CN111925600A - 一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条及其生产方法,本发明的三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条,通过气相阻燃机理、凝聚相阻燃机理、中断热交换机理三种阻燃机理对材料的燃烧实现阻燃;防老化剂的应用,使得三元乙丙胶料最大程度保持分子交联键的固有耐热性,从而增大活性自由基的形成难度,所得到的三元乙丙橡胶制品的耐氧化老化的性能得到最大程度发挥;可膨胀石墨作为一种膨胀型阻燃剂,添加到橡胶制品中,使得橡胶制品在遇到高温时在膨胀石墨的作用下更具有抗破坏能力以及较高的膨胀率,达到更好的阻燃目的。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶密封材料技术领域,特别涉及一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条及其生产方法。
背景技术
三元乙丙橡胶由于是第三单体二烯烃的引入,增加了分子链结构的不饱和性,从而实现了硫磺硫化,极大地扩大了乙丙橡胶的应用范围。三元乙丙是密度较低的一种橡胶,三元乙丙橡胶的相对密度为0.860~0.870,意味着三元乙丙橡胶比其他橡胶有更大的填充性,有利于降低制品的材料成本。市面上大多数合成橡胶都是可燃或者易燃的,和其他易燃高分子材料一样,提高橡胶的阻燃性是橡胶以及橡胶制品在应用上的日益迫切的要求。
由于橡胶与各种添加剂之间具有比塑料更好的相容性,因此添加各类阻燃剂和各类阻燃填料对橡胶进行阻燃改性仍是目前橡胶阻燃化的主要手段。膨胀型阻燃剂利用在材料表面上产生的积炭作用,阻止了材料的进一步燃烧,从而限制了热量释放速度,使热量、毒性气体量及腐蚀性气体量减到最小的程度。
可膨胀石墨作为一种膨胀型阻燃剂应用于橡胶密封条生产中,在膨胀过程中会吸收大量的热量,低烟、无毒、高性能,并且对环境友好,使用可膨胀石墨使得三元乙丙橡胶密封条更具可塑性、延展性、密封性更好,并有效防止火灾蔓延扩大。
然而,现有的三元乙丙密封条添加单一类型的阻燃剂效果并不号,无法满足生产需要,因此迫切需要有效地提高密封条在高温遇火时的膨胀阻燃性,达到防火阻燃的良好效果。
发明内容
本发明目的在于提供一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条,其具有耐老化性、耐候性、拉伸强度高、延伸性好、回弹性好、良好的耐高低温性能、阻燃性好等优点,不仅满足了对密封条的基本性能要求,并且生产工艺简单,有效地提高了密封条在高温遇火时的膨胀阻燃性,达到防火阻燃的良好效果。
为实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条,其原料以及质量份数为:
作为优选,所述阻燃剂的组分及含量为:氢氧化铝40%,硼酸锌25%,三氧化二锑25%,含溴阻燃剂10%。
作为优选,所述促进剂的组分及含量为:2-硫醇基苯并噻唑30%,二丁基二硫代氨基甲酸锌30%,四硫化双戊撑秋兰姆20%,二丁基二硫代氨基甲酸锌10%,二甲基二硫代氨基甲酸锌10%,二乙基二硫代氨基甲酸锌10%。
作为优选,所述防老剂组合及含量为:苯乙烯化苯酚40%,2-巯基苯并咪唑40%,2-巯基甲苯并咪唑20%。
本发明的另一目的在于提供一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条的生产方法,包括以下步骤:
(1)配料:按照上述配方分别称量主料以及辅料的重量。
(2)密炼:将称重好的主料放进密炼机进行密炼,调节密炼机压力为1.0-1.2MPa,密炼时间为15分钟,待密炼胶温度达到170℃时排胶。
(3)过滤:把前述密炼得到的密炼胶放入滤胶机过滤,将密炼胶中的杂质过滤出来,过滤时间为6-7分钟。
(4)混炼:将过滤后的密炼胶静置冷却,待冷却过后,存放24小时以上。在密炼机内添加辅料,密炼机温度在50-60℃之间,混炼1.5-2分钟后排胶。
(5)压片:在开炼机上将密炼胶压片冷却,其中辊间间隙为9mm,片材厚度10mm-12mm、宽度100mm-120mm。
(6)挤出:挤出机的螺杆温度设定为40℃,进料区温度50℃,二区温度为60℃,三区温度为60℃,机头温度为60℃,挤出速度为10-50转/分,按设计模具出产品。
(7)硫化:采用微波加热或热风的方式,硫化温度设定为160-180℃,长时间低温硫化。
(8)冷却:将硫化好的产品经冷水槽进行冷却。
(9)牵引、打盘、包装,得到成品。
其中,步骤(1)的主料为:三元乙丙原胶;阻燃剂;石蜡油;白炭黑;钙粉;氧化锌、PEG-4000、硬脂酸。辅料为:石墨;促进剂;硫磺;防老化剂;二硫代二吗啉。
采用上述技术方案的有效性有如下几点:
(1)复合阻燃体系的应用,通过气相阻燃机理、凝聚相阻燃机理、中断热交换机理三种阻燃机理对材料的燃烧实现阻燃。将氢氧化铝、硼酸锌、三氧化二锑等环保型阻燃剂与其他填充剂在混炼机上充分混炼而使之均匀分布,多种阻燃剂的协同作用,提高了阻燃剂的利用率,获得阻燃性良好的三元乙丙橡胶制品。
(2)防老化剂的应用,使得三元乙丙胶料最大程度保持分子交联键的固有耐热性,从而增大活性自由基的形成难度,所得到的三元乙丙橡胶制品的耐氧化老化的性能得到最大程度发挥。
(3)可膨胀石墨作为一种膨胀型阻燃剂,添加到橡胶制品中,使得橡胶制品在遇到高温时在膨胀石墨的作用下更具有抗破坏能力以及较高的膨胀率,达到更好的阻燃目的。
具体实施方式
实施例1:
一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条,其原料以及质量份数为:
上述三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条的生产方法,包括以下步骤:
(1)配料:按照上述配方分别称量主料以及辅料的重量。
(2)密炼:将称重好的主料放进密炼机进行密炼,调节密炼机压力为1MPa,密炼时间为15分钟,待密炼胶温度达到170℃时排胶。
(3)过滤:把前述密炼得到的密炼胶放入滤胶机过滤,将密炼胶中的杂质过滤出来,过滤时间为6分钟。
(4)混炼:将过滤后的密炼胶静置冷却,待冷却过后,存放24小时以上。在密炼机内添加辅料,密炼机温度50℃,混炼1.5分钟后排胶。
(5)压片:在开炼机上将密炼胶压片冷却,其中辊间间隙为9mm,片材厚度10mm、宽度100mm。
(6)挤出:挤出机的螺杆温度设定为40℃,进料区温度50℃,二区温度为60℃,三区温度为60℃,机头温度为60℃,挤出速度为30转/分,按设计模具出产品。
(7)硫化:采用微波加热或热风的方式,硫化温度设定为180℃,长时间低温硫化。
(8)冷却:将硫化好的产品经冷水槽进行冷却。
(9)牵引、打盘、包装,得到成品。
实施例2:
一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条,其原料以及质量份数为:
上述三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条的生产方法,包括以下步骤:
(1)配料:按照上述配方分别称量主料以及辅料的重量。
(2)密炼:将称重好的主料放进密炼机进行密炼,调节密炼机压力为1.2MPa,密炼时间为15分钟,待密炼胶温度达到170℃时排胶。
(3)过滤:把前述密炼得到的密炼胶放入滤胶机过滤,将密炼胶中的杂质过滤出来,过滤时间为7分钟。
(4)混炼:将过滤后的密炼胶静置冷却,待冷却过后,存放24小时以上。在密炼机内添加辅料,密炼机温度60℃,混炼2分钟后排胶。
(5)压片:在开炼机上将密炼胶压片冷却,其中辊间间隙为9mm,片材厚度12mm、宽度120mm。
(6)挤出:挤出机的螺杆温度设定为40℃,进料区温度50℃,二区温度为60℃,三区温度为60℃,机头温度为60℃,挤出速度为40转/分,按设计模具出产品。
(7)硫化:采用微波加热或热风的方式,硫化温度设定为160℃,长时间低温硫化。
(8)冷却:将硫化好的产品经冷水槽进行冷却。
(9)牵引、打盘、包装,得到成品。
实施例3:
一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条,其原料以及质量份数为:
上述三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条的生产方法,包括以下步骤:
(1)配料:按照上述配方分别称量主料以及辅料的重量。
(2)密炼:将称重好的主料放进密炼机进行密炼,调节密炼机压力为1.2MPa,密炼时间为15分钟,待密炼胶温度达到170℃时排胶。
(3)过滤:把前述密炼得到的密炼胶放入滤胶机过滤,将密炼胶中的杂质过滤出来,过滤时间为7分钟。
(4)混炼:将过滤后的密炼胶静置冷却,待冷却过后,存放24小时以上。在密炼机内添加辅料,密炼机温度60℃,混炼2分钟后排胶。
(5)压片:在开炼机上将密炼胶压片冷却,其中辊间间隙为9mm,片材厚度11mm、宽度110mm。
(6)挤出:挤出机的螺杆温度设定为40℃,进料区温度50℃,二区温度为60℃,三区温度为60℃,机头温度为60℃,挤出速度为50转/分,按设计模具出产品。
(7)硫化:采用微波加热或热风的方式,硫化温度设定为170℃,长时间低温硫化。
(8)冷却:将硫化好的产品经冷水槽进行冷却。
(9)牵引、打盘、包装,得到成品。
各实施例所制密封条的性能参数见下表1
表1各实施例密封条的性能参数
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
5.根据权利要求1所述的一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条,其特征在于,所述阻燃剂的组分及含量为:氢氧化铝40%,硼酸锌25%,三氧化二锑25%,含溴阻燃剂10%。
6.根据权利要求1所述的一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条,其特征在于,所述促进剂的组分及含量为:2-硫醇基苯并噻唑30%,二丁基二硫代氨基甲酸锌30%,四硫化双戊撑秋兰姆20%,二丁基二硫代氨基甲酸锌10%,二甲基二硫代氨基甲酸锌10%,二乙基二硫代氨基甲酸锌10%。
7.根据权利要求1所述的一种三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条,其特征在于,所述防老剂组合及含量为:苯乙烯化苯酚40%,2-巯基苯并咪唑40%,2-巯基甲苯并咪唑20%。
8.一种制备如权利要求1-7任一权利要求所述的三元乙丙阻燃遇火膨胀密封条的生产方法,包括以下步骤:
(1)配料:按照上述配方分别称量主料以及辅料的重量;
(2)密炼:将称重好的主料放进密炼机进行密炼,调节密炼机压力为1.0-1.2MPa,密炼时间为15分钟,待密炼胶温度达到170℃时排胶;
(3)过滤:把前述密炼得到的密炼胶放入滤胶机过滤,将密炼胶中的杂质过滤出来,过滤时间为6-7分钟;
(4)混炼:将过滤后的密炼胶静置冷却,待冷却过后,存放24小时以上;在密炼机内添加辅料,密炼机温度在50-60℃之间,混炼1.5-2分钟后排胶;
(5)压片:在开炼机上将密炼胶压片冷却,其中辊间间隙为9mm,片材厚度10mm-12mm、宽度100mm-120mm;
(6)挤出:挤出机的螺杆温度设定为40℃,进料区温度50℃,二区温度为60℃,三区温度为60℃,机头温度为60℃,挤出速度为10-50转/分,按设计模具出产品;
(7)硫化:采用微波加热或热风的方式,硫化温度设定为160-180℃,长时间低温硫化;
(8)冷却:将硫化好的产品经冷水槽进行冷却;
(9)牵引、打盘、包装,得到成品。
9.根据权利要求8所述的生产方法,其特征在于,步骤(1)的主料为:三元乙丙原胶;阻燃剂;石蜡油;白炭黑;钙粉;氧化锌、PEG-4000、硬脂酸;辅料为:石墨;促进剂;硫磺;防老化剂;二硫代二吗啉。
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