[发明专利]一种无卤阻燃橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤阻燃橡胶及其制备方法，属于橡胶制备技术领域。

背景技术

天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，由于天然橡胶质轻、耐水、耐潮、电绝缘性能优异、成型加工性优良，目前已被广泛用于航空、交通运输、建筑及家用电器工业。但由于天然橡胶，极易燃烧，往往由于过热及短路而导制火灾发生，并且会在燃烧过程中释放大量黑烟。这因此在某种程度上影响了天然橡胶材料在电器工业上的进一步推广。因此，解决橡胶材料的阻燃问题成为摆在当前应用高分子工业发展的重要问题。

目前添加各类阻燃剂是对橡胶材料进行阻燃改性的主要手段。其中，卤系阻燃剂是应用量最大的一类传统阻燃剂，具有添加量小的特点，但其燃烧时产生大量烟雾、毒性物质和强腐蚀性物质而危害环境及人类健康，且传统阻燃剂的阻燃效果不佳。此外，由于在天然橡胶制备过程中采用阻燃剂预处理这一过程过于复杂，往往导致生产效率低下。

因此，阻燃效果好、低毒的无卤阻燃橡胶的研制和使用已成为阻燃材料研究和发展的主要方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前天然橡胶易燃烧，而添加的阻燃剂预处理过于复杂、阻燃效果不佳的问题，本发明提供了一种无卤阻燃橡胶及其制备方法。

为解决技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种无卤阻燃橡胶，包括天然橡胶、氧化锌、蒙脱土、硬脂酸、过氧化二异丙苯、促进剂CZ、抗老化剂RD，其特征在于，所述蒙脱土为三维互锁结构层状改性蒙脱土。

所述原料的重量份为65～70份天然橡胶，2～4份氧化锌，15～25份蒙脱土，1～2份硬脂酸，1～2份过氧化二异丙苯，0.5～0.8份促进剂CZ，0.3～0.5份抗老化剂RD。

所述三维互锁结构层状改性蒙脱土为50～60份铝基蒙脱土，20～22份十六烷基三甲基溴化铵，8～10份硝酸镁，1～2份硝酸铝和3～5份改性聚磷酸铵，在70～80℃下保温反应1～2h后离心分离、干燥粉碎制得。

所述铝基蒙脱土为8～10份三氯化铝与50～60份钠基蒙脱土超声分散在去离子水中后静置1～2h过滤、洗涤、干燥、粉碎、过筛制得。

所述改性聚磷酸铵为经硅烷偶联剂KH-550改性的低聚合度聚磷酸铵。

一种无卤阻燃橡胶的制备方法，具体步骤为：

S1.配置原料；

S2.将原料加入混炼机中混炼8～10min，得混炼胶料；

S3.将混炼胶料置于平板硫化机上，在170～180℃下，压力为10～12MPa，进行一次硫化15～20min，再转入鼓风干燥箱中，在200～210℃下二次硫化3～4h，得无卤阻燃橡胶。

本发明的有益技术效果是：

本发明利用硅烷偶联剂的羟基与聚磷酸铵表面的羟基反应改性，制得阻燃效果好的改性聚磷酸铵，再以钠基蒙脱土为原料，并与铝离子进行离子交换，再将镁铝与改性聚磷酸铵插入蒙脱土层间，制备层层组装的具有三维互锁结构的层状改性蒙脱土，最后与天然橡胶，氧化锌等混炼硫化，即可制得无卤阻燃橡胶，本发明利用三维互锁结构层状改性蒙脱土阻断可燃气体和氧气的运输及燃烧产物逃离的作用，从而赋予天然橡胶优异的阻燃性能，且可在燃烧过程中起到减少热量释放。

具体实施方式