[发明专利]一种环保型阻燃丁腈橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种丁腈橡胶材料，尤其涉及一种环保型阻燃丁腈橡胶材料及其制备方法。

背景技术

丁腈橡胶，由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶。是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶。丁腈橡胶中丙烯腈含量(％)有42～46、36～41、31～35、25～30、18～24等五种。丙烯腈含量越多，耐油性越好，但耐寒性则相应下降。它可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能，广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。但由于丁腈橡胶在空气中易燃，其应用收到了很大程度上的限制。

氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。氢氧化铝作为阻燃剂，不仅能阻燃，防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，而且在橡胶中分散均匀，加工性能好，具有良好的阻燃作用，尤其可以满足国内电线、电缆的无卤阻燃的要求。因此，获得较广泛的应用，使用量也在逐年增加。使用范围：热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。

磷酸三聚氰胺MP-200，为白色细粉末，不吸湿，且不可燃，磷酸三聚氰胺含量≥98％，磷酸含量≥41％，水含量≤0.5％，粒径≤50μm。同普通磷酸三聚氰胺相比：显著提高了阻燃剂的热分解温度，增加了阻燃剂与聚合物的相容性；增加粉体流动性；提高在燃烧时的膨胀性。适用于PP、PE、EVA等塑料的阻燃及橡胶、热熔胶、油漆、膨胀型防火涂料等的阻燃防火。

黄土，粒径在0.005～0.05毫米之间，物理性质表现为疏松、多孔隙，极易渗水。黄土颗粒之间结合不紧，孔隙度一般在40％～50％。典型的黄土未黄灰色或棕黄色的尘土和粉沙细粒组成，质地均一，我国的黄土的分布，西起甘肃祁连山脉的东端，东至山西、河南、河北交接处的太行山脉，南抵陕西秦岭，北到长城，包括陕西、陕西、宁夏、甘肃、青海等五个省区的220多个县市，面积达54万平方公里，占全国土地面积的百分之六十。黄土的矿物成分有碎屑矿物、粘土矿物及自生矿物3类。碎屑矿物主要是石英、长石和云母，占碎屑矿物的80％，其次有辉石、角闪石、绿帘石、绿泥石、磁铁矿等；此外，黄土中碳酸盐矿物含量较多，主要是方解石。粘土矿物主要是伊利石、蒙脱石、高岭石、针铁矿、含水赤铁矿等。黄土的化学成分以SiO₂占优势，其次为Al₂O₃、CaO，再次为Fe₂O₃、MgO、K₂O、Na₂O、FeO、TiO₂和MnO等。由于黄土中含有很多的阻燃元素，而且具有无毒、不挥发、价格低廉、抑烟和降低有毒气体的功能，因此用黄土做阻燃剂是有一定的可取性的。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃效果好，成本低，无环境污染的环保型阻燃丁腈橡胶材料。

本发明环保型阻燃丁腈橡胶材料，是由丁腈橡胶与阻燃剂以1∶0.1～1∶5的质量比混炼而成，其中阻燃剂为粉碎到100～3000目的黄土与氢氧化铝或/和磷酸三聚氰胺复配而得的复合阻燃剂。

当阻燃剂由黄土粉体与氢氧化铝或磷酸三聚氰胺复配时，二者以1∶0.1～1∶10的质量比进行复配。

当阻燃剂由黄土粉体与氢氧化铝、磷酸三聚氰胺进行复配时，三者以1∶0.1∶0.1～1∶10∶10的质量比进行复配。

本发明环保型阻燃丁腈橡胶材料的制备方法，由丁腈橡胶与阻燃剂以机械参混、密炼的方式混炼而成。一般是先将黄土粉体与氢氧化铝或/和磷酸三聚氰胺以机械掺混的方式混合后制得黄土复合阻燃剂，然后将黄土复合阻燃剂与丁腈橡胶以以机械参混、密炼的方式进行混炼。也可以将丁腈橡胶分别与黄土粉体、氢氧化铝和磷酸三聚氰胺进行混炼，得到单组分填充的胶料，然后将单组分填充的胶料进行复合混炼。