一种无卤阻燃剂及其在热塑性动态硫化橡胶中的应用制造技术

本发明专利技术公开了无卤阻燃剂及其在热塑性动态硫化橡胶中的应用，所述的无卤阻燃剂由膨胀型阻燃剂A和阻燃协效剂B组成；所述的膨胀型阻燃剂A由酸源、气源、炭源组成，所述的阻燃协效剂B为：纳米蒙脱土、有机蒙脱土、膨胀石墨、氧化镧中的一种或几种组合物。本发明专利技术还公开了所述无卤阻燃剂在热塑性动态硫化橡胶中的应用。本发明专利技术提供的无卤阻燃剂具有优异的耐水性能，不迁移、不析出，耐水性能优异，在热塑性动态硫化橡胶(TPV)中添加35％～40％时可以通过UL94 V‑0级，力学性能优异。

A halogen free flame retardant and its application in thermoplastic dynamic vulcanized rubber

The invention discloses halogen-free flame retardant and its application in thermoplastic dynamic vulcanized rubber, the halogen-free flame retardant is composed of intumescent flame retardant A and flame retardant synergist B, the intumescent flame retardant A is composed of acid source, gas source and carbon source, and the flame retardant synergist B is nano-montmorillonite, organic montmorillonite and expansive stone. One or more compositions in ink and lanthanum oxide. The invention also discloses the application of the halogen-free flame retardant in thermoplastic dynamic vulcanized rubber. The halogen-free flame retardant provided by the invention has excellent water resistance, non-migration, non-precipitation, and excellent water resistance. The mechanical properties of the halogen-free flame retardant can be excellent through UL94 V_0 grade when 35%-40% is added to the thermoplastic dynamic vulcanized rubber (TPV).

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃剂及其在热塑性动态硫化橡胶中的应用
本专利技术涉及一种无卤阻燃剂，在热塑性动态硫化橡胶中发挥阻燃作用，属于阻燃剂

技术介绍
热塑性动态硫化橡胶(ThermoplasticVulcanizate，TPV)主要由两部分组成，一种是塑料(作为连续相)，一种是橡胶(作为分散相)，通常还需添加一些软化油、增塑剂、硫化剂、促进剂和其它一些辅助助剂。这种特殊组成决定了TPV材料既具有塑料的加工性能(如挤出成型、注射成型、压延成型、吹塑成型等)，又具有橡胶的特性(如高弹性、压缩永久变形性等)，广泛应用于建筑、汽车、家用电器、电线电缆等行业，用量逐年增大。但TPV属于易燃材料，其氧指数只有17.5％，所以在应用中要对其进行阻燃改性。目前，国内对TPV阻燃性能的研究很少，授权专利CN101597409B中采用膨胀型阻燃剂和协效剂，与TPV一起经过挤出工艺加工而成，可以通过V-0级。但所用的季戊四醇、三聚氰胺和聚磷酸铵等，吸水性较大，造成所制备的材料耐水性较差。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种热塑性动态硫化橡胶(TPV)用无卤阻燃剂，不迁移、不析出，耐水性能优异，在TPV中添加35％～40％时可通过UL94V-0级，力学性能优异。本专利技术的技术方案如下：一种无卤阻燃剂，由膨胀型阻燃剂A和阻燃协效剂B组成；所述的膨胀型阻燃剂A由酸源、气源、炭源组成，三者的重量比为1：(0.5～3)：(0.3～2)。优选的，所述酸源、气源、炭源三者的重量比1：(0.8～1.2)：(0.5～1.0)。所述的酸源为：包覆无机次磷酸铝、有机次磷酸铝、包覆红磷、一水合磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪、聚磷酸哌嗪中的一种或几种组合物。所述的气源为：三聚氰胺氰尿酸盐、双氰胺及其组合物。所述的炭源为三嗪类大分子成炭剂：CFA、TCA。所述的阻燃协效剂B为：纳米蒙脱土、有机蒙脱土、膨胀石墨、氧化镧中的一种或几种组合物。所述的阻燃协效剂B所占比例为0.5wt％～9.5wt％。优选的，所述的阻燃协效剂B所占比例为2.0wt％～5.0wt％。本专利技术的另一个目的是提供所述无卤阻燃剂在热塑性动态硫化橡胶中的应用，所述无卤阻燃剂在热塑性动态硫化橡胶中的比例为35％～40％。有益效果：本专利技术提供的无卤阻燃剂具有优异的耐水性能，在热塑性动态硫化橡胶(TPV)中添加35％～40％时可以通过UL94V-0级，力学性能优异。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术作出进一步阐述。实施例仅用于说明本专利技术，并不限制本专利技术的范围。实施例1膨胀型阻燃剂A由酸源(包覆次磷酸铝)、气源(三聚氰胺氰尿酸盐)、炭源CFA组成，重量比为1:0.5:0.3。阻燃协效剂B为有机蒙脱土，在无卤阻燃剂中所占比例为0.5wt％。将无卤阻燃剂按35％的添加量加入到TPV材料中，经挤出造粒、注塑制样后，分别进行恒温恒湿处理和70℃/168h处理，检测相关性能。实施例2膨胀型阻燃剂A由酸源(二乙基次磷酸铝、包覆红磷、一水合磷酸哌嗪)、气源(双氰胺)、炭源TCA组成，重量比为1:1:1。阻燃协效剂B为纳米蒙脱土和膨胀石墨组合物，在无卤阻燃剂中所占比例为5wt％。将无卤阻燃剂按37％的添加量加入到TPV材料中，经挤出造粒、注塑制样后，分别进行恒温恒湿处理和70℃/168h处理，检测相关性能。实施例3膨胀型阻燃剂A由酸源(包覆次磷酸铝与焦磷酸哌嗪)、气源(三聚氰胺氰尿酸盐与双氰胺)、炭源CFA组成，重量比为1:3:1。阻燃协效剂B为有机蒙脱土和氧化镧组合物，在无卤阻燃剂中所占比例为3wt％。将无卤阻燃剂按39％的添加量加入到TPV材料中，经挤出造粒、注塑制样后，分别进行恒温恒湿处理和70℃/168h处理，检测相关性能。实施例4膨胀型阻燃剂A由酸源(包覆红磷与聚磷酸哌嗪)、气源(三聚氰胺氰尿酸盐与双氰胺)、炭源TCA组成，重量比为1:3:2。阻燃协效剂B为有机蒙脱土、膨胀石墨和氧化镧组合物，在无卤阻燃剂中所占比例为9.5wt％。将无卤阻燃剂按40％的添加量加入到TPV材料中，经挤出造粒、注塑制样后，分别进行恒温恒湿处理和70℃/168h处理，检测相关性能。对比例将授权专利CN101597409B中的实施例2无卤阻燃剂按40％的添加量加入到TPV材料中，经挤出造粒、注塑制样后，进行70℃/168h处理，检测阻燃性能。对比例与实施例的TPV改性料样条经70℃/168h处理后，阻燃性能如表1所示：表1对比例实施例1实施例2实施例3实施例4UL94无法通过V-0V-0V-0V-0从表1可以看出，对比例的TPV改性料经70℃/168h处理后，样条持续燃烧，无法通过垂直燃烧测试。而本专利技术实施例的TPV改性料经70℃/168h处理后，样条依然可以通过V-0级。这说明，对比例阻燃剂经过70℃/168h处理后，由于阻燃剂耐水性差，部分迁移至水中，造成TPV改性料中阻燃剂含量降低，阻燃效果下降。而实施例阻燃剂的耐水性能优异，经70℃/168h处理后，阻燃性能不受影响。实施例的TPV改性料样条恒温恒湿处理后，综合性能情况如表2所示：表2实施例1实施例2实施例3实施例4UL94V-0V-0V-0V-0密度，g/cm31.1421.1451.1471.148硬度，A89.789.990.290.5拉伸强度，MPa6.396.286.156.02100％应变4.184.154.104.02伸长率，％515502498488撕裂强度，kN/m41.641.441.040.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无卤阻燃剂，其特征在于，由膨胀型阻燃剂A和阻燃协效剂B组成；所述的膨胀型阻燃剂A由酸源、气源、炭源组成，三者的重量比为1:(0.5～3):(0.3～2)；所述的阻燃协效剂B所占比例为0.5wt％～9.5wt％。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃剂，其特征在于，由膨胀型阻燃剂A和阻燃协效剂B组成；所述的膨胀型阻燃剂A由酸源、气源、炭源组成，三者的重量比为1:(0.5～3):(0.3～2)；所述的阻燃协效剂B所占比例为0.5wt％～9.5wt％。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃剂，其特征在于，所述的酸源为：包覆无机次磷酸铝、有机次磷酸铝、包覆红磷、一水合磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪、聚磷酸哌嗪中的一种或几种组合物。3.根据权利要求1所述的无卤阻燃剂，其特征在于，所述的气源为：三聚氰胺氰尿酸盐、双氰胺及其组合物。4.根据权利要求1所述的无卤阻燃剂，其特征在于，所述的炭源为三嗪类大分子成炭剂：CFA、TCA。5.根据权利要求1所述的无卤阻燃剂，其特征在于，所述的阻燃协...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓丽，牛民卜，肖学文，姜艳岭，宋传君，王树军，徐亮，王艳辉，
申请(专利权)人：济南泰星精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37