧化氢水溶液，过氧化氢水溶液作为氧化剂，控制过氧化氢水溶液的质量分数为30％，该浓度下溶液中产生活性氧离子，能够将水杨醛氧化，制得物料D，该物料D为一种低聚水杨醛前驱体，步骤S13中制备出一种络合物，控制反应温度为70℃，能够防止反应过程中体系内分子间无法吸收足够的能量进行激烈碰撞，使得反应进程过慢，产量低，步骤S14中将络合物与中间体按照1∶1的重量比混合，制得无卤阻燃剂，络合物能够作为协效阻燃剂，搭配使用一方面能够减少中间体的用量，解决向基材中加入阻燃剂会导致基材力学性能下降的技术问题，另一方面能够在燃烧时增加残碳量，增加阻燃效果。

低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体的制备方法，包括如下步骤：

在密炼机中加入天然橡胶、丁苯橡胶和改性聚烯烃弹性体共混1-3min，然后加入活化剂，密炼2min-5min，之后加入无卤阻燃剂，150-155℃下密炼3min后排胶，之后冷却停放24h，再次投入密炼机中，加入防老剂在60℃下混炼5min，后升温至90℃-95℃排胶，制得混炼胶，将混炼胶再经过冷喂料挤出机混合均匀，供压延机压延制得低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体。

本发明的有益效果：

(1)本发明低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，通过天然橡胶、丁苯橡胶、改性聚烯烃弹性体和无卤阻燃剂等原料制成，其中改性聚烯烃弹性体在制备过程中步骤S1中将甲苯和聚烯烃弹性体加入四口烧瓶中，溶胀10h制得胶液A，之后加入甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈作为接枝单体，但是聚烯烃分子链是饱和的，接枝反应活性较小，而在聚乙烯醇水溶液中聚合时溶剂的用量大，进一步导致发生接枝反应的速率降低，所以本发明中聚乙烯醇水溶液作为主分散剂，将甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈接枝在聚烯烃弹性体上，加入过氧化苯甲酰作为引发剂，促进反应进程，加入硬脂酸钡作为助分散剂，制备出一种悬浮液B，之后经过步骤S2的过滤、干燥等处理制备出一种改性聚烯烃弹性体，通过接枝的甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈等单体，能够赋予该弹性体优异的韧性；

(2)所述无卤阻燃剂在制备过程中步骤S11中将氢化钠加入四氢呋喃水溶液中，之后滴加乙二醇和六氯环三磷腈，六氯环三磷腈具有有意的热稳定性，而且环上的氯原子活泼，容易被取代，所以步骤S11中通过乙二醇、氢化钠和六氯环三磷腈作为原料，10％的四氢呋喃水溶液作为溶剂，制备出一种中间体，该中间体具有优异的阻燃性能而且氯原子被取代不含卤族元素；步骤S12中先将水杨醛加入氢氧化钠水溶液中，之后滴加过氧化氢水溶液，过氧化氢水溶液作为氧化剂，控制过氧化氢水溶液的质量分数为30％，该浓度下溶液中产生活性氧离子，能够将水杨醛氧化，制得物料D，该物料D为一种低聚水杨醛前驱体，步骤S13中制备出一种络合物，控制反应温度为70℃，能够防止反应过程中体系内分子间无法吸收足够的能量进行激烈碰撞，使得反应进程过慢，产量低，步骤S14中将络合物与中间体按照1∶1的重量比混合，制得无卤阻燃剂，络合物能够作为协效阻燃剂，搭配使用一方面能够减少中间体的用量，解决向基材中加入阻燃剂会导致基材力学性能下降的技术问题，另一方面能够在燃烧时增加残碳量，增加阻燃效果。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，包括如下重量份原料：20份天然橡胶，20份丁苯橡胶，40份超细氢氧化铝，10份二乙基次磷酸铝，10份改性聚烯烃弹性体，5份无卤阻燃剂，5份氧化锌，1份4010Na；

该低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体由如下方法制成：

在密炼机中加入天然橡胶、丁苯橡胶和改性聚烯烃弹性体共混1min，然后加入氧化锌，密炼2min，之后加入无卤阻燃剂，150℃下密炼3min后排胶，之后冷却停放24h，再次投入密炼机中，加入4010Na在60℃下混炼5min，后升温至90℃排胶，制得混炼胶，将混炼胶再经过冷喂料挤出机混合均匀，供压延机压延制得低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体。

改性聚烯烃弹性体由如下方法制成：

步骤S1、将甲苯和聚烯烃弹性体加入四口烧瓶中，50℃水浴加热溶胀10h，制得胶液A，之后依次加入甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈，以450r/min的转速搅拌30min，之后加入过氧化苯甲酰和硬脂酸钡，继续搅拌30min，之后滴入质量分数10％的聚乙烯醇水溶液，控制滴加时间为20min，滴加结束后提高转速至800r/min，加入去离子水，制得悬浮液B，控制甲苯、聚烯烃弹性体、甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、过氧化苯甲酰、硬脂酸钡和10％的聚乙烯醇水溶液的重量比为0.5∶45∶0.8∶0.5∶0.2∶0.01∶10；

步骤S2、向四口烧瓶中通入氮气排出空气，升温至75℃，在1000r/min的转速下搅拌并反应15h，反应结束后降温至30℃，过滤，将滤饼转移至真空干燥箱中，控制真空干燥箱的真空度为-0.10MPa，干燥温度为70℃，干燥至恒重，制得改性聚烯烃弹性体。

无卤阻燃剂由如下方法制成：

步骤S11、将氢化钠加入质量分数10％的四氢呋喃水溶液中，40℃水浴加热并以100r/min的转速搅拌15min，制得混合液C，搅拌结束后通入氮气，向混合液C中滴加乙二醇，控制滴加时间为15min，制得第一产物，之后将六氯环三磷腈加入制得的第一产物中，继续搅拌10min，制得第二产物，抽滤直至除去四氢呋喃水溶液，之后用去离子水洗涤抽滤后的第二产物，直至体系中无氯离子，在75℃下干燥10h，制得中间体，控制氢化钠、乙二醇和六氯环三磷腈的重量比为1∶1.3∶0.2，氢化钠和10％的四氢呋喃水溶液的重量比为1∶50；

步骤S12、将水杨醛加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液中，匀速搅拌15min后转移至三口烧瓶中，35℃水浴加热，磁力搅拌20min，之后滴加质量分数30％的过氧化氢水溶液，控制滴加时间为30min，之后升温至45℃，继续搅拌10min，离心、过滤，转移至85℃烘箱中干燥5h，制得物料D，控制水杨醛、氢氧化钠和过氧化氢的物质的量之比为1∶0.5∶1；

步骤S13、将甲醇和去离子水按照1∶10的重量比混合均匀，制得混合溶剂，将物料D加入一半混合溶剂中，磁力搅拌10min，制得混合液E，将乙酸钴加入另一半混合溶剂中，搅拌均匀，制得溶液F，之后将溶液F滴加至混合液E中，控制滴加时间为20min，70℃下冷凝回流搅拌10min，制得络合物，过滤并在90℃烘箱中干燥4h，控制物料D、乙酸钴和混合溶剂的重量比为1∶10∶0.2；

步骤S14、将络合物和步骤S11制得的中间体按照1∶1的比例混合，制得无卤阻燃剂。

实施例2

低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，包括如下重量份原料：30份天然橡胶，30份丁苯橡胶，42份超细氢氧化铝，14份二乙基次磷酸铝，14份改性聚烯烃弹性体，8份无卤阻燃剂，6份氧化锌，2份4010Na；

该低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体由如下方法制成：

在密炼机中加入天然橡胶、丁苯橡胶和改性聚烯烃弹性体共混1min，然后加入氧化锌，密炼2min，之后加入无卤阻燃剂，150℃下密炼3min后排胶，之后冷却停放24h，再次投入密炼机中，加入4010Na在60℃下混炼5min，后升温至90℃排胶，制得混炼胶，将混炼胶再经过冷喂料挤出机混合均匀，供压延机压延制得低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体。

改性聚烯烃弹性体由如下方法制成：

步骤S1、将甲苯和聚烯烃弹性体加入四口烧瓶中，50℃水浴加热溶胀10h，制得胶液A，之后依次加入甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈，以450r/min的转速搅拌30min，之后加入过氧化苯甲酰和硬脂酸钡，继续搅拌30min，之后滴入质量分数10％的聚乙烯醇水溶液，控制滴加时间为20min，滴加结束后提高转速至800r/min，加入去离子水，制得悬浮液B，控制甲苯、聚烯烃弹性体、甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、过氧化苯甲酰、硬脂酸钡和10％的聚乙烯醇水溶液的重量比为0.5∶45∶0.8∶0.5∶0.2∶0.01∶10；

步骤S2、向四口烧瓶中通入氮气排出空气，升温至75℃，在1000r/min的转速下搅拌并反应15h，反应结束后降温至30℃，过滤，将滤饼转移至真空干燥箱中，控制真空干燥箱的真空度为-0.10MPa，干燥温度为70℃，干燥至恒重，制得改性聚烯烃弹性体。

无卤阻燃剂由如下方法制成：

步骤S11、将氢化钠加入质量分数10％的四氢呋喃水溶液中，40℃水浴加热并以100r/min的转速搅拌15min，制得混合液C，搅拌结束后通入氮气，向混合液C中滴加乙二醇，控制滴加时间为15min，制得第一产物，之后将六氯环三磷腈加入制得的第一产物中，继续搅拌10min，制得第二产物，抽滤直至除去四氢呋喃水溶液，之后用去离子水洗涤抽滤后的第二产物，直至体系中无氯离子，在75℃下干燥10h，制得中间体，控制氢化钠、乙二醇和六氯环三磷腈的重量比为1∶1.3∶0.2，氢化钠和10％的四氢呋喃水溶液的重量比为1∶50；

步骤S12、将水杨醛加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液中，匀速搅拌15min后转移至三口烧瓶中，35℃水浴加热，磁力搅拌20min，之后滴加质量分数30％的过氧化氢水溶液，控制滴加时间为30min，之后升温至45℃，继续搅拌10min，离心、过滤，转移至85℃烘箱中干燥5h，制得物料D，控制水杨醛、氢氧化钠和过氧化氢的物质的量之比为1∶0.5∶1；

步骤S13、将甲醇和去离子水按照1∶10的重量比混合均匀，制得混合溶剂，将物料D加入一半混合溶剂中，磁力搅拌10min，制得混合液E，将乙酸钴加入另一半混合溶剂中，搅拌均匀，制得溶液F，之后将溶液F滴加至混合液E中，控制滴加时间为20min，70℃下冷凝回流搅拌10min，制得络合物，过滤并在90℃烘箱中干燥4h，控制物料D、乙酸钴和混合溶剂的重量比为1∶10∶0.2；

步骤S14、将络合物和步骤S11制得的中间体按照1∶1的比例混合，制得无卤阻燃剂。

实施例3

低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，包括如下重量份原料：40份天然橡胶，45份丁苯橡胶，48份超细氢氧化铝，18份二乙基次磷酸铝，16份改性聚烯烃弹性体，12份无卤阻燃剂，8份氧化锌，2份4010Na；

该低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体由如下方法制成：

在密炼机中加入天然橡胶、丁苯橡胶和改性聚烯烃弹性体共混1min，然后加入氧化锌，密炼2min，之后加入无卤阻燃剂，150℃下密炼3min后排胶，之后冷却停放24h，再次投入密炼机中，加入4010Na在60℃下混炼5min，后升温至90℃排胶，制得混炼胶，将混炼胶再经过冷喂料挤出机混合均匀，供压延机压延制得低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体。

改性聚烯烃弹性体由如下方法制成：

步骤S1、将甲苯和聚烯烃弹性体加入四口烧瓶中，50℃水浴加热溶胀10h，制得胶液A，之后依次加入甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈，以450r/min的转速搅拌30min，之后加入过氧化苯甲酰和硬脂酸钡，继续搅拌30min，之后滴入质量分数10％的聚乙烯醇水溶液，控制滴加时间为20min，滴加结束后提高转速至800r/min，加入去离子水，制得悬浮液B，控制甲苯、聚烯烃弹性体、甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、过氧化苯甲酰、硬脂酸钡和10％的聚乙烯醇水溶液的重量比为0.5∶45∶0.8∶0.5∶0.2∶0.01∶10；

步骤S2、向四口烧瓶中通入氮气排出空气，升温至75℃，在1000r/min的转速下搅拌并反应15h，反应结束后降温至30℃，过滤，将滤饼转移至真空干燥箱中，控制真空干燥箱的真空度为-0.10MPa，干燥温度为70℃，干燥至恒重，制得改性聚烯烃弹性体。

无卤阻燃剂由如下方法制成：

步骤S11、将氢化钠加入质量分数10％的四氢呋喃水溶液中，40℃水浴加热并以100r/min的转速搅拌15min，制得混合液C，搅拌结束后通入氮气，向混合液C中滴加乙二醇，控制滴加时间为15min，制得第一产物，之后将六氯环三磷腈加入制得的第一产物中，继续搅拌10min，制得第二产物，抽滤直至除去四氢呋喃水溶液，之后用去离子水洗涤抽滤后的第二产物，直至体系中无氯离子，在75℃下干燥10h，制得中间体，控制氢化钠、乙二醇和六氯环三磷腈的重量比为1∶1.3∶0.2，氢化钠和10％的四氢呋喃水溶液的重量比为1∶50；

步骤S12、将水杨醛加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液中，匀速搅拌15min后转移至三口烧瓶中，35℃水浴加热，磁力搅拌20min，之后滴加质量分数30％的过氧化氢水溶液，控制滴加时间为30min，之后升温至45℃，继续搅拌10min，离心、过滤，转移至85℃烘箱中干燥5h，制得物料D，控制水杨醛、氢氧化钠和过氧化氢的物质的量之比为1∶0.5∶1；

步骤S13、将甲醇和去离子水按照1∶10的重量比混合均匀，制得混合溶剂，将物料D加入一半混合溶剂中，磁力搅拌10min，制得混合液E，将乙酸钴加入另一半混合溶剂中，搅拌均匀，制得溶液F，之后将溶液F滴加至混合液E中，控制滴加时间为20min，70℃下冷凝回流搅拌10min，制得络合物，过滤并在90℃烘箱中干燥4h，控制物料D、乙酸钴和混合溶剂的重量比为1∶10∶0.2；

步骤S14、将络合物和步骤S11制得的中间体按照1∶1的比例混合，制得无卤阻燃剂。

实施例4

低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，包括如下重量份原料：50份天然橡胶，60份丁苯橡胶，50份超细氢氧化铝，20份二乙基次磷酸铝，20份改性聚烯烃弹性体，15份无卤阻燃剂，10份氧化锌，3份4010Na；

该低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体由如下方法制成：

在密炼机中加入天然橡胶、丁苯橡胶和改性聚烯烃弹性体共混1min，然后加入氧化锌，密炼2min，之后加入无卤阻燃剂，150℃下密炼3min后排胶，之后冷却停放24h，再次投入密炼机中，加入4010Na在60℃下混炼5min，后升温至90℃排胶，制得混炼胶，将混炼胶再经过冷喂料挤出机混合均匀，供压延机压延制得低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体。

改性聚烯烃弹性体由如下方法制成：

步骤S1、将甲苯和聚烯烃弹性体加入四口烧瓶中，50℃水浴加热溶胀10h，制得胶液A，之后依次加入甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈，以450r/min的转速搅拌30min，之后加入过氧化苯甲酰和硬脂酸钡，继续搅拌30min，之后滴入质量分数10％的聚乙烯醇水溶液，控制滴加时间为20min，滴加结束后提高转速至800r/min，加入去离子水，制得悬浮液B，控制甲苯、聚烯烃弹性体、甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、过氧化苯甲酰、硬脂酸钡和10％的聚乙烯醇水溶液的重量比为0.5∶45∶0.8∶0.5∶0.2∶0.01∶10；

步骤S2、向四口烧瓶中通入氮气排出空气，升温至75℃，在1000r/min的转速下搅拌并反应15h，反应结束后降温至30℃，过滤，将滤饼转移至真空干燥箱中，控制真空干燥箱的真空度为-0.10MPa，干燥温度为70℃，干燥至恒重，制得改性聚烯烃弹性体。

无卤阻燃剂由如下方法制成：

步骤S11、将氢化钠加入质量分数10％的四氢呋喃水溶液中，40℃水浴加热并以100r/min的转速搅拌15min，制得混合液C，搅拌结束后通入氮气，向混合液C中滴加乙二醇，控制滴加时间为15min，制得第一产物，之后将六氯环三磷腈加入制得的第一产物中，继续搅拌10min，制得第二产物，抽滤直至除去四氢呋喃水溶液，之后用去离子水洗涤抽滤后的第二产物，直至体系中无氯离子，在75℃下干燥10h，制得中间体，控制氢化钠、乙二醇和六氯环三磷腈的重量比为1∶1.3∶0.2，氢化钠和10％的四氢呋喃水溶液的重量比为1∶50；

步骤S12、将水杨醛加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液中，匀速搅拌15min后转移至三口烧瓶中，35℃水浴加热，磁力搅拌20min，之后滴加质量分数30％的过氧化氢水溶液，控制滴加时间为30min，之后升温至45℃，继续搅拌10min，离心、过滤，转移至85℃烘箱中干燥5h，制得物料D，控制水杨醛、氢氧化钠和过氧化氢的物质的量之比为1∶0.5∶1；

步骤S13、将甲醇和去离子水按照1∶10的重量比混合均匀，制得混合溶剂，将物料D加入一半混合溶剂中，磁力搅拌10min，制得混合液E，将乙酸钴加入另一半混合溶剂中，搅拌均匀，制得溶液F，之后将溶液F滴加至混合液E中，控制滴加时间为20min，70℃下冷凝回流搅拌10min，制得络合物，过滤并在90℃烘箱中干燥4h，控制物料D、乙酸钴和混合溶剂的重量比为1∶10∶0.2；

步骤S14、将络合物和步骤S11制得的中间体按照1∶1的比例混合，制得无卤阻燃剂。

对比例1

本对比例与实施例1相比，未对聚烯烃进行改性。

对比例2

本对比例与实施例1相比，未加入无卤阻燃剂。

对比例3

本对比例为市场中一种钢丝绳输送带覆盖层弹性体。

对实施例1-4和对比例1-3的阻燃性能、拉伸强度和断裂伸长率进行检测，结果如下表所示；

	阻燃等级	拉伸强度MPa	断裂伸长率％
				实施例1	V0	28.5	668
实施例2	V0	28.8	659
				实施例3	V0	28.3	662
实施例4	V0	28.6	663
				对比例1	V0	15.6	565
对比例2	V2	25.3	615
				对比例3	V1	20.6	468

从上表中能看出实施例1-4的阻燃等级为V0，拉伸强度为28.3-28.6MPa，断裂伸长率为659-668％，对比例1-3的阻燃等级为V2-V1，拉伸强度为15.6-25.3MPa，断裂伸长率为468-615％；所以以本发明中聚乙烯醇水溶液作为主分散剂，将甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈接枝在聚烯烃弹性体上，加入过氧化苯甲酰作为引发剂，促进反应进程，加入硬脂酸钡作为助分散剂，制备出一种悬浮液B，之后经过步骤S2的过滤、干燥等处理制备出一种改性聚烯烃弹性体，通过接枝的甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈等单体，能够赋予该弹性体优异的韧性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，其特征在于，包括如下重量份原料：20-50份天然橡胶，20-60份丁苯橡胶，40-50份超细氢氧化铝，10-20份二乙基次磷酸铝，10-20份改性聚烯烃弹性体，5-15份无卤阻燃剂，5-10份活化剂，1-3份防老剂；

该低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体由如下方法制成：

在密炼机中加入天然橡胶、丁苯橡胶和改性聚烯烃弹性体共混1-3min，然后加入活化剂，密炼2min-5min，之后加入无卤阻燃剂，150-155℃下密炼3min后排胶，之后冷却停放24h，再次投入密炼机中，加入防老剂在60℃下混炼5min，后升温至90℃-95℃排胶，制得混炼胶，将混炼胶再经过冷喂料挤出机混合均匀，供压延机压延制得低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体。

2.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，其特征在于，所述活化剂为氧化锌和硬脂酸中的一种或两种按任意比例混合，所述防老剂为4010Na和4020中的一种或两种按任意比例混合。

3.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，其特征在于，所述改性聚烯烃弹性体由如下方法制成：

步骤S1、将甲苯和聚烯烃弹性体加入四口烧瓶中，50-60℃水浴加热溶胀10h，制得胶液A，之后依次加入甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈，以450-480r/min的转速搅拌30min，之后加入过氧化苯甲酰和硬脂酸钡，继续搅拌30min，之后滴入质量分数10％的聚乙烯醇水溶液，控制滴加时间为20-30min，滴加结束后提高转速至800-1000r/min，加入去离子水，制得悬浮液B；

步骤S2、向四口烧瓶中通入氮气排出空气，升温至75-80℃，在1000r/min的转速下搅拌并反应15h，反应结束后降温至30-35℃，过滤，将滤饼转移至真空干燥箱中，控制真空干燥箱的真空度为-0.10MPa，干燥温度为70-80℃，干燥至恒重，制得改性聚烯烃弹性体。

4.根据权利要求3所述的低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，其特征在于，步骤S1中控制甲苯、聚烯烃弹性体、甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、过氧化苯甲酰、硬脂酸钡和10％的聚乙烯醇水溶液的重量比为0.5-0.8∶45-50∶0.8∶0.5∶0.2-0.4∶0.01-0.02∶10-15。

5.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体，其特征在于，所述无卤阻燃剂由如下方法制成：

步骤S11、将氢化钠加入质量分数10％的四氢呋喃水溶液中，40-45℃水浴加热并以100-120r/min的转速搅拌15min，制得混合液C，搅拌结束后通入氮气，向混合液C中滴加乙二醇，控制滴加时间为15-20min，制得第一产物，之后将六氯环三磷腈加入制得的第一产物中，继续搅拌10min，制得第二产物，抽滤直至除去四氢呋喃水溶液，之后用去离子水洗涤抽滤后的第二产物，直至体系中无氯离子，在75-80℃下干燥10h，制得中间体，控制氢化钠、乙二醇和六氯环三磷腈的重量比为1∶1.3-1.5∶0.2-0.5，氢化钠和10％的四氢呋喃水溶液的重量比为1∶50；

步骤S12、将水杨醛加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液中，匀速搅拌15min后转移至三口烧瓶中，35-40℃水浴加热，磁力搅拌20min，之后滴加质量分数30％的过氧化氢水溶液，控制滴加时间为30-45min，之后升温至45-50℃，继续搅拌10min，离心、过滤，转移至85-90℃烘箱中干燥4-5h，制得物料D，控制水杨醛、氢氧化钠和过氧化氢的物质的量之比为1∶0.5∶1；

步骤S13、将甲醇和去离子水按照1∶10的重量比混合均匀，制得混合溶剂，将物料D加入一半混合溶剂中，磁力搅拌10min，制得混合液E，将乙酸钴加入另一半混合溶剂中，搅拌均匀，制得溶液F，之后将溶液F滴加至混合液E中，控制滴加时间为20-30min，70℃下冷凝回流搅拌10min，制得络合物，过滤并在90℃烘箱中干燥4-5h，控制物料D、乙酸钴和混合溶剂的重量比为1∶10∶0.2-0.3；

步骤S14、将络合物和步骤S11制得的中间体按照1∶1的比例混合，制得无卤阻燃剂。

6.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在密炼机中加入天然橡胶、丁苯橡胶和改性聚烯烃弹性体共混1-3min，然后加入活化剂，密炼2min-5min，之后加入无卤阻燃剂，150-155℃下密炼3min后排胶，之后冷却停放24h，再次投入密炼机中，加入防老剂在60℃下混炼5min，后升温至90℃-95℃排胶，制得混炼胶，将混炼胶再经过冷喂料挤出机混合均匀，供压延机压延制得低烟无卤阻燃钢丝绳输送带覆盖层弹性体。