[发明专利]一种无卤阻燃SEBS热塑性弹性体组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤阻燃氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）热塑性弹性体组合物及其制备方法，属于高分子材料改性技术领域。

背景技术

热塑性弹性体是一类在常温下表现出橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，具有加工方便，可回收利用等优点。苯乙烯嵌段共聚物型热塑性弹性体是最早研究的热塑性弹性体之一，SEBS属聚苯乙烯类热塑性弹性体，由于SEBS分子主链饱和性很高，具有优良的稳定性、耐热性、耐氧化性、耐候性和耐溶剂性，不需要进行硫化就具有橡胶的优良应用性能，并且可以和热塑性塑料一样热塑加工成型，边角料可以循环使用同时不影响其弹性体的物性和加工性能，因此被广泛应用在汽车制造、医疗器械、包装、电子产品、电线电缆、运动器材以及日用消费品等领域。SEBS的极限氧指数仅有18%，SEBS及其共混材料受热易分解、制品易燃，且燃烧时会产生浓烟和熔滴，一旦被引燃就可能导致严重的火灾事故，对人类的生命财产构成严重的威胁，因此，以SEBS为基础的复合材料的阻燃问题引起了广泛的关注。随着人们环保意识的增强和响应环保法规的出台，无卤阻燃技术已经成为高分子材料阻燃研究和开发的主流方向。

氢氧化镁是常用的无卤阻燃剂，其优点是燃烧时不产生有毒有害的气体，热稳定性好，并且具有很好的抑烟作用，且价格低廉。但是氢氧化镁阻燃效率低，与基体树脂的相容性差，单独使用时要使SEBS达到一定的阻燃等级所需填充量在65wt%（wt%指质量百分比，以下同）以上，造成基体力学性能严重恶化，并导致加工困难。通过与其它阻燃剂复配，可以一定程度地降低氢氧化镁的用量。中国发明专利（CN200810207538.4）公开了一种无卤阻燃弹性体复合材料及其制备方法，该专利以SEBS、聚丙烯为基体，氮磷系聚磷酸铵等为主阻燃剂，氢氧化镁为辅阻燃剂，当阻燃剂总添加量为33wt%时，可达到UL94V-0级，但所得复合材料拉伸强度只有2.9MPa，阻燃体系对SEBS基体性能影响较大。中国发明专利（CN200710046721.6）公开了一种无卤阻燃弹性体复合材料及其制备方法，该专利以乙烯-丙烯嵌段共聚物、SEBS、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）为基体，包覆红磷作为氢氧化镁的阻燃协效剂，尽管在较低的阻燃剂用量43wt%下获得了较高的阻燃和力学性能，但是红磷的使用带来无法逾越的缺陷，只能用于深色制品，除此以外，在燃烧时会释放出刺激性气味，且发烟量大，难以满足低烟无毒的要求。

由上可知，利用氢氧化镁与其它阻燃剂复配阻燃SEBS，在提高阻燃性的同时，大多引起力学性能下降或其它一些无法逾越的难题。

发明内容

针对目前氢氧化镁与其它阻燃剂复配阻燃SEBS存在的问题，本发明提供一种含硼苯基膦酸酯阻燃剂与氢氧化镁复合阻燃SEBS热塑性弹性体组合物，这种组合物不含卤素元素，材料燃烧时烟雾少、无熔滴，具有良好的阻燃性能和力学性能。

本发明的目的是提供一种环保安全，对环境友好的无卤阻燃SEBS热塑性弹性体组合物及其制备方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种无卤阻燃SEBS热塑性弹性体组合物，按质量百分比计，其原料配方由如下组分组成：19%~30%SEBS、10%~17%石蜡油、50%~60%氢氧化镁、4%~10%含硼苯基膦酸酯阻燃剂和0.2%~0.4%抗氧剂；

所述氢氧化镁平均粒径为1~5微米；

所述含硼苯基膦酸酯阻燃剂的结构通式为：

n为1~5，由含硼苯基膦酸酯低聚物混合而成，数均分子量为1000～1500。

进一步地，所述抗氧剂为酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂,酚类抗氧剂有四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯（牌号：抗氧剂1010）或β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯（牌号：抗氧剂1076）；亚磷酸酯类抗氧剂有亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯（牌号：抗氧剂168）或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(牌号：抗氧剂626)。

所述的无卤阻燃SEBS热塑性弹性体组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)、按原料的配比，将SEBS和石蜡油投入高速混合机中，混合后静置20~28小时，使SEBS充分溶胀；

(2)、将含硼苯基膦酸酯阻燃剂与氢氧化镁在高速混合机中混合，得到无卤阻燃剂复合物；

(3)、将步骤(1)得到的溶胀SEBS和步骤(2)得到的无卤阻燃剂复合物以及抗氧剂充分混合均匀后，通过双螺杆机熔融、混炼、挤出、冷却、切粒、干燥。