[发明专利]协效无卤阻燃剂及其应用和EPDM/PP热塑性弹性体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及热塑性弹性体材料生产技术领域，公开了协效无卤阻燃剂及其应用和EPDM/PP热塑性弹性体及其制备方法和应用，该协效无卤阻燃剂中含有氮磷阻燃剂和CeMnO₃钙钛矿型复合氧化物，且所述氮磷阻燃剂和所述CeMnO₃钙钛矿型复合氧化物的含量重量比为(10～300)：1。本发明提供的协效无卤阻燃剂具有较好的阻燃性能，并且制得的无卤阻燃TPV材料具有较高的拉伸强度。

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体材料生产技术领域，具体地，涉及一种协效无卤阻燃剂以及该协效无卤阻燃剂在EPDM/PP热塑性弹性体中的应用、一种EPDM/PP热塑性弹性体及其制备方法和该EPDM/PP热塑性弹性体在选自汽车、家电、电线电缆和建筑中的至少一个领域中的应用。

背景技术

EPDM/PP热塑性弹性体材料(EPDM/PP TPV)是最早走向市场的一类热塑性弹性体，具有良好的物理性能，并且可以采用热塑性塑料加工设备和工艺进行加工，广泛应用于家用电器、电线电缆、建筑、汽车等行业。

随着应用范围不断扩大，EPDM/PP TPV作为“第三代橡胶”逐渐取代传统橡胶，但因其易燃且放出大量烟气，从而限制了其应用范围。

目前，市场上主要的阻燃弹性体材料有两种，一是含卤阻燃体系形成的阻燃弹性体材料；另一种是无机填充阻燃体系形成的无卤阻燃弹性体材料。

上述两种材料存在的缺点是，含卤阻燃体系受到欧盟等环保组织的使用限制，从而大大限制了其使用量；无机填充无卤阻燃体系需填充大量的无机阻燃剂，阻燃弹性体材料的力学性能明显下降，而且存在析出的问题，应用推广也受到了很大的限制。

文献(刘翠娜等，无卤阻燃EPDM/PP TPV复合材料的性能研究；橡胶工业，2009，第5期：261～265页)报道了氢氧化铝和氢氧化镁与微胶囊红磷进行复配，并添加树脂，制备阻燃EPDM/PP TPV复合材料，其阻燃剂添加量为70份时阻燃等级可达到UL94V-0(3.2mm)，但拉伸强度只有5.95MPa，比未添加阻燃剂的EPDM/PP TPV复合材料有了较大幅度的降低。

CN102786742A公开了一种氮磷体系无卤阻燃TPV材料，该材料是由EPDM、PP、石蜡油、硫化剂先在混炼机中进行混炼，然后在双螺杆挤出机内进行动态硫化制成半成品粒子；半成品粒子中加入SEBS、氮磷阻燃剂、色母粒进行混合，最后通过水下切粒设备进行切粒制得。该材料阻燃等级可达到UL94V-0(3.0mm)，但其拉伸强度也只有4.5-5.5MPa。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的无卤阻燃剂用量太大或制成的TPV材料拉伸强度较低的问题，提供一种新的协效无卤阻燃剂及含有该无卤阻燃剂的EPDM/PP热塑性弹性体材料。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种协效无卤阻燃剂，该协效无卤阻燃剂中含有氮磷阻燃剂和CeMnO₃钙钛矿型复合氧化物，且所述氮磷阻燃剂和所述CeMnO₃钙钛矿型复合氧化物的含量重量比为(10～300)：1。

本发明的第二方面提供前述第一方面所述的协效无卤阻燃剂在EPDM/PP热塑性弹性体中的应用。

本发明的第三方面提供一种EPDM/PP热塑性弹性体，该EPDM/PP热塑性弹性体中含有EPDM、PP、软化剂、硫化剂、抗氧剂和协效无卤阻燃剂，所述协效无卤阻燃剂为本发明第一方面中所述的协效无卤阻燃剂。

本发明的第四方面提供一种制备前述第三方面所述的EPDM/PP热塑性弹性体的方法，该方法包括：先将含有EPDM、PP、软化剂、硫化剂和抗氧剂的组分A进行混炼；然后将第一混炼后的产物进行动态硫化以得到半成品粒子；接着将所述半成品粒子与含有协效无卤阻燃剂的组分B进行混合；并且将混合后得到的产物依次进行共混分散、切粒和干燥。