CN104194172A - 一种阻燃溴化丁基橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃溴化丁基橡胶材料，涉及橡胶材料技术领域，所述阻燃溴化丁基橡胶材料的化学成分配比包括溴化丁基橡胶85～95份、氯化聚乙烯8～12份、硬脂酸1～4份、氯化锌2～5份、氯化镁1～2份、防老剂1～3份、石蜡1～3份、阻燃剂HT68～80份、络合锑25～35份、硫磺1～3份和促进剂1～4份，本发明还公开了一种阻燃溴化丁基橡胶材料的制备方法，包括胶料混炼，混合、下片，停放和硫化四个工艺步骤，该种方法制备出的橡胶材料阻燃性好，能延缓着火，强度高，力学性能优异，耐磨性好，可适应长时间的摩擦而不会出现破损，且在混合过程中加入环保型的阻燃剂，进一步提高了其阻燃性能，制备工艺简单，易掌握。

Description

一种阻燃溴化丁基橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，具体涉及一种阻燃溴化丁基橡胶材料，还涉及一种阻燃溴化丁基橡胶材料的制备方法。
背景技术
由于橡胶等高分子材料质轻、耐水、耐潮、电绝缘性能优异、成型加工性优良，广泛用于航空、交通运输、建筑及家用电器工业。但由于绝大部分高分子材料均是碳氢化合物，易燃是它们的共性，往往由于过热及短路而导制火灾发生。因此在某种程度上影响了橡胶等高分子材料在电器工业上的进一步推广。因此解决橡胶等高分子材料的阻燃问题成为摆在当前应用高分子工业发展的重要问题。迫切需要开发橡胶用阻燃剂。阻燃剂是使聚合物不易着火或着火后使其燃烧变慢的一种工业助剂。在众多的阻燃剂产品中,溴系阻燃剂的市场规模及应用领域长期雄居各类阻燃剂之首,其优异的性价比是其它阻燃剂所无法匹敌的，申请号为CN201210007204.9公开了一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法，步骤为：A、形成Al(OH)3纳米粒子；B、将步骤A所得的纳米氢氧化铝粒子，放置在鼓风干燥箱内，烘干；所述的烘干是将氢氧化铝纳米粒子与硅烷偶联剂溶液的混合物先在150℃下烘干50min；C、在经过塑炼/密炼后的三元乙丙橡胶(EPDM)中，加入步骤B的氢氧化铝纳米粒子，还加入橡胶油、促进剂、硫化剂，在辊筒上反复混炼至均匀，薄通下片，即得EPDM橡胶混炼胶；D、将混炼好的EPDM阻燃橡胶放入模具中，冷压充模后进行首次硫化后再放在玻璃布上的鼓风干燥箱中进行二次硫化得无卤阻燃橡胶复合材料成品，但是该种阻燃橡胶材料耐腐蚀性、耐臭氧性和耐紫外线性较差，且力学性能比较低，耐磨性差。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种耐腐蚀性、耐臭氧性、耐紫外线性好，力学性能优异，耐磨性强的阻燃溴化丁基橡胶材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种阻燃溴化丁基橡胶材料，所述阻燃溴化丁基橡胶材料的化学成分配比包括溴化丁基橡胶85～95份、氯化聚乙烯8～12份、硬脂酸1～4份、氯化锌2～5份、氯化镁1～2份、防老剂1～3份、石蜡1～3份、阻燃剂HT 68～80份、络合锑25～35份、硫磺1～3份和促进剂1～4份。
优选的，所述阻燃溴化丁基橡胶材料的化学成分配比包括溴化丁基橡胶90份、氯化聚乙烯10份、硬脂酸2份、氯化锌3份、氯化镁1份、防老剂2份、石蜡2份、阻燃剂HT 76份、络合锑30份、硫磺1.5份和促进剂2.5份。
一种阻燃溴化丁基橡胶材料的制备方法，所述的制备工艺按照以下步骤进行，
(1)胶料混炼：将准备好的溴化丁基橡胶胶料送入开炼机上进行混炼，控制开炼机的辊温为35～45℃，混炼8～10min，包辊后加入氯化聚乙烯，并打2～3个三角包；
(2)混合、下片：待步骤(1)中氯化聚乙烯与胶料混合好后，加入硬脂酸、氯化锌、氯化镁、防老剂、石蜡、阻燃剂HT、络合锑、硫磺和促进剂，打3～5个三角包，混合均匀后下片；
(3)停放：将步骤(2)中下片后的混炼胶置于室温下停放23～25h；
(4)硫化：待步骤(3)中混炼胶停放结束后将其放入平板硫化机上硫化，控制硫化温度为145～160℃，控制硫化时间为28～36min，硫化完成后即可制得产品。
优选的，所述步骤(2)在混合过程中还需加入8～12份环保阻燃剂。
优选的，所述环保阻燃剂为强威粉、氢氧化镁、硼酸锌或者氢氧化铝，
优选的，所述步骤(4)中所用的平板硫化机为45t液压平板硫化机。
采用本发明的技术方案，采用溴化丁基橡胶作为基体材料，其具有低透气性以及良好的耐腐蚀、耐臭氧和耐紫外线等性能，溴化丁基橡胶不仅保持了丁基橡胶的原有特性，而且提高了硫化反应的活性，与不饱和橡胶的相容性改善，自粘性、互粘性及共交联能力提高，在制备过程中通过严格控制各个反应元素的添加量，制备出的橡胶材料阻燃性好，能延缓着火，自行降低火焰燃烧速度，离开外部火焰后能迅速自行熄灭，强度高，力学性能优异，耐磨性好，可适应长时间的摩擦而不会出现破损，且在混合过程中加入环保型的阻燃剂，进一步提高了其阻燃性能，制备工艺简单，易掌握。
具体实施方式
实施例1：
一种阻燃溴化丁基橡胶材料及其制备方法，所述阻燃溴化丁基橡胶材料的化学成分配比包括溴化丁基橡胶88份、氯化聚乙烯9份、硬脂酸2份、氯化锌2份、氯化镁2份、防老剂2份、石蜡3份、阻燃剂HT 74份、络合锑32份、硫磺2份和促进剂2份。
一种阻燃溴化丁基橡胶材料的制备方法，所述的制备工艺按照以下步骤进行，
(1)胶料混炼：将准备好的溴化丁基橡胶胶料送入开炼机上进行混炼，控制开炼机的辊温为35℃，混炼8min，包辊后加入氯化聚乙烯，并打2个三角包；
(2)混合、下片：待步骤(1)中氯化聚乙烯与胶料混合好后，加入硬脂酸、氯化锌、氯化镁、防老剂、石蜡、阻燃剂HT、络合锑、硫磺和促进剂，同时还需加入8份环保阻燃剂硼酸锌，打3个三角包，混合均匀后下片；
(3)停放：将步骤(2)中下片后的混炼胶置于室温下停放23h；
(4)硫化：待步骤(3)中混炼胶停放结束后将其放入45t液压平板硫化机上硫化，控制硫化温度为146℃，控制硫化时间为28min，硫化完成后即可制得产品。
实施例2：其余与实施例1相同，不同之处在于所述阻燃溴化丁基橡胶材料的化学成分配比包括溴化丁基橡胶90份、氯化聚乙烯10份、硬脂酸2份、氯化锌3份、氯化镁1份、防老剂2份、石蜡2份、阻燃剂HT 76份、络合锑30份、硫磺1.5份和促进剂2.5份；所述步骤(1)中，控制辊温为38℃，混炼9min，打3个三角包；所述步骤(2)中，加入10份强威粉，打4个三角包；所述步骤(3)中，控制停放时间为24h；所述步骤(4)中，控制硫化温度为151℃，控制硫化时间为30min。
实施例3：其余与实施例1相同，不同之处在于所述阻燃溴化丁基橡胶材料的化学成分配比包括溴化丁基橡胶92份、氯化聚乙烯12份、硬脂酸1份、氯化锌2份、氯化镁2份、防老剂3份、石蜡3份、阻燃剂HT 77份、络合锑30份、硫磺2份和促进剂3份；所述步骤(1)中，控制辊温为40℃，混炼10min，打3个三角包；所述步骤(2)中，加入12份硼酸锌，打4个三角包；所述步骤(3)中，控制停放时间为25h；所述步骤(4)中，控制硫化温度为155℃，控制硫化时间为35min。
经过以上工艺步骤后，取出阻燃橡胶样品，待测：
由以上数据可知，制备出的阻燃橡胶样品拉伸强度达到了7.0MPa以上，拉伸强度高，拉断伸长率在860％以上，不易被拉断。力学性能好，阻燃级别为UL-94V-0，达到了最高级别，在防护性试验中表现良好，具有良好的抗化学介质渗透能力，且制备工艺简单，易操作。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种阻燃溴化丁基橡胶材料，其特征在于：所述阻燃溴化丁基橡胶材料的化学成分配比包括溴化丁基橡胶85～95份、氯化聚乙烯8～12份、硬脂酸1～4份、氯化锌2～5份、氯化镁1～2份、防老剂1～3份、石蜡1～3份、阻燃剂HT 68～80份、络合锑25～35份、硫磺1～3份和促进剂1～4份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃溴化丁基橡胶材料，其特征在于：所述阻燃溴化丁基橡胶材料的化学成分配比包括溴化丁基橡胶90份、氯化聚乙烯10份、硬脂酸2份、氯化锌3份、氯化镁1份、防老剂2份、石蜡2份、阻燃剂HT 76份、络合锑30份、硫磺1.5份和促进剂2.5份。
3. 一种根据权利要求1或2所述的阻燃溴化丁基橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的制备工艺按照以下步骤进行，
（1）胶料混炼：将准备好的溴化丁基橡胶胶料送入开炼机上进行混炼，控制开炼机的辊温为35～45℃，混炼8～10min，包辊后加入氯化聚乙烯，并打2～3个三角包；
（2）混合、下片：待步骤（1）中氯化聚乙烯与胶料混合好后，加入硬脂酸、氯化锌、氯化镁、防老剂、石蜡、阻燃剂HT、络合锑、硫磺和促进剂，打3～5个三角包，混合均匀后下片；
（3）停放：将步骤（2）中下片后的混炼胶置于室温下停放23～25h；
（4）硫化：待步骤（3）中混炼胶停放结束后将其放入平板硫化机上硫化，控制硫化温度为145～160℃，控制硫化时间为28～36min，硫化完成后即可制得产品。
4. 根据权利要求3所述的一种阻燃溴化丁基橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）在混合过程中还需加入8～12份环保阻燃剂。
5. 根据权利要求4所述的一种阻燃溴化丁基橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述环保阻燃剂为强威粉、氢氧化镁、硼酸锌或者氢氧化铝。
6. 根据权利要求3所述的一种阻燃溴化丁基橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中所用的平板硫化机为45t液压平板硫化机。
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