[发明专利]无卤阻燃聚双环戊二烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃型聚双环戊二烯材料及其制备方法。

背景技术

聚双环戊二烯材料具有优异的物理机械性能和良好的化学稳定性，特别适 于制作大型结构部件。但是聚双环戊二烯是由含不饱和双键的烃类组成，十分 易燃，从而限制了其在电子、电器、交通、装饰材料等诸多领域的应用。

改善聚双环戊二烯材料的阻燃性，通常考虑以下几个因素：

①阻燃剂不能与双环戊二烯单体发生反应，又与聚双环戊二烯有良好的相 容，无析出和迁移效应；

②阻燃剂不能影响催化体系的活性；

③阻燃剂必须能够长久地保持其阻燃作用；

④阻燃剂不应有毒，燃烧时不产生毒性和腐蚀性气体。

对聚双环戊二烯材料进行阻燃改性，通常是添加卤素化合物与金属氢氧化 物协同以提供阻燃作用，如美国专利US 6071459和日本专利JP 1245004A都是 使用该方法。尽管该方法有良好的阻燃效果，然而由于卤素化合物在燃烧时释 放出大量浓烟和腐蚀性气体，会产生二次灾害，卤系阻燃剂的使用日益受到限 制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无卤阻燃聚双环戊二烯材料。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种该材料的制备方法。

本发明用通过添加改性氢氧化铝作为阻燃剂来提高聚双环戊二烯阻燃性 能。单纯的氢氧化铝与双环戊二烯的相容性差，本发明采用两性化合物对氢氧 化铝进行表面处理，利用改性剂的极性部分与氢氧化铝作用、非极性部分与双 环戊二烯单体相容作用，强化氢氧化铝与聚双环戊二烯材料中界面相互作用， 以改善氢氧化铝与双环戊二烯单体的相容性。

本发明无卤阻燃聚双环戊二烯材料由以下A、B两组分原料制成(重量份)：

其中A组分包括：45-40份双环戊二烯单体

               20-30份改性氢氧化铝

               0.5-3份催化剂

B组分包括：    50-55份双环戊二烯单体

               0.25-1.5份烷基铝

A与B体积比为1∶1。

所述烷基铝是指：通式为AlR₃或R_nAlX_3-n的烷基铝，R为烷基，X为卤代 基，n＝1～3。如三甲基铝、三乙基铝、一氯二乙基铝、二氯一乙基铝等。

A组分所用的改性氢氧化铝，可由以下方法制备：

①将100份粒径＜48μm氢氧化铝粉体分散于去离子水中，升温至70-90℃， 优选80℃；

②加入1-3份改性剂，恒温反应10-60min，优选30min；

③将产物降至室温，抽滤、烘干、研磨得改性氢氧化铝。

改性氢氧化铝适用的改性剂可以是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆铝酸盐偶 联剂、有机铬偶联剂、高级脂肪酸及其盐、磷酸酯、不饱和有机酸或有机铵盐 等，优选硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、高级脂肪酸及其盐，更为优选的是高级 脂肪酸及其盐或硬脂酸及其盐。

适于双环戊二烯聚合的催化剂均适于本发明。可以是钨系催化剂、钼系催 化剂、钌或锇的卡宾催化剂中的一种。钨系催化剂的主要成分是： 其中n为4-15。

本发明无卤阻燃聚双环戊二烯材料可由以下方法制备：

①氮气保护下，A、B两组分分别在高速搅拌机下搅拌均匀；

②氮气保护下，将A、B组分分别存入反应注射成型机储罐；

③经反应注射成型机将原料注入60-80℃的模具，5min后打开模具，得到无 卤阻燃聚双环戊二烯材料。

本发明方法制备的无卤阻燃聚双环戊二烯材料，氧指数22％-26％，水平燃烧 测试可达HB级；弯曲强度40-45MPa，弯曲模量1400-1700MPa，拉伸强度 34-37MPa，冲击强度26-80kJ/m²，硬度74-76邵氏D。