[发明专利]一种膨胀型无卤阻燃剂、无卤阻燃三元乙丙橡胶组合物和无卤阻燃三元乙丙橡胶及其应用

说明书

本发明涉及阻燃剂领域，具体地，涉及一种膨胀型无卤阻燃剂、一种含有该膨胀型无卤阻燃剂的无卤阻燃三元乙丙橡胶组合物，以及由该无卤阻燃三元乙丙组合物混炼和硫化得到的无卤阻燃三元乙丙橡胶橡胶及其应用。所述膨胀型无卤阻燃剂含有相互混合的三聚氰胺氰尿酸盐以及二乙基次膦酸铝和/或氢氧化铝。本发明的膨胀型无卤阻燃剂具有较好的阻燃性能，并且制得的无卤阻燃三元乙丙橡胶具有较高的断裂伸长率。

技术领域

本发明涉及阻燃剂领域，具体地，涉及一种膨胀型无卤阻燃剂、一种含有该膨胀型无卤阻燃剂的无卤阻燃三元乙丙橡胶组合物，以及由该无卤阻燃三元乙丙组合物混炼和硫化得到的无卤阻燃三元乙丙橡胶橡胶及其应用。

背景技术

三元乙丙橡胶(EPDM)是乙烯-丙烯-非共轭二烯共聚物，具有良好的耐候性、电绝缘性、耐臭氧性和耐化学药品等性能，而EPDM的阻燃改性旨在克服EPDM的易燃性，提高其应用的安全性。目前商品化的阻燃EPDM材料主要采用溴-氧化锑的阻燃体系，但含卤阻燃剂由于燃烧过程会产生有毒有害的腐蚀性气体，正逐渐被新的环保法规所摒弃，因此近来无卤阻燃EPDM的研究广受关注。

目前无卤阻燃EPDM材料大多采用添加环保型的氢氧化镁、氢氧化铝或同其它配合剂协同使用。由于氢氧化物阻燃效率低，相对于100重量份的EPDM，氢氧化镁填充量高达200重量份才能使EPDM达到FV-0阻燃级别，此时，EPDM的物理性能尤其是断裂伸长率变得很差。文献(张琦等，纳米氢氧化镁橡胶复合材料的性能研究；橡胶工业，2004，第51卷：14～19页)报道了纳米氢氧化镁填充EPDM，其添加量为150重量份时氧指数可达到30％，但断裂伸长率也只有164％。为降低阻燃剂添加量，提高其阻燃效率，有研究添加少量硼酸锌作协效剂，如130重量份氢氧化镁中添加10重量份硼酸锌，105重量份氢氧化铝中添加25重量份硼酸锌，阻燃EPDM都可达到FV-0，但此时阻燃剂添加总量依然较大；加入少量红磷可明显降低氢氧化物添加量，但红磷的颜色限制了制品的使用范围。专利CN101928431A公布了一种无卤阻燃三元乙丙橡胶材料，该材料由膨胀型无卤阻燃剂、三元乙丙橡胶/蒙脱土纳米复合材料和部分磷酸酯混合制成，其中所述膨胀型无卤阻燃剂选自以聚磷酸胺为主的三源匹配膨胀体系或者是选自集酸源、碳源和气源为一体的大分子结构体系；该无卤阻燃三元乙丙橡胶材料具备了良好的阻燃性，能够达到FV-0级水平，但是其断裂伸长率也只有200％左右。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的无卤阻燃剂用量太大、阻燃性能不够好和/或制成的橡胶断裂伸长率较低的问题，提供一种膨胀型无卤阻燃剂、一种含有该膨胀型无卤阻燃剂的无卤阻燃三元乙丙橡胶组合物，以及由该无卤阻燃三元乙丙组合物混炼和硫化得到的无卤阻燃三元乙丙橡胶橡胶及其应用。本发明的膨胀型无卤阻燃剂具有较好的阻燃性能，并且制得的无卤阻燃三元乙丙橡胶具有较高的断裂伸长率。

本发明提供了一种膨胀型无卤阻燃剂，该膨胀型无卤阻燃剂含有相互混合的三聚氰胺氰尿酸盐以及二乙基次膦酸铝和/或氢氧化铝。

本发明还提供了一种无卤阻燃三元乙丙橡胶组合物，该无卤阻燃三元乙丙橡胶组合物含有三元乙丙橡胶生胶和前述的膨胀型无卤阻燃剂。

本发明另外提供了一种无卤阻燃三元乙丙橡胶，该无卤阻燃三元乙丙橡胶由本发明的无卤阻燃三元乙丙橡胶组合物通过混炼和硫化得到。

本发明还提供了本发明的无卤阻燃三元乙丙橡胶在电线、电缆和汽车中的应用。

为了能够同时提高阻燃性能和断裂伸长率，本发明的发明人做了大量的探索和研究，并在试验的过程中意外发现通过将三聚氰胺氰尿酸盐与二乙基次膦酸铝和/或氢氧化铝的配合作用能够实现很好的阻燃效果，并且将该混合物作为阻燃剂加入橡胶制备工艺中所制得的橡胶仍然具有很好的机械性能尤其是断裂伸长率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式