一种浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物，包括如下重量份数的组分：三元乙丙橡胶100份、氧化锌4～6份、硬脂酸1～3份、白炭黑15～30份、纳米补强剂70～90份、硫酸钡10～20份、磷氮系复配阻燃剂70～90份、酯类增塑剂10～30份、石蜡基增塑剂20～30份、硫磺0.5～2份、综合促进剂4～8份、除味剂1～3份。本发明专利技术在三元乙丙橡胶中并用酯类增塑剂与石蜡基增塑剂，以噻唑类、二硫代磷酸盐类和基础类促进剂的混合物作为综合促进剂，并加入磷氮系复配阻燃剂和除味剂，制备的三元乙丙橡胶产品不仅具有优异的物理机械性能，而且制品阻燃、无刺激性气味，符合主机厂对环保的要求。符合主机厂对环保的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物及制备方法


[0001]本专利技术属于橡胶领域，涉及一种应用于橡胶产品的阻燃型低气味的环保配方，具体是一种浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物及制备方法。

技术介绍

[0002]三元乙丙橡胶(EPDM)具有优异的耐热变形性、耐老化性、耐化学药品性及电绝缘性，在汽车工业、家用电器和建筑业领域都有大量的应用；同大多数高聚物材料一样，三元乙丙橡胶也容易燃烧，其纯胶氧指数只有19左右，在很多情况下不能满足阻燃性要求。另外，随着制造业日新月异的发展和人们环保意识的加强，橡胶生产者及消费者的关注越来越关注配套的橡胶零部件散发出的难闻气味，人们若经常接触这种难闻气味，会感觉不舒服，特别是会引起消费者的抱怨。目前，国内各类汽车主机厂对使用的橡胶制品气味及挥发物作出严格规定，即要求橡胶制品在80℃下存放2小时后(按照VDA270)气味等级要小于等于3.5级，并且按照标准DIN75201B进行雾化实验得到结果要求小于5mg。
[0003]实验证明橡胶中气味的主要来源是橡胶原材料或硫化过程中所产生的有机小分子：酮、胺、吲哚、硫醇、烯烃等等。为克服橡胶制品散发出的难闻气味，研发人员设计了多种方法，其中一类是在配方中加入除味剂或香精，加入除味剂或香精会造成制品产生其它异味，可能更加难闻；另一类是进行后续热烘处理来消除难闻气味和有机挥发物，后工序热处理，虽然消除了小分子有机挥发物，但产品易产生焦糊味，且浪费资源。因此，开发出具有阻燃型低气味环保的三元乙丙胶料，对橡胶制品企业以环保为发展目标有着深远的意义。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术的不足，本专利技术的首要目的在于提供一种浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物及制备方法。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现：
[0006]一种浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物，它是由如下重量份数的组分制成的：三元乙丙橡胶100份、氧化锌4～6份、硬脂酸1～3份、白炭黑15～30份、纳米补强剂70～100份、硫酸钡10～20份、磷氮系复配阻燃剂70～90份、酯类增塑剂10～30份、石蜡基增塑剂20～30份、硫磺0.5～2份、综合促进剂4～8份、除味剂1～3份；且酯类增塑剂的用量不超过石蜡基增塑剂。
[0007]优选的，所述的浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物是由如下重量份数的组分制成的：三元乙丙橡胶100份、氧化锌5～6份、硬脂酸1～3份、白炭黑20～30份、纳米补强剂70～90份、硫酸钡10～20份、磷氮系复配阻燃剂70～90份、酯类增塑剂10～20份、石蜡基增塑剂20～30份、硫磺0.5～1.5份、综合促进剂4～6份、除味剂1～2份；且酯类增塑剂的用量不超过石蜡基增塑剂。
[0008]所述的三元乙丙橡胶的乙烯含量为55～70％，第三单体ENB的含量为4.0～9.0％。
[0009]所述的纳米补强剂为纳米补强剂GreenPower PF81或GreenPower PF81S。
[0010]所述的氮磷复配阻燃剂为Longsafe 201。
[0011]所述的酯类增塑剂为BXA
‑
R。
[0012]所述的石蜡基增塑剂为石蜡油PIONIER 2261。
[0013]所述的综合促进剂为综合促进剂DTNF
‑
80，综合促进剂DTNF
‑
80为噻唑类，二硫代磷酸盐类和基础类促进剂的混合促进剂，使用综合促进剂DTNF
‑
80后可以有效提高硫化速度和硫化程度。
[0014]所述的除味剂为除味剂GL100。
[0015]本专利技术的另一个目的是提供一种所述的浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0016]步骤(1)、密炼机通水冷却，控制密炼机工作室温度不超过50℃，三元乙丙橡胶混炼0.5～1.0min，再依次加氧化锌、硬脂酸混炼2～5min；接着加入硫酸钡、磷氮系复配阻燃剂、白炭黑、纳米补强剂、酯类增塑剂和石蜡基增塑剂混炼3～5min；之后，密炼机关闭冷却，继续混练，待密炼机温度升至140℃时排胶，移至开放式炼胶机上进行薄通出片，冷却至室温(20～30℃)；
[0017]步骤(2)、将步骤(1)制得的混合物投入密炼机中，加入除味剂、硫磺和综合促进剂混炼，控制胶料温度在80～100℃，混炼2～3min，移至开放式炼胶机上进行薄通出片；静置稳定8小时，获得三元乙丙橡胶材料；
[0018]步骤(3)、制得的三元乙丙橡胶材料在平板硫化机中进行硫化，硫化温度160
±
2℃，硫化时间30
±
5min，获得三元乙丙橡胶组合物，三元乙丙橡胶组合物的相关性能达到硬度65
±
5邵A，拉伸强度大于10MPa。
[0019]本专利技术选用纳米补强剂GreenPower PF81或GreenPower PF81S作为填充材料，一方面，其具有优异的分散性能和耐酸耐碱耐候性能，使制得的硫化胶具有压缩永久变形低的特点；另一方面，GreenPower PF81杂质含量低、无毒、低气味，具有片状结构，制得的产品具有优异的气密性。
[0020]本专利技术选用Longsafe 201作为阻燃材料，一是其具有发烟量极少，不产生有毒有害气体，且自熄性好；二是在浅色橡胶中可大量添加，对橡胶物性损害较小。
[0021]石蜡油PIONIER 2261是饱和烃含量高、硫氮含量极低的一类重度氢化石蜡油，具有高闪点、高粘度的特性；低芳烃含量的石蜡油(即蜡油PIONIER 2261)可以提高制品的抗氧化降解性能，饱和烃含量高、硫氮含量较低可以有效的降低橡胶气味。但三元乙丙橡胶若只用石蜡基增塑剂，因石蜡油具有可燃性，导致三元乙丙橡胶阻燃性能难以达到技术要求；若只用酯类增塑剂(极性材料)，则在橡胶中的溶解度有限，不能满足产品物性指标。因此，本专利技术通时并用酯类增塑剂和石蜡基增塑剂，保证三元乙丙橡胶组合物优异的物理机械性能的情况下，既能确保三元乙丙橡胶组合物获得理想的阻燃性能，而且可以有效降低橡胶气味；同时，控制酯类增塑剂用量不超过石蜡基增塑剂，能够避免酯类增塑剂在橡胶表面析出。
[0022]本专利技术浅色三元乙丙橡胶组合物不使用炭黑，大大降低了橡胶硫化过程中产生的含硫的小分子化合物。本专利技术选用除味剂GL100，一方面，它能通过物理吸附有效地抑制、吸收各种相应的化学品刺激性，各种相对应的异味，臭味，并能吸收有害挥发成分残留物；另一方面；本品有极佳的相容性，时效长，添加量小等特点，对需遮蔽，吸收的介质性能无任何
影响，绿色环保。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术三元乙丙橡胶组合物中采用了脂肪烃类酯BXA
‑
R作为增塑剂，同时并用石蜡基增塑剂，以噻唑类、二硫代磷酸盐类和基础类促进剂的混合物作为综合促进剂，并加入磷氮系复配阻燃剂和除味剂，制备的三元乙丙橡胶产品不仅具有优异的物理机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物，其特征在于：它是由如下重量份数的组分制成的：三元乙丙橡胶100份、氧化锌4～6份、硬脂酸1～3份、白炭黑15～30份、纳米补强剂70～90份、硫酸钡10～20份、磷氮系复配阻燃剂70～90份、酯类增塑剂10～30份、石蜡基增塑剂20～30份、硫磺0.5～2份、综合促进剂4～8份、除味剂1～3份；且酯类增塑剂的用量不超过石蜡基增塑剂。2.根据权利要求1所述的浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物，其特征在于：所述的浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物是由如下重量份数的组分制成的：三元乙丙橡胶100份、氧化锌5～6份、硬脂酸1～3份、白炭黑20～30份、纳米补强剂70～90份、硫酸钡10～20份、磷氮系复配阻燃剂70～90份、酯类增塑剂10～20份、石蜡基增塑剂20～30份、硫磺0.5～1.5份、综合促进剂4～6份、除味剂1～2份。3.根据权利要求1或2所述的浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物，其特征在于：所述的三元乙丙橡胶的乙烯含量为55～70％，第三单体ENB的含量为4.0～9.0％。4.根据权利要求1或2所述的浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物，其特征在于：所述的补强材料为纳米补强剂GreenPower PF81或GreenPower PF81S。5.根据权利要求1或2所述的浅色阻燃型低气味环保三元乙丙橡胶组合物，其特征在于：所述的氮磷复配阻燃剂为Longsafe 201。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶平，王亮燕，张立壮，刘学涛，任建民，
申请(专利权)人：南京利德东方橡塑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：