CN115073829A - 一种阻燃型绝缘复合橡胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阻燃型绝缘复合橡胶材料,属于阻燃橡胶制备技术领域。本发明的阻燃型绝缘复合橡胶材料,包括以下原料:橡胶基体、阻燃剂、硫化剂、软化剂、表面活性剂、绝缘填料、纳米粉体和分散剂。加入软化剂,提高了橡胶的柔韧性以及加工性能;加入纳米粉体能够改善现有技术中由于阻燃剂添加量过多导致的橡胶发硬,柔韧性差等问题。本发明制备的复合橡胶材料,制备方法简单,成本低,提高橡胶阻燃性能的同时,使橡胶的加工性能不受影响。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃橡胶制备技术领域,尤其涉及一种阻燃型绝缘复合橡胶材料及其制备方法。
背景技术
橡胶制品在人们的生产生活中随处可见,广泛用于道路交通、房屋建设、医药工程、航天航海等各个领域,对促进城市建设,改善人民生活发挥着重要的作用。但是由于橡胶的主要组成元素是碳、氢,极易燃烧,特别是丁晴橡胶及一些含卤素的橡胶,非常易燃,在燃烧时,产生的浓烟和有毒气体不仅对环境造成危害,对人们的生命及财产安全也形成了巨大的威胁。现有技术中,通常通过添加阻燃剂来提高橡胶的阻燃性能。
但是现有技术制备的阻燃型橡胶中添加的阻燃剂含量高,而阻燃剂加的太多易致橡胶发硬,影响柔韧性,弯折时会有裂纹出现,严重影响橡胶的加工性能。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种阻燃型绝缘复合橡胶材料,本发明制备的阻燃型绝缘复合橡胶材料,提高了复合橡胶的阻燃性能,同时保证橡胶的柔韧性以及加工性能。
本申请提供的阻燃型绝缘复合橡胶材料,包括以下重量份的原料:
优选的,所述橡胶基体为丁苯橡胶、聚异戊二烯橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶中的任意一种。
优选的,所述阻燃剂由三氧化二锑、氢氧化铝、铝酸锌和氢氧化镁按照1~2:1~2:1~2:1~2的质量比混合而成。
优选的,所述硫化剂为过氧化二异丙苯和硫磺的组合物,所述过氧化二异丙苯和硫磺的质量比为1:0.5~0.8。
优选的,所述软化剂为石蜡油或环烷油。
优选的,所述表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
优选的,所述绝缘填料为煅烧高岭土、滑石粉、云母粉和碳酸钙、硼酸锌中的一种或两种以上。
优选的,所述纳米粉体为二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铈、氧化锌中的任意一种。
优选的,所述分散剂为木质素和木质素磺酸钠中的任意一种。
本发明的另一目的是提供一种阻燃型绝缘复合橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按比例称取原料;
(2)将纳米粉体、阻燃剂、分散剂、绝缘填料混合均匀,得到混合物粉体;
(3)将橡胶基体投入密炼机中,在120~150℃的温度下进行塑炼,然后依次投入步骤(2)制备的混合物粉体、软化剂、表面活性剂,在50~150℃的温度下进行混炼,混炼时间为1~15分钟;
(4)加入硫化剂,在80℃的条件下混炼均匀,制得阻燃型绝缘复合橡胶材料。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明提供了一种阻燃型绝缘复合橡胶材料,加入软化剂,提高了橡胶的柔韧性以及加工性能;加入纳米粉体,提高橡胶物理性能的同时,提高其阻燃性能,降低阻燃剂的添加量,改善现有技术中由于阻燃剂添加量过多导致的橡胶发硬,柔韧性差等问题,分散剂的添加,是原料混合更加均匀,使阻燃剂以及绝缘填料、纳米粉体起到最优效果。本发明制备的复合橡胶材料,制备方法简单,成本低,提高橡胶阻燃性能的同时,使橡胶的加工性能不受影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种阻燃型绝缘复合橡胶材料,由以下重量份的原料组成:
其中橡胶基体为丁苯橡胶;阻燃剂由三氧化二锑、氢氧化铝、铝酸锌和氢氧化镁按照1:1:1:1的质量比混合而成;硫化剂为过氧化二异丙苯和硫磺的按照质量比为1:0.5混合的混合物;软化剂为石蜡油;表面活性剂为十二烷基硫酸钠;绝缘填料为煅烧高岭土、碳酸钙、硼酸锌质量比1:2:1的混合物;纳米粉体为氧化钛和氧化锌质量比为1:3的混合物;分散剂为木质素。
所述阻燃型绝缘复合橡胶材料的制备方法,步骤如下:
(1)按比例称取原料;
(2)将纳米粉体、阻燃剂、分散剂、绝缘填料混合均匀,得到混合物粉体;
(3)将橡胶基体投入密炼机中,在120℃的温度下进行塑炼,然后依次投入步骤(2)制备的混合物粉体、软化剂、表面活性剂,在110℃的温度下进行混炼,混炼时间为10分钟;
(4)加入硫化剂,在80℃的条件下混炼均匀,制得阻燃型绝缘复合橡胶材料。
实施例2
一种阻燃型绝缘复合橡胶材料,由以下重量份的原料组成:
其中橡胶基体为聚异戊二烯橡胶;阻燃剂由三氧化二锑、氢氧化铝、铝酸锌和氢氧化镁按照1:2:2:1的质量比混合而成;硫化剂为过氧化二异丙苯和硫磺的按照质量比为1:0.5混合的混合物;软化剂为石蜡油;表面活性剂为十二烷基硫酸钠;绝缘填料为煅烧高岭土、碳酸钙、硼酸锌质量比1:2:1的混合物;纳米粉体为氧化钛和氧化锌质量比为1:3的混合物;分散剂为木质素。
所述阻燃型绝缘复合橡胶材料的制备方法,步骤如下:
(1)按比例称取原料;
(2)将纳米粉体、阻燃剂、分散剂、绝缘填料混合均匀,得到混合物粉体;
(3)将橡胶基体投入密炼机中,在120℃的温度下进行塑炼,然后依次投入步骤(2)制备的混合物粉体、软化剂、表面活性剂,在100℃的温度下进行混炼,混炼时间为12分钟;
(4)加入硫化剂,在80℃的条件下混炼均匀,制得阻燃型绝缘复合橡胶材料。
实施例3
一种阻燃型绝缘复合橡胶材料,由以下重量份的原料组成:
其中橡胶基体为聚异戊二烯橡胶;阻燃剂由三氧化二锑、氢氧化铝、铝酸锌和氢氧化镁按照1:2:2:1的质量比混合而成;硫化剂为过氧化二异丙苯和硫磺的按照质量比为1:0.5混合的混合物;软化剂为石蜡油;表面活性剂为十二烷基硫酸钠;绝缘填料为云母粉和硼酸锌质量比2:1的混合物;纳米粉体为二氧化硅、氧化钛和氧化锌质量比为1:1:3的混合物;分散剂为木质素。
所述阻燃型绝缘复合橡胶材料的制备方法,步骤如下:
(1)按比例称取原料;
(2)将纳米粉体、阻燃剂、分散剂、绝缘填料混合均匀,得到混合物粉体;
(3)将橡胶基体投入密炼机中,在120℃的温度下进行塑炼,然后依次投入步骤(2)制备的混合物粉体、软化剂、表面活性剂,在100℃的温度下进行混炼,混炼时间为12分钟;
(4)加入硫化剂,在80℃的条件下混炼均匀,制得阻燃型绝缘复合橡胶材料。
对比例1
一种阻燃型绝缘复合橡胶材料,由以下重量份的原料组成:
其中橡胶基体为聚异戊二烯橡胶;阻燃剂由三氧化二锑、氢氧化铝、铝酸锌和氢氧化镁按照1:2:2:1的质量比混合而成;硫化剂为过氧化二异丙苯和硫磺的按照质量比为1:0.5混合的混合物;软化剂为石蜡油;表面活性剂为十二烷基硫酸钠;绝缘填料为云母粉和硼酸锌质量比2:1的混合物;分散剂为木质素。
所述阻燃型绝缘复合橡胶材料的制备方法,步骤如下:
(1)按比例称取原料;
(2)将阻燃剂、分散剂、绝缘填料混合均匀,得到混合物粉体;
(3)将橡胶基体投入密炼机中,在120℃的温度下进行塑炼,然后依次投入步骤(2)制备的混合物粉体、软化剂、表面活性剂,在100℃的温度下进行混炼,混炼时间为12分钟;
(4)加入硫化剂,在80℃的条件下混炼均匀,制得阻燃型绝缘复合橡胶材料。
对实施例1~3和对比例1制备的橡胶进行性能测试,硬度、拉伸强度、伸长率测试按照GB/T531.1(邵A硬度)、GB/T528、GB/T529,阻燃测试按照GB/T10707垂直阻燃测试方法。结果如表1:
表1
以上所述仅是本发明的优选实施方式,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)
2.根据权利要求1所述的阻燃型绝缘复合橡胶材料,其特征在于,所述橡胶基体为丁苯橡胶、聚异戊二烯橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的阻燃型绝缘复合橡胶材料,其特征在于,所述阻燃剂由三氧化二锑、氢氧化铝、铝酸锌和氢氧化镁按照1~2:1~2:1~2:1~2的质量比混合而成。
4.根据权利要求1所述的阻燃型绝缘复合橡胶材料,其特征在于,所述硫化剂为过氧化二异丙苯和硫磺的组合物,所述过氧化二异丙苯和硫磺的质量比为1:0.5~0.8。
5.根据权利要求1所述的阻燃型绝缘复合橡胶材料,其特征在于,所述软化剂为石蜡油或环烷油。
6.根据权利要求1所述的阻燃型绝缘复合橡胶材料,其特征在于,所述表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
7.根据权利要求1所述的阻燃型绝缘复合橡胶材料,其特征在于,所述绝缘填料为煅烧高岭土、滑石粉、云母粉和碳酸钙、硼酸锌中的一种或两种以上。
8.根据权利要求1所述的阻燃型绝缘复合橡胶材料,其特征在于,所述纳米粉体为二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铈、氧化锌中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的阻燃型绝缘复合橡胶材料,其特征在于,所述分散剂为木质素和木质素磺酸钠中的任意一种。
10.根据权利要求1所述的阻燃型绝缘复合橡胶材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按比例称取原料;
(2)将纳米粉体、阻燃剂、分散剂、绝缘填料混合均匀,得到混合物粉体;
(3)将橡胶基体投入密炼机中,在120~150℃的温度下进行塑炼,然后依次投入步骤(2)制备的混合物粉体、软化剂、表面活性剂,在50~150℃的温度下进行混炼,混炼时间为1~15分钟;
(4)加入硫化剂,在80℃的条件下混炼均匀,制得阻燃型绝缘复合橡胶材料。
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