[发明专利]一种阻燃橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种阻燃橡胶及其制备方法，具体说，是一种基于对天然橡胶进行阻燃改性得到的阻燃橡胶及其制备方法，属于阻燃材料技术领域。

背景技术

天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其成分中91％～94％是橡胶烃(聚异戊二烯)，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用最广的通用橡胶，市售的天然橡胶主要是由三叶橡胶树的乳胶制得。由于天然橡胶在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，因此其耐屈挠性也很好，并且因为是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好；尤其是经过适当处理后，还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质，所以，具有广泛用途，例如：日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松紧带；交通运输上使用的各种轮胎；工业上使用的传送带、运输带、耐酸和耐碱手套；农业上使用的排灌胶管、氨水袋；气象测量用的探空气球；科学试验用的密封、防震设备；国防上使用的飞机、坦克、大炮、防毒面具；甚至连火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品都离不开天然橡胶，据统计，目前世界上部分或完全用天然橡胶制成的物品已达7万种以上。

为了满足天然橡胶的广泛应用要求，对天然橡胶的阻燃性能的改性研究成为必然。虽然目前关于阻燃橡胶的研究已取得了一定进展，但均是对合成橡胶的改性所得，至今未见关于天然橡胶的阻燃性能的改性研究报道，以致阻碍了天然橡胶在阻燃性能要求高的产品领域的应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种基于对天然橡胶进行阻燃改性得到的阻燃橡胶及其制备方法，以满足天然橡胶的更高应用性能要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种阻燃橡胶，具有如下组成配方：

所述的阻燃剂是由三代树枝状聚酰胺-胺季铵盐对无机蒙脱土进行插层改性制得，其中：三代树枝状聚酰胺-胺季铵盐与无机蒙脱土的质量比为(0.75～1)∶1。

作为优选方案，所述的三代树枝状聚酰胺-胺季铵盐是由三代树枝状聚酰胺-胺与缩水甘油三甲基氯化铵进行接枝反应制得，其中：三代树枝状聚酰胺-胺与缩水甘油三甲基氯化铵的质量比为1∶(0.9～1)。

作为进一步优选方案，所述的三代树枝状聚酰胺-胺是由乙二胺与丙烯酸甲酯进行Michael加成反应后再进行酰胺化反应制得。

所述的硫化剂优选为硫磺；所述的防老剂优选为N-苯基-2-萘胺。

一种制备本发明所述的阻燃橡胶的方法，是先将天然橡胶、阻燃剂、硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、硬脂酸、氧化锌及防老剂按配比投入开炼机中，然后于40～60℃进行混炼均匀。

作为优选方案，所述阻燃剂的制备包括如下步骤：

a)将无机蒙脱土加入去离子水中，配制成质量分数为1％～10％的悬浮液；

b)将三代树枝状聚酰胺-胺季铵盐加入上述悬浮液中，于60～80℃进行插层反应；反应结束，过滤，用去离子水洗涤滤饼至无氯离子存在，干燥，得到所述的树枝化改性蒙脱土阻燃剂。

作为优选方案，所述的三代树枝状聚酰胺-胺季铵盐的制备包括如下操作：将三代树枝状聚酰胺-胺与缩水甘油三甲基氯化铵加入异丙醇水溶液中，于50～60℃进行接枝反应；反应结束，将反应液倒入多倍量的异丙醇水溶液中使沉淀，收集的沉淀用蒸馏水溶解后再倒入多倍量的异丙醇水溶液中进行再次沉淀，如此反复，至异丙醇溶液澄清；干燥所得到的沉淀至恒重，即得到三代树枝状聚酰胺-胺季铵盐。

作为进一步优选方案，所述的异丙醇水溶液的体积分数为30％～50％。

与现有技术相比，本发明具有如下显著性进步：

实验证明：本发明通过采用树枝化改性蒙脱土阻燃剂对天然橡胶进行改性，可使得到的阻燃橡胶不仅具有优异的阻燃、抑烟性能，而且具有更加优良的力学性能，可使天然橡胶的应用领域得到进一步拓宽；另外，本发明所述阻燃橡胶的制备方法，还具有工艺简单、重复性好、易于实现规模化生产等优点，具有显著的经济效益和社会意义。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细、完整地说明。

实施例1：制备三代树枝状聚酰胺-胺