一种阻燃TPE塑料的配方及其加工工艺组成比例

本发明专利技术公开了一种阻燃TPE塑料的配方及其加工工艺，属于塑料技术领域。本发明专利技术通过加工过程中产生的氮化铝和碳化硅微粒体分散其中可彼此间发生物理吸附粘及电子空穴吸引，构成稳定耐热网状结构，形成导热散热的通路，使得本发明专利技术提供的塑料可高温下更好的进行热交换，添加的纳米尺寸原料具有较大的比表面积，可分散在耐热网状结构中提供空间位阻效应，使得本塑料能够在受高温时通过微孔隙增加热传导路径，以增强本塑料的耐热性能。本发明专利技术针对现有技术中TPE塑料的耐高温效果差，阻燃性能不佳的问题改善效果显著，具有良好的应用前景。

Formulation and processing technology of a flame retardant TPE plastic

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃TPE塑料的配方及其加工工艺
本专利技术涉及塑料
，具体是一种阻燃TPE塑料的配方及其加工工艺。
技术介绍
随着经济的迅速发展，人类对环保意识的增强和产品要求得不断提高，人们对高要求的塑料需求越来越大。热塑性弹性体TPE(ThermoplasticElastomer)是一种具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性，又具有可注塑加工的特征的材料。具有环保无毒安全，硬度范围广，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。热塑性弹性体既具有热塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡胶的物理性能，可谓是塑料和橡胶优点的优势组合。但常见TPE塑料的耐高温效果差，并且阻燃性能不佳，这方面具有很大的改进空间，在改进之后应用于高温环境，也具有着良好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种阻燃TPE塑料的配方，以解决现有技术中TPE塑料的耐高温效果差，阻燃性能不佳的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种阻燃TPE塑料的配方，按重量份数计，包括：5～8份六亚甲基四胺、8～13份白油、3～7份抗氧化剂、1～4份硬脂酸锌、2～5份丙烯酰胺、7～13份聚乳酸、0.02～0.05份纳米填料、60～80份改性塑料基料。进一步的，所述改性塑料基料的制备方法，包括如下步骤：(1)按质量比5～8：3：0.6取丁苯橡胶、聚氯乙烯、添加剂球磨，得球磨料，取球磨料按质量比12～25:4:55：0.8加入氯化铝、乙醇溶液、N,N-二甲基甲酰胺混合，于40～58℃，搅拌，升温至70～90℃，加入球磨料质量12～18％的1,2-环氧丙烷混合，保温搅拌，干燥，得干燥物；(2)取干燥物于300～450℃保温静置，通入混合气体，升温至1250～1450℃，通入水蒸气，保温，关闭热源，冷却，得高温处理料，按重量份数计，取20～30份高温处理料、3～7份三甲基氯硅烷、50～80份氯化铵溶液混合，超声处理，过滤，收集滤饼水洗，干燥，即得改性塑料基料。更进一步的，所述步骤(1)中的所述添加剂：按质量比1：6～10取乙撑双硬脂酸酰胺、粒径为8～15mm的石英粉末混合，即得添加剂。更进一步的，所述步骤(2)中的所述混合气体：由氨气、氮气、二氧化碳按体积比4～8：3：5混合，即可。进一步的，所述抗氧化剂：取硫代双酚、环氧大豆油按质量比1：3～6混合，即得抗氧化剂。进一步的，所述纳米填料：按质量比6～10：5取纳米碳酸钙、纳米蒙脱土混合，即得微型填料。本专利技术的第二目的在于提供一种阻燃TPE塑料的加工工艺，加工出一种具有良好耐热和阻燃性能的TPE塑料。一致阻燃TPE塑料的加工工艺，包括如下步骤：(1)按重量份数计，取60～80份改性塑料基料、5～8份六亚甲基四胺、8～13份白油、3～7份抗氧化剂、1～4份硬脂酸锌、2～5份丙烯酰胺、7～13份聚乳酸、0.02～0.05份纳米填料；(2)先将改性塑料基料、六亚甲基四胺混合，加入白油搅拌，加入抗氧化剂、硬脂酸锌、丙烯酰胺、聚乳酸、纳米填料搅拌，挤出，冷却，造粒，即得阻燃TPE塑料。进一步的，所述挤出的温度为130～145℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术以丁苯橡胶、聚氯乙烯作为改性塑料基料的主来源，先进行球磨细化，添加剂中含有的大分子润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺，也可在润滑原料的同时，拓宽丁苯橡胶的组织间隙，再加入氯化铝、乙醇溶液等混合，并添加功能化试剂1,2-环氧丙烷进行保温混合搅拌后干燥，将干燥物在混合气体下高温处理，该混合气体包含有氮气，氨气、二氧化碳，其中氨气也可在受热分解产生部分氮气，进行加压促使反应的正向进行，包括氯化铝在1,2-环氧丙烷的作用下，产生氮化铝微粒体，与此同时，添加剂中石英粉末含有的二氧化硅成分也能够在二氧化碳和水汽的作用下产生碳化硅微粒体填充其中，氮化铝和碳化硅微粒体分散于本塑料中可依靠彼此间的物理吸附粘及电子空穴吸引连构成稳定耐热网状结构，构成具有导热散热的通路，使得本专利技术提供的塑料可在高温下更好的进行热交换，提升耐热性能，进一步提高本塑料内部的热稳定性和阻燃效果；(2)本专利技术添加了纳米碳酸钙、纳米蒙脱土，能够在提高塑料光泽度的同时提供补强作用，并且具有良好的相容性，可以加速橡胶成分间的交联作用，大大改善体系的触变性，增强尺寸本塑料的稳定性，进一步稳定本塑料的耐热性能，另外，纳米尺寸的大比表面积也可在分散其中后提供空间位阻效应，起到对本塑料中有效成分的防沉降作用，分散于耐热网状结构中形成微空隙，使得本塑料能够在受高温时通过微孔隙增加热传导路径，以增强本塑料的耐热性能，本专利技术针对目前常见TPE塑料的耐热和阻燃性能不佳的问题改善效果显著，具有广阔的应用前景。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种阻燃TPE塑料的配方，按重量份数计，包括：60～80份改性塑料基料、5～8份六亚甲基四胺、8～13份白油、3～7份抗氧化剂、1～4份硬脂酸锌、2～5份丙烯酰胺、7～13份聚乳酸、0.02～0.05份纳米填料。所述改性塑料基料的制备方法，包括如下步骤：(1)按质量比5～8：3：0.6取丁苯橡胶、聚氯乙烯、添加剂于球磨机，按球料质量比20～30：1以氧化锆球磨珠进行球磨1～3h，得球磨料，取球磨料按质量比12～25:4:55：0.8加入氯化铝、体积分数为70％的乙醇溶液、N,N-二甲基甲酰胺混合，于40～58℃，以350～550r/min磁力搅拌25～50min，升温至70～90℃，加入球磨料质量12～18％的1,2-环氧丙烷混合，保温搅拌40～60min，抽真空干燥至恒重，得干燥物；(2)取干燥物投入管式炉中，于300～450℃保温静置35～60min，以250～400mL/min通入混合气体，将管式炉内温度升高至1250～1450℃，以180～230L/min通入水蒸气，保温12～25min，关闭热源，随炉冷却至室温，得高温处理料，按重量份数计，取20～30份高温处理料、3～7份三甲基氯硅烷、50～80份质量分数为15％的氯化铵溶液混合，移至超声波震荡仪，以50～65kHz频率超声处理8～14min，过滤，收集滤饼用水洗涤2～4次后，移至70～90℃烘箱干燥至恒重，即得改性塑料基料。所述混合气体：由氨气、氮气、二氧化碳按体积比4～8：3：5混合，即可。所述添加剂：按质量比1：6～10取乙撑双硬脂酸酰胺、粒径为8～15mm的石英粉末混合，即得添加剂。所述纳米填料：按质量比6～10：5取纳米碳酸钙、纳米蒙脱土混合，即得微型填料。所述抗氧化剂：取硫代双酚、环氧大豆油按质量比1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃TPE塑料的配方，按重量份数计，包括：5～8份六亚甲基四胺、8～13份白油、3～7份抗氧化剂、1～4份硬脂酸锌、2～5份丙烯酰胺、7～13份聚乳酸、0.02～0.05份纳米填料，其特征在于，还包括：60～80份改性塑料基料。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃TPE塑料的配方，按重量份数计，包括：5～8份六亚甲基四胺、8～13份白油、3～7份抗氧化剂、1～4份硬脂酸锌、2～5份丙烯酰胺、7～13份聚乳酸、0.02～0.05份纳米填料，其特征在于，还包括：60～80份改性塑料基料。


2.根据权利要求1所述的阻燃TPE塑料的配方，其特征在于，所述改性塑料基料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量比5～8：3：0.6取丁苯橡胶、聚氯乙烯、添加剂球磨，得球磨料，取球磨料按质量比12～25:4:55：0.8加入氯化铝、乙醇溶液、N,N-二甲基甲酰胺混合，于40～58℃，搅拌，升温至70～90℃，加入球磨料质量12～18％的1,2-环氧丙烷混合，保温搅拌，干燥，得干燥物；
(2)取干燥物于300～450℃保温静置，通入混合气体，升温至1250～1450℃，通入水蒸气，保温，关闭热源，冷却，得高温处理料，按重量份数计，取20～30份高温处理料、3～7份三甲基氯硅烷、50～80份氯化铵溶液混合，超声处理，过滤，收集滤饼水洗，干燥，即得改性塑料基料。


3.根据权利要求2所述的阻燃TPE塑料的配方，其特征在于，所述步骤(1)中的所述添加剂：按质量比1：6～10取乙撑双硬脂酸酰胺、粒径为8～15mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨梅，
申请(专利权)人：蚌埠市鑫晟新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34