[发明专利]一种无卤阻燃三元乙丙橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃三元乙丙橡胶材料，包括下述质量份的原料：三元乙丙橡胶100份、碳黑2～5份、白炭黑15～25份、陶土35～45份、橡胶填充油10～15份、氮磷系阻燃剂70～90份，金属氢氧化物阻燃剂35～45份、偶联剂1.5～3.5、氧化锌3～8份、硬脂酸0.5～1.5份、硫磺S‑80 0.2～1.0份、硫化剂DTDM 1.0～1.8份、促进剂NS 0.5～1.5份、促进剂BZ 0.5～1.5份、促进剂DM0.1～0.6份、润滑剂3.3～10份。本发明还公开了无卤阻燃三元乙丙橡胶材料制备方法。本发明得到的橡胶材料具有高强度、低压变、高耐热性、环保无卤、阻燃性能优良的优点，能很好地满足家电用阻燃橡胶材料的性能要求。

技术领域

本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃三元乙丙橡胶材料及其制备方法。

背景技术

三元乙丙橡胶(EPDM)属于碳氢聚合材料，氧指数较低，极易燃烧，且发烟量较大。目前提高三元乙丙橡胶阻燃的方法主要是添加阻燃效率较高的卤/锑阻燃体系，该类阻燃剂具有添加量小，阻燃效果好特点，但是其燃烧时产生大量烟雾、毒性物质和强腐蚀性物质导致人类窒息或不易逃生，造成更大的损失和二次污染。随着人们环保意识逐渐增强，很多国家颁布了关于限制使用卤素阻燃剂的法规。因此，低烟、低毒和无卤阻燃橡胶的研制和使用已成为国内外阻燃材料研究和发展的主要方向。目前，随着家电趋于大功率化，对橡胶材料的阻燃性能要求越来越高，同时，为了满足家电的使用需求和安全性能，还需要橡胶材料的硬度、强度、抗压缩变形性等性能能够符合使用标准。传统阻燃橡胶的性能已经无法满足现有需求，因此，有必要开发一种高强度、低压变、硬度适中、阻燃性能优良，而且环保无卤、成本低廉的家电用橡胶材料。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种无卤阻燃三元乙丙橡胶材料及其制备方法，可以得到高强度、低压变、高耐热性、环保无卤和阻燃性能优良的新型环保无卤阻燃橡胶，解决普通三元乙丙阻燃橡胶低强度、高压变、耐热性差、阻燃性能差、发烟量大、燃烧产物有毒和成本较高的问题。

本发明提出的一种无卤阻燃三元乙丙橡胶材料，包括下述质量份的原料：三元乙丙橡胶100份、碳黑2～5份、白炭黑15～25份、陶土35～45份、橡胶填充油10～15份、氮磷系阻燃剂70～90份，金属氢氧化物阻燃剂35～45份、偶联剂1.5～3.5份、氧化锌3～8份、硬脂酸0.5～1.5份、硫磺S-80 0.2～1.0份、硫化剂DTDM 1.0～1.8份、促进剂NS 0.5～1.5份、促进剂BZ 0.5～1.5份、促进剂DM 0.1～0.6份、润滑剂3.3～10份。

优选地，所述氮磷系阻燃剂的生产厂家为淮安优聚橡塑有限公司，牌号为FR-680。

优选地，所述金属氢氧化物阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或其组合。

优选地，所述白炭黑为比表面积为155m²/g的白炭黑、比表面积为175m²/g的白炭黑、比表面积为200m²/g的白炭黑中的至少一种。

优选地，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML(1+4)125℃为65～75，乙烯含量为65～70％，第三单体含量为4.2～4.9％；优选地，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML(1+4)125℃为70，乙烯含量为68.5％，第三单体含量为4.5％。

优选地，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯、非共轭二烯烃的三元共聚物，其中非共轭二烯烃为5-亚乙基-2-降冰片烯、双环戊二烯、1，4-己二烯中的至少一种；或者所述三元乙丙橡胶为改性三元乙丙橡胶，优选为溴化乙丙橡胶、氯化乙丙橡胶、磺化乙丙橡胶、丙烯腈接枝乙丙橡胶、热塑性乙丙橡胶(EPDM/PP)、氯磺化乙丙橡胶、丙烯酸酯接枝乙丙橡胶中的至少一种。

优选地，所述碳黑为碳黑N110、碳黑N220、碳黑N330、碳黑N339、碳黑N550、碳黑N660、碳黑N770、碳黑N774和碳黑N990中的至少一种。