一种阻燃改性天然橡胶材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105837872A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201610396190.2C08K3/04(2006.01)(22)申请日2016.06.07C08G79/04(2006.01)(71)申请人沈阳化工大学地址110142辽宁省沈阳市经济技术开发区11号(72)发明人王娜王升亢萍(74)专利代理机构沈阳技联专利代理有限公司21205代理人张志刚(51)Int.Cl.C08L7/00(2006.01)C08L15/00(2006.01)C08K13/02(2006.01)C08K5/09(2006.01)C08K3/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种阻燃改性天然橡胶材料及其制备方法(57)摘要一种阻燃改性天然橡胶材料及其制备方法，涉及一种橡胶材料及其制备方法，其原料配方由聚磷酰胺阻燃剂（PPA）、天然橡胶（NR）、环氧化天然橡胶（ENR）、硬脂酸，氧化锌，促进剂CZ，防老剂4010，炭黑，石蜡组成。将一种自制的高效环保阻燃剂PPA接枝到ENR基体上对ENR进行阻燃改性，再将阻燃改性后的ENR以及各种橡胶加工助剂通过混炼添加到NR中，利用ENR与NR的高相容性实现阻燃剂在NR基体中均匀分散；采用本方法制备的天然橡胶具有优异的阻燃性能、机械性能以及良好的热稳定性，并且在很大程度上改善了阻燃剂添加到橡胶基体中引起的机械性能下降问题。适用于轮胎、天然橡胶板材、管材，电线电缆，汽车用橡胶零件等。CN105837872ACN105837872A权利要求书1/1页1.一种阻燃改性天然橡胶材料，其特征在于，所述材料组成成份以质量份数表示如下：天然橡胶（NR）50-80；阻燃改性环氧化天然橡胶20-50；硬脂酸1-4；氧化锌3-5；促进剂CZ2-4；防老剂40101-3；炭黑10-30；硫磺1-3；石蜡2-10。2.一种阻燃改性天然橡胶材料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：a.将天然橡胶生胶在开炼机上塑炼10-15min；b.按照权利要求1中所述质量配比将阻燃改性后的环氧化天然橡胶（ENR）以及其它橡胶加工助剂添加到天然橡胶中混炼；胶料混炼加料顺序如下：硬脂酸，氧化锌，促进剂CZ，防老剂4010，炭黑，石蜡，阻燃改性ENR，硫磺；c.将上述混炼胶在开炼机上进行打三角包、下片，混炼胶放置24h后使用平板硫化机硫化，硫化温度为130-160℃。3.根据权利要求2所述的一种阻燃改性天然橡胶材料制备方法，其特征在于，所述阻燃改性ENR是将阻燃剂PPA通过化学键合将其接枝到ENR基体上；阻燃改性ENR的合成方法如下：将20-50gENR溶解在装有50-80ml甲苯的三口瓶中，后加入10-30g阻燃剂PPA，在50-100℃下冷凝回流反应1-5h，将产物洗涤干燥，即制得阻燃改性的ENR。4.根据权利要求2所述的一种阻燃改性天然橡胶材料制备方法，其特征在于，所述阻燃剂PPA是一种集碳源、酸源、气源于一体的膨胀性阻燃剂；阻燃剂PPA的合成方法如下：将季戊四醇与三氯氧磷以1:（1-3）质量比加到装有150-200ml氯代苯和0.5-1.5g氯化铝的三口瓶中，在氮气保护下60-80℃冷凝回流反应6-10h，将产物用二氯甲烷洗涤1-3次，干燥；将上述产物和二氨基二苯砜以质量比1:（2-5）加入到装有苯的三口瓶中，在氮气保护下80-100℃冷凝回流反应6-10h，过滤干燥，制得阻燃剂PPA。2CN105837872A说明书1/3页一种阻燃改性天然橡胶材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种橡胶材料及其制备方法，特别是涉及一种阻燃改性天然橡胶材料及其制备方法。背景技术[0002]随着科学技术的不断进步，天然橡胶的用途不断扩大。但是天然橡胶是一种易燃聚合物材料，这大大限制了其应用范围。所以提高天然橡胶及其制品的阻燃性能是一个亟待解决的科研问题。在橡胶中添加阻燃剂能有效提高橡胶制品的阻燃性能，目前广泛应用的阻燃剂大都是卤系阻燃剂，虽然阻燃效果较好，但是易产生卤化氢等有害气体，造成环境污染等问题，使其应用受到限制。随着科研人员研究课题逐渐深入，人们发现有机磷氮类膨胀型阻燃剂具有高效阻燃，清洁环保对聚合物材料力学性能影响低等优势。但是，阻燃剂的强极性使其与天然橡胶材料基体难以很好的相容。这就使得阻燃剂在聚合物基体内容易发生迁移，在基体内易团聚分散不均，从而导致橡胶材料的阻燃性能、力学性能大幅度下降。所以目前急需一种能解决阻燃剂与天然橡胶材料界面相容问题的方法来提高阻燃剂与基材的相容性，从而提高阻燃天然橡胶材料的阻燃性能、热稳定性以及机械性能。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种阻燃改性天然橡胶材料及其制备方法，本发明