[发明专利]基于聚异戊二烯原料的有机橡胶耐高温剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及对聚异戊二烯原料的利用领域，具体涉及一种基于聚异戊二烯原料的有机橡胶耐高温剂及其制备方法。

背景技术

聚异戊二烯制成的有机橡胶由于具有突出的耐高温性能、抗氧化性、耐老化性、耐候性和低温屈挠性，其应用范围越来越广泛。但是，其原料价格昂贵，且在加工成型和应用中总有废料出现。这些废料由于经过高温硫化，分子链相互交联，因此不能自然降解；如果不妥善处理，会严重污染环境。目前，如何回收废料并将其再度合理利用，以实现资源的可持续发展吸引着人们的目光。

发明内容

本发明的目的在于提供一种廉价、环保、阻燃效果好且不影响高分子材料高聚物力学性能的基于聚异戊二烯原料的有机橡胶耐高温剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于聚异戊二烯原料的有机橡胶耐高温剂，按照重量份的原料为：聚异戊二烯原料20-40份、腻子粉10-20份、铝酸酯偶联剂1-5份、无卤阻燃剂5-15份、醇80-120份、电解水30-50份、阻燃增效组合物2-20份；所述阻燃增效组合物按照重量份的组分为：有机硅4-6份、环氧树脂4-6份、硅藻土4-6份、微米氮化硅1-3份、黑碳化微粉1-3份。

作为本发明进一步的方案：所述基于聚异戊二烯原料的有机橡胶耐高温剂，按照重量份的原料为：聚异戊二烯原料25-35份、腻子粉14-16份、铝酸酯偶联剂2-4份、无卤阻燃剂8-12份、醇90-110份、电解水35-45份、阻燃增效组合物8-12份。

作为本发明进一步的方案：所述阻燃增效组合物按照重量份的组分为：有机硅5份、环氧树脂5份、硅藻土5份、微米氮化硅2份、黑碳化微粉2份。

作为本发明进一步的方案：所述无卤阻燃剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

作为本发明进一步的方案：所述环氧树脂为MCM-41介孔分子筛、MCM-48介孔分子筛、SBA-15介孔分子筛和SBA-16介孔分子筛中的任意一种或多种。

一种基于聚异戊二烯原料的有机橡胶耐高温剂的制备方法，具体步骤为：

（1）先将聚异戊二烯原料粉碎成粒径不大于2mm的颗粒，然后与铝酸酯偶联剂、无卤阻燃剂和单元醇一起加入反应釜，在搅拌作用下，微波加热到30-90℃，保温1-3小时；所述微波加热的功率为0.8-1.2kW，频率为1200-3600MHz；

（2）过滤后加电解水萃取，静置分离，取下层液体置于反应釜中；

（3）再向反应釜中加入腻子粉和阻燃增效组合物，在搅拌作用下，超声处理0.5-1.5小时；所述超声波处理的功率为150-250W，频率为20-40kHz；

（4）冷却，过滤，洗涤反应产物，干燥后，即得到基于聚异戊二烯原料的有机橡胶耐高温剂。

作为本发明进一步的方案：步骤（1）中微波加热到40-60℃，保温1.5-2.5小时；所述微波加热的功率为0.9-1.1kW，频率为2000-2800MHz。

作为本发明进一步的方案：步骤（3）中超声处理0.8-1.2小时；所述超声波处理的功率为180-220W，频率为25-35kHz。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明基于聚异戊二烯原料的有机橡胶耐高温剂疏水性能很好，添加到有机橡胶中，可使得有机橡胶的阻燃性能显著提高，阻燃性能达到UL-94V-0级，极限氧指数可达38.5%以上。另外，还可使有机橡胶燃烧时的发烟情况和滴落情况，以及材料的力学性能（抗拉强度、弯曲强度和冲击强度）也得到明显改善。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种基于聚异戊二烯原料的有机橡胶耐高温剂，按照重量份的原料为：聚异戊二烯原料20-份、腻子粉10份、铝酸酯偶联剂1份、氢氧化钠5份、乙醇80份、电解水30份、阻燃增效组合物2份；所述阻燃增效组合物按照重量份的组分为：有机硅4-6份、MCM-41介孔分子筛4份、硅藻土4份、微米氮化硅1份、黑碳化微粉1份。

所述基于聚异戊二烯原料的有机橡胶耐高温剂的制备方法，具体步骤为：

（1）先将聚异戊二烯原料粉碎成粒径不大于2mm的颗粒，然后与铝酸酯偶联剂、无卤阻燃剂和单元醇一起加入反应釜，在搅拌作用下，微波加热到30℃，保温3小时；所述微波加热的功率为0.8kW，频率为1200MHz；

（2）过滤后加电解水萃取，静置分离，取下层液体置于反应釜中；