[发明专利]一种阻燃型全硫化聚烯烃热塑性弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体，具体来说，本发明涉及一种阻燃型全硫化聚烯烃热塑性弹性体，和这种阻燃型全硫化聚烯烃热塑性弹性体的制备方法。

背景技术

本申请人的中国专利“一种全硫化聚烯烃热塑性弹性体及其制备方法”(ZL01110734.0)提供了一种全硫化聚烯烃热塑性弹性体(TPV)。根据该现有技术制备的热塑性弹性体是非阻燃型的热塑性弹性体，在实际应用如房屋密封制件、车辆门窗密封件中，通常都要求产品在具备弹性体性能的同时，还具有阻燃性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种阻燃型全硫化聚烯烃热塑性弹性体，其具有根据UL94-96标准的V-0级阻燃，同时具有良好的综合性能。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种制备所述阻燃型全硫化聚烯烃热塑性弹性体的方法。

本发明的阻燃型全硫化聚烯烃热塑性弹性体包括共混的以下组分：聚烯烃塑料，橡胶组分和阻燃剂。

以上所述聚烯烃塑料包括现有技术中已有的聚烯烃塑料均聚物、共聚物和聚烯烃塑料的共混物等。优选为以下物质中的至少一种：聚丙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯，或聚乙烯共聚物等。

以上所述的橡胶组分与聚烯烃塑料的重量比为30:70-80:20，其优选为40:60-75:25。其中橡胶组分为具有交联结构的橡胶粒子。所述具有交联结构的橡胶粒子优选为均相结构的橡胶粒子，其平均粒径为0.02～1μm，优选为0.05～0.5μm，更优为0.05～0.3μm。其凝胶含量在60％重量或更高，优选80％重量或更高。由此本发明的全硫化聚烯烃热塑性弹性体中橡胶相的凝胶含量即为该种具有交联结构的橡胶粒子本身的凝胶含量。由于所述橡胶粒子的粒径很小，因此橡胶与聚烯烃树脂基体的相容性好坏对本发明全硫化热塑性弹性体的性能影响不太大。故此本发明所述的橡胶粒子的种类没有特别限制，一般可选自天然橡胶、丁苯橡胶、羧基丁苯橡胶、丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯类橡胶、丁苯吡橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、聚硫橡胶、丙烯酸酯-丁二烯橡胶、聚氨酯橡胶或氟橡胶等橡胶粒子中的至少一种。但为了达到更好的改性效果，橡胶粒子种类优选为与聚烯烃树脂相容性好的天然橡胶粒子、丁苯橡胶粒子、丁二烯橡胶粒子、硅橡胶粒子中的至少一种。

本发明所述阻燃型全硫化聚烯烃热塑性弹性体中的阻燃剂为溴类阻燃剂，优选自脂肪族和芳香族的溴类阻燃剂，更优选为十溴联苯醚、八溴联苯醚、六溴环十二烷、四溴双酚A等。其中十溴联苯醚最为常用。商业上有市售产品，如Albemarle公司、Great Lake公司及国内的山东海化股份公司都有生产。辅助阻燃剂可以使溴类阻燃剂的阻燃效果更加显著，本发明选用锑氧化物作为辅助阻燃剂，优选为三氧化二锑。有市售的产品，如湖南冷水江的HsikwangshanTwinkling Star公司的三氧化二锑。所述溴类阻燃剂的用量以除阻燃剂及辅助阻燃剂以外的所有原料重量计约5～30％wt，优选为10～25％wt。锑氧化物的用量以除阻燃剂及辅助阻燃剂以外的所有原料重量计约5～12％wt，优选为6～10％wt。

本发明所述阻燃型全硫化聚烯烃热塑性弹性体中还可以包含有聚丙烯加工过程中常用的一些助剂如抗氧剂、软化剂等，其用量均为常规用量，或根据实际情况的要求进行调整。如抗氧剂可选自受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。如软化剂可选自烃类加工油。烃类加工油的含量以橡胶粒子为100重量份计，为5～100重量份，优选为10～80重量份，更优选10～60重量份。所述烃类加工油优选为链烷烃油、环烷烃油、芳环烃油等，更优选为环烷烃油。

通常情况下，聚烯烃技术中采用一定量的溴类阻燃剂和锑氧化物作为阻燃助剂，两者产生协同效应，使组合物的阻燃性能能够得到显著的提高。但通常阻燃剂的用量要在30％重量以上，产品才能达到V-0级阻燃水平。聚烯烃类的全硫化热塑性弹性体中由于又有橡胶组分的加入，提高了易燃性。为了保证阻燃效果，阻燃剂的用量应当更高。本发明的阻燃型全硫化聚烯烃热塑性弹性体中采用所述的橡胶粒子，由于橡胶粒子已经粒径固定，且粒径很小，具有良好的分散性。而且通过实验发现所述橡胶粒子可以帮助阻燃剂在聚烯烃树脂中分散均匀，从而与阻燃剂产生协同效应，在保障阻燃性能V-0的情况下，阻燃剂的用量不但不需要增加，反而可以降低，从而有效降低组合物的密度，并且在一定幅度内降低组合物的成本，同时使全硫化聚烯烃热塑性弹性体具备良好的力学性能。