[发明专利]一种高效阻燃橡胶材料及其应用

说明书

本发明涉及阻燃橡胶材料技术领域，涉及到]C08L9/02的IPC技术领域，具体涉及到一种高效阻燃橡胶材料及其应用。其包括如下重量份的组分：丁腈橡胶82‑92份；卤化橡胶8～18份；无机填充剂30～50份；含磷阻燃剂15～25份；含氮衍生物10～22份；三氧化二锑8～12份；偶联剂1～6份；氧化锌5～10份；硫化剂1.5～3.5份；助剂4.5～10份；所述含磷阻燃剂包括磷酸三甲苯酯；所述助剂包括聚乙二醇。本发明的高效阻燃橡胶材料中通过含磷阻燃剂、含氮衍生物搭配使用，能够在固相和气相同时实现协同增效的阻燃效果，尤其是进一步再三氧化二锑与体系中的卤化橡胶组分之间的相互作用下，进一步改善橡胶材料的阻燃性，还提高了材料的力学强度和机械性能。

技术领域

本发明涉及阻燃橡胶材料技术领域，涉及到]C08L9/02的IPC技术领域，具体涉及到一种高效阻燃橡胶材料及其应用。

背景技术

橡胶是一般是有机高分子材料，包括如天然胶、三元乙丙橡胶、丁腈胶等，由于橡胶的性能优异，用途广泛，涉及到轮胎、鞋材和各类制品杂件等。其中丁腈橡胶由于分子侧链上含有大量的氰基极性基团，从而具有良好的耐油性、较好的耐高温性和耐磨性等特性。然而同样由于其结构特点，其氧指数较低，属于易燃材料。因此，在很多场合的橡胶材料需要加入阻燃剂，使之具备一定的阻燃性之后才得以应用。

由于环保问题，最高效的卤素阻燃剂被禁用，其他类型的阻燃剂如红磷、石墨类等，虽然阻燃效果较优，但是有颜色不利于产品调色。而其它阻燃剂，如氢氧化铝、氢氧化镁等阻燃效果一般，往往为了达到合适的阻燃效果，需要大量的添加，而其大量的加入会直接影响橡胶材料的弹性、拉伸变形率等性能。而针对特定场合的橡胶材料，如大厦的减震橡胶、特种鞋材等在保证其好的阻燃性的同时，必须保证其弹性、力学性能等特性。因此，开发一种环保且具有高效的阻燃效果，同时又能保证橡胶材料的力学性能是非常有意义的。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种高效阻燃橡胶材料，其包括如下重量份的组分：

所述含磷阻燃剂包括磷酸三甲苯酯；所述助剂包括聚乙二醇。

本发明中所述的丁腈橡胶是丙烯腈与丁二烯单体聚合而成的共聚物，其中可以通过调整丙烯腈与丁二烯单体的配比调控丁腈橡胶的分子结构以及理化性能。本发明中可以选用本领域技术人员所熟知的各类丁腈橡胶产品，例如丁腈橡胶NBR3965、N41等。

本发明中所述的卤化橡胶可以为卤化丁基橡胶、卤化合成橡胶等，包括但不限于氯化聚乙烯、氯化天然橡胶、氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶等。在一些优选的实施方式中，所述卤化橡胶为氯化丁基橡胶。本发明中对所述氯化丁基橡胶的具体来源不作特殊限定，可以选用市面上常规可商购的产品，包括但不限于CIIR1240、SN23等。可示例的，以所述橡胶基料(丁腈橡胶和卤化橡胶总和)为100重量份为计，所述氯化丁基橡胶的含量为8份、9份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份、15.5份、16份、16.5份、17份、17.5份、18份等。

本发明中所述无机填充剂是用于改善高效阻燃橡胶材料强度的组分，可以采用本领域技术人员所熟知的各类无机填充剂组分、包括但不限于碳酸钙、二氧化硅、炭黑、滑石粉、高岭土等。在一些优选的实施方式中，所述无机填充剂为白炭黑；进一步优选的，所述白炭黑的BET比表面积为160-230。本发明中对满足上述要求的白炭黑来源不作特殊限定，可以选用本领域可商购的白炭黑产品，例如白炭黑255等。

本发明中所述的含磷阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂，将其加入到本申请的橡胶材料体系中后，材料在燃烧时其中的含磷阻燃剂经过燃烧生成的偏磷酸聚合覆盖于塑料表面，形成一层玻璃状隔绝层，起到隔绝氧气和可燃物的作用，从而达到阻燃效果。本发明中所述的含磷阻燃剂包括磷酸三甲苯酯(1330-78-5)。