[发明专利]一种高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物及其制备方法

权利要求书

1.一种高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物，其特征在于，以质量份数计，其原料配方由如下组分组成：丁苯橡胶100份、羟甲基木质素20～40份、过渡金属硅酸盐40～80份、氢氧化镁40～60份、炭黑20～40份、活化剂5～8份、防老剂2～4份、促进剂0.6～1.2份、硫化剂1～3份；

所述的过渡金属硅酸盐为硅酸铜和/或硅酸铁；

所述的羟甲基木质素是通过纯木质素在碱性条件下与甲醛反应制得；

所述的活化剂为氧化锌和硬脂酸，氧化锌与硬脂酸的重量比为3:1～5:1；

所述的防老剂2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉多聚体；

所述的促进剂为磺酰胺类硫化促进剂为N-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺。

2.根据权利要求1所述的高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述的硅酸铜/硅酸铁是通过硫酸铜/氯化铁溶液与硅酸钠溶液反应制得。

3.根据权利要求2所述的高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述所述的硅酸铜/硅酸铁的制备是将硫酸铜/氯化铁溶液与硅酸钠溶液按1:1/2:3的体积比例，在温度为80～100℃和搅拌速率为60～120rpm/min的条件下反应0.2～4h；然后过滤、真空干燥、球磨、过筛制得硅酸盐粉末填料；所述的硫酸铜溶液、氯化铁溶液与硅酸钠溶液的浓度单位均为0.5mol/L。

4.根据权利要求1所述的高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述的羟甲基木质素的制备是将木质素与甲醛按1:0.01～1:0.02的质量比混合，在50～100℃温度下反应0.5～4h，然后甲酸沉淀，制得的羟甲基化改性木质素。

5.根据权利要求1所述的高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述的氢氧化镁平均粒径为1～5微米。

6.根据权利要求1所述的高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述的炭黑为N330、N550和N770中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物，其特征在于，所述的硫化剂为硫磺粉。

8.权利要求1-7任一项所述的高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将羟甲基木质素以非规整球形粒子形式分散于丁苯橡胶中，采用橡胶加工设备对混有羟甲基木质素的橡胶进行混炼，制得羟甲基木质素填充的丁苯橡胶组合物；

2)将步骤1)中的橡胶组合物移至开炼机上，在室温条件下，依次加入活化剂、防老剂、炭黑、过渡金属硅酸盐、氢氧化镁、硫化剂和促进剂进行混炼；再薄通包辊出片、冷却，得混炼胶、在室温条件下放置12～24h；

3)将步骤2)中的混炼胶放入模具中，在平板硫化仪上硫化成型，控制硫化温度为145～175℃，硫化时间为10～40min。

9.根据权利要求8所述的高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物的制备方法，其特征在于：步骤1)所述橡胶加工设备包括高速机械搅拌机、开炼机、密炼机、转矩流变仪和螺杆挤出机；步骤2)制得的高效无卤阻燃的混炼胶是一种片状物质，薄通包辊出片是指该片状物质通过包辊出片机制成。

10.根据权利要求8所述的高效无卤阻燃的丁苯橡胶组合物的制备方法，其特征在于：所述将羟甲基木质素以非规整球形粒子形式分散于丁苯橡胶中是控制羟甲基木质素的含水率为30～50％，采用胶乳共沉、高温湿混的加工方法，使含水率为30～50％的羟甲基木质素以粒径较小的非规整球形粒子形式分散于丁苯橡胶中。