[发明专利]一种无卤膨胀阻燃TPV复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃TPV复合材料的加工制备方法，属于高分子材料领域和阻燃材料领域。本发明包括：将聚磷酸铵APP和季戊四醇PER及适量的阻燃协效剂与聚丙烯/三元乙丙橡胶TPV进行熔融共混，得到阻燃TPV/APP/PER复合材料，所得的复合材料相较于纯TPV，其阻燃性能得到了很好的提高，并且使用的APP/PER阻燃体系不含卤素，因此属于绿色环保阻燃体系，符合阻燃剂绿色环保的发展理念。

技术领域

本发明涉及一种无卤膨胀阻燃TPV复合材料的制备方法，属于阻燃高分子材料领域。

背景技术

热塑性动态硫化橡胶(Thermoplastic Vulcanizate，TPV)是一种以热塑性塑料为连续相，橡胶为分散相的热塑性弹性体，常见的有PP/EPDM(三元乙丙橡胶，EthylenePropylene Diene Monomer)、PP/ACM(丙烯酸酯橡胶，Acrylate Material)、PS/SEBS(丁苯乙烯丁烯橡胶，Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene)。其中PP/EPDM TPV由于其优异的力学性能、稳定的使用性能和显著地加工性能，而被广泛应用于汽车、建筑、航天等领域。但是由于纯的TPV材料的氧指数只有19％，其易燃性能导致其使用性能受到了很大的限制，而且给人们的生产生活带来了极大的安全隐患。

为了改善TOPV材料的易燃性能，可以通过添加阻燃剂的方式来进行改性。阻燃剂的分类按照有无卤素分可分为有卤阻燃剂和无卤阻燃剂，含有卤素的阻燃剂由于在火灾发生时，含卤阻燃材料在阻燃过程中会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成二次危害，因此无卤化成为阻燃剂的发展趋势，也符合绿色环保的发展理念。无卤阻燃剂中，膨胀阻燃体系由于有效的阻燃、抑烟、防滴落等作用而受到广泛关注。聚磷酸铵(AmmoniumPolyphosphate)，简称APP，是一种无毒无味，不产生腐蚀气体，热稳定性高，性能优良的无卤阻燃剂。

目前市场上的制备阻燃TPV的方法是在橡胶相EPDM硫化前加入阻燃体系，其制备方法复杂，一般使用的是PP和EPDM原料，将其放入开炼机或者密炼机中，然后加入润滑剂、抗氧剂和润滑剂、阻燃体系等，控制混炼时间和温度，在混炼一段时间后，再加入硫化剂、促进剂等使EPDM交联，从而得到阻燃TPV；并且市场上出售的阻燃TPV价格偏高。开发一种加工工序更简单、成本更低的阻燃TPV复合材料具有重要的意义。

发明内容

本发明采用了一种简单的加工方法，对TPV进行阻燃改性，从而获得了具有阻燃性能的TPV。相较于已有的阻燃TPV，其生产工序更加简单。

本发明的目的是在PP/EPDM材料(TPV材料)中通过熔融共混的方法加入APP/PER膨胀阻燃体系，从而制得具有阻燃性能的TPV复合材料。本发明的目的是通过下述技术方案实现，具体包含下述步骤：

将双辊开炼机升温至190-200℃，加入TPV材料，将TPV熔融塑化，然后加入膨胀阻燃剂聚磷酸铵APP/季戊四醇PER共混5-10min，再加入阻燃协效剂，一起共混15-20min，得到阻燃TPV复合材料。

进一步的，所述TPV材料是经过动态硫化后的PP/EPDM弹性体。

进一步的，所述阻燃协效剂为膨胀石墨(EG)、三聚氰胺(MEL)、有机改性蒙脱土(OMMT)中的一种或几种。

进一步的，以共混混合物重量份计，所述TPV材料的重量份为60-80份，所述膨胀阻燃剂中APP的重量份10-30份，PER重量份10-20份，所述阻燃协效剂不超过3份。

进一步的，所述膨胀阻燃剂中APP和PER的重量份的比值优选为(1-2)：1。