改性蒙脱土阻燃复合橡胶及其制备方法技术

一种改性蒙脱土阻燃复合橡胶，该改性蒙脱土阻燃复合橡胶所用的阻燃组合物以改性的蒙脱土为主料，配合纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵等阻燃助剂，具有高阻燃、价廉、燃烧过程中低烟的优点，将氟橡胶、阻燃组合物、钼系催化剂、防老剂、聚醋酸乙烯酯、己二酸二正己酯和硫化剂进行密炼，不仅能够制得的具有良好的低烟阻燃性能橡胶，制得的橡胶还具有良好的机械性能。且该改性蒙脱土阻燃复合橡胶制备方法简单，原料易得，具有较高的推广应用价值。

Modified montmorillonite flame retardant composite rubber and preparation method thereof

A modified montmorillonite flame retardant compound rubber is prepared. The modified montmorillonite flame retardant compound takes the modified montmorillonite as the main material and combines with the flame retardant additives such as nano-active agent, antimony trioxide and ammonium polyphosphate. It has the advantages of high flame retardancy, low price and low smoke in the combustion process. Molybdenum catalyst, antioxidant, polyvinyl acetate, Dihexyl adipate and vulcanizing agent were mixed to produce rubber with good flame retardancy and low smoke, and the rubber also had good mechanical properties. Moreover, the preparation method of the modified montmorillonite flame retardant compound rubber is simple, and the raw materials are easy to obtain, so the modified montmorillonite flame retardant compound rubber has high popularization and application value.

【技术实现步骤摘要】
改性蒙脱土阻燃复合橡胶及其制备方法
本专利技术涉及电缆制造领域，具体地，涉及一种改性蒙脱土阻燃复合橡胶及其制备方法。
技术介绍
电缆通俗来讲就是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。随着经济的快速发展，越来越多的场所需要电缆传递电力或其他信息，因此对电缆的制造也有更严格的要求。电缆的护套是电缆不可缺少的结构部分，起着保护电缆的作用，保证电缆的通电安全，让电缆线芯和水，空气等介质隔绝避免出现漏电现象。树脂是电缆护套制备的主体材料，所以树脂的性质直接决定了制得电缆护套的性质。阻燃剂的分类可根据元素种类分为卤系、有机磷系、及卤磷系、硅系、铝镁系、钼系、硼系、氮系等等。卤系阻燃剂长期以来以其阻燃效率高、用量少、价格低而闻名于世。自从1986年欧洲首先发现含溴体系燃烧产生的产物中含有的多溴二苯醚、四溴双苯并二恶烷及四溴双苯并呋喃等属于致癌物质，含卤阻燃体系一统天下的局面已经受到了严峻的挑战，采用无卤阻燃材料与产品已是大势所趋的事实。现有的无机阻燃剂(硼系，硅系等)虽然具有低毒，抗腐烛性，价廉，燃烧过程中低烟等优点，但是却有一些非常严重的缺点,如低的阻燃效率和热稳定性，对材料的物理机械性能造成较大程度的恶化。聚磷酸铵无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小，热稳定性高，是一种性能优良的非卤阻燃剂。但是也存在相应缺点，由于目前工艺聚合度较小所以具有较大的吸湿性，并且对工程塑料的力学性能影响很大。因此，如何提供一种低毒、价廉、燃烧过程中低烟，且具有良好机械性能的阻燃橡胶，以用于电缆组件的制备中，是目前亟待解决的技术问题。专利技术内容本专利技术的目的是提供一种改性蒙脱土阻燃复合橡胶，该改性蒙脱土阻燃复合橡胶所用的阻燃组合物以改性的蒙脱土为主料，配合纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵等阻燃助剂，具有高阻燃、价廉、燃烧过程中低烟的优点，将氟橡胶、阻燃组合物、钼系催化剂、防老剂、聚醋酸乙烯酯、己二酸二正己酯和硫化剂进行密炼，不仅能够制得的具有良好的低烟阻燃性能橡胶，制得的橡胶还具有良好的机械性能。且该改性蒙脱土阻燃复合橡胶制备方法简单，原料易得，具有较高的推广应用价值。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种改性蒙脱土阻燃复合橡胶的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将磷酸氢钠和蒙脱土在水中加热混合，然后加入氯化铝，加热回流，得到凝胶状混合物，再将pH调整至8-13；(2)将凝胶状混合物进行煅烧，粉碎，得到磷酸基-铝-掺杂改性的蒙脱土；(3)将改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵按照比例混合，得到阻燃组合物；(4)将氟橡胶、阻燃组合物、钼系催化剂、防老剂、聚醋酸乙烯酯、己二酸二正己酯和硫化剂进行密炼；(5)将密炼物进行碾页、切割，制成胶片，将胶片挤出成型、微波硫化。本专利技术还提供一种根据前文所述的制备方法制备得到的改性蒙脱土阻燃复合橡胶。通过上述技术方案，本专利技术提供一种改性蒙脱土阻燃复合橡胶，该改性蒙脱土阻燃复合橡胶所用的阻燃组合物以改性的蒙脱土为主料，配合纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵等阻燃助剂，具有高阻燃、价廉、燃烧过程中低烟的优点，将氟橡胶、阻燃组合物、钼系催化剂、防老剂、聚醋酸乙烯酯、己二酸二正己酯和硫化剂进行密炼，不仅能够制得的具有良好的低烟阻燃性能橡胶，制得的橡胶还具有良好的机械性能。且该改性蒙脱土阻燃复合橡胶制备方法简单，原料易得，具有较高的推广应用价值。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种阻燃组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将磷酸氢钠和蒙脱土在水中加热混合，然后加入氯化铝，加热回流，得到凝胶状混合物，再将pH调整至8-13；(2)将凝胶状混合物进行煅烧，粉碎，得到磷酸基-铝-掺杂改性的蒙脱土；(3)将改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵按照比例混合。通过上述技术方案，本专利技术提供的电缆用阻燃组合物以改性的蒙脱土为主料，配合纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵等阻燃助剂，具有高阻燃、价廉、燃烧过程中低烟的优点，且应用于制备橡胶时，不仅能够使制得的橡胶具有良好的低烟阻燃性能，还能够给橡胶带来良好的机械性能。且该阻燃剂制备方法简单，原料易得，具有较高的推广应用价值。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵的质量比为10:1-2:1.5-3:2-3。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，步骤(1)中磷酸氢钠、蒙脱土和氯化铝的质量比为3-5:20:2-4。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，步骤(1)中水与蒙脱土的质量比为15-50:1。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，步骤(1)中磷酸氢钠、蒙脱土在水中加热混合的条件包括：温度为60-80℃，时间为20-40min。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，加热回流温度为90-120℃。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，步骤(2)中煅烧条件包括：温度为200-280℃，时间为1.5h-3h。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，步骤(1)中调节pH的物质为氢氧化钠和/或氢氧化钾。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，纳米活性剂为纳米氧化镁、纳米氧化铝、纳米氮化硼和纳米氧化锌颗粒中的一种或多种。蒙脱土俗语也较膨润土，在上述技术方案中，对于蒙脱土可在较宽范围内进行选择，例如钠基蒙脱土、钙基蒙脱土等，均可满足本专利技术的要求。对于蒙脱土的粒径，也可在较宽范围内选择，常规材料用填料蒙脱土，例如200目，325目，1250目等多种规格，均可满足本专利技术的要求，在后文的实施例中，以325目的钠基蒙脱土进行说明。在上述技术方案中，对于步骤(2)中煅烧后得到的物质的粉碎方式可以有多种选择，例如研磨、碾压、球磨等，只要能够使煅烧后物质粉碎，均可实现本专利技术，对此，本专利技术不作要求，在后文的实施例中，为了提高生产效率，也为了得到能够为材料带来更好机械性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性蒙脱土阻燃复合橡胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将磷酸氢钠和蒙脱土在水中加热混合，然后加入氯化铝，加热回流，得到凝胶状混合物，再将pH调整至8‑13；(2)将凝胶状混合物进行煅烧，粉碎，得到磷酸基‑铝‑掺杂改性的蒙脱土；(3)将改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵按照比例混合，得到阻燃组合物；(4)将氟橡胶、阻燃组合物、钼系催化剂、防老剂、聚醋酸乙烯酯、己二酸二正己酯和硫化剂进行密炼；(5)将密炼物进行碾页、切割，制成胶片，将胶片挤出成型、微波硫化。

【技术特征摘要】
1.一种改性蒙脱土阻燃复合橡胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将磷酸氢钠和蒙脱土在水中加热混合，然后加入氯化铝，加热回流，得到凝胶状混合物，再将pH调整至8-13；(2)将凝胶状混合物进行煅烧，粉碎，得到磷酸基-铝-掺杂改性的蒙脱土；(3)将改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵按照比例混合，得到阻燃组合物；(4)将氟橡胶、阻燃组合物、钼系催化剂、防老剂、聚醋酸乙烯酯、己二酸二正己酯和硫化剂进行密炼；(5)将密炼物进行碾页、切割，制成胶片，将胶片挤出成型、微波硫化。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，以重量份计，相对于100份的氟橡胶，阻燃组合物的用量为10-15份，钼系催化剂的用量为0.3-0.8份，防老剂的用量为0.3-0.8份，聚醋酸乙烯酯的用量为6-12份，己二酸二正己酯的用量为5-8份，硫化剂的用量为3-8份。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，密炼的条件包括：于160-190℃转速为200-300r/min的条件下密炼20-30min。4.根据权利要求2所述的制备方法，其中，挤出条件包括：挤出温度为175-185℃，在挤出过程中蒸汽压强控制在0.6-0.8MPa。5.根据权利要求2所述的制备方法，其中，微波硫化依次包括：一段微波硫化、二段热空气硫化；优选地，一段微波硫化段温...

【专利技术属性】
技术研发人员：何想想，龚世余，窦宝德，孔庆芸，
申请(专利权)人：芜湖航天特种电缆厂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34