一种阻燃性高阻尼的橡胶组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种阻燃性高阻尼的橡胶组合物及其制备方法和应用，所述橡胶组合物为非黑色的橡胶组合物，按照重量份包括如下组分：丁基橡胶80～100重量份、硫化体系5～13重量份、阻燃剂40～100重量份、抗氧剂4～12重量份和颜料10～30重量份。所述橡胶组合物通过原料的筛选和组分的复配，在保证阻尼性质和声学性能的前提下，兼具优异的阻燃性和抗光氧老化性。所述橡胶组合物是一种安全环保的高分子材料，其阻燃性能可达到V‑0级别，紫外辐照下没有明显色差，在机械性能、阻尼性能、耐老化性和外观色彩等方面均能充分满足扬声器橡胶边的使用需求，具有良好的市场应用前景。

A kind of flame retardant and high damping rubber composition and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃性高阻尼的橡胶组合物及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种阻燃性高阻尼的橡胶组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
扬声器橡胶边常用的橡胶材料包括丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)和三元乙丙橡胶(EPDM)等，其氧指数均小于22，属于易燃材料。扬声器作为一种家用电器，其在使用过程中会有发热情况，偶尔还会有短路现象，扬声器发热或短路等现象均有可能着火而引发安全事故，威胁人身和财产安全。因此，作为扬声器中的重要组成部分，阻燃性橡胶边的使用势在必行。此外，随着扬声器应用场景和应用环境的多元化发展，对橡胶边的性能也提出了新的要求，以便携式蓝牙音箱为例，由于其经常在户外使用，要求材料具有较强的抗光氧老化性。同时，橡胶边作为扬声器中发声单元的一种，其阻尼性能和硬度将影响扬声器的声学曲线及音质，因此，在赋予橡胶边阻燃性和耐老化性的同时，其阻尼性和硬度也必须满足扬声器的声学需求。在橡胶材料中添加阻燃剂是制备阻燃性橡胶材料的重要手段之一。例如CN105001536A公开了一种阻燃橡胶，所述阻燃橡胶包括：碳酸钙1～5份、氧化锌3～8份、炭黑10～20份、陶土1～5份、防老剂1～3份、阻燃剂2～4份和丁基橡胶40～60份；所述阻燃橡胶的阻燃性良好，能够有效延缓着火，降低火焰传播速度。CN107141676A公开了一种环保阻燃橡胶复合材料及其制备方法，所述复合材料包括：丁基橡胶60～110份、聚丙烯酸酯橡胶40～70份、促进剂1.5～3.5份、硬脂酸0.5～2.5份、阻燃剂50～80份、防老剂1～3份、氧化锌2～5份、补强剂30～120份和硫化剂0.5～2份；所述复合材料阻燃性能好，且不产生有毒有害气体，同时具有良好的力学性能。CN110483859A公开了一种阻燃橡胶电缆料，所述阻燃橡胶电缆料由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶40～50份、乙丙橡胶34～36份、增强填料20～25份、混合阻燃剂15～20份、阻燃协效剂6～8份、煅烧高岭土10～15份、石蜡4～5份、硬脂酸0.5～1份、硫化剂1～2份、炭黑2～4份、促进剂TMTD1～2份；所述阻燃橡胶电缆料在阻燃方面采用三氧化二锑、多聚磷酸胺和季戊四醇的混合阻燃剂，同时复配多种增强改性成分，使其具有理想的物理和化学性能。目前，阻燃橡胶材料的研发主要集中在电缆、橡胶管、橡胶地板以及各类交通工具的内饰材料等领域，由于上述材料本身为黑色，因此极少涉及材料在长期光照下的耐老化性能，也鲜有考虑橡胶材料本身的阻尼性能和硬度是否与声学需求相匹配。同时，随着环保政策的日益严格，很多传统阻燃剂均被禁用，需要开发新型的环保型阻燃剂来满足应用需求；而橡胶材料中常用的卤系和磷氮系阻燃剂，其本身耐候性能较差，会在橡胶加工过程中会部分分解，产生的酸性或氧化性物质会影响材料中其他添加剂的功能，进而使橡胶材料的综合物性无法达到应用要求。因此，开发一种兼具阻燃性、耐老化性和阻尼性质的橡胶材料，使其满足在扬声器橡胶边中的应用，是本领域的研究重点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种阻燃性高阻尼的橡胶组合物及其制备方法和应用，所述橡胶组合物通过原料的筛选和组分的复配，在保证阻尼性质和声学性能的前提下，兼具优异的阻燃性和抗光氧老化性，能够充分满足其在高性能扬声器中的应用需求。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种阻燃性高阻尼的橡胶组合物，所述橡胶组合物为非黑色的橡胶组合物，所述橡胶组合物按照重量份包括如下组分：针对目前橡胶材料以黑色为主、阻燃性欠佳的现状，本专利技术提供的阻燃性高阻尼的橡胶组合物是一种白色或彩色(即非黑色)的橡胶材料，其中包含阻燃剂和抗氧剂，赋予所述橡胶组合物优异的阻燃性，以及在紫外辐照下不会发生变色老化的性能，且所述橡胶组合物在20℃的损耗因子tanδ达到0.69～0.90，具有高阻尼特性。所述橡胶组合物中的原料组分均符合RoHS2.0、REACH和加州65等法规，是一种安全环保的高分子材料；同时，各组分以及添加剂的使用不会影响橡胶的调色、阻尼以及机械性能，使所述橡胶组合物的使用性能、耐老化性和外观色彩均能满足在扬声器橡胶边中的应用需求。所述橡胶组合物中，丁基橡胶的含量可以为81重量份、82重量份、83重量份、84重量份、85重量份、86重量份、87重量份、88重量份、89重量份、90重量份、91重量份、92重量份、93重量份、94重量份、95重量份、96重量份、97重量份、98重量份或99重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述硫化体系的含量可以为5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份、10.5重量份、11重量份、11.5重量份、12重量份或12.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述阻燃剂的含量可以为42重量份、45重量份、48重量份、50重量份、52重量份、55重量份、58重量份、60重量份、62重量份、65重量份、68重量份、70重量份、72重量份、75重量份、77重量份、80重量份、82重量份、85重量份、88重量份、90重量份、92重量份、95重量份、97重量份或99重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述抗氧剂的含量可以为4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份、10.5重量份、11重量份或11.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述颜料的含量可以为12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份、28重量份或29重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述颜料根据实际颜色需求进行调节，颜料可以为钛白粉或其他颜料中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述丁基橡胶为卤化丁基橡胶。优选地，所述卤化丁基橡胶为溴化丁基橡胶。优选地，所述硫化体系包括硫化剂，以及促进剂和/或活性剂。优选地，所述硫化体系包括硫化剂、促进剂和活性剂的组合。优选地，所述硫化剂包括硫磺和/或过氧化物。优选地，所述活性剂包括硬脂酸和氧化锌的组合。优选地，所述硫化体系按照重量份包括：硫化剂1～3重量份、硬脂酸0.5～2重量份、促进剂0.5～2重量份和氧化锌3～6重量份。所述硫化体系中，硫化剂的含量可以为1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份、2.8重量份或2.9重量份，以及上述点值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃性高阻尼的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物为非黑色的橡胶组合物，所述橡胶组合物按照重量份包括如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃性高阻尼的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物为非黑色的橡胶组合物，所述橡胶组合物按照重量份包括如下组分：





2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述丁基橡胶为卤化丁基橡胶；
优选地，所述卤化丁基橡胶为溴化丁基橡胶；
优选地，所述硫化体系包括硫化剂，以及促进剂和/或活性剂；
优选地，所述硫化体系包括硫化剂、促进剂和活性剂的组合；
优选地，所述硫化剂包括硫磺和/或过氧化物；
优选地，所述活性剂包括硬脂酸和氧化锌的组合；
优选地，所述硫化体系按照重量份包括：硫化剂1～3重量份、硬脂酸0.5～2重量份、促进剂0.5～2重量份和氧化锌3～6重量份。


3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述阻燃剂包括环保型卤系阻燃剂和磷氮系阻燃剂的组合；
优选地，所述阻燃剂中还包括氢氧化铝和/或水滑石；
优选地，所述阻燃剂包括环保型卤系阻燃剂、磷氮系阻燃剂、氢氧化铝和水滑石的组合物；
优选地，所述阻燃剂中环保型卤系阻燃剂、磷氮系阻燃剂、氢氧化铝和水滑石的质量比为(30～45):(10～40):(5～20):(1～3)；
优选地，所述环保型卤系阻燃剂包括十溴二苯乙烷和环保型三氧化二锑的混合物；
优选地，所述十溴二苯乙烷和环保型三氧化二锑的质量比为(1～4):1；
优选地，所述磷氮系阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐。


4.根据权利要求1～3任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述抗氧剂为紫外线吸收剂和/或受阻胺光稳定剂；
优选地，所述紫外线吸收剂包括邻羟基苯并三唑类化合物和苯亚甲基丙二酸酯类化合物的混合物；
优选地，所述受阻胺光稳定剂为四甲基哌啶类受阻胺；
优选地，所述抗氧剂包括邻羟基苯并三唑类化合物、苯亚甲基丙二酸酯类化合物和受阻胺光稳定剂的组合；
优选地，所述抗氧剂中邻羟基苯并三唑类化合物、苯亚甲基丙二酸酯类化合物和受阻胺光稳定剂的质量比为(3～7):(2～5):(2～5)。


5.根据权利要求1～4任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物中还包括0.5～20重量份氯丁橡胶；
优选地，所述橡胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗勇，祝少鹏，谢守华，黄汉雄，王世伟，陈凤朗，
申请(专利权)人：国光电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44