[发明专利]一种高含油热塑性弹性体SEBS阻燃复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体，具体是指一种高含油热塑性弹性体SEBS阻燃复合材料。

背景技术

热塑性弹性体(简称TPR或TPE)材料是一种很有前景的弹性材料，它具有橡胶的弹性，同时具有塑料的易加工性，并且可以反复循环使用，也可以填充大量的白油来降低生产成本。SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物热塑性弹性体。SEBS材料由于不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性和耐老化性。但是高含油热塑性弹性体SEBS材料最大的缺点就是易燃烧，安全性差，这限制了高含油热塑性弹性体SEBS材料的应用领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃性能好的高含油热塑性弹性体SEBS阻燃复合材料。

本发明是通过以下方式实现的：一种高含油热塑性弹性体SEBS阻燃复合材料，其原料的重量份数为：80-200份SEBS，100-300份白油、5-40份氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种、70-125份APP和10-40份IPPP中的至少一种。

所述原料中还包括重量份数为5-40份的十溴二苯乙烷

所述原料中还包括重量份数为2-20份二氧化硅。

所述原料的重量份数为：100-180份SEBS，150-250份白油、5-40份氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种、70-125份APP和10-40份IPPP中的至少一种。

本发明的另一个目的是提供上述高含油热塑性弹性体SEBS阻燃复合材料的制备方法。

将重量份数为80-200份的SEBS和重量份数为100-300份的白油搅拌混合均匀后得到高含油热塑性弹性体，再与重量份数为5-40份的氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种、重量份数为70-125份APP和10-40份IPPP中的至少一种进行复配，将上述复配混合物挤出并制成片材，即得到所述高含油热塑性弹性体SEBS阻燃复合材料。

所述复配混合物通过双螺杆塑料挤出机挤出。

所述复配混合物中还包括重量份数为5-40份的十溴二苯乙烷。

所述复配混合物中还包括重量份数为2-20份的二氧化硅。

本发明中使用的阻燃剂阻燃反应机理如下：

APP和IPPP的阻燃反应机理：

APP是指聚合度大于1500的聚合磷酸铵，IPPP是指磷酸三异丙基苯酯，它们都是有机磷系列阻燃剂，温度较低时会发生剧烈的分解，生成挥发性的PO·、PO₂·自由基和NH₃、H₂O不燃性气体。它们在气相中可以起到捕捉自由基和稀释可燃性气体的作用，为气相阻燃机理。同时，APP和IPPP在温度较高时发生剧烈的化学反应，此时生成的多聚磷酸和磷酸类化合物使聚合物大量酯化、脱水、炭化，在氧、热的作用下初期形成的碳层发生氧化分解，主体碳骨架迅速分解，并发生交联成碳，一方面阻止聚合物进一步热解，另一方面阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。

十溴二苯乙烷的阻燃反应机理：

由于火焰中的高能自由基HO·可以与其他聚合物的热分解产物反应，HO·能够反应生成H·，H·又可使HO·再生，而HO·越多，燃烧过程中的反应热就越高。在高分子材料中加入阻燃剂十溴二苯乙烷，它在受热发生分解反应时生成Br^-，Br^-可以与树脂基体反应生成HBr，而HBr能与高活性的自由基HO.和H·反应，生成活性较低的Br·。由于减少了HO.和H·等高活性自由基，也就降低了燃烧释放出的反应热，因此可以使燃烧减缓或终止，起到阻燃的作用。而如果燃烧反应中生成较多的HBr，则HBr气体可以进一步稀释可燃气体，并覆盖在材料表面，阻隔可燃气体扩散进入燃烧空间，同时也阻止氧气扩散到可燃气体中，从而使塑料燃烧速度降低或自熄。

氢氧化铝的阻燃反应机理：

氢氧化铝的阻燃机理为：①氢氧化铝通过分解时吸热，来达到降低聚合物温度的目的；②氢氧化铝分解时释放的水蒸气可以稀释可燃性气体和氧气的浓度；③填充氢氧化铝可以使聚合物的浓度下降；④氢氧化铝分解生成的氧化铝覆盖在聚合物的表面，因此可以隔绝氧气，起到阻燃的作用。

氢氧化镁的阻燃反应机理：