一种耐高温高强度低压变无卤阻燃制造技术

本发明专利技术公开了一种耐高温高强度低压变无卤阻燃

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温高强度低压变无卤阻燃EPDM橡胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于橡胶改性
，具体涉及一种耐高温高强度低压变无卤阻燃
EPDM
橡胶及其制备方法
。

技术介绍

[0002]乙丙橡胶是由乙烯
、
丙烯和不饱和二烯共聚而成，根据分子链的饱和性和单体的不同种类，可分为二元乙丙橡胶
(EPM)
和
EPDM
橡胶
(EPDM)。EPM
结构单元中仅有乙烯和丙烯两种单体，分子主链及侧链中无不饱和键，需加入过氧化物体系引发交联反应，因此产量和使用量受到较大限制
。
为了保留乙丙橡胶的优点，实现工业化，
EPDM
获得了更为广泛的应用
。
通过在乙烯
、
丙烯两种单体上引入少量的第三单体
(
非共轭二烯
)
，反应制得
EPDM
橡胶
。
与饱和
EPM
橡胶不同，
EPDM
主链饱和程度低，由
C
‑
C
单键构成的，为非结晶性橡胶
。
同时，主链由饱和的乙烯和丙烯单体共聚，化学稳定性好，至今为止，是世界上增长最快的合成橡胶之一
。
目前，
EPDM
橡胶已经广泛于建筑防水材料
、
电缆护套
、
耐热橡胶软管
、
胶带和汽车密封件等领域<br/>。
虽然具有优异的综合性能，但
EPDM
橡胶仍存在一些不足之处
。
与所有的炭基橡胶一样，
EPDM
橡胶在常温下容易燃烧，其极限氧指数
(LOI)
只有
17.0
％，并且燃烧时会伴随着燃烧滴落，会进一步扩大火势
。
因此，提高
EPDM
橡胶的阻燃性和抗滴落性能是非常重要和必要的
。
[0003]近年来，火灾造成的死亡人数一直在稳步上升，当今的建筑材料和生活用品燃烧速度快
、
毒性大，产生更多烟雾，火灾危害大
。
研发出不燃或燃烧指数低的复合材料势在必行
。
聚合物燃烧涉及很多过程，通常热量
、
燃料和氧气三个因素不可或缺，而且聚合物的燃烧过程有两个关键自由基，高活性氢自由基
(H
·
)
和羟基自由基
(HO
·
)
的参加，加上外部热源，和聚合物自身燃烧热，反向为聚合物提供热度
。
在燃烧热能够维持热降解，以及没有外界阻断的情况下聚合物能完全燃烧，燃烧才会停止，因而危害性极大
。
[0004]目前，国内外大多通过添加阻燃剂来提高乙丙橡胶的阻燃性能
。
申请号
202310314913.X
的中国专利公布了一种阻燃耐老化型
EPDM
橡胶防水卷材，以二乙基次膦酸铝和膨胀石墨，制备二乙基次膦酸铝
‑
膨胀石墨复合型阻燃剂，用氯磺化聚乙烯作为防老剂制备复合
EPDM
复合橡胶，但其复合橡胶内含有卤素，在燃烧时会产生有毒烟雾，严重危害环境和人体生命安全
。
四川大学韩林轩等人
(PolymerDegradation andStability,2022,201,19,109)
合成了聚
(2
‑
丁烯
‑
1,4
‑
二酮哌嗪富马酰基苯基膦酸酯，
PPFPP)
低聚物，并利用聚磷酸铵
(APP)
作为成炭剂制备膨胀型阻燃剂，当向
EPDM
橡胶中掺入
20wt
％
APP/PPFPP
时
(
重量比为
3:1)
，改性橡胶的阻燃性达到
V
‑0等级
(UL
‑
94
测试
)
，
LOI
达到
27.0
％，然而该制备工艺复杂
、
成本高，难以实现工业化生产
。
申请号
202010140646.5
的中国专利公开了一种阻燃型
EPDM
橡胶及其制备方法，以晶化的氢氧化镁包覆膨胀石墨为阻燃剂，制备
EPDM
复合橡胶，所制得的复合橡胶无毒无害
、
不会造成环境污染等问题，但是其阻燃效果较为一般，且工艺复杂，也不利于实现大规模工业化生产
。

技术实现思路

[0005]基于
技术介绍
存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种耐高温高强度低压变无卤阻燃
EPDM
橡胶及其制备方法
。
本专利技术获得了高强度
、
低压变
、
无卤环保且阻燃
V
‑0级橡胶，有效地解决了阻燃
EPDM
橡胶强度低
、
有毒有害和压缩形变率高的问题，同时能有效地减少环境污染，为我国构建资源节约型
、
绿色环境友好型社会提供一条可持续发展的途径
。
[0006]本专利技术耐高温高强度低压变无卤阻燃
EPDM
橡胶，其原料按质量份数构成如下：
[0007]EPDM
橡胶
100
份氢氧化铝
10
‑
60
份聚磷酸铵
10
‑
60
份甲基丙烯酸甲酯
10
‑
20
份过氧化物硫化剂2‑4份助交联剂2‑4份炭黑
30
‑
50
份氧化锌3‑7份硬脂酸1‑2份防老剂2‑4份
[0008]所述
EPDM
橡胶牌号为
K2470S
，其门尼黏度
ML(1+4)125℃
为
20
‑
30
，乙烯含量为
60
‑
70
％，第三单体为
ENB
含量为
3.0
‑
5.0
％，未充油
。
[0009]所述氢氧化铝的粒径为
200
‑
270
目
。
[0010]所述聚磷酸铵的粒径为
300
‑
350
目，聚合度
≥80
，为高聚聚磷酸铵
。
[0011]进一步地，阻燃剂氢氧化铝和聚磷酸铵总添加量为
60
份
。
[0012]所述甲基丙烯酸甲酯为液体，密度为
0.943本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐高温高强度低压变无卤阻燃
EPDM
橡胶，其特征在于其原料按质量份数构成如下：
2.
根据权利要求1所述的耐高温高强度低压变无卤阻燃
EPDM
橡胶，其特征在于：所述
EPDM
橡胶牌号为
K2470S
，其门尼黏度
ML(1+4)125℃
为
20
‑
30
，乙烯含量为
60
‑
70
％，第三单体为
ENB
含量为
3.0
‑
5.0
％，未充油
。3.
根据权利要求1所述的耐高温高强度低压变无卤阻燃
EPDM
橡胶，其特征在于：所述氢氧化铝的粒径为
200
‑
270
目
。4.
根据权利要求1所述的耐高温高强度低压变无卤阻燃
EPDM
橡胶，其特征在于：所述聚磷酸铵为高聚聚磷酸铵，聚合度
≥80
，粒径为
300
‑
350
目
。5.
根据权利要求1所述的耐高温高强度低压变无卤阻燃
EPDM
橡胶，其特征在于：阻燃剂氢氧化铝和聚磷酸铵总添加量为
60
份
。6.
根据权利要求1所述的耐高温高强度低压变无卤阻燃
EPDM
橡胶，其特征在于：所述过氧化物硫化剂为过氧化二异丙苯，助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯
。7.
根据权利要求1所述的耐高温高强度低压变无卤阻燃
EPDM
橡胶，其特征在于：所述炭黑为
N330<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，柯玉超，章维国，石志强，苏春义，崔世双，胡海洋，刘家硕，吴玥，陈芃均，郑争志，夏茹，钱家盛，杨春，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：