无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体及其制备方法技术

技术编号:8704157 阅读:200 留言:0更新日期:2013-05-16 17:55
本发明专利技术公开了一种无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体及其制备方法,由重量份数100份甲基乙烯基硅橡胶,40份沉淀法白炭黑,1~3份甲基含氢硅油,5×10-5~1×10-4份硅氢化催化剂,10~30份阻燃剂,0.5份抗氧化剂,50~100份改性聚酰胺6经过平行同向双螺杆挤出机动态硫化挤出造粒得到。本发明专利技术所提供的无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,在阻燃剂低添加量的情况下,仍具有显著的阻燃效果,且显示出优异的力学性能。制备本发明专利技术的无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,其工艺简单,易于控制,对设备要求不高,所使用的设备均为通用的聚合物加工设备,投资不高。缩短了工艺流程,节省能源,提高了生产效率,易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热塑性弹性体材料
,特别涉及一种无卤阻燃热塑性弹性体。
技术介绍
热塑性弹性体(简称TPEs),既具备传统橡胶材料的高弹性,同时又具备普通塑料的可塑性,加工方便而且加工方式多样,可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产,水口边角回收后100%直接二次使用。既简化加工过程,又降低加工成本。可再加工性成为其优于化学交联橡胶的主要优点。通常,广为人知的热塑性弹性体主要有两种。一种是共聚物型热塑性弹性体:其分子结构中既有熔点或者玻璃化转变温度在室温以上的硬塑性链段,又有熔点或者玻璃化转变温度在室温以下的软聚合物链段。硬塑性链段聚集形成硬段微区,起到对软相的物理交联作用。因此,在室温下呈现橡胶状特性,随着温度的升高,硬链段将软化或者熔化使该高聚物能够流动,呈现普通热塑性树脂一样的可加工状态。另一种是简单共混型热塑性弹性体,其一般由共聚物型热塑性弹性体与热塑性树脂均匀混合加工而成。当在共混的过程中对弹性体组分进行交联时,将获得一种动态硫化热塑性弹性体材料组合物。与简单共混型热塑性弹性体相比,动态硫化热塑性弹性体因为弹性体组分的部分或者全部交联,提高了材料的耐热性、耐油性等性能。在众多的合成橡胶中,硅橡胶是其中的佼佼者。它具有无味无毒,耐高温和抵御严寒的特点,在300°C和_90°C的高低温下仍不失原有的强度和弹性。硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。由于具有了这些优异的性能,使得硅橡胶在电力电缆及耐油软管等方面发挥了重要的作用。以硅橡胶为主要组成部分制备的热塑性弹性体比一般热塑性弹性体具有更优异的性能。在现有技术中,动态硫化弹性体材料主要集中在EPDM/PP类型的动态硫化热塑性弹性体的配方及制备方法,以硅橡胶为弹性体组分的动态硫化热塑性弹性体研究报道较少。专利CN1256385C公开了由增容聚酰胺树脂获得的热塑性硅氧烷弹性体,它由聚酰胺树脂、硅氧烷基料、增容剂、有机氢化硅化合物、硅氢化催化剂通过动态硫化制成;US6417293公开了硅氧烷基料和稳定剂分散于聚酯树脂中,在加工过程中硅氧烷基料得到动态硫化。上述专利公开了一些热塑性动态硫化硅橡胶弹性体的一些配方和技术,但是所得产物几乎没有阻燃性,在较多场合都无法满足使用要求。随着对火灾安全性的要求日益提高,大部分电线电缆护套材料一般都要求阻燃性达到UL1581VW-1级,一些车用弹性体部件也有阻燃要求,最低也须符合UL94V2级。中国专利CN102040481公开了一种动态硫化无卤阻燃硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体,其采用氢氧化物做阻燃剂,添加量大,对材 料力学性能损害较大,而且其交联剂为过氧化物类,产生的自由基极易导致聚烯烃降低,从而致使材料整体性能下降。专利CN1241983公开了一种无卤阻燃动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体材料,其采用氢氧化镁和红磷复配体系做阻燃剂,虽然不含卤素,但是红磷易自燃,加工安全性有待商榷,而且红磷本身的颜色导致不能得到浅色制品,限制了其进一步的应用。
技术实现思路
为解决现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,使其具有显著的阻燃效果以及良好的力学性能。本专利技术的另一目的在于提供一种制备上述材料的方法。为了实现上述目标,本专利技术采用如下的技术方案:无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,其特征在于,所述热塑性弹性体的组分和重量份数的含量如下: 甲基乙烯基硅橡胶100份 沉淀法白炭黑40份甲基含氢娃油I 3份 桂氢化催化剂5x 10'5~1 xl0-4{^ 阻燃剂10 30份 抗氧化剂0.5份 改性聚酰胺6 50 100份。前述改性聚酰胺6的组分和重量份数的含量如下:聚酰胺680 95份乙烯与甲基丙烯酸类离聚物 5 20份。前述乙烯与甲基丙烯酸离聚物为乙烯与甲基丙烯酸共聚物的钠盐,其反应方程式为:权利要求1.无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,其特征在于:所述热塑性弹性体的组分和重量份数的含量如下: 甲基乙烯基硅橡胶100份 沉淀法白炭黑40份甲基含氢硅油1 3份硅氢化催化剂5xl0_5 IxlO4份 阻燃剂10 30份 抗氧化剂0.5份 改性聚酰胺650 100份。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,其特征在于:所述改性聚酰胺6的组分和重量份数的含量如下: 聚酰胺680 95份 乙烯与甲基丙烯酸类离聚物5 20份。3.根据权利要求2所述的无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,其特征在于:所述乙烯与甲基丙烯酸离聚物为乙烯与甲基丙烯酸共聚物的钠盐,其反应方程式为4.根据权利要求1所述的无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,其特征在于:所述甲基乙烯基硅橡胶,其乙烯基质量分数为0.190).4% ;所述甲基含氢硅油,其直接键合在硅上的氢的质量分数为0.59T1.7% ;所述硅氢化催化剂为二乙烯基四甲基二硅氧烷与氯钼酸的络合物;所述抗氧化剂为N,N’ -双-(3-(3,5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。5.根据权利要求1所述的无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,其特征在于:所述阻燃剂为有机次膦酸盐与三聚氰胺氰尿酸盐的复配物,有机次磷酸盐为具有分子式Al的二乙基次磷酸铝。6.根据权利要求4所述的无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,其特征在于:所述阻燃剂中二乙烯次磷酸铝和三聚氰胺氰尿酸盐的重量份数为: 二乙基次磷酸铝 35份 三聚氰胺氰尿酸盐65份。7.一种制备权利要求1至6任一项所述的无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体的方法,其特征在于,包括如下步骤: (I)首先,制备改性聚酰胺6:①将所述重量份的聚酰胺6在真空除湿干燥箱中进行干燥处理,干燥箱温度在80 100°C,干燥4 12小时; ②将所述重量份的乙烯与甲基丙烯酸离聚物在真空除湿干燥箱中进行干燥处理,干燥箱温度在60 80°C,干燥4 12小时; ③将经过干燥处理的聚酰胺6、乙烯与甲基丙烯酸离聚物按比例混合均匀后,置于平行同向双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒,得到改性聚酰胺6 ; (2)其次,制备无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体: ①将所述重量份的改性聚酰胺6在真空除湿干燥箱中进行干燥处理,干燥箱温度在80 100°C,干燥4 12小时; ②将所述重量份的甲基乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、甲基含氢硅油、阻燃剂、抗氧化剂和经干燥的改性聚酰胺 6高速混合均匀,经过平行同向双螺杆挤出机动态硫化挤出造粒,即得。8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述平行同向双螺杆挤出机工艺参数如下:平行同向双螺杆挤出机螺杆转速为50 300r/min ;平行同向双螺杆挤出机设有七个温控区,其中,一区温度160 180°C,二区温度190 210°C,三区温度190 210°C,四区温度200 220°C,五区温度200 220°C,六区温度200 220°C,七区温度200 220°C,模头温度200 220°C。9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述平行同向双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度L和直径D之比为40 60,螺杆有两个以上的啮合块区,螺杆有一个以上的反螺纹区。全文摘要本专利技术公开本文档来自技高网
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【技术保护点】
无卤阻燃硅橡胶/改性聚酰胺热塑性弹性体,其特征在于:所述热塑性弹性体的组分和重量份数的含量如下:FDA00002845876200011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱旭丛桂阳
申请(专利权)人:江苏顶塑实业有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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