[发明专利]一种无卤阻燃复合材料的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃材料技术领域，具体涉及一种无卤阻燃复合材料的制备工艺。

背景技术

聚烯烃弹性体(POE)是采用“限制几何构型”催化剂合成的(乙烯/辛烯)共聚物，作为一种新型热塑性弹性体，一方面它的相对分子量分布很窄，因而具有优异的力学性能，另一方面，由于其主链是饱和的，因而又具有优异的抗紫外和耐老化性能，硅烷交联POE以其易加工、低成本及优异的性能等诸多优点近年来被广泛用于生产电线电缆、塑料管材等工业制品，申请号为CN201210007204.9公开了一种无卤阻燃橡胶复合材料的制备方法，步骤为：A、形成Al(OH)3纳米粒子；B、将步骤A所得的纳米氢氧化铝粒子，放置在鼓风干燥箱内，烘干；所述的烘干是将氢氧化铝纳米粒子与硅烷偶联剂溶液的混合物先在150℃下烘干50min；C、在经过塑炼/密炼后的三元乙丙橡胶(EPDM)中，加入步骤B的氢氧化铝纳米粒子，还加入橡胶油、促进剂、硫化剂，在辊筒上反复混炼至均匀，薄通下片，即得EPDM橡胶混炼胶；D、将混炼好的EPDM阻燃橡胶放入模具中，冷压充模后进行首次硫化后再放在玻璃布上的鼓风干燥箱中进行二次硫化得无卤阻燃橡胶复合材料成品，大大提高EPDM橡胶的阻燃性能，但是该种方法制造出的阻燃橡胶复合材料力学性能较差，阻燃性也不是很好，且制备方法复杂，周期长，生产成本较高。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种力学性能优异，阻燃性好，制备工艺简单，生产周期短的无卤阻燃复合材料的制备工艺。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种无卤阻燃复合材料的制备工艺，包括下述工艺步骤：

(1)原料预处理：将准备好的聚烯烃弹性体(POE)、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)和过氧化二异丙苯(DCP)分开放入到干燥箱内干燥10～20min，备用；

(2)熔融接枝：称取步骤(1)中干燥后的聚烯烃弹性体(POE)、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)和过氧化二异丙苯(DCP)并混合均匀，然后加入到流变仪中，在162～175℃温度下熔融接枝2～5min，熔融接枝完成后再加入干燥好的氢氧化镁和助剂熔融共混4～6min，等待扭矩平衡后出料；

(3)平板硫化：将步骤(2)熔融共混后的材料放入到平板硫化仪中于165～175℃下热压7～9min，然后再冷压3～6min，压成片状材料；

(4)交联：将步骤(3)中冷压后的片状材料放入到水浴中交联40～60min，反应结束后即可制得无卤阻燃复合材料。

优选的，所述步骤(1)中所用的干燥箱为博造KH-45A型智能定时鼓风恒温电热干燥箱。

优选的，所述步骤(1)中干燥过程中控制干燥箱的温度为30～40℃。

优选的，所述步骤(2)中所用的助剂为乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)。

优选的，所述步骤(3)中控制冷压的温度为常温，具体可为23～26℃。

优选的，所述步骤(4)中控制水浴温度为35～42℃。

优选的，所述步骤(2)中所用的流变仪为哈克转矩流变仪。

采用本发明的技术方案，采用POE作为基体树脂，利用硅烷接枝交联技术对其进行交联，并以氢氧化镁作阻燃剂、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)作增容剂制备了复合材料，具有很好的实用价值，克服了传统的阻燃复合材料制备过程中制备工艺复杂，工艺参数不易掌握，工艺稳定性差的缺陷，制备过程中通过眼看控制熔融接枝、平板硫化和交联时的各个工艺参数，制备出的复合材料力学性能优异，拉伸强度和屈服强度高，断裂伸长率保持在较高水平，且加工性能好，能够很好地抵抗高温的炙烤而不出现燃烧现象，且该种方法生产周期短，节约了生产成本，能够实现自动化生产。

具体实施方式

实施例1：

(1)原料预处理：将准备好的聚烯烃弹性体(POE)、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)和过氧化二异丙苯(DCP)分开放入到博造KH-45A型智能定时鼓风恒温电热干燥箱内干燥11min，控制干燥箱的温度为32℃，备用；

(2)熔融接枝：称取步骤(1)中干燥后的聚烯烃弹性体(POE)、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)和过氧化二异丙苯(DCP)并混合均匀，然后加入到哈克转矩流变仪中，在163℃温度下熔融接枝2min，熔融接枝完成后再加入干燥好的氢氧化镁和乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)熔融共混4min，等待扭矩平衡后出料；