[发明专利]环保型耐高低温耐油阻燃纳米复合热塑性弹性体及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米复合热塑性弹性体及其制备工艺，该弹性体可用于阻燃耐油耐热的软电线，弹性体电缆，耐油重型软线，移动电缆等的护套，亦可用于鞋靴，油管等。

背景技术

阻燃电线电缆、消防等人员的鞋靴等常常在恶劣的环境条件中使用，如在高温、强烈的紫外线照射、高臭氧浓度、化学腐蚀、油污等条件下使用。苛刻的使用环境会导致电缆绝缘层和护套层、鞋靴等融化分解容易引起线路短路、火灾或人员的伤亡。丁腈橡胶（NBR）作为丁二烯与丙烯腈的共聚型橡胶，具有优异的耐油耐老化及耐磨等优点，NBR分子中存在极性基团，与聚氯乙烯（PVC）的相容性良好，二者共混改性制得的热塑性弹性体具有优良的伸长率、耐磨性、抗油性和抗张强度，且可以减少PVC中增塑剂，可制备电缆护套、压延薄膜和板材、鞋类、密封圈和门窗条、软管等。

传统的NBR/PVC共混体系一般非阻燃，只能耐温70℃～90℃，不能满足105℃下的长期高温浸泡性能要求。传统用于热塑性弹性体的环保型阻燃体系要达到阻燃等级要求，需要加入的阻燃剂含量很大，劣化了材料的力学性能。NBR/PVC共混体系一般需要加40重量份以上的补强剂炭黑，为使性能更优还会优选半交联的粉末丁腈橡胶。半交联的粉末丁腈橡胶主要原料是丁二烯和丙烯腈单体及助剂如聚合助剂、隔离剂等，其产量有限，技术门槛高，价格也处于相对高位。NBR/PVC共混体系制备工艺一般是将PVC和NBR进行简单混合，然后挤出造粒，没有混炼胶过程，而且大多以PVC组分为主，橡胶组分主要用作抗冲改性剂，添加比例一般在10～30wt%，否则物理机械性能将大幅下降；如果橡胶组分为主，则需要对其进行动态硫化，制备成热塑性弹性体，为保证性能，橡胶组分一般不超过50wt%。

相关制备技术已发表的中国专利有CN101353451A一种耐油耐低温橡胶组合物、CN102050971A一种电线电缆用阻燃热固性丁腈聚氯乙烯橡胶及其制备、CN103073757环保型耐低凝固点柴油的丁腈橡胶及其制备方法、CN103059467A一种高耐油环保PVC改性材料及其制备方法和CN101671450A一种耐油、耐低温热塑性弹性体及生产方法等。

中国专利ZL201110392602.2环保型耐高低温耐油耐磨阻燃橡塑组合物发明了一种NBR/PVC/聚酰胺（PA）复合体系，该体系中NBR含量相对较低，并且PA吸水率高，是结晶性高聚物，与无定型的PVC相容性不好，影响了复合物的回弹性、力学机械性能、电性能、耐温耐油耐磨等性能，该体系也没有对NBR/PVC/聚酰胺（PA）复合体系进一步进行动态硫化，影响了产物的最终性能。

发明内容

为了克服背景技术中所存在的缺陷，本发明提供一种环保型耐高低温耐油阻燃纳米复合热塑性弹性体，该弹性体产品具有良好的耐高低温耐油耐磨并阻燃的综合性能。

本发明的另一目的是提供一种环保型耐高低温耐油阻燃纳米复合热塑性弹性体的制备工艺。

实现本发明目的的技术解决方案是：

一种环保型耐高低温耐油阻燃纳米复合热塑性弹性体，该弹性体由以下重量份的组分制得：丁腈橡胶纳米复合粉粒60～75份，PVC预塑粉25～40份，改性剂三元共聚物ABS10～15份，第一阻燃剂10～15份，第二阻燃剂5.0～10份，活化剂0.8～1.2份，硫化剂0.2～0.4份，防老剂0.8～1.2份，促进剂0.5～1.0份，紫外线吸收剂0.3～0.5份，加工助剂1.0～2.0份。

一种环保型耐高低温耐油阻燃纳米复合热塑性弹性体的制备工艺，其包括工艺步骤为：

1）制备半交联NBR纳米复合粉粒

按重量比称取NBR100份、活化剂0.8～1.2份、硫化剂0.2～0.4份、防老剂0.8～1.2份、促进剂0.5～1.0份、有机改性蒙脱土8～12份，投入密炼机中进行混炼剪切破碎，出料后加入隔离剂PVC树脂，制得含有有机改性蒙脱土的半交联NBR纳米复合粉粒；

2）制备PVC预塑粉

按重量比称取的PVC树脂100份，加入高速搅拌机中，加入增塑剂10～18份、稳定剂2.0～8.0份，抗氧剂0.3～0.6份，经捏合、冷混后出料待用；

3）制备NBR/PVC纳米复合热塑性弹性体