无卤阻燃发泡EVM橡胶及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃发泡EVM橡胶及其制造方法，原料包括乙华平500PXL 100份、炭黑N774：10~20份、增塑剂DOS：5~7份、增塑剂TOTM：5~7份、硬脂酸锌1~2份、分散剂1~2份、聚乙烯蜡1~2份、发泡剂HH138：4~6份、交联剂BIBP：2~3份、交联助剂TAIC：1~2份、抗水解剂P50：3份、防护蜡1~2份、防老剂445：1~2份、防老剂TMQ：1~2份和阻燃填料：80～100份；将原料经过密炼和开炼得到混炼胶料，再送入销钉式冷喂料挤出机挤出密度更高的预成型胶片，在输送带上进行定长切片得到定长胶片，定长胶片经一次方形模具一次硫化发泡，和二次方形模具的二次硫化发泡，在常温下自然冷却10~15天得到无卤阻燃发泡EVM橡胶。该EVM橡胶韧性强，保温性好，耐高低温耐老化耐油，弹性佳，无卤阻燃，环保无毒。

Halogen free flame retardant EVM rubber and its manufacturing method

The invention discloses a halogen-free flame retardant EVM foam rubber and its manufacturing method, raw materials including Levapren 500PXL 100, carbon black N774:10~20, plasticizer DOS:5~7, plasticizer TOTM:5~7, zinc stearate 1~2, dispersant 1~2, polyethylene wax 1~2, foaming agent HH138:4~6, crosslinking agent BIBP:2~3, crosslinking agent TAIC:1~2, hydrolysis resistant agent P50:3, 1~2, wax, antioxidant 445:1~2 and antioxidant TMQ:1~2 flame retardant filler: 80~100; the raw material after mixing and mixing are mix, then sent into a pin type cold feeding extrusion pre forming film density higher extrusion machine. For a long section on the conveyor belt length film, fixed length film by a rectangular mold a foaming, and two times two times square foaming mould, natural cooling at room temperature 10~1 The halogen free flame retardant EVM rubber was obtained on the 5 day. The EVM rubber has strong toughness, good thermal insulation, high temperature resistance and aging resistance, good elasticity, halogen free flame retardancy, environmental protection and non-toxic.

【技术实现步骤摘要】
无卤阻燃发泡EVM橡胶及其制造方法
本专利技术涉及一种发泡橡胶，特别涉及一种无卤阻燃发泡EVM橡胶。本专利技术还涉及一种无卤阻燃发泡EVM橡胶的制造方法。
技术介绍
目前市场上主要使用的SBR、EPDM、CR、NBR、NBR/PVC等发泡橡胶，这些发泡橡胶性能都有一定的局限性，如SBR发泡橡胶虽为通用型发泡橡胶但不耐老化、不耐油且不阻燃；EPDM发泡橡胶虽然耐老化性能良好，但是不耐油不阻燃；CR发泡橡胶柔软性好，耐油耐老化而且阻燃，但燃烧产生有毒腐蚀性气体；NBR发泡橡胶耐油但是不阻燃，老化性能差；NBR/PVC发泡橡胶耐油、阻燃但是燃烧释放有毒有害气体，随着人们生活水平的日益提高,对发泡橡胶也提出了新的环保和性能要求。以市场上现有的发泡三元乙丙橡胶为例，其性能参数如下，伸长率：220%，拉力强度：43N/cm²，撕裂强度：23N/cm²，200%定伸应力：33N/cm²；热收缩率（70℃，22h）：2.9%，邵氏C型硬度：10-11，吸水率：2.5%，密度：0.2g/cm³，压缩变形率：19%，阻燃试验：不阻燃。显然，现有的发泡三元乙丙橡胶不能满足医疗、航空航海、高铁、特种鞋等领域对发泡橡胶的苛刻使用要求。乙华平橡胶是乙烯和醋酸乙烯的共聚物，其化学名称为乙烯醋酸乙烯橡胶，简称EVM橡胶，不符合无卤阻燃发泡的要求。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种无卤阻燃发泡EVM橡胶，密度低且具有较强的韧性，隔热和保温性能好，耐高低温耐老化耐油性能优良，弹性极佳，缓冲性能好，压缩变形率低，无卤阻燃，环保无毒。为解决以上技术问题，本专利技术的一种无卤阻燃发泡EVM橡胶，所述无卤阻燃发泡EVM橡胶的原料组分及重量比为，乙华平500PXL乙烯-醋酸乙烯酯橡胶：100份、碳黑N774：10～20份、癸二酸二辛酯：5～7份、亚磷酸三异辛基酯：5～7份、硬脂酸锌：1～2份、分散剂：1～2份、聚乙烯蜡：1～2份、发泡剂HH138：4～6份、交联剂BIBP：2～3份、交联助剂TAIC：1～2份、抗水解剂P50：3份、防护蜡：1～2份、防老剂445：1～2份、防老剂TMQ：1～2份和阻燃填料：80～100份；所述阻燃填料的原料组分及重量比为氢氧化铝：碳酸镁：硼酸锌=（12～16）：2：1。相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：①该无卤阻燃发泡EVM橡胶采用乙华平500PXL乙烯-醋酸乙烯酯橡胶为主料，主料的主链是饱和结构，化学稳定性好，因此其具有优异的耐热、耐臭氧和耐火性能；乙酸乙烯酯侧链的引入既赋予EVM橡胶优良的耐油性能，同时破坏了主链的规整性，因此具有良好的低温柔顺性；主链中非极性亚甲基结构赋予EVM橡胶良好的低温耐屈挠和耐极性溶剂性能，耐热老化性能优异,可在150℃下长期使用，最高工作温度可达175℃，在175℃下老化70h甚至168h后,拉伸和撕裂性能基本保持不变。②采用半补强碳黑N774作为补强着色剂能使EVM橡胶具有更高弹性的同时兼顾炭黑本身良好的分散性。③癸二酸二辛酯即增塑剂DOS的增塑效率高、挥发性低、既有优良的耐寒性，又有较好的耐热性、耐光性和电绝缘性,美国、荷兰许可制作食品包装材料，与亚磷酸三异辛基酯即增塑剂TOTM并用效果更好，增塑剂TOTM的增塑效率和加工性能优良，耐热、耐久性能和电性能皆优。④硬脂酸锌是脂肪酸类锌盐，在本专利技术中既是硫化交联的活性剂同时也是发泡活性剂。⑤采用聚乙烯蜡为润滑剂能够有效防止因EVM橡胶粘度低而导致粘辊。⑥发泡剂HH138为中低温改性偶氮二甲酰胺，原材料价格便宜能降低成本，同时既能减低发泡剂分解温度，降低能耗，也能提高生产效率。⑦交联剂BIBP即双叔丁基过氧化二异丙基苯与交联助剂TAIC即三烯丙基异三聚氰酸酯并用，能够有效提供交联密度，同时也能提高生产效益，另外能使EVM橡胶的拉伸强度高，压缩永久变形小，综合性能优良。⑧防护蜡作为物理防老剂会在橡胶内部溶解，并因为橡胶内部浓度的饱和，而逐渐移动到橡胶表面，形成一层保护蜡层，主要防止空气中的臭氧破坏橡胶表面，加入橡胶防老剂TMQ使得EVM硫化胶的耐热老化性能最佳,将防老剂TMQ与抗水解剂并用，可以使EVM硫化胶兼具良好的抗水解和耐热老化性能，防老剂445能有效防止EVM橡胶受高热、光等引起的老化，采用防护蜡、抗水解剂、防老剂TMQ与防老剂445并用防护体系能有效防止EVM橡胶水解、热氧、臭氧或光等引起的老化，同时使EVM橡胶具有良好的耐动态疲劳性。⑨当温度升至250～300℃时，氢氧化铝便大量吸热并释放出水汽，使高聚物温升速度减慢、降解减缓，同时氢氧化铝受热分解释放出的水汽，冲稀了可燃性气体，减慢燃烧速度；另外，氢氧化铝失水、吸热降温，使高聚物不能充分燃烧，在表面形成炭化保护膜，既阻挡氧气的进入，也阻挡了可燃性气体的逸出，该炭化过程避免了烟灰的形成，因此氢氧化铝阻燃剂不仅具有良好的阻燃功能，也具有良好的抑烟功能。硼酸锌可以有效提高阻燃剂的性能,减少燃烧烟雾的产生；碳酸镁可以起到稀释、冷却、隔离并具有催化阻燃的作用。⑩该无卤阻燃发泡EVM橡胶的伸长率达280%以上，拉力强度大于68N/㎝²，撕裂强度大于26N/㎝²，200%定伸应力大于47N/cm²；70℃下22h的热收缩率小于1.7%；邵氏C型硬度为15～18度，吸水率低于2%，密度为0.17～0.19g/cm³，压缩变形率小于16%；在臭氧老化试验箱中，臭氧浓度50ppm、40℃下拉伸30%，72h后橡胶表面无裂缝。阻燃测试达UL-94V0级；按照GB/T10707-2008进行橡胶燃烧性能测试，氧指数大于41。在150℃下进行热空气老化试验7天：邵C硬度上涨小于10%，拉伸强度上涨小于2.5%，断裂伸长率下降低于22%。在ASTMNo.2油中，100℃下，24h后：邵C硬度下降率低于10%，拉伸强度下降2%，断裂伸长率下降低于17%，体积变化率低于20%。本专利技术的无卤阻燃发泡EVM橡胶具备良好的拉伸强度、撕裂强度、高低温性能、耐老化、耐油、无卤阻燃而且压缩永久变形小，能满足医疗、航空航海、高铁、特种鞋等领域对发泡橡胶的苛刻使用需求。作为本专利技术的优选方案，所述无卤阻燃发泡EVM橡胶的原料组分及重量比为，乙华平500PXL乙烯-醋酸乙烯酯橡胶：100份、碳黑N774：10份、癸二酸二辛酯：5份、亚磷酸三异辛基酯：5份、硬脂酸锌：1份、分散剂：1份、聚乙烯蜡：1份、发泡剂HH138：4份、交联剂BIBP：2份、交联助剂TAIC：1份、抗水解剂P50：3份、防护蜡：1份、防老剂445：1份、防老剂TMQ：1份和阻燃填料：80份；所述阻燃填料的原料组分及重量比为氢氧化铝：碳酸镁：硼酸锌=12：2：1。作为本专利技术的优选方案，所述无卤阻燃发泡EVM橡胶的原料组分及重量比为，乙华平500PXL乙烯-醋酸乙烯酯橡胶：100份、碳黑N774：15份、癸二酸二辛酯：6份、亚磷酸三异辛基酯：6份、硬脂酸锌：1.5份、分散剂：1.5份、聚乙烯蜡：1.5份、发泡剂HH138：5份、交联剂BIBP：2.5份、交联助剂TAIC：1.5份、抗水解剂P50：3份、防护蜡：1.5份、防老剂445：1.5份、防老剂TMQ：1.5份和阻燃填料：90份；所述阻燃填料的原料组分及重量比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤阻燃发泡EVM橡胶，其特征是，所述无卤阻燃发泡EVM橡胶的原料组分及重量比为，乙华平500PXL乙烯‑醋酸乙烯酯橡胶：100份、碳黑N774：10～20份、癸二酸二辛酯：5～7份、亚磷酸三异辛基酯：5～7份、硬脂酸锌：1～2份、分散剂：1～2份、聚乙烯蜡：1～2份、发泡剂HH138：4～6份、交联剂BIBP：2～3份、交联助剂TAIC：1～2份、抗水解剂P50：3份、防护蜡：1～2份、防老剂445：1～2份、防老剂TMQ：1～2份和阻燃填料：80～100份；所述阻燃填料的原料组分及重量比为氢氧化铝：碳酸镁：硼酸锌=（12～16）：2：1。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃发泡EVM橡胶，其特征是，所述无卤阻燃发泡EVM橡胶的原料组分及重量比为，乙华平500PXL乙烯-醋酸乙烯酯橡胶：100份、碳黑N774：10～20份、癸二酸二辛酯：5～7份、亚磷酸三异辛基酯：5～7份、硬脂酸锌：1～2份、分散剂：1～2份、聚乙烯蜡：1～2份、发泡剂HH138：4～6份、交联剂BIBP：2～3份、交联助剂TAIC：1～2份、抗水解剂P50：3份、防护蜡：1～2份、防老剂445：1～2份、防老剂TMQ：1～2份和阻燃填料：80～100份；所述阻燃填料的原料组分及重量比为氢氧化铝：碳酸镁：硼酸锌=（12～16）：2：1。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃发泡EVM橡胶，其特征是，所述无卤阻燃发泡EVM橡胶的原料组分及重量比为，乙华平500PXL乙烯-醋酸乙烯酯橡胶：100份、碳黑N774：10份、癸二酸二辛酯：5份、亚磷酸三异辛基酯：5份、硬脂酸锌：1份、分散剂：1份、聚乙烯蜡：1份、发泡剂HH138：4份、交联剂BIBP：2份、交联助剂TAIC：1份、抗水解剂P50：3份、防护蜡：1份、防老剂445：1份、防老剂TMQ：1份和阻燃填料：80份；所述阻燃填料的原料组分及重量比为氢氧化铝：碳酸镁：硼酸锌=12：2：1。3.根据权利要求1所述的无卤阻燃发泡EVM橡胶，其特征是，所述无卤阻燃发泡EVM橡胶的原料组分及重量比为，乙华平500PXL乙烯-醋酸乙烯酯橡胶：100份、碳黑N774：15份、癸二酸二辛酯：6份、亚磷酸三异辛基酯：6份、硬脂酸锌：1.5份、分散剂：1.5份、聚乙烯蜡：1.5份、发泡剂HH138：5份、交联剂BIBP：2.5份、交联助剂TAIC：1.5份、抗水解剂P50：3份、防护蜡：1.5份、防老剂445：1.5份、防老剂TMQ：1.5份和阻燃填料：90份；所述阻燃填料的原料组分及重量比为氢氧化铝：碳酸镁：硼酸锌=14：2：1。4.根据权利要求1所述的无卤阻燃发泡EVM橡胶，其特征是，所述无卤阻燃发泡EVM橡胶的原料组分及重量比为，乙华平500PXL乙烯-醋酸乙烯酯橡胶：100份、碳黑N774：20份、癸二酸二辛酯：7份、亚磷酸三异辛基酯：7份、硬脂酸锌：2份、分散剂：2份、聚乙烯蜡：2份、发泡剂HH138：6份、交联剂BIBP：3份、交联助剂TAIC：2份、抗水解剂P50：3份、防护蜡：2份、防老剂445：2份、防老剂TMQ：2份和阻燃填料：100份；所述阻燃填料的原料组分及重量比为氢氧化铝：碳酸镁：硼酸锌=16：2：1。5.根据权利要求1至4中任一项所述的无卤阻燃发泡EVM橡胶，其特征是，所述分散剂为分散剂WB212或分散剂DeoflowA。6.一种无卤阻燃发泡EVM橡胶的制造方法，其特征是，依次包括如下步骤：⑴按以下组分及重量含量准备原料：乙华平500PXL乙烯-醋酸乙烯酯橡胶：100份、碳黑N774：10～20份、癸二酸二辛酯：5～7份、亚磷酸三异辛基酯：5～7份、硬脂酸锌：1～2份、分散剂：1～2份、聚乙烯蜡：1～2份、发泡剂HH138：4～6份、交联剂BIBP：2～3份、交联助剂TAIC：1～2份、抗水解剂P50：3份、防护蜡：1～2份、防老剂445：1～2份、防老剂TMQ：1～2份和阻燃填料：80～100份；所述阻燃填料的原料组分及重量比为氢氧化铝：碳酸镁：硼酸锌=（12～16）：2：1；所述分散剂为分散剂WB212或分散剂DeoflowA；⑵混炼：将密炼机升温至50℃后，将乙华平500PXL乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、碳黑N774、癸二酸二辛酯、亚磷酸三异辛基酯、硬脂酸锌、分散剂、聚乙烯蜡、抗水解剂P50、防护蜡、防老剂445、防老剂TMQ和阻燃填料投入密炼机内混料搅拌均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建波，郜文卫，
申请(专利权)人：扬州动易运动用品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32