CN115521516A - 具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法 - Google Patents

具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115521516A
CN115521516A CN202211329989.1A CN202211329989A CN115521516A CN 115521516 A CN115521516 A CN 115521516A CN 202211329989 A CN202211329989 A CN 202211329989A CN 115521516 A CN115521516 A CN 115521516A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
rubber
weight
accelerator
plastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211329989.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘混田
原长锁
蔡尚脉
刘军乐
王亚军
魏子良
陈宏�
张新军
熊伟
郑旭东
赵勇
孙宗学
罗剑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shendong Coal Branch of China Shenhua Energy Co Ltd
Guoneng Shendong Coal Group Co Ltd
Original Assignee
Shendong Coal Branch of China Shenhua Energy Co Ltd
Guoneng Shendong Coal Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shendong Coal Branch of China Shenhua Energy Co Ltd, Guoneng Shendong Coal Group Co Ltd filed Critical Shendong Coal Branch of China Shenhua Energy Co Ltd
Priority to CN202211329989.1A priority Critical patent/CN115521516A/zh
Publication of CN115521516A publication Critical patent/CN115521516A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L11/00—Compositions of homopolymers or copolymers of chloroprene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C08K2003/322—Ammonium phosphate
    • C08K2003/323—Ammonium polyphosphate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C08K2003/387—Borates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/017—Additives being an antistatic agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/04—Antistatic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法。按重量份计，橡塑共混组合物包括100份的橡塑共混胶料、3～10份的氧化锌、2～8份的氧化镁、0.5～3份的硬脂酸、0.1～1份的硬脂酸锌、1.5～4.5份的防老剂、1～5份的聚乙二醇、5～15份的磷酸三苯酯、5～30份的导电型矿物填料、10～50份的高分散型二氧化硅、5～20份的有机抗静电剂X、5～30份的三氧化二锑、5～40份的硼酸锌、10～80份的超细氢氧化铝、10～60份的聚磷酸铵、1～3份的硫磺及1.5～5份的促进剂。本发明提供的橡塑共混组合物能够兼顾良好的阻燃和抗静电特性，且颜色较浅。

Description

具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体而言，涉及一种具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法。
背景技术
阻燃抗静电胶料应用范围很广泛，可应用于一些煤矿井下的运输带，导风筒等橡胶制品，可以应用于工厂的抗静电地板或者设备的密封胶、填充胶块或者减震垫，还可以应用在一些特殊领域，如电力系统、电动汽车、航空航天或者船舶动力部件等阻燃和抗静电要求较高的领域。在阻燃和抗静电胶料的研究中，要获得良好的抗阻燃性能，通常采用并用大量的阻燃剂，如氯系、溴系、磷系阻燃剂及氢氧化铝、氢氧化镁等阻燃剂的并用，使胶料在着火过程产生不可燃气体或者碳化结晶层覆盖在胶料表面，隔离胶料和氧气，降低胶料的有焰和无焰燃烧时间，从而提高胶料的阻燃性能。为了获得胶料良好的抗静电性能，通常采用加入导电填料，如石墨、导电炭黑、导电金属粉末、导电玻璃微珠，或者加入导电高分子组分，通过在胶料基体和表层形成导电通道，降低胶料的体积或表面电阻，提高胶料的抗静电性能。
然而，加入过多的阻燃剂，将对胶料中的导电组分起到稀释作用，降低胶料的抗静电性能，且很多导电填料具有较深的颜色，加入胶料中将影响胶料的外观。
基于以上原因，有必要解决现有技术中的阻燃抗静电胶料无法兼顾良好的阻燃和抗静电特性的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法，以解决现有技术中的阻燃抗静电胶料无法兼顾良好的阻燃和抗静电特性的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物，按重量份计，橡塑共混组合物包括100份的橡塑共混胶料、3～10份的氧化锌、2～8份的氧化镁、0.5～3份的硬脂酸、0.1～1份的硬脂酸锌、1.5～4.5份的防老剂、1～5份的聚乙二醇、5～15份的磷酸三苯酯、5～30份的导电型矿物填料、10～50份的高分散型二氧化硅、5～20份的有机抗静电剂X、5～30份的三氧化二锑、5～40份的硼酸锌、10～80份的超细氢氧化铝、10～60份的聚磷酸铵、1～3份的硫磺及1.5～5份的促进剂。
进一步地，导电型矿物填料选自导电型云母粉、导电型钛白粉和导电玻璃微珠中的一种或多种。
进一步地，有机抗静电剂X由季铵盐类阳离子抗静电剂、乙二醇酯类非离子型抗静电剂中的一种或多种混合而成；优选地，季铵盐类阳离子抗静电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、十二烷基羟丙基二羟乙基甲基硫酸甲脂铵、十二烷基二甲基羟乙基氯化铵或十二烷基二甲基乙基溴化铵，乙二醇酯类非离子型抗静电剂为油酸聚乙二醇酯、月桂酸聚乙二醇酯、聚乙二醇磷酸酯或聚乙二醇单硬脂酸酯。
进一步地，橡塑共混胶料的原料选自丁二烯和丙烯腈共聚橡胶、聚氯丁二烯橡胶、聚氯乙烯树脂、氯化聚丙烯树脂中的至少两种。
进一步地，防老剂选自物理防老剂微晶蜡、2-巯基苯并咪唑、二苯胺类防老剂中的一种或多种；优选地，按重量份计，防老剂选自0.5～1.5份的物理防老剂微晶蜡、0.5～1.5份的2-巯基苯并咪唑、0.5～1.5份的二苯胺类防老剂；优选地，2-巯基苯并咪唑选自防老剂MB；二苯胺类防老剂选自4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、4,4'-二(α-甲基苄基)二苯胺、4,4'-二辛基二苯胺的一种或多种。
进一步地，促进剂选自秋兰姆类促进剂、次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂中的一种或多种；优选地，按重量份计，促进剂选自0.5～2份的秋兰姆类促进剂、0.5～3份的次磺酰胺类促进剂和0.5～2份的噻唑类促进剂；更优选地，秋兰姆类促进剂选自二甲基四硫化秋兰姆；次磺酰胺类促进剂选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；噻唑类促进剂选自2,2'-二硫代二苯并噻唑。
进一步地，高分散型二氧化硅的比表面积N2为145～195m2/g；优选地，超细氢氧化铝的粒径为3000～5000目；优选地，聚乙二醇的聚合度为2000～6000。
进一步地，按重量份计，橡塑共混组合物包括100份的橡塑共混胶料、5份的氧化锌、6份的氧化镁、1份的硬脂酸、0.5份的硬脂酸锌、3份的防老剂、1.5份的聚乙二醇、5份的磷酸三苯酯、25份的导电型矿物填料、25份的高分散型二氧化硅、12份的有机抗静电剂X、10份的三氧化二锑、10份的硼酸锌、60份的超细氢氧化铝、30份的聚磷酸铵、2份硫磺及3份的促进剂。
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物的制备方法，其包括以下步骤：步骤S1，将橡塑共混胶料的原料混炼，得到第一产物；步骤S2，向第一产物中加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、硬脂酸锌、防老剂、聚乙二醇、磷酸三苯酯，混炼，得到第二产物；步骤S3，向第二产物中加入导电型矿物填料、高分散型二氧化硅、有机抗静电剂、三氧化二锑、硼酸锌、超细氢氧化铝、聚磷酸铵，混炼，得到一段母炼胶；步骤S4，将一段母炼胶置于开炼机中，加入硫磺、促进剂，薄通，得到混炼胶；步骤S5，将混炼胶停放、硫化，得到橡塑共混组合物。
进一步地，包括以下步骤：步骤S1，将密炼机初始温度控制在70～80℃，转速为70～80转/分钟，将橡塑共混胶料的原料混炼1～2分钟，得到第一产物；步骤S2，向第一产物中加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、硬脂酸锌、防老剂、聚乙二醇、磷酸三苯酯，混炼1～2分钟，得到第二产物；步骤S3，向第二产物中加入导电型矿物填料、高分散型二氧化硅、有机抗静电剂、三氧化二锑、硼酸锌、超细氢氧化铝、聚磷酸铵，混炼3～4分钟，得到一段母炼胶；步骤S4，将一段母炼胶置于开炼机中，加入硫磺、促进剂，薄通6次，得到混炼胶；步骤S5，将混炼胶停放16小时以上、160℃硫化，得到橡塑共混组合物。
本发明提供了一种具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物。通过采用有机抗静电剂和导电型矿物填料并用，配合多种阻燃剂协同作用，可有效解决加入阻燃剂过多影响胶料抗静电性能的问题，且组合物具有较好的力学性能。与此同时，该橡塑共混组合物使用导电型矿物填料，颜色较浅。总之，本发明提供的橡塑共混组合物能够兼顾良好的阻燃和抗静电特性，且颜色较浅。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术部分所描述的，现有技术中的阻燃抗静电胶料无法兼顾良好的阻燃和抗静电特性、较浅颜色的问题。为了解决上述问题，本发明提供了一种具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物，通过采用有机抗静电剂和导电型矿物填料并用，配合多种阻燃剂协同作用，可有效解决加入阻燃剂过多影响胶料抗静电性能的问题，且组合物具有较好的力学性能。与此同时，该橡塑共混组合物使用导电型矿物填料，颜色较浅。总之，本发明提供的橡塑共混组合物能够兼顾良好的阻燃和抗静电特性，且颜色较浅。
在一种典型的实施方式中，按重量份计，橡塑共混组合物包括100份的橡塑共混胶料、3～10份的氧化锌、2～8份的氧化镁、0.5～3份的硬脂酸、0.1～1份的硬脂酸锌、1.5～4.5份的防老剂、1～5份的聚乙二醇、5～15份的磷酸三苯酯、5～30份的导电型矿物填料、10～50份的高分散型二氧化硅、5～20份的有机抗静电剂X、5～30份的三氧化二锑、5～40份的硼酸锌、10～80份的超细氢氧化铝、10～60份的聚磷酸铵、1～3份的硫磺及1.5～5份的促进剂。
本发明中氧化锌3～10份，氧化镁2～8份，硬脂酸0.5～3份，将三者配合使用，还有利于活化整个硫化体系，提高硫化胶的交联密度，氧化镁还能提混炼胶的耐焦烧性能。此外，本发明在胶料中加入硼酸锌和氢氧化铝可在胶料燃烧时释放结晶水同时形成碳化层隔绝氧气，聚磷酸铵和磷酸三苯酯遇热分解后生成多磷酸，促使有机物表面脱水碳化，同时遇热膨胀覆盖基材表面隔绝空气，氧化锑燃烧后也可在胶料表面形成阻隔层，多种阻燃剂并用可得到较好的协同阻燃效果。在胶料中加入有机抗静电剂，其可逐步迁移到胶料外表面，形成导静电层，但随着抗静电剂的迁移和表面损失，抗静电性将随时间逐渐下降，因此本发明通过在胶料中加入一定量的导电型矿物填料，可在胶料基体中形成导电通道，有效降低胶料的体积电阻和表面电阻，并提高胶料抗静电的耐持久性。
本发明通过加入多种阻燃剂、有机抗静电剂、补强剂(导电型矿物填料)、防老剂、硫磺、促进剂、氧化锌、氧化镁、硬脂酸等，改善了橡胶基材的各方面性能，形成了兼具良好阻燃性能和抗静电性能，同时仍具有一定柔性和较高强度的橡塑共混组合物。
总之，本发明产品阻燃性能良好，抗静电效果稳定，在储存期间不会有明显下降，具有良好的力学性能，并且胶料耐焦烧，硫化速度快，加工性能良好，颜色也较浅。
本发明选择有机抗静电剂，其能够在基体材料中形成更好的分散，对于橡塑共混组合物的力学性能具有更好的促进作用。在一种优选的实施方式中，上述有机抗静电剂X选自季铵盐类阳离子抗静电剂、乙二醇酯类非离子型抗静电剂中的一种或多种；优选地，季铵盐类阳离子抗静电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、十二烷基羟丙基二羟乙基甲基硫酸甲脂铵、十二烷基二甲基羟乙基氯化铵或十二烷基二甲基乙基溴化铵，乙二醇酯类非离子型抗静电剂为油酸聚乙二醇酯、月桂酸聚乙二醇酯、聚乙二醇磷酸酯或聚乙二醇单硬脂酸酯。季铵盐类阳离子抗静电剂、乙二醇酯类非离子型抗静电剂均为有机抗静电剂，与橡塑共混材料具有良好的相容性，可在基体内获得更好分散。同时，这两类有机抗静电剂在使用过程中可逐步迁移到材料基体表面，由于材料的亲水性质，吸附空气中的水分并构成表面的导电通道，降低材料的表面电阻，因此有利于进一步改善胶料的抗静电性能。
导电型矿物填料一方面能够发挥补强剂作用，另一方面也能够辅助抗静电剂搭建材料内部微导电通道，从而提高胶料抗静电性能。在一种优选的实施方式中，上述导电型矿物填料选自导电型云母粉、导电型钛白粉和导电玻璃微珠中的一种或多种。导电型云母粉为片状材料，导电型钛白粉为针状材料，导电玻璃微珠为圆珠状表面镀银材料，通过材料在微观外形尺寸上的特性，上述材料尤其是配合下文所述加工工艺之后，能够在基体材料内部获得更好的分散，可在更低的填充份数下达到材料内部构建导电通道所需要的逾渗阈值，从而提高胶料抗静电性能。这对于低填料添加量下的高抗静电性能有更好的促进作用，同时也有利于进一步改善橡塑共混组合物的颜色，避免颜色较深影响外观。
矿井下或者一些特殊场所的橡塑材料要求有较好的阻燃性能、抗静电性能，较好的柔性、强度和耐腐蚀性能等。因此，从性能等综合方面考虑，本发明优选上述橡塑共混胶料的原料选自丁二烯和丙烯腈共聚橡胶、聚氯丁二烯橡胶、聚氯乙烯树脂、氯化聚丙烯树脂中的至少两种。丁二烯和丙烯腈共聚橡胶耐油性能较好，抗静电性能好；聚氯丁二烯橡胶强度较高，具有优异的阻燃性能；聚氯乙烯树脂和氯化聚丙烯树脂耐天候老化性能好，同时强度高，也具有较好的阻燃性能。更优选地，橡塑共混胶料的原料选择上述材料中至少三种的混合，可以起到更好的协同增效作用，使组合物兼具良好的阻燃和抗静电性能，同时具有合适的强度和耐腐蚀性能。
在一种优选的实施方式中，以上防老剂选自物理防老剂微晶蜡、2-巯基苯并咪唑、对苯二胺类防老剂中的一种或多种。通过不同防老剂间的协同作用，橡塑共混组合物的抗老化性能进一步提高。优选地，按重量份计，防老剂选自0.5～1.5份的物理防老剂微晶蜡、0.5～1.5份的2-巯基苯并咪唑、0.5～1.5份的对苯二胺类防老剂；更优选地，2-巯基苯并咪唑选自防老剂MB；对苯二胺类防老剂选自防老剂445。
为了提高硫化胶的交联密度，从而进一步改善产品力学性能，在一种优选的实施方式中，促进剂选自秋兰姆类促进剂、次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂中的一种或多种。优选地，按重量份计，促进剂选自0.5～2份的秋兰姆类促进剂、0.5～3份的次磺酰胺类促进剂和0.5～2份的噻唑类促进剂。通过多种促进剂协同作用，可进一步提高组合物的硫化速度、降低硫化温度及提高橡胶的物理机械性能等。更优选地，秋兰姆类促进剂选自二甲基四硫化秋兰姆；次磺酰胺类促进剂选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂DZ)；噻唑类促进剂选自2,2'-二硫代二苯并噻唑(促进剂DM)。
更优选地，高分散型二氧化硅的比表面积N2为145～195m2/g；以上高分散型二氧化硅的比表面积N2为175m2/g。优选地，超细氢氧化铝的粒径为3000～5000目。超细氢氧化铝的粒径为4000目。优选地，聚乙二醇的聚合度为2000～6000，有利于提高填料的分散效果，改善胶料的物理力学性能。
在一种更优选的实施方式中，按重量份计，橡塑共混组合物包括100份的橡塑共混胶料、5份的氧化锌、6份的氧化镁、1份的硬脂酸、1份的硬脂酸锌、3份的防老剂、2份的聚乙二醇、8份的磷酸三苯酯、15份的导电型矿物填料、30份的高分散型二氧化硅、8份的有机抗静电剂、10份的三氧化二锑、20份的硼酸锌、50份的超细氢氧化铝、40份的聚磷酸铵、2份的硫磺及3份的促进剂。
根据本发明的另一方面，还提供了一种具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物的制备方法，其包括以下步骤：步骤S1，将橡塑共混胶料的原料混炼，得到第一产物；步骤S2，向第一产物中加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、硬脂酸锌、防老剂、聚乙二醇、磷酸三苯酯，混炼，得到第二产物；步骤S3，向第二产物中加入导电型矿物填料、高分散型二氧化硅、有机抗静电剂、三氧化二锑、硼酸锌、超细氢氧化铝、聚磷酸铵，混炼，得到一段母炼胶；步骤S4，将一段母炼胶置于开炼机中，加入硫磺、促进剂，薄通，得到混炼胶；步骤S5，将混炼胶停放、硫化，得到橡塑共混组合物。按照以上工艺配合前文所述的胶料配方，能够制备得到综合性能更佳的橡塑共混组合物，其阻燃性能良好，抗静电效果稳定，在储存期间不会有明显下降，具有良好的力学性能，并且胶料耐焦烧，硫化速度快，加工性能良好，颜色也较浅。
在一种优选的实施方式中，上述制备方法包括以下步骤：步骤S1，将密炼机初始温度控制在70～80℃，转速为70～80转/分钟，将橡塑共混胶料的原料混炼1～2分钟，得到第一产物；步骤S2，向第一产物中加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、硬脂酸锌、防老剂、聚乙二醇、磷酸三苯酯，混炼1～2分钟，得到第二产物；步骤S3，向第二产物中加入导电型矿物填料、高分散型二氧化硅、有机抗静电剂、三氧化二锑、硼酸锌、超细氢氧化铝、聚磷酸铵，混炼3～4分钟，得到一段母炼胶；步骤S4，将一段母炼胶置于开炼机中，加入硫磺、促进剂，薄通6次，得到混炼胶；步骤S5，将混炼胶停放16小时以上、160℃硫化，得到橡塑共混组合物。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
对比例1
将丁腈橡胶100份加入密炼机中塑炼1min；将氧化锌5份，硬脂酸1.0份，硬脂酸锌0.5份、防老剂MB 1份、防老剂445 1份，微晶蜡1份，聚乙二醇1.5份，磷酸三苯酯5份，加入密炼机内混炼2min；将有机抗静电剂SN 10份，三氧化二锑10份，硼酸锌10份，超细氢氧化铝30份，聚磷酸铵20份，高分散型二氧化硅25份加入密炼机内，混炼4min，得到一段母炼胶；将一段母炼胶放入开炼机，并加入硫磺2份和促进剂3份，充分混炼均匀，下片得到混炼胶；然后，停放16h，在650℃下硫化20min，得到橡胶组合物，性能测试见表1。
实施例1
将丁腈橡胶/聚氯乙烯(70/30)加入密炼机中塑炼1min；将氧化锌5份，氧化镁6份，硬脂酸1.0份，硬脂酸锌0.5份、微晶蜡1份，防老剂MB 1份、防老剂445 1份，聚乙二醇1.5份，磷酸三苯酯5份加入密炼机内混炼2min；将有机抗静电剂X(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐和油酸聚乙二醇酯质量比为2:1)8份，导电云母粉15份，三氧化二锑10份，硼酸锌10份，超细氢氧化铝30份，聚磷酸铵20份，高分散型二氧化硅25份加入密炼机内，混炼4min，得到一段母炼胶；将一段母炼胶放入开炼机，并加入硫磺2份和促进剂3份，充分混炼均匀，下片得到混炼胶；然后，停放16h，在160℃下硫化20min，得到橡胶组合物，性能测试见表1。
实施例2
将丁腈橡胶/聚氯乙烯(70/30)加入密炼机中塑炼1min；将氧化锌5份，氧化镁6份，硬脂酸1.0份，硬脂酸锌0.5份、微晶蜡1份，防老剂MB 1份、防老剂445 1份，聚乙二醇1.5份，磷酸三苯酯5份，加入密炼机内混炼2min；将有机抗静电剂X(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐和油酸聚乙二醇酯质量比为2:1)10份，导电钛白粉15份，三氧化二锑10份，硼酸锌10份，超细氢氧化铝50份，聚磷酸铵20份，高分散型二氧化硅25份加入密炼机内，混炼4min，得到一段母炼胶；将一段母炼胶放入开炼机，并加入硫磺2份和促进剂3份，充分混炼均匀，下片得到混炼胶；然后，停放16h，在160℃下硫化20min，得到橡胶组合物，性能测试见表1。
实施例3
将丁腈橡胶/氯丁橡胶/聚氯乙烯(50/20/30)加入密炼机中塑炼1min；将氧化锌5份，氧化镁6份，硬脂酸1.0份，硬脂酸锌0.5份、微晶蜡1份，防老剂MB 1份、防老剂445 1份，聚乙二醇1.5份，磷酸三苯酯5份加入密炼机内混炼2min；将有机抗静电剂X(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐和油酸聚乙二醇酯质量比为2:1)12份，导电钛白粉10份，导电玻璃微珠15份，三氧化二锑10份，硼酸锌10份，超细氢氧化铝60份，聚磷酸铵30份，高分散型二氧化硅25份加入密炼机内，混炼4min，得到一段母炼胶；将一段母炼胶放入开炼机，并加入硫磺2份和促进剂3份，充分混炼均匀，下片得到混炼胶；然后，停放16h，在160℃下硫化20min，得到橡胶组合物，性能测试见表1。
实施例4
将丁腈橡胶/氯丁橡胶/聚氯乙烯(50/20/30)加入密炼机中塑炼1min；将氧化锌5份，氧化镁6份，硬脂酸1.0份，硬脂酸锌0.5份、防老剂MB 1份、防老剂445 1份，微晶蜡1份，聚乙二醇1.5份，磷酸三苯酯5份加入密炼机内混炼2min；将有机抗静电剂X(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐和油酸聚乙二醇酯质量比为2:1)12份，导电钛白粉10份，导电玻璃微珠15份，三氧化二锑10份，硼酸锌10份，超细氢氧化铝60份，聚磷酸铵30份，高分散型二氧化硅25份加入密炼机内，混炼4min，得到一段母炼胶；将一段母炼胶放入开炼机，并加入硫磺2.5份和促进剂3.5份，充分混炼均匀，下片得到混炼胶；然后，停放16h，在160℃下硫化20min，得到橡胶组合物，性能测试见表1。
实施例5
将丁腈橡胶/氯丁橡胶/聚氯乙烯(50/20/30)加入密炼机中塑炼1min；将氧化锌5份，氧化镁6份，硬脂酸1.0份，硬脂酸锌0.5份、防老剂MB 1份、防老剂445 1份，微晶蜡1份，聚乙二醇1.5份，磷酸三苯酯5份加入密炼机内混炼2min；将有机抗静电剂X(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐和油酸聚乙二醇酯质量比为2:1)12份，导电钛白粉10份，导电玻璃微珠15份，三氧化二锑10份，硼酸锌10份，超细氢氧化铝60份，聚磷酸铵30份，高分散型二氧化硅25份加入密炼机内，混炼4min，得到一段母炼胶；将一段母炼胶放入开炼机，并加入硫磺4份和促进剂2.2份，充分混炼均匀，下片得到混炼胶；然后，停放16h，在160℃下硫化20min，得到橡胶组合物，性能测试见表1。
表1.实施例与对比例性能数据
Figure BDA0003912952900000071
通过实验结论可知，
抗静电性能：实施例5＞实施例3＞实施例4＞实施例2＞实施例1＞对比例1；
阻燃性能：实施例3＞实施例4＞实施例5＞实施例2＞实施例1＞对比例1；
拉伸强度：实施例1＞实施例2＞实施例3＞实施例5＞对比例1＞实施例4；
扯断伸长率：实施例1＞实施例2＞对比例1＞实施例3＞实施例4＞实施例5。
加入阻燃助剂后，由于该类型助剂的微观粒径尺寸较大，一般不具有补强作用，所以对组合物强度没有贡献，组合物的拉伸强度扯断生产率稍低，加入有明显补强作用的高分散型二氧化硅后，橡胶组合物可获得较高的强度，通过阻燃剂补强剂的合理配比，可以获得阻燃性能较好，硬度适中，具有较高拉伸强度和抗静电性能的橡塑组合物。
有机抗静电剂和导电型矿物填料的合理配比可使胶料获得较低的体积电阻和表面电阻的平衡，有机抗静电剂8～20份和导电型矿物填料10～30份配比即可获得较好的抗静电性能。
提高硫磺或者促进剂的用量，能够改变胶料的交联密度，从而提高胶料的硬度，降低扯断伸长率，对胶料的阻燃和抗静电性能没有不良影响。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物，其特征在于，按重量份计，所述橡塑共混组合物包括100份的橡塑共混胶料、3～10份的氧化锌、2～8份的氧化镁、0.5～3份的硬脂酸、0.1～1份的硬脂酸锌、1.5～4.5份的防老剂、1～5份的聚乙二醇、5～15份的磷酸三苯酯、5～30份的导电型矿物填料、10～50份的高分散型二氧化硅、5～20份的有机抗静电剂X、5～30份的三氧化二锑、5～40份的硼酸锌、10～80份的超细氢氧化铝、10～60份的聚磷酸铵、1～3份的硫磺及1.5～5份的促进剂。
2.根据权利要求1所述的橡塑共混组合物，其特征在于，所述导电型矿物填料选自导电型云母粉、导电型钛白粉和导电玻璃微珠中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的橡塑共混组合物，其特征在于，所述有机抗静电剂X由季铵盐类阳离子抗静电剂、乙二醇酯类非离子型抗静电剂中的一种或多种混合而成；优选地，所述季铵盐类阳离子抗静电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、十二烷基羟丙基二羟乙基甲基硫酸甲脂铵、十二烷基二甲基羟乙基氯化铵或十二烷基二甲基乙基溴化铵，所述乙二醇酯类非离子型抗静电剂为油酸聚乙二醇酯、月桂酸聚乙二醇酯、聚乙二醇磷酸酯或聚乙二醇单硬脂酸酯。
4.根据权利要求1所述的橡塑共混组合物，其特征在于，所述橡塑共混胶料的原料选自丁二烯和丙烯腈共聚橡胶、聚氯丁二烯橡胶、聚氯乙烯树脂、氯化聚丙烯树脂中的至少两种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的橡塑共混组合物，其特征在于，所述防老剂选自物理防老剂微晶蜡、2-巯基苯并咪唑、二苯胺类防老剂中的一种或多种；
优选地，按重量份计，所述防老剂选自0.5～1.5份的所述物理防老剂微晶蜡、0.5～1.5份的所述2-巯基苯并咪唑、0.5～1.5份的所述二苯胺类防老剂；
优选地，所述2-巯基苯并咪唑选自防老剂MB；所述二苯胺类防老剂选自4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、4,4'-二(α-甲基苄基)二苯胺、4,4'-二辛基二苯胺的一种或多种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的橡塑共混组合物，其特征在于，所述促进剂选自秋兰姆类促进剂、次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂中的一种或多种；
优选地，按重量份计，所述促进剂选自0.5～2份的所述秋兰姆类促进剂、0.5～3份的所述次磺酰胺类促进剂和0.5～2份的所述噻唑类促进剂；
更优选地，所述秋兰姆类促进剂选自二甲基四硫化秋兰姆；所述次磺酰胺类促进剂选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；所述噻唑类促进剂选自2,2'-二硫代二苯并噻唑。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的橡塑共混组合物，其特征在于，所述高分散型二氧化硅的比表面积N2为145～195m2/g；
优选地，所述超细氢氧化铝的粒径为3000～5000目；
优选地，所述聚乙二醇的聚合度为2000～6000。
8.根据权利要求1所述的橡塑共混组合物，其特征在于，按重量份计，所述橡塑共混组合物包括100份的所述橡塑共混胶料、5份的所述氧化锌、6份的所述氧化镁、1份的所述硬脂酸、0.5份的所述硬脂酸锌、3份的所述防老剂、1.5份的所述聚乙二醇、5份的所述磷酸三苯酯、25份的所述导电型矿物填料、25份的所述高分散型二氧化硅、12份的所述有机抗静电剂X、10份的所述三氧化二锑、10份的所述硼酸锌、60份的所述超细氢氧化铝、30份的所述聚磷酸铵、2份硫磺及3份的所述促进剂。
9.一种权利要求1至8中任一项所述的具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将橡塑共混胶料的原料混炼，得到第一产物；
步骤S2，向所述第一产物中加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、硬脂酸锌、防老剂、聚乙二醇、磷酸三苯酯，混炼，得到第二产物；
步骤S3，向所述第二产物中加入导电型矿物填料、高分散型二氧化硅、有机抗静电剂、三氧化二锑、硼酸锌、超细氢氧化铝、聚磷酸铵，混炼，得到一段母炼胶；
步骤S4，将所述一段母炼胶置于开炼机中，加入硫磺、促进剂，薄通，得到混炼胶；
步骤S5，将所述混炼胶停放、硫化，得到所述橡塑共混组合物。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将密炼机初始温度控制在70～80℃，转速为70～80转/分钟，将所述橡塑共混胶料的原料混炼1～2分钟，得到所述第一产物；
步骤S2，向所述第一产物中加入所述氧化锌、所述氧化镁、所述硬脂酸、所述硬脂酸锌、所述防老剂、所述聚乙二醇、所述磷酸三苯酯，混炼1～2分钟，得到所述第二产物；
步骤S3，向所述第二产物中加入所述导电型矿物填料、所述高分散型二氧化硅、所述有机抗静电剂、所述三氧化二锑、所述硼酸锌、所述超细氢氧化铝、所述聚磷酸铵，混炼3～4分钟，得到一段母炼胶；
步骤S4，将所述一段母炼胶置于开炼机中，加入所述硫磺、所述促进剂，薄通6次，得到所述混炼胶；
步骤S5，将所述混炼胶停放16小时以上、160℃硫化，得到所述橡塑共混组合物。
CN202211329989.1A 2022-10-27 2022-10-27 具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法 Pending CN115521516A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211329989.1A CN115521516A (zh) 2022-10-27 2022-10-27 具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211329989.1A CN115521516A (zh) 2022-10-27 2022-10-27 具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115521516A true CN115521516A (zh) 2022-12-27

Family

ID=84702660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211329989.1A Pending CN115521516A (zh) 2022-10-27 2022-10-27 具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115521516A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115785651A (zh) * 2023-01-30 2023-03-14 中国万宝工程有限公司 一种具有防静电作用的橡胶组合物
CN116285036A (zh) * 2023-02-24 2023-06-23 上海巨原新材料科技有限公司 一种阻燃型pvc、nbr橡塑地板材料及其加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071593A (en) * 1987-09-25 1991-12-10 Polyplastics Co., Ltd. Conductive agent for electrostatic coating of plastics and electrostatically coated plastic moldings
CN104558714A (zh) * 2015-01-09 2015-04-29 安徽中意胶带有限责任公司 一种耐寒型的阻燃热塑性弹性体及其制备方法
CN107286498A (zh) * 2017-05-16 2017-10-24 安徽中意胶带有限责任公司 一种高耐磨的织物整芯阻燃输送带及其制造方法
CN108285645A (zh) * 2017-12-11 2018-07-17 上海交通大学 一种外观非黑色导电硅橡胶材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071593A (en) * 1987-09-25 1991-12-10 Polyplastics Co., Ltd. Conductive agent for electrostatic coating of plastics and electrostatically coated plastic moldings
CN104558714A (zh) * 2015-01-09 2015-04-29 安徽中意胶带有限责任公司 一种耐寒型的阻燃热塑性弹性体及其制备方法
CN107286498A (zh) * 2017-05-16 2017-10-24 安徽中意胶带有限责任公司 一种高耐磨的织物整芯阻燃输送带及其制造方法
CN108285645A (zh) * 2017-12-11 2018-07-17 上海交通大学 一种外观非黑色导电硅橡胶材料及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115785651A (zh) * 2023-01-30 2023-03-14 中国万宝工程有限公司 一种具有防静电作用的橡胶组合物
CN116285036A (zh) * 2023-02-24 2023-06-23 上海巨原新材料科技有限公司 一种阻燃型pvc、nbr橡塑地板材料及其加工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115521516A (zh) 具有阻燃和抗静电特性的橡塑共混组合物及其制备方法
US20050165137A1 (en) Use of vegetative material as a filler in composite materials
US7414094B2 (en) Rubber composition for inner liner
CN105949537B (zh) 消防车轮胎子口耐磨橡胶组合物
CN103881166B (zh) 适用于光伏电缆的低烟无卤阻燃材料及其制造方法
CN104403227A (zh) 一种仿硅胶阻燃聚氯乙烯塑料
CN108530764B (zh) 一种无卤阻燃型的热塑性弹性体及其制备方法
CN103436005A (zh) 电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
KR102071347B1 (ko) 가스켓용 고무 조성물 및 이를 이용한 난연 가스켓
CN108485244B (zh) 阻燃型聚氨酯弹性体及其制备方法和应用
CN109438794A (zh) 一种空气弹簧用防火橡胶材料及其制备方法、空气弹簧及其制备方法
CN112898689A (zh) 一种无卤环保阻燃型橡胶材料及其制备方法
CN111040321B (zh) 一种辐照交联cpe电缆材料及其制备方法和应用
CN112552609A (zh) 一种绝缘阻燃三元乙丙橡胶材料
KR20220095276A (ko) 진동 감쇠 고무 조성물
CN106243429B (zh) 一种阻燃抗静电传送带覆盖层用橡胶材料及其制备方法
CN111909470B (zh) 一种电缆料及其制备方法
CN109721860A (zh) 一种耐老化橡胶履带
DE102017117424B3 (de) Reifenelement und Verfahren zu seiner Herstellung
KR20110087468A (ko) 연비성능이 우수한 타이어 트레드용 고무조성물 및 그를 이용한 타이어
US20090111920A1 (en) Adhesive rubber composition
CN110746705A (zh) 一种阻燃耐臭氧下盖胶及制备方法与管状输送带
KR101509772B1 (ko) 아연분말 충전 웨더스트립 및 글래스런 조성물
CN106366487A (zh) 用于高压电线中的耐磨、耐油绝缘护套材料的生产方法
CA2078070A1 (en) Rubber composition

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination