【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热塑性弹性体材料领域，具体地，涉及一种阻燃二元乙丙橡胶组合物、由该阻燃二元乙丙橡胶组合物制备得到的阻燃二元乙丙橡胶、含有该阻燃二元乙丙橡胶的无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体组合物、无卤阻燃动态硫化热塑性弹性及其制备方法和应用。
技术介绍
1、epdm/pp热塑性弹性体材料是最早走向市场的一类热塑性弹性体，具有良好的物理性能，并且可以采用热塑性塑料加工设备和工艺进行加工，广泛应用于家用电器、电线电缆、建筑、汽车等行业。随着应用范围不断扩大，epdm/pp tpv作为“第三代橡胶”逐渐取代传统橡胶，但因其易燃且放出大量烟气，从而限制了其应用范围。
2、目前，市场上主要阻燃弹性体材料有两种，一是含卤阻燃体系做的阻燃弹性体材料；另一种是无机填充阻燃体系做的无卤阻燃弹性体材料。上述两种材料存在的缺点是，含卤阻燃体系受到欧盟等环保组织的使用限制，从而大大限制了其使用量；无机填充无卤阻燃体系需填充大量的无机阻燃剂，阻燃弹性体材料的力学性能明显下降，而且存在析出的问题，应用推广也受到了很大的限制。
3、文献(程宪涛等，次磷酸铝协效mca阻燃三元乙丙橡胶的研究；弹性体，2011，第21卷，第3期：59-63页)报道了以三聚氰胺氰尿酸盐(mca)为阻燃剂、二乙基次膦酸铝(adp)和次磷酸铝(pah)为阻燃协效剂制备阻燃二元乙丙橡胶(epdm)材料的方法，并研究了其阻燃性能和力学性能。结果表明，当阻燃剂mca用量为76份、adp用量为14份、pah用量为10份时，epdm垂直燃烧级别达到fv-0，氧指数为30％，拉伸
4、cn114014981a公开了一种无卤硅、氮、磷协同阻燃epdm热塑性弹性体及其制备方法，该无卤协同阻燃epdm热塑性弹性体是首先合成一种含磷和氮的四官能丙烯酸酯，然后将所得含磷和氮的四官能丙烯酸酯与其它组份按照如下比例复配加工而成：含磷和氮的四官能丙烯酸酯5-25份，高分子量乙烯基聚硅氧烷2-8份，epdm 28-35份，pp17-23份，环烷油10-17份，硫化剂无味dcp 0.8-1.0份，硫化助剂tac 0.4-0.5份。其制备方法是按配比称取原料，然后将原料加入双螺杆挤出机预分散和动态硫化。该专利技术制备的无卤协同热塑性弹性体水平极限氧指数要达到35，垂直燃烧阻燃要达到v0级，需添加100份无卤硅、氮、磷协同阻燃剂，因此其力学性能受到极大的破坏，硬度77a的epdm/pp热塑性弹性体材料，拉伸强度仅为4.6mpa，断裂伸长率仅有350％。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中无卤阻燃剂用量太大、与橡塑材料相容性差及制成的tpv材料拉伸强度、断裂伸长率较低的问题，提供一种阻燃二元乙丙橡胶组合物、由该阻燃二元乙丙橡胶组合物制备得到的阻燃二元乙丙橡胶、含有该阻燃二元乙丙橡胶的无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体组合物、无卤阻燃动态硫化热塑性弹性及其制备方法和应用，本专利技术的无卤阻燃乙丙橡胶组合物具有较好的阻燃性能，以此制得的无卤阻燃tpv材料具有较高的拉伸强度和断裂伸长率。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种阻燃二元乙丙橡胶组合物，其中，所述组合物含有接枝二元乙丙橡胶、无卤阻燃剂、溶剂油和任选的抗氧剂，其中，所述无卤阻燃剂含有白炭黑、硼酸锌和磷酸硼，所述接枝二元乙丙橡胶的接枝单元来自端乙烯基含硼硅油。
3、优选地，所述无卤阻燃剂由白炭黑、硼酸锌和磷酸硼组成，且白炭黑、硼酸锌和磷酸硼的重量比为1：0.4-0.6：0.2-0.4。
4、优选地，相对于100重量份的所述接枝二元乙丙橡胶，所述无卤阻燃剂的含量为10-45重量份，所述溶剂油的含量为30-60重量份，所述抗氧剂的含量为0-2重量份；更优选地，相对于100重量份的所述接枝二元乙丙橡胶，所述无卤阻燃剂的含量为20-40重量份，所述溶剂油的含量为40-60重量份，所述抗氧剂的含量为0.3-0.8重量份。
5、优选地，所述接枝二元乙丙橡胶的接枝率为2-6％。
6、优选地，使二元乙丙橡胶、端乙烯基含硼硅油和引发剂进行接触来得到所述接枝二元乙丙橡胶；更优选地，使二元乙丙橡胶、端乙烯基含硼硅油和引发剂进行熔融接枝，得到所述接枝二元乙丙橡胶。
7、优选地，所述引发剂为1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化异丙基苯和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷中的一种或多种，更优选为1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷。
8、优选地，相对于100重量份的二元乙丙橡胶，所述端乙烯基含硼硅油的用量为1-5重量份，更优选为2-3重量份。
9、优选地，相对于100重量份的二元乙丙橡胶，所述引发剂的用量为0.1-0.5重量份，更优选为0.2-0.3重量份。
10、优选地，所述溶剂油为环保型石蜡油、环烷油和环保型芳烃油中的一种或多种。
11、优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和有机亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
12、根据本专利技术第二方面，提供一种阻燃二元乙丙橡胶，其通过将本专利技术第一方面所述的阻燃二元乙丙橡胶组合物混炼而成。
13、根据本专利技术第三方面，提供一种阻燃二元乙丙橡胶原料组合物，其中，所述组合物含有二元乙丙橡胶、无卤阻燃剂、溶剂油、任选的抗氧剂、端乙烯基含硼硅油和引发剂，其中，所述无卤阻燃剂含有白炭黑、硼酸锌和磷酸硼。
14、优选地，相对于100重量份的所述二元乙丙橡胶，所述无卤阻燃剂的含量为10-45重量份，所述溶剂油的含量为30-60重量份，所述抗氧剂的含量为0-2重量份，所述端乙烯基含硼硅油的含量为1-5重量份，所述引发剂的含量为0.1-0.5重量份；更优选地，相对于100重量份的所述二元乙丙橡胶，所述无卤阻燃剂的含量为20-40重量份，所述溶剂油的含量为40-60重量份，所述抗氧剂的含量为0.3-0.8重量份，所述端乙烯基含硼硅油的含量为2-3重量份，所述引发剂的含量为0.2-0.3重量份。
15、优选地，所述无卤阻燃剂由白炭黑、硼酸锌和磷酸硼组成，且白炭黑、硼酸锌和磷酸硼的重量比为1：0.4-0.6：0.2-0.4。
16、优选地，所述溶剂油为环保型石蜡油、环烷油和环保型芳烃油中的一种或多种。
17、优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和有机亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
18、根据本专利技术第四方面，提供一种阻燃二元乙丙橡胶，其通过将本专利技术第三方面所述的阻燃二元乙丙橡胶原料组合物进行熔融混炼而成。
19、优选地，所述熔融混炼的温度为150-170℃，熔融混炼的时间为3-8分钟。
20、根据本专利技术第五方面，提供一种无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述组合物含有阻燃二元乙丙橡胶、聚丙烯、硫化剂和助硫化剂，所述阻燃二元乙丙橡胶为本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃二元乙丙橡胶组合物，其特征在于，所述组合物含有接枝二元乙丙橡胶、无卤阻燃剂、溶剂油和任选的抗氧剂，其中，所述无卤阻燃剂含有白炭黑、硼酸锌和磷酸硼，所述接枝二元乙丙橡胶的接枝单元来自端乙烯基含硼硅油。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述无卤阻燃剂由白炭黑、硼酸锌和磷酸硼组成，且白炭黑、硼酸锌和磷酸硼的重量比为1：0.4-0.6：0.2-0.4。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述接枝二元乙丙橡胶，所述无卤阻燃剂的含量为10-45重量份，所述溶剂油的含量为30-60重量份，所述抗氧剂的含量为0-2重量份；
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述接枝二元乙丙橡胶的接枝率为2-6％。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，使二元乙丙橡胶、端乙烯基含硼硅油和引发剂进行接触来得到所述接枝二元乙丙橡胶；
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述溶剂油为环保型石蜡油、环烷油和环保型芳烃油中的一种或多种。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的组
8.一种阻燃二元乙丙橡胶，其通过将权利要求1-7中任意一项所述的阻燃二元乙丙橡胶组合物混炼而成。
9.一种阻燃二元乙丙橡胶原料组合物，其特征在于，所述组合物含有二元乙丙橡胶、无卤阻燃剂、溶剂油、任选的抗氧剂、端乙烯基含硼硅油和引发剂，其中，所述无卤阻燃剂含有白炭黑、硼酸锌和磷酸硼。
10.根据权利要求9所述的原料组合物，其中，相对于100重量份的所述二元乙丙橡胶，所述无卤阻燃剂的含量为10-45重量份，所述溶剂油的含量为30-60重量份，所述抗氧剂的含量为0-2重量份，所述端乙烯基含硼硅油的含量为1-5重量份，所述引发剂的含量为0.1-0.5重量份；
11.一种阻燃二元乙丙橡胶，其通过将权利要求9或10所述的阻燃二元乙丙橡胶原料组合物进行熔融混炼而成；
12.一种无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述组合物含有阻燃二元乙丙橡胶、聚丙烯、硫化剂和助硫化剂，所述阻燃二元乙丙橡胶为权利要求8或11所述的阻燃二元乙丙橡胶。
13.根据权利要求12所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述阻燃二元乙丙橡胶，所述聚丙烯的含量为20-50重量份，所述硫化剂的含量为2-10重量份，所述助硫化剂的含量为0.2-1重量份；
14.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和/或无规共聚聚丙烯。
15.根据权利要求12-14中任意一项所述的组合物，其中，所述硫化剂为叔丁基苯酚甲醛树脂、叔辛基苯酚甲醛树脂和环氧树脂中的一种或多种，优选为叔辛基苯酚甲醛树脂。
16.根据权利要求12-14中任意一项所述的组合物，其中，所述助硫化剂为氯化亚锡、氯化锌和三氯化铝中的一种或多种，优选为氯化亚锡。
17.一种无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体，其由权利要求12-16中任意一项所述的无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体组合物成型而成。
18.一种无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，该方法使用权利要求12-16中任意一项所述的无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体组合物，包括以下步骤：
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述动态硫化包括：将所述橡塑共混母粒与所述硫化剂和所述助硫化剂送入到双螺杆挤出机中进行动态硫化，并挤出造粒。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述动态硫化的条件包括：动态硫化的温度为180-200℃，动态硫化的时间为2-3min，转速为200-300rpm。
21.一种无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体，其通过权利要求18-20中任意一项所述的无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体的制备方法制备得到。
22.权利要求17或21所述的无卤阻燃动态硫化热塑性弹性体在汽车、家电、电线电缆或建筑中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃二元乙丙橡胶组合物，其特征在于，所述组合物含有接枝二元乙丙橡胶、无卤阻燃剂、溶剂油和任选的抗氧剂，其中，所述无卤阻燃剂含有白炭黑、硼酸锌和磷酸硼，所述接枝二元乙丙橡胶的接枝单元来自端乙烯基含硼硅油。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述无卤阻燃剂由白炭黑、硼酸锌和磷酸硼组成，且白炭黑、硼酸锌和磷酸硼的重量比为1：0.4-0.6：0.2-0.4。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述接枝二元乙丙橡胶，所述无卤阻燃剂的含量为10-45重量份，所述溶剂油的含量为30-60重量份，所述抗氧剂的含量为0-2重量份；
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述接枝二元乙丙橡胶的接枝率为2-6％。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，使二元乙丙橡胶、端乙烯基含硼硅油和引发剂进行接触来得到所述接枝二元乙丙橡胶；
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述溶剂油为环保型石蜡油、环烷油和环保型芳烃油中的一种或多种。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和有机亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
8.一种阻燃二元乙丙橡胶，其通过将权利要求1-7中任意一项所述的阻燃二元乙丙橡胶组合物混炼而成。
9.一种阻燃二元乙丙橡胶原料组合物，其特征在于，所述组合物含有二元乙丙橡胶、无卤阻燃剂、溶剂油、任选的抗氧剂、端乙烯基含硼硅油和引发剂，其中，所述无卤阻燃剂含有白炭黑、硼酸锌和磷酸硼。
10.根据权利要求9所述的原料组合物，其中，相对于100重量份的所述二元乙丙橡胶，所述无卤阻燃剂的含量为10-45重量份，所述溶剂油的含量为30-60重量份，所述抗氧剂的含量为0-2重量份，所述端乙烯基含硼硅油的含量为1-5重量份，所述引发剂的含量为0.1-0.5重量份；
11.一种阻燃二元乙丙橡胶，其通过将权利要求9或10所述的阻燃二元...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕鹏飞，王超，吴卫东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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