一種橡膠專用無鹵復合阻燃劑及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥技術領域，具體涉及一種橡膠專用無鹵復合阻燃劑及其制造 方法。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)有技術中的鹵系阻燃劑雖然阻燃效率高、所需添加量少、對聚合物物理機械性 能影響小，但由于燃燒時會放出大量煙及有毒氣體，不利于火災現(xiàn)場的人員逃生及財產的 搶救。所以隨著近年來人們環(huán)保意識的加強，在很多工況條件下，鹵系阻燃劑的使用受到了 越來越多的限制。
[0003] 另外，現(xiàn)有技術中的磷氮系無鹵阻燃劑以磷、氮為主要成分，由于其不含鹵素，同 時，因含膨脹阻燃劑的聚合物在燃燒時，表面會形成碳質泡沫碳層，能隔熱、隔氧、抑煙，并 能防止熔滴行為，所以該類阻燃劑已越來越受到人們重視，使其成為近年來發(fā)展較快的一 類阻燃劑。
[0004] 然而，雖然磷氮系阻燃劑有諸多以上優(yōu)點，但也存在很多如下問題： 首先膨脹型磷氮系阻燃劑必須具備酸源、碳源及氣源才可發(fā)揮最佳的作用。但目前集 酸源、碳源及氣源于一體的單分子阻燃劑非常少，況且這些阻燃劑僅對含特定基團的高聚 物起作用，像對僅由碳氫元素組成的對乙丙橡膠效果非常差。因此其阻燃效率較低。
[0005] 其次，磷氮系阻燃劑的補強性差。由于是有機合成的阻燃劑，顆粒比較粗，這不像 金屬氫氧化物可以做的很細，甚至可以做到納米級。因此，相比較而言，磷氮系阻燃劑對聚 合物基體的物理機械性能影響比較大。
[0006] 目前無鹵阻燃乙丙橡膠雖然研宄的比較多，但高氧指數(shù)V0級低硬度的無鹵阻燃 乙丙橡膠的制備仍然是個難題。原因在于高效阻燃劑比較少，普通的金屬氫氧化物及磷氮 系阻燃劑必須填充很大量才可以實現(xiàn)阻燃，而填充量大必然導致硬度比較高。

【發(fā)明內容】

[0007] 為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種有三種阻燃劑組 成的橡膠專用無鹵復合阻燃劑，其能夠充分發(fā)揮三種阻燃劑彼此的協(xié)同效應，提高成碳率 及成碳穩(wěn)定性，顯著提高了阻燃效率，從而實現(xiàn)在保證阻燃性能的前提下盡可能降低總阻 燃劑的用量，以獲得較低的硬度較好的物理機械性能及加工性能。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種橡膠專用無鹵復合阻燃劑包括 以下質量份的各組分： 硼酸三聚氰胺 40-60份； 三聚氰胺正磷酸鹽 30-40份； 硼酸鎂 10-20份。
[0009] 優(yōu)選的技術方案，所述橡膠專用無鹵復合阻燃劑中各組分和各組分的質量份如 下： 硼酸三聚氰胺 45-55份； 三聚氰胺正磷酸鹽 33-37份； 硼酸鎂 13-17份。
[0010] 進一步的優(yōu)選方案，所述橡膠專用無鹵復合阻燃劑中各組分和各組分的質量份如 下： 硼酸三聚氰胺 50份； 三聚氰胺正磷酸鹽 35份； 硼酸鎂 15份。
[0011] 本發(fā)明還提供一種以上橡膠專用無鹵復合阻燃劑的制作方法，分別將硼酸三聚氰 胺、三聚氰胺正磷酸鹽和硼酸鎂按照各自上述的質量份進行稱重后加入高速混料機中混合 15-20分鐘，即制得所述對應的橡膠專用無鹵復合阻燃劑。
[0012] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的有益效果為：本本發(fā)明的阻燃劑用于乙丙橡膠中，具有 填充分數(shù)少，氧指數(shù)大，垂直燃燒等級高，煙密度小的優(yōu)點，該阻燃劑可以制備硬度小于50 度的低硬度無鹵阻燃乙丙橡膠材料。同時由于是白色粉末，無炭黑、紅磷等，便于制備彩色 阻燃橡膠。
[0013] 另外，本發(fā)明是采用三種阻燃劑復配，充分發(fā)揮了彼此的協(xié)同效應，提高了成碳率 和成碳穩(wěn)定性，顯著提高了阻燃效率，從而實現(xiàn)在保證阻燃性能的前提下盡可能降低總阻 燃劑的用量，以獲得較低的硬度較好的物理機械性能及加工性能。由于該復合阻燃劑的阻 燃效率高，在乙丙橡膠中可以在較低的填充量就可獲得較好的阻燃性能，因此可以用它制 備性能優(yōu)異的無鹵阻燃乙丙橡膠材料，尤其是可以用其制作低硬度的無鹵阻燃乙丙橡膠材 料。
【具體實施方式】
[0014] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】，對本 發(fā)明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此 外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0015] 實施例1，本發(fā)明一種橡膠專用無鹵復合阻燃劑可以根據(jù)以下方法制得： 分別使用稱量工具稱取MB (硼酸三聚氰胺）50千克，MP (三聚氰胺正磷酸鹽）35千克， 硼酸鎂15千克倒入高速混料機中混合15-20分鐘，即得到乙丙橡膠專用高效阻燃劑100千 克。
[0016] 實施例2,橡膠專用無鹵復合阻燃劑在EPDM(三元乙丙橡膠）中的應用如下， 首先將乙丙橡膠包輥后，依次加入氧化鋅、硬脂酸、炭黑和本發(fā)明的復合阻燃劑，再加 硫與促進劑；最后進行硫化。所述硫化條件為：溫度為180攝氏度，硫化時間長度為10分 鐘；壓強為15Mpa。
[0017] 我們根據(jù)測試依據(jù)(硬度，GB/T 531-2009 ;拉伸強度，GB/T 528-2009;氧指數(shù)及 垂直燃燒，GB/T 10707-2008)對加入了本發(fā)明橡膠專用無鹵復合阻燃劑的EPDM進行測試， 得到以下結果：
【主權項】
1. 一種橡膠專用無鹵復合阻燃劑，其特征在于，其各組分和各組分的質量份如下： 硼酸三聚氰胺 40-60份； 三聚氰胺正磷酸鹽 30-40份； 硼酸鎂 10-20份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種橡膠專用無鹵復合阻燃劑，其特征在于，所述橡膠專用 無鹵復合阻燃劑中各組分和各組分的質量份如下： 硼酸三聚氰胺 45-55份； 三聚氰胺正磷酸鹽 33-37份； 硼酸鎂 13-17份。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種橡膠專用無鹵復合阻燃劑，其特征在于，所述橡膠專用 無鹵復合阻燃劑中各組分和各組分的質量份如下： 硼酸三聚氰胺 50份； 三聚氰胺正磷酸鹽 35份； 硼酸鎂 15份。
4. 一種根據(jù)權利要求1至3中任意之一所述橡膠專用無鹵復合阻燃劑的制作方法，其 特征在于，分別將硼酸三聚氰胺、三聚氰胺正磷酸鹽和硼酸鎂按照各自所述的質量份進行 稱重后加入高速混料機中混合15-20分鐘，即制得所述對應的橡膠專用無鹵復合阻燃劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橡膠專用無鹵復合阻燃劑,其包括的各組分和各組分按照質量份為：硼酸三聚氰胺40-60份；三聚氰胺正磷酸鹽30-40份；硼酸鎂10-20份。本發(fā)明是采用三種阻燃劑復配，充分發(fā)揮了彼此的協(xié)同效應，提高了成碳率和成碳穩(wěn)定性，顯著提高了阻燃效率，從而實現(xiàn)在保證阻燃性能的前提下盡可能降低總阻燃劑的用量，以獲得較低的硬度較好的物理機械性能及加工性能。由于該復合阻燃劑的阻燃效率高，在乙丙橡膠中可以在較低的填充量就可獲得較好的阻燃性能，因此可以用它制備性能優(yōu)異的無鹵阻燃乙丙橡膠材料，尤其是可以用其制作低硬度的無鹵阻燃乙丙橡膠材料。
【IPC分類】C08K5-3492, C08L23-16, C08K3-38
【公開號】CN104650383
【申請?zhí)枴緾N201410806091
【發(fā)明人】李云龍, 賀春江
【申請人】上海懋通實業(yè)有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月23日