一种阻燃橡胶组合物及复合阻燃剂制造技术

本发明专利技术公开了一种阻燃橡胶组合物及复合阻燃剂，该阻燃橡胶组合物包括20‑40份氯丁橡胶、30‑50份乙丙橡胶、15‑25份顺丁橡胶、20‑30份丁腈橡胶、2‑4份天然橡胶、10‑20份环氧树脂、0.5‑1份硫磺、3‑4份氧化锌、3‑5份硬脂酸、4‑10份环烷油、1‑2份硅烷偶联剂、30‑40份填充剂以及30‑40份阻燃剂；所述填充剂由质量比为1:2‑3的高耐磨炭黑与硫酸钡组成；所述阻燃剂由质量比为1:1‑5的改性氢氧化镁与改性氢氧化铝组成；所述改性氢氧化镁由质量比为10:2‑5的氢氧化镁与硬脂酸研磨而成；所述改性氢氧化铝由质量比为10:1‑3的氢氧化铝与硅烷偶联剂研磨而成。本发明专利技术的阻燃橡胶具有优良的力学性能和阻燃效果。

A Flame Retardant Rubber Composition and Composite Flame Retardant

The invention discloses a flame retardant rubber composition and a composite flame retardant. The flame retardant rubber composition comprises 20 40 phr chloroprene rubber, 30 50 phr ethylene propylene rubber, 15 25 phr cis-butadiene rubber, 20 30 phr nitrile butadiene rubber, 2 4 phr natural rubber, 10 phr epoxy resin, 0.5 phr sulfur, 3 4 phr zinc oxide, 3 phr stearic acid, 4 phr naphthene oil, 1 phr silane coupling agent. The filler is composed of high wear-resistant carbon black and barium sulfate with a mass ratio of 1:2_3; the flame retardant is composed of modified magnesium hydroxide and modified aluminium hydroxide with a mass ratio of 1:1_5; the modified magnesium hydroxide is grinded by magnesium hydroxide and stearic acid with a mass ratio of 10:2_5; and the modified aluminium hydroxide is composed of 10:1. Aluminum hydroxide 3 is ground with silane coupling agent. The flame retardant rubber of the invention has excellent mechanical properties and flame retardant effect.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃橡胶组合物及复合阻燃剂
本专利技术涉及橡胶
，特别涉及一种阻燃橡胶及其使用的阻燃剂。
技术介绍
橡胶是有机易燃材料，危害安全，故如矿井用橡胶输送带及车船用各种橡胶制品，均要求具有难燃性及阻燃性能，阻燃性的橡胶有：氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯和硅橡胶等。此外，添加阻燃剂是提高橡胶难燃性的方法，阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性的，目前添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂，卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)和非卤阻燃剂。有机阻燃剂是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机阻燃剂主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。氢氧化镁是近年来研发的一种新型的阻燃剂，但是在橡胶体系中，由于氢氧化镁粉体表面含有大量的羟基，使其具有较强的极性和亲水性，易形成团聚体，这样极性的阻燃剂与非极性高分子材料之间的相容性和加工流动性变差，故近年来氢氧化镁如何在橡胶体系得到很好的分散是研究热点，如《氢氧化镁阻燃剂的表面改性剂及应用研究》文章中，利用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对氢氧化镁进行改性，得到硅烷偶联剂可以很好地改善氢氧化镁，使其在橡胶体系中分散，得到很好地阻燃效果。中国专利201510891183.5提供了用硬脂酸改性氢氧化镁极性的方法。但是目前改性氢氧化镁需要进一步与高分子材料相容，橡胶的阻燃性能和力学性能需要进一步提高。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供了一种阻燃橡胶组合物，该橡胶力学性能优异。本专利技术还提供了该阻燃橡胶使用的复合阻燃剂。技术方案：本专利技术所述的一种阻燃橡胶组合物，按重量份计，包括20-40份氯丁橡胶、30-50份乙丙橡胶、15-25份顺丁橡胶、20-30份丁腈橡胶、2-4份天然橡胶、10-20份环氧树脂、0.5-1份硫磺、3-4份氧化锌、3-5份硬脂酸、4-10份环烷油、1-2份硅烷偶联剂、30-40份填充剂以及30-40份阻燃剂；所述填充剂由质量比为1:2-3的高耐磨炭黑与硫酸钡组成；所述阻燃剂由质量比为1:1-5的改性氢氧化镁与改性氢氧化铝组成；所述改性氢氧化镁由质量比为10:2-5的氢氧化镁与硬脂酸研磨而成；所述改性氢氧化铝由质量比为10:1-3的氢氧化铝与硅烷偶联剂研磨而成。上述阻燃橡胶组合物，按重量份计，包括30-35份氯丁橡胶、35-40份乙丙橡胶、20-25份顺丁橡胶、25-30份丁腈橡胶、3份天然橡胶、15-18份环氧树脂、0.8份硫磺、3-4份氧化锌、3-4份硬脂酸、6-8份环烷油、1-2份硅烷偶联剂、35-40份填充剂以及35-40份阻燃剂；所述填充剂由质量比为1:2-3的高耐磨炭黑与硫酸钡组成；所述阻燃剂由质量比为1:2-3的改性氢氧化镁与改性氢氧化铝组成；所述改性氢氧化镁由质量比为10:3的氢氧化镁与硬脂酸研磨而成；所述改性氢氧化铝由质量比为10:2的氢氧化铝与硅烷偶联剂研磨而成。上述阻燃橡胶组合物，按重量份计，包括35份氯丁橡胶、38份乙丙橡胶、20份顺丁橡胶、27份丁腈橡胶、3份天然橡胶、18份环氧树脂、0.8份硫磺、3份氧化锌、3份硬脂酸、7份环烷油、2份硅烷偶联剂、35份填充剂以及35份阻燃剂；所述填充剂由质量比为1:3的高耐磨炭黑与硫酸钡组成；所述阻燃剂由质量比为1:2的改性氢氧化镁与改性氢氧化铝组成；所述改性氢氧化镁由质量比为10:3的氢氧化镁与硬脂酸研磨而成；所述改性氢氧化铝由质量比为10:2的氢氧化铝与硅烷偶联剂研磨而成。本专利技术所述环氧树脂优选为酚醛环氧树脂。上述阻燃橡胶组合物，按重量份计，还包括10-20份聚丙烯。聚丙烯作为橡胶填充改性材料，可提高橡胶的韧性。上述组合物中，按重量份计，还包括15-20份聚丙烯。本专利技术所述的阻燃橡胶用的复合阻燃剂，由质量比为1:1-5的改性氢氧化镁与改性氢氧化铝组成；所述改性氢氧化镁由质量比为10:2-5的氢氧化镁与硬脂酸研磨而成；所述改性氢氧化铝由质量比为10:1-3的氢氧化铝与硅烷偶联剂研磨而成。本专利技术中所述的阻燃橡胶组合物中所述硫酸钡的粒径优选为50-100nm。有益效果：(1)本专利技术中通过改性氢氧化镁与改性氢氧化铝，提高了橡胶的阻燃性能；(2)改性氢氧化镁和改性氢氧化铝在体系中的分散得到了改善，加入硅烷偶联剂进一步提高了无机体系和有机体系的融合性，改善了材料的整体性能；(3)环氧树脂可以作为交联剂使用，提高了橡胶的韧性；(4)本专利技术中的聚丙烯增加了橡胶的韧性；(5)本专利技术中，加入硫酸钡，提高了阻燃橡胶的力学性能。具体实施方式一、原料来源硅烷偶联剂为KH560；聚丙烯购自苏州道酬工程塑胶有限公司；酚醛环氧树脂牌号为638S；其余材料均为市售所得。二、性能测定参照GB1040-79方法测定阻燃橡胶的拉伸强度和断裂伸长率；参照GB2406-80标本测定样品的极限氧指数。三、样品制备3.1改性氢氧化镁的制备称取10份阻燃剂氢氧化镁，3份硬脂酸，将硬脂酸分散于3份95％乙醇溶液中，将分散有硬脂酸的乙醇溶液加入10份阻燃剂氢氧化镁中，研磨30min，抽真空干燥，将干燥后的改性氢氧化镁阻燃剂继续研磨20min，得最终产物。由质量比为10:3的氢氧化镁与硬脂酸研磨而成。3.2改性氢氧化铝的制备称取10份阻燃剂氢氧化铝，2份硅烷偶联剂KH550，将硅烷偶联剂KH550分散于2份95％乙醇溶液中，将分散有硅烷偶联剂KH550的乙醇溶液加入10份阻燃剂氢氧化铝中，研磨30min，抽真空干燥，将干燥后的改性氢氧化铝阻燃剂继续研磨20min，得最终产物。3.3阻燃橡胶样品的制备实施例1：将重量份为20份氯丁橡胶、30份乙丙橡胶、15份顺丁橡胶、20份丁腈橡胶、2份天然橡胶、10份环氧树脂、0.5份硫磺、3份氧化锌、3份硬脂酸、4份环烷油、1份硅烷偶联剂、10份高耐磨炭黑、20份硫酸钡、10份3.1部分制备的改性氢氧化镁、3.2部分制备的20份改性氢氧化铝倒入密炼机中，未压入重锤的情况下搅拌均匀后，再进行混炼，密炼机的水温控制在70℃以下，压缩空气压力0.7-0.9MPa，料温为115-120℃时排出物料；将密炼机排出物料送入开炼机开炼，前辊温度85-90℃，后辊温度75-80℃，辊距0.3-0.7mm，补炼3-5遍；将开炼后的物料送入出片机加工，得到料片后冷却，冷却水温≤35℃；硫化：将料片送入平板硫化机进行硫化处理，蒸汽压力0.6-0.7MPa，硫化时间为25min；将硫化好的片材放置冷却，切片修边，得成品。实施例2：将重量份为40份氯丁橡胶、50份乙丙橡胶、25份顺丁橡胶、30份丁腈橡胶、4份天然橡胶、20份环氧树脂、1份硫磺、4份氧化锌、5份硬脂酸、10份环烷油、2份硅烷偶联剂、10份高耐磨炭黑、30份硫酸钡、10份3.1部分制备的改性氢氧化镁、3.2部分制备的30份改性氢氧化铝倒入密炼机中，未压入重锤的情况下搅拌均匀后，再进行混炼，密炼机的水温控制在70℃以下，压缩空气压力0.7-0.9MPa，料温为115-120℃时排出物料；将密炼机排出物料送入开炼机开炼，前辊温度85-90℃，后辊温度75-80℃，辊距0.3-0.7mm，补炼3-5遍；将开炼后的物料送入出片机加工，得到料片后冷却，冷却水温≤35℃；硫化：将料片送入平板硫化机进行硫化处理，蒸汽压力0.6-0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，包括20‑40份氯丁橡胶、30‑50份乙丙橡胶、15‑25份顺丁橡胶、20‑30份丁腈橡胶、2‑4份天然橡胶、10‑20份环氧树脂、0.5‑1份硫磺、3‑4份氧化锌、3‑5份硬脂酸、4‑10份环烷油、1‑2份硅烷偶联剂、30‑40份填充剂以及30‑40份阻燃剂；所述填充剂由质量比为1:2‑3的高耐磨炭黑与硫酸钡组成；所述阻燃剂由质量比为1:1‑5的改性氢氧化镁与改性氢氧化铝组成；所述改性氢氧化镁由质量比为10:2‑5的氢氧化镁与硬脂酸研磨而成；所述改性氢氧化铝由质量比为10:1‑3的氢氧化铝与硅烷偶联剂研磨而成。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，包括20-40份氯丁橡胶、30-50份乙丙橡胶、15-25份顺丁橡胶、20-30份丁腈橡胶、2-4份天然橡胶、10-20份环氧树脂、0.5-1份硫磺、3-4份氧化锌、3-5份硬脂酸、4-10份环烷油、1-2份硅烷偶联剂、30-40份填充剂以及30-40份阻燃剂；所述填充剂由质量比为1:2-3的高耐磨炭黑与硫酸钡组成；所述阻燃剂由质量比为1:1-5的改性氢氧化镁与改性氢氧化铝组成；所述改性氢氧化镁由质量比为10:2-5的氢氧化镁与硬脂酸研磨而成；所述改性氢氧化铝由质量比为10:1-3的氢氧化铝与硅烷偶联剂研磨而成。2.根据权利要求1所述的阻燃橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，包括30-35份氯丁橡胶、35-40份乙丙橡胶、20-25份顺丁橡胶、25-30份丁腈橡胶、3份天然橡胶、15-18份环氧树脂、0.8份硫磺、3-4份氧化锌、3-4份硬脂酸、6-8份环烷油、1-2份硅烷偶联剂、35-40份填充剂以及35-40份阻燃剂；所述填充剂由质量比为1:2-3的高耐磨炭黑与硫酸钡组成；所述阻燃剂由质量比为1:2-3的改性氢氧化镁与改性氢氧化铝组成；所述改性氢氧化镁由质量比为10:3的氢氧化镁与硬脂酸研磨而成；所述改性氢氧化铝由质量比为10:2的氢氧化铝与...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁华雄，陈渠鍫，曹峥，
申请(专利权)人：三斯达江苏环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32