阴离子表面活性剂改性氢氧化镁及阻燃丁苯橡胶的制备制造技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，公开了改性氢氧化镁及阻燃丁苯橡胶的制备方法。所述的改性氢氧化镁是用阴离子表面活性剂作为改性剂，所述的硫化橡胶由以下按重量份数计的组分组成：丁苯橡胶100份，氧化锌3份，硬脂酸1份，促进剂1份，硫化剂2份，氢氧化镁100份。投放到混炼设备中混炼，在硫化温度165℃，压力10MPa，根据硫化仪测得的硫化时间硫化，得到具有阻燃性能的丁苯橡胶。本发明专利技术所述的氢氧化镁不仅原料易得，成本较低，且改性方法简单，改性后可有效提高在丁苯橡胶的阻燃性能。

Preparation of magnesium hydroxide modified by anionic surfactant and flame retardant styrene-butadiene rubber

【技术实现步骤摘要】
阴离子表面活性剂改性氢氧化镁及阻燃丁苯橡胶的制备
本专利技术属于橡胶制品阻燃领域，具体涉及改性氢氧化镁及阻燃丁苯橡胶的制备。
技术介绍
随着国民经济的高速发展，高分子材料开始越来越多的出现在人们日常的生产及生活中，高分子材料中的塑料、橡胶、纤维大多数为易燃材料，一旦事故发生，会给人民群众的生命和财产造成严重伤害和巨大损失。因此，高分子材料的阻燃性能受到了人们的高度重视，对于高分子材料阻燃的方法而言，最直接的方法是添加阻燃剂，氢氧化镁是一种绿色环保且无毒的阻燃剂并且价格低廉，可广泛应用于高分子材料的加工中。然而，氢氧化镁的表面能较大，在与有机物混合时相容性不好。但是，经过改性后，可以充分发挥其阻燃性能，更好地运用于实际生产。吕昕冉等采用硬脂酸/硬脂酸钙(SA/CaSt)作为复合改性剂，制备了改性纳米氢氧化镁阻燃剂。在对接触角和沉降速度进行分析之后，确定了SA/CaSt质量比为1∶2时，改性效果最佳。使用XRD、SEM、TG等对改性前后的氢氧化镁进行表征分析，并将改性前后的氢氧化镁加入有机聚合物中，测试阻燃性能和力学性能。结果显示：SA/CaSt的复合改性可以有效阻止有机长链的缠结，氢氧化镁得粒径变小，表面的有机化更为完全，结晶更规整。在改性氢氧化镁的添加量达到45％时，反应体系的极限氧指数增加到27％，拉伸强度也有一定的提高，且改性后的氢氧化镁相对改性前，与有机基材也有了更好的相容性。丁苯橡胶有耐磨性、耐寒性、生热低、回弹性量好等优点，同时具备了抗湿滑性优秀、滚动阻力一般的综合性能，可批量用于轮胎的胎面胶、制鞋工业和其它橡胶工业制品，且成本较低，在输送带行业中应用广泛，但是其极易燃烧，限制了丁苯橡胶的应用，特别是煤采应用的阻燃SBR要求具有高强度和高阻燃性能，并且离火瞬间自熄，不引燃，防止复燃的性能。改性氢氧化镁用于阻燃丁苯橡胶不仅成本较低，而且无卤阻燃剂绿色环保的性能使其更具有研究价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供改性氢氧化镁及阻燃丁苯橡胶的制备，通过加入阴离子表面活性剂改性的氢氧化镁来提高丁苯橡胶的阻燃性能。本专利技术的目的可通过以下方案实现：阻燃丁苯橡胶重量份组分包括：优选的，所述的促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，硫化剂为硫磺。优选的，改性氢氧化镁为阴离子表面活性剂对氢氧化镁进行改性，在一定改性温度下，配制一定浓度的氢氧化镁的浆料，在水浴锅中搅拌一定的时间。待温度加热到设定温度后，按一定的比例加入阴离子表面活性剂，保温反应一定的时间，反应结束后取出冷却至室温后开始抽滤。用无水乙醇和去离子水进行洗涤，然后将产物放入真空烘箱中干燥一定的时间，取出研磨，过80目筛子，得到改性的氢氧化镁。优选的，阴离子表面活性剂改性氢氧化镁，硬脂酸钠4％，硬脂酸镁3％，油酸2％本专利技术所述具有阻燃性能的丁苯橡胶的制备，所述方法为以下：丁苯橡胶100份，氧化锌3份，硬脂酸1份，促进剂1份，硫化剂2份，氢氧化镁100份，在开炼机中进行混炼，混炼滚筒温度应该控制在70℃以下，前辊比后辊温度应该低10℃左右，以便包子前辊。混炼胶在平板硫化机上硫化制备，硫化压力为10MPa，硫化温度为165℃，硫化时间为t90+1～2min，硫化完成后，把硫化胶按照规定停放(16h以上)后得到阻燃丁苯橡胶。同时，本专利技术人通过研究发现，不同的阴离子表面活性剂改性后的氢氧化镁其对阻燃丁苯橡胶阻燃性能和交联密度具有不同的影响。本专利技术具有如下优点及有益效果：本专利技术所述的氢氧化镁是工业上常用的氢氧化镁，制备工艺简单，成本较低，阴离子表面活性剂改性后的氢氧化镁具有良好的疏水性，活化指数在80％左右，加入橡胶基体中可以有效改变与有机基体的相容性，从而使其具有更加广泛的使用场所。所述的硫化橡胶是工业上常用的硫化橡胶，制备工艺简单，使用改性氢氧化镁因表面有机化，能够与丁苯橡胶表现出较好的相容系性，能够更好的分散在橡胶基体中，从而提高其阻燃效率。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的描述：在一定改性温度下，配制一定浓度的氢氧化镁的浆料，在水浴锅中搅拌一定的时间。待温度加热到设定温度后，按一定的比例加入阴离子表面活性剂，保温反应一定的时间，反应结束后取出冷却至室温后开始抽滤。用无水乙醇和去离子水进行洗涤，然后将产物放入真空烘箱中干燥一定的时间，取出研磨，过80目筛子，得到改性的氢氧化镁。实例1阻燃丁苯橡胶的制备包括以下步骤：(1)使用开炼机将SBR100phr，氧化锌3phr，硬脂酸1phr，促进剂CZ1phr，S2phr，改性氢氧化镁(硬脂酸钠4％)100phr按照一定顺序加料，使用斜刀法将物料混合均匀，打三角包6次，薄通六次后出片。混炼胶的硫化特性按照GB/T16584-1996标准测定，得到工艺正硫化时间t90。硫化强力片在平板硫化机上硫化制备，硫化时候的压力为10MPa，硫化温度为165℃，硫化时间为t90+1～2min，硫化完成后，把硫化胶按照规定停放(16h以上)后通过拉伸测试测定极限氧指数及力学性能。测试其性能见表1.实例2阻燃丁苯橡胶的制备包括以下步骤：(1)使用开炼机将SBR100phr，氧化锌3phr，硬脂酸1phr，促进剂CZ1phr，S2phr，改性氢氧化镁(硬脂酸镁3％)100phr按照一定顺序加料，使用斜刀法将物料混合均匀，打三角包6次，薄通六次后出片。混炼胶的硫化特性按照GB/T16584-1996标准测定，得到工艺正硫化时间t90。硫化强力片在平板硫化机上硫化制备，硫化时候的压力为10MPa，硫化温度为165℃，硫化时间为t90+1～2min，硫化完成后，把硫化胶按照规定停放(16h以上)后通过拉伸测试测定极限氧指数及力学性能。测试其性能见表1.实例3阻燃丁苯橡胶的制备包括以下步骤：(1)使用开炼机将SBR100phr，氧化锌3phr，硬脂酸1phr，促进剂CZ1phr，S2phr，改性氢氧化镁(油酸2％)100phr按照一定顺序加料，使用斜刀法将物料混合均匀，打三角包6次，薄通六次后出片。混炼胶的硫化特性按照GB/T16584-1996标准测定，得到工艺正硫化时间t90。硫化强力片在平板硫化机上硫化制备，硫化时候的压力为10MPa，硫化温度为165℃，硫化时间为t90+1～2min，硫化完成后，把硫化胶按照规定停放(16h以上)后通过拉伸测试测定极限氧指数及力学性能。测试其性能见表1.。对比例1阻燃丁苯橡胶的制备包括以下步骤：(1)使用开炼机将SBR100phr，氧化锌3phr，硬脂酸1phr，促进剂CZ1phr，S2phr，按照一定顺序加料，使用斜刀法将物料混合均匀，打三角包6次，薄通六次后出片。混炼胶的硫化特性按照GB/T16584-1996标准测定，得到工艺正硫化时间t90。硫化强力片在平板硫化机上硫化制备，硫化时候的压力为10MPa，硫化温度为165℃，硫化时间为t90+1～2min，硫化完成后，把硫化胶按照规定停放(16h以上)后通过拉伸测试测定极限氧指数及力学性能。测试其性能见表1表1为阻燃丁苯橡胶性能测试结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.阴离子表面活性剂改性氢氧化镁及阻燃丁苯橡胶的制备，具体步骤如下：

【技术特征摘要】
1.阴离子表面活性剂改性氢氧化镁及阻燃丁苯橡胶的制备，具体步骤如下：2.如权利要求1所述的改性氢氧化镁，其特征在于：用阴离子表面活性剂改性氢氧化镁，具有明显的疏水性。3.如权利要求1所述的促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，硫化剂为硫磺。4.如权利要求1所述的阻燃丁苯橡胶，其特征在于：用改性氢氧化镁作为阻燃剂，成本低，阻燃效率提高。5.如权利要求2所述的阴离子表面活性剂，其特征在于：硬脂酸钠，硬脂酸镁及油酸成本较低。6.如权利要求1所述的阻燃丁苯橡胶，其特征在于：改性氢氧化镁与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琨，王晓晓，李志喜，单易飞，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津,12