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一種高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料及其制備方法與流程

文檔序號:12402156閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料,其特征在于,其原料按重量份包括:EPDM 100-300份、聚丙烯20-80份、熱塑性聚氨酯彈性體40-100份、SEBS 15-30份、有機磷酸酯25-40份、膨脹石墨2-20份、納米粘土5-15份、碳酸鈣1-15份、相容劑5-15份、硫化劑0.2-5份、活性鋅氧粉1-5份、抗氧劑1-3份、紫外線吸收劑1-3份、加工油20-100份、潤滑劑2-6份。

2.根據權利要求1所述的高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料,其特征在于,所述EPDM是由40-60wt%的第三單體為亞乙烯基降冰片烯的E型三元乙丙橡膠、10-30wt%的第三單體為雙環戊二烯的D型三元乙丙橡膠和20-40wt%的第三單體為1,4-己二烯的H型三元乙丙橡膠組成。

3.根據權利要求1或者2所述的高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料,其特征在于,所述聚丙烯是由20-35wt%的均聚聚丙烯和65-80wt%的無規聚丙烯共聚物組成;優選地,所述無規聚丙烯共聚物是由80-95wt%的丙烯單體和5-20wt%的具有2-12個碳原子的其它不飽和烯烴單體共聚形成。

4.根據權利要求1-3任一項所述的高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料,其特征在于,所述有機磷酸酯為殼聚糖改性磷酸酯,其制備方法包括:將甘油進行聚合反應得到聚合甘油后,加入三氯氧磷進行取代反應得到聚合甘油磷酸酯酰氯,再加入殼聚糖繼續進行取代反應后得到所述殼聚糖改性磷酸酯。

5.根據權利要求4所述的高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料,其特征在于,所述殼聚糖改性磷酸酯的制備方法包括:按重量份將甘油10份加熱至230-270℃,在氮氣保護的條件下,加入氫氧化鈉作為催化劑進行聚合反應,反應2-4h后冷卻至室溫,過濾,洗滌得到聚合甘油;將所述聚合甘油和三氯氧磷25-32份加入無水乙腈中攪拌均勻,在氮氣保護的條件下,升溫至50-60℃,加入無水三氯化鋁作為催化劑進行取代反應,反應1-2h后蒸餾去除溶劑,洗滌,干燥,得到聚合甘油磷酸酯酰氯;將所述聚合甘油磷酸酯酰氯加入甲磺酸中,再加入殼聚糖8-36份攪拌均勻,在氮氣保護的條件下,升溫至40-60℃進行取代反應,反應2-4h后過濾,洗滌,干燥,得到所述殼聚糖改性磷酸酯。

6.根據權利要求1-5任一項所述的高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料,其特征在于,所述納米粘土為蒙脫土、囊脫石、膨潤土、富鉻綠脫石、鋰蒙脫石、皂石、鋅蒙脫石、麥羥硅鈉石、水羥硅鈉石、硅鎂石、蛭石、高嶺土、水滑石中的一種或者多種的組合。

7.根據權利要求1-6任一項所述的高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料,其特征在于,所述相容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝SEBS、馬來酸酐接枝聚苯乙烯中的一種或者多種的組合。

8.根據權利要求1-7任一項所述的高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料,其特征在于,所述硫化劑是由硫化劑和硫化助劑組成;硫化劑為酚醛樹脂或過氧化物;當采用酚醛樹脂作為硫化劑時,硫化助劑為金屬鹵化物;當采用過氧化物作為硫化劑,硫化助劑為氰酸酯類、二乙烯苯類或丙烯酸酯類。

9.根據權利要求1-8任一項所述的高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料,其特征在于,所述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯;

優選地,所述紫外線吸收劑為2-(2′-羥基-3′,5′-雙(a,a-二甲基芐基)苯基)苯并三唑和/或2-(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯化苯并三唑;

優選地,所述加工油為石蠟油和/或環烷油;

優選地,所述潤滑劑為硅酮粉和/或乙烯基雙硬脂酰胺。

10.一種根據權利要求1-9任一項所述的高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料的制備方法,其特征在于,包括:將EPDM、熱塑性聚氨酯彈性體、SEBS、有機磷酸酯、膨脹石墨、納米粘土、碳酸鈣、相容劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、加工油和潤滑劑加入密煉機中密煉均勻,再送入單螺桿擠出機中擠出造粒,得到橡膠母粒;將所述橡膠母粒和聚丙烯、硫化劑、活性鋅氧粉加入高混機中混合20-30min,再轉移至雙螺桿擠出機中塑煉,拉條,冷卻,切粒,得到所述高效環保阻燃熱塑性硫化橡膠材料,其中,螺桿長徑比為55-64,喂料轉速為30-80rpm,螺桿轉速為300-500rpm,加工溫度為160-250℃。

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