CN113861531A - 一种环保的低烟阻燃橡胶组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保的低烟阻燃橡胶组合物及其制备方法，其橡胶组合物包括以下份数的原材料：天然橡胶30‑50份、丁苯橡胶40‑50份、阻燃剂1‑6份、硫化剂2‑7份、促进剂1‑9份、防老剂1‑5份、稳定剂2‑7份、增韧剂4‑6份，所述阻燃剂的配比为1‑7:2‑6:1‑5的氢氧化镁、磷酸三丁酯和磷酸三甲苯酯混合制得，所述硫化剂的配比为4‑8:1‑5:6‑12的硫磺粉、过氧化二异丙苯和过氧化二枯茗混合制得，所述促进剂的配比为2‑6:1‑8:1‑6的四甲基二硫化秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆和二丁基二硫代氨基甲酸锌混合制得，本发明通过去除传统橡胶组合物中的添加的炭黑灰，再使用增韧剂进行补强，就可大幅度的减少橡胶在燃烧过程中产生的烟，同时再加入阻燃剂还可大大增加橡胶组合物的阻燃性能。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶组合物技术领域，尤其涉及一种环保的低烟阻燃橡胶组合物及其制备方法。
背景技术
橡胶(Rubber)是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(T g)低，分子量往往很大，大于几十万。
但现有技术中心制备出来的橡胶功能单一，不具备阻燃的效果，同时在燃烧时，橡胶会冒出黑烟，因此，我们提出一种环保的低烟阻燃橡胶组合物及其制备方法，用于解决上述问题。
发明内容
基于背景技术存在橡胶功能单一，不具备阻燃的效果，同时在燃烧时，橡胶会冒出黑烟的技术问题，本发明提出了一种环保的低烟阻燃橡胶组合物及其制备方法。
本发明提出的一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的配方，包括以下份数的原材料：天然橡胶30-50份、丁苯橡胶40-50份、阻燃剂1-6份、硫化剂2-7份、促进剂1-9份、防老剂1-5份、稳定剂2-7份、增韧剂4-6份。
优选地，所述阻燃剂的配比为1-7:2-6:1-5的氢氧化镁、磷酸三丁酯和磷酸三甲苯酯混合制得，所述硫化剂的配比为4-8:1-5:6-12的硫磺粉、过氧化二异丙苯和过氧化二枯茗混合制得。
优选地，所述促进剂的配比为2-6:1-8:1-6的四甲基二硫化秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆和二丁基二硫代氨基甲酸锌混合制得，所述防老剂的配比为3-9:4-8:1-5的氧化锌、硬酸脂和高芳油混合制得。
优选地，所述稳定剂的配比为3-5:4-8:1-5的硬脂酸钙、硬脂酸锌和乙酰丙酮钙混合制得，所述增韧剂的配比4-9:3-7:3-8的聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜和聚苯醚酮混合制得。
一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1：塑炼；
S2：混炼；
S3：压延；
S4：压出；
S5：硫化；
S6：成型。
优选地，S1步骤中塑炼的具体步骤为，将天然橡胶放入开炼机内，开炼机辊轴的辊距离0.5-1.5mm，辊温50-60℃的工艺条件下，将天然橡胶通过开炼机10-15次，重复上述步骤再对丁苯橡胶进行塑炼，S2步骤中的混炼，先将天然橡胶和丁苯橡胶放入密炼机内，再依次将促进剂、防老剂、稳定剂、阻燃剂、硫化剂和增韧剂放入到密炼机内，密炼机的温度为50-65℃，制得混合胶体。
优选地，S3步骤中的压延具体操作步骤为：先将混合胶体在热炼机上预热，再使用3-5个辊轴的压延机压制成1-2.5cm厚度的胶片。
优选地，S5步骤中的硫化处理具体温度为180-250摄氏度，压力控制在10-20兆帕。
本发明的有益效果：
1、通过在橡胶组合物内添加分散剂，分散剂的作用是减少其他助剂完成分散过程所需要的时间，节省橡胶组合物制备的时间；
2、通过添加阻燃剂，阻燃剂可防止橡胶组合物在遇到明火或者高温环境时发生自燃；
本发明通过去除传统橡胶组合物中的添加的炭黑灰，再使用增韧剂进行补强，就可大幅度的减少橡胶在燃烧过程中产生的烟，同时再加入阻燃剂还可大大增加橡胶组合物的阻燃性能。
附图说明
图1为本发明提出的的工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
参照图1，实施例一
本实施例中提出了一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的配方，包括以下份数的原材料：天然橡胶35份、丁苯橡胶42份、阻燃剂4份、硫化剂6份、促进剂4份、防老剂3份、稳定剂5份、增韧剂5份，阻燃剂的配比为4:5:3的氢氧化镁、磷酸三丁酯和磷酸三甲苯酯混合制得，硫化剂的配比为6:4:7的硫磺粉、过氧化二异丙苯和过氧化二枯茗混合制得，促进剂的配比为5:5:4的四甲基二硫化秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆和二丁基二硫代氨基甲酸锌混合制得，防老剂的配比为6:5:2的氧化锌、硬酸脂和高芳油混合制得，稳定剂的配比为3:6:3的硬脂酸钙、硬脂酸锌和乙酰丙酮钙混合制得，增韧剂的配比4:6:6的聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜和聚苯醚酮混合制得。
其制备方法包括以下步骤：
S1：塑炼，将天然橡胶放入开炼机内，开炼机辊轴的辊距离1.2mm，辊温58℃的工艺条件下，将天然橡胶通过开炼机12次，重复上述步骤再对丁苯橡胶进行塑炼；
S2：混炼，先将天然橡胶和丁苯橡胶放入密炼机内，再依次将促进剂、防老剂、稳定剂、阻燃剂、硫化剂和增韧剂放入到密炼机内，密炼机的温度为52℃，制得混合胶体；
S3：压延，先将混合胶体在热炼机上预热，再使用4个辊轴的压延机压制成2cm厚度的胶片；
S4：压出；
S5：硫化，处理具体温度为220摄氏度，压力控制在18兆帕；
S6：成型。
参照图1，实施例二
本实施例中提出了一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的配方，包括以下份数的原材料：天然橡胶35份、丁苯橡胶42份、阻燃剂4份、硫化剂5份、促进剂7份、防老剂4份、稳定剂3份、增韧剂4份，阻燃剂的配比为4:2:4的氢氧化镁、磷酸三丁酯和磷酸三甲苯酯混合制得，硫化剂的配比为6:3:8的硫磺粉、过氧化二异丙苯和过氧化二枯茗混合制得，促进剂的配比为2-6:1-8:1-6的四甲基二硫化秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆和二丁基二硫代氨基甲酸锌混合制得，防老剂的配比为6:7:3的氧化锌、硬酸脂和高芳油混合制得，稳定剂的配比为4:5:4的硬脂酸钙、硬脂酸锌和乙酰丙酮钙混合制得，增韧剂的配比6:4:4的聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜和聚苯醚酮混合制得。
其制备方法包括以下步骤：
S1：塑炼，将天然橡胶放入开炼机内，开炼机辊轴的辊距离0.8mm，辊温52℃的工艺条件下，将天然橡胶通过开炼机10次，重复上述步骤再对丁苯橡胶进行塑炼；
S2：混炼，先将天然橡胶和丁苯橡胶放入密炼机内，再依次将促进剂、防老剂、稳定剂、阻燃剂、硫化剂和增韧剂放入到密炼机内，密炼机的温度为60℃，制得混合胶体；
S3：压延，先将混合胶体在热炼机上预热，再使用5个辊轴的压延机压制成2.4cm厚度的胶片；
S4：压出；
S5：硫化，处理具体温度为210摄氏度，压力控制在14兆帕；
S6：成型。
参照图1，实施例三
本实施例中提出了一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的配方，包括以下份数的原材料：天然橡胶42份、丁苯橡胶45份、阻燃剂3份、硫化剂5份、促进剂7份、防老剂3份、稳定剂3份、增韧剂5份，阻燃剂的配比为6:4:3的氢氧化镁、磷酸三丁酯和磷酸三甲苯酯混合制得，硫化剂的配比为6:3:8的硫磺粉、过氧化二异丙苯和过氧化二枯茗混合制得，促进剂的配比为4:5:4的四甲基二硫化秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆和二丁基二硫代氨基甲酸锌混合制得，防老剂的配比为7:6:4的氧化锌、硬酸脂和高芳油混合制得，稳定剂的配比为4:6:3的硬脂酸钙、硬脂酸锌和乙酰丙酮钙混合制得，增韧剂的配比5:6:7的聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜和聚苯醚酮混合制得。
其制备方法包括以下步骤：
S1：塑炼，将天然橡胶放入开炼机内，开炼机辊轴的辊距离1.5mm，辊温52℃的工艺条件下，将天然橡胶通过开炼机14次，重复上述步骤再对丁苯橡胶进行塑炼，S2步骤中的混炼；
S2：混炼，先将天然橡胶和丁苯橡胶放入密炼机内，再依次将促进剂、防老剂、稳定剂、阻燃剂、硫化剂和增韧剂放入到密炼机内，密炼机的温度为57℃，制得混合胶体；
S3：压延，先将混合胶体在热炼机上预热，再使用5个辊轴的压延机压制成1.8cm厚度的胶片；
S4：压出；
S5：硫化，处理具体温度为190摄氏度，压力控制在17兆帕；
S6：成型。
参照图1，实施例四
本实施例中提出了一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的配方，包括以下份数的原材料：天然橡胶30份、丁苯橡胶40份、阻燃剂1份、硫化剂2份、促进剂1份、防老剂1份、稳定剂2份、增韧剂4份，阻燃剂的配比为1:2:1的氢氧化镁、磷酸三丁酯和磷酸三甲苯酯混合制得，硫化剂的配比为4:1:6的硫磺粉、过氧化二异丙苯和过氧化二枯茗混合制得，促进剂的配比为2:1:1的四甲基二硫化秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆和二丁基二硫代氨基甲酸锌混合制得，防老剂的配比为3:4:1的氧化锌、硬酸脂和高芳油混合制得，稳定剂的配比为3:4:1的硬脂酸钙、硬脂酸锌和乙酰丙酮钙混合制得，增韧剂的配比4:3:3的聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜和聚苯醚酮混合制得。
其制备方法包括以下步骤：
S1：塑炼，将天然橡胶放入开炼机内，开炼机辊轴的辊距离0.5mm，辊温50℃的工艺条件下，将天然橡胶通过开炼机10次，重复上述步骤再对丁苯橡胶进行塑炼，S2步骤中的混炼；
S2：混炼，先将天然橡胶和丁苯橡胶放入密炼机内，再依次将促进剂、防老剂、稳定剂、阻燃剂、硫化剂和增韧剂放入到密炼机内，密炼机的温度为50℃，制得混合胶体；
S3：压延，先将混合胶体在热炼机上预热，再使用3个辊轴的压延机压制成1cm厚度的胶片；
S4：压出；
S5：硫化，处理具体温度为180摄氏度，压力控制在10兆帕；
S6：成型。
参照图1，实施例五
本实施例中提出了一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的配方，包括以下份数的原材料：天然橡胶50份、丁苯橡胶50份、阻燃剂6份、硫化剂7份、促进剂9份、防老剂5份、稳定剂7份、增韧剂6份，阻燃剂的配比为7:6:5的氢氧化镁、磷酸三丁酯和磷酸三甲苯酯混合制得，硫化剂的配比为8:5:12的硫磺粉、过氧化二异丙苯和过氧化二枯茗混合制得，促进剂的配比6:8:6的四甲基二硫化秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆和二丁基二硫代氨基甲酸锌混合制得，防老剂的配比为9:8:5的氧化锌、硬酸脂和高芳油混合制得，稳定剂的配比为5:8:5的硬脂酸钙、硬脂酸锌和乙酰丙酮钙混合制得，增韧剂的配比9:7:8的聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜和聚苯醚酮混合制得。
其制备方法包括以下步骤：
S1：塑炼，将天然橡胶放入开炼机内，开炼机辊轴的辊距离1.5mm，辊温60℃的工艺条件下，将天然橡胶通过开炼机15次，重复上述步骤再对丁苯橡胶进行塑炼，S2步骤中的混炼；
S2：混炼，先将天然橡胶和丁苯橡胶放入密炼机内，再依次将促进剂、防老剂、稳定剂、阻燃剂、硫化剂和增韧剂放入到密炼机内，密炼机的温度为65℃，制得混合胶体；
S3：压延，先将混合胶体在热炼机上预热，再使用5个辊轴的压延机压制成2.5cm厚度的胶片；
S4：压出；
S5：硫化，处理具体温度为250摄氏度，压力控制在20兆帕；
S6：成型。
对比常规的低烟阻燃橡胶与实施例一至五制得的低烟阻燃橡胶，实施例一至五制得的低烟阻燃橡胶如下表：
由上述表格可知，本发明提出的一种环保的低烟阻燃橡胶组合物及其制备方法具有明显提高，且实施三为最佳实施例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的配方，其特征在于，包括以下份数的原材料：天然橡胶30-50份、丁苯橡胶40-50份、阻燃剂1-6份、硫化剂2-7份、促进剂1-9份、防老剂1-5份、稳定剂2-7份、增韧剂4-6份。
2.根据权利要求1所述的一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的配方，其特征在于，所述阻燃剂的配比为1-7:2-6:1-5的氢氧化镁、磷酸三丁酯和磷酸三甲苯酯混合制得，所述硫化剂的配比为4-8:1-5:6-12的硫磺粉、过氧化二异丙苯和过氧化二枯茗混合制得。
3.根据权利要求1所述的一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的配方，其特征在于，所述促进剂的配比为2-6:1-8:1-6的四甲基二硫化秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆和二丁基二硫代氨基甲酸锌混合制得，所述防老剂的配比为3-9:4-8:1-5的氧化锌、硬酸脂和高芳油混合制得。
4.根据权利要求1所述的一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的配方，其特征在于，所述稳定剂的配比为3-5:4-8:1-5的硬脂酸钙、硬脂酸锌和乙酰丙酮钙混合制得，所述增韧剂的配比4-9:3-7:3-8的聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜和聚苯醚酮混合制得。
5.一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：塑炼；
S2：混炼；
S3：压延；
S4：压出；
S5：硫化；
S6：成型。
6.根据权利要求5所述的一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的制备方法，其特征在于，S1步骤中塑炼的具体步骤为，将天然橡胶放入开炼机内，开炼机辊轴的辊距离0.5-1.5mm，辊温50-60℃的工艺条件下，将天然橡胶通过开炼机10-15次，重复上述步骤再对丁苯橡胶进行塑炼，S2步骤中的混炼，先将天然橡胶和丁苯橡胶放入密炼机内，再依次将促进剂、防老剂、稳定剂、阻燃剂、硫化剂和增韧剂放入到密炼机内，密炼机的温度为50-65℃，制得混合胶体。
7.根据权利要求5所述的一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的制备方法，其特征在于，S3步骤中的压延具体操作步骤为：先将混合胶体在热炼机上预热，再使用3-5个辊轴的压延机压制成1-2.5cm厚度的胶片。
8.根据权利要求5所述的一种环保的低烟阻燃橡胶组合物的制备方法，其特征在于，S5步骤中的硫化处理具体温度为180-250摄氏度，压力控制在10-20兆帕。
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