本發(fā)明屬于防震材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃熱塑性彈性防震墊及其制備方法。
背景技術(shù)：
橡膠是比較常見的減震材料，優(yōu)越的減震性能和耐老化性能使其具有一定的優(yōu)勢，然而橡膠存在硫化周期長，成型困難等缺點(diǎn)，在一定程度上限制了其大量使用，熱塑性彈性體具有可直接注塑成型、可回收利用等眾多優(yōu)點(diǎn)，因而成為研究的熱點(diǎn)。但目前主要的阻燃熱塑性彈性體材料為含鹵材料，不符合很多國家的環(huán)保政策，不利于我國產(chǎn)品的出口。
防震墊一般采用丁橡膠最大特征是分子結(jié)構(gòu)主要為順式結(jié)構(gòu)，故彈性、抗龜裂性及動態(tài)性能優(yōu)良，保證了橡膠墊的防震功能，也保證了橡膠墊的壽命，其硬度55左右。而丁基橡膠的氣密性是所有橡膠中最好的，也是其最大優(yōu)點(diǎn)，故主要用于輪胎內(nèi)胎，雖也有吸震作用，但動態(tài)屈撓不理想。PI與其他橡膠并用能明顯提高膠料定伸強(qiáng)度、降低生熱、改善動態(tài)疲勞性能。因此其適合用于減震橡膠制品中，但因TPI彈性性能較差，無法滿足其廣泛使用的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃熱塑性彈性防震墊及其制備方法。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
一種阻燃熱塑性彈性防震墊，其特征在于，原料各組分按照重量份組成如下：
氫化后的苯乙烯丁二烯共聚物L(fēng)606 45-55份、聚異戊二烯樹脂20-25份、SIS 樹脂 30-40份、三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物6-8份、環(huán)烷基橡膠油3-5份、阻燃劑 7-9份、礦物填料5-8份、三(2,4- 二叔丁基苯基) 亞磷酸酯0.3-0.5份、硅酮粉0.6-0.8份。
進(jìn)一步的，所述阻燃劑為添加有30-40wt%雙季戊四醇烷的基次磷酸鋁/ 聚三聚氰胺脲酸鹽復(fù)配而成的混合物。
進(jìn)一步的，所述礦物填料為滑石粉和云母粉按照重量比3:4組成的混合物。
一種阻燃熱塑性彈性防震墊的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：
（1）制載體中間體：按照重量比3:5取氧化石墨烯和羥基化碳納米管混合加入聚合燒瓶，加入70%的丙酮溶劑攪拌40min，經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q3次后在65℃條件下進(jìn)行恒溫水浴，在減壓條件下蒸出溶劑；
（2）制納米催化劑：在氮?dú)猸h(huán)境下，按照重量配比5:12取偶氮二異丁腈和步驟（1）制得的載體中間體，加入經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q三遍后密封的球磨罐，注入混合物6-8%的分析純四氯化鈦，把球磨罐放入高能球磨機(jī)中研磨；
（3）制聚異戊二烯樹脂：按照體積比2:5取聚異戊二烯樹脂粉末和70%的丙酮溶液，通氮?dú)馀懦鰺恐械目諝?，加入體積百分比為22-24%的磺酰氯，保持溫度為55℃恒溫，反應(yīng)時間5-6h，過濾所得的產(chǎn)物干燥；
（4）制預(yù)混料：按照重量配比取氫化后的苯乙烯丁二烯共聚物L(fēng)606、聚異戊二烯樹脂、SIS 樹脂、三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物和環(huán)烷基橡膠油混合放入高混機(jī)中，依次加入混合物3-4%的三異丁基鋁以及3-5%步驟（2）中制得的催化劑，在65℃下混合6-8min；按照重量配比取阻燃劑、礦物填料、三(2,4- 二叔丁基苯基) 亞磷酸酯和硅酮粉混合添加到混合物中，升高溫度為95℃，混合12-15min；
（5）制防震墊材料：將步驟（4）中的預(yù)混料放入雙螺桿機(jī)中擠出造粒，擠出溫度為210-230℃，其中，所述雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)至八區(qū)溫度分別為：,180℃、200℃、210℃、220℃、230℃、220℃、210℃、200℃，機(jī)頭200℃。
進(jìn)一步的，所述步驟（2）中球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為450-520r／min，研磨時間為5-6h，球料比為4：1。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明采用氧化石墨烯和羥基化碳納米管制得載體中間體，其和四氯化鈦通過球磨機(jī)研磨制得的納米催化劑，在催化制預(yù)混料時催化效率高；催化劑在三異丁基鋁的作用下形成對預(yù)混料有活性的物質(zhì)，有效負(fù)載量易控制，催化效率較低高。
本發(fā)明采用氯磺化改性聚異戊二烯，將高分子大分子鏈中引入強(qiáng)極性基團(tuán)，從而使聚異戊二烯樹脂結(jié)晶含量降低，在低溫下更易保持良好的彈性，制得的防震墊材料彈性較高，能很好地起到防護(hù)作用。
本發(fā)明中苯乙烯丁二烯共聚物L(fēng)606和SIS 樹脂的協(xié)同作用，空間位阻大，阻礙了主鏈的旋轉(zhuǎn)，主鏈運(yùn)動必須吸收更多的能量，從而能夠獲得優(yōu)異的減震效果；且原料相區(qū)的凝聚力可以提供反復(fù)回彈性，制品壓縮永久變形性小。
本發(fā)明的防震墊材料中加入了阻燃劑，材料能達(dá)到UL-94V-0 級別的阻燃效果，符合環(huán)保要求；同時，在一定程度上降低了回彈性，增強(qiáng)了減震效果，因此，是一種具有低回彈性的高減震材料。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種阻燃熱塑性彈性防震墊，其特征在于，原料各組分按照重量份組成如下：
氫化后的苯乙烯丁二烯共聚物L(fēng)606 45份、聚異戊二烯樹脂20份、SIS 樹脂 30份、三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物6份、環(huán)烷基橡膠油3份、添加有30wt%雙季戊四醇烷的基次磷酸鋁/ 聚三聚氰胺脲酸鹽復(fù)配而成的阻燃劑 7份、滑石粉和云母粉按照重量比3:4組成的礦物填料5份、三(2,4- 二叔丁基苯基) 亞磷酸酯0.3份、硅酮粉0.6份。
實(shí)施例2
一種阻燃熱塑性彈性防震墊，其特征在于，原料各組分按照重量份組成如下：
氫化后的苯乙烯丁二烯共聚物L(fēng)606 50份、聚異戊二烯樹脂22份、SIS 樹脂 35份、三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物7份、環(huán)烷基橡膠油4份、添加有35wt%雙季戊四醇烷的基次磷酸鋁/ 聚三聚氰胺脲酸鹽復(fù)配而成的阻燃劑 8份、滑石粉和云母粉按照重量比3:4組成的礦物填料7份、三(2,4- 二叔丁基苯基) 亞磷酸酯0.4份、硅酮粉0.7份。
實(shí)施例3
一種阻燃熱塑性彈性防震墊，其特征在于，原料各組分按照重量份組成如下：
氫化后的苯乙烯丁二烯共聚物L(fēng)606 55份、聚異戊二烯樹脂25份、SIS 樹脂40份、三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物8份、環(huán)烷基橡膠油5份、添加有40wt%雙季戊四醇烷的基次磷酸鋁/ 聚三聚氰胺脲酸鹽復(fù)配而成的阻燃劑9份、滑石粉和云母粉按照重量比3:4組成的礦物填料8份、三(2,4- 二叔丁基苯基) 亞磷酸酯0.5份、硅酮粉0.8份。
實(shí)施例1-3的原料按照如下的制備方法制備
一種阻燃熱塑性彈性防震墊的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：
（1）制載體中間體：按照重量比3:5取氧化石墨烯和羥基化碳納米管混合加入聚合燒瓶，加入70%的丙酮溶劑攪拌40min，經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q3次后在65℃條件下進(jìn)行恒溫水浴，在減壓條件下蒸出溶劑；
（2）制納米催化劑：在氮?dú)猸h(huán)境下，按照重量配比5:12取偶氮二異丁腈和步驟（1）制得的載體中間體，加入經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q三遍后密封的球磨罐，注入混合物6-8%的分析純四氯化鈦，把球磨罐放入高能球磨機(jī)中研磨，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為450-520r／min，研磨時間為5-6h，球料比為4：1；
（3）制聚異戊二烯樹脂：按照體積比2:5取聚異戊二烯樹脂粉末和70%的丙酮溶液，通氮?dú)馀懦鰺恐械目諝?，加入體積百分比為22-24%的磺酰氯，保持溫度為55℃恒溫，反應(yīng)時間5-6h，過濾所得的產(chǎn)物干燥；
（4）制預(yù)混料：按照重量配比取氫化后的苯乙烯丁二烯共聚物L(fēng)606、聚異戊二烯樹脂、SIS 樹脂、三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物和環(huán)烷基橡膠油混合放入高混機(jī)中，依次加入混合物3-4%的三異丁基鋁以及3-5%步驟（2）中制得的催化劑，在65℃下混合6-8min；按照重量配比取阻燃劑、礦物填料、三(2,4- 二叔丁基苯基) 亞磷酸酯和硅酮粉混合添加到混合物中，升高溫度為95℃，混合12-15min；
（5）制防震墊材料：將步驟（4）中的預(yù)混料放入雙螺桿機(jī)中擠出造粒，擠出溫度為210-230℃，其中，所述雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)至八區(qū)溫度分別為：,180℃、200℃、210℃、220℃、230℃、220℃、210℃、200℃，機(jī)頭200℃。
上述實(shí)施例的減震用無鹵阻燃熱塑性彈性體材料，于70℃干燥2 小時后用注塑機(jī)制備測試樣條，性能測試結(jié)果如表1 所示。
表1 彈性體材料性能測試結(jié)果
以上所述并非是對本發(fā)明的限制，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍的前提下，還可以做出若干變化、改型、添加或替換，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。