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一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法

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2024年6月13日发(作者:亥洛妃)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.9

(22)申请日 2014.07.31

(71)申请人 马鞍山市天鑫辊业有限责任公司

地址 243000 安徽省马鞍山市雨山区工业园九华西路1650号

(72)发明人 龚明清 耿炜婧 凌立

(74)专利代理机构 南京知识律师事务所

代理人 蒋海军

(51)

C08L7/00

C08L11/00

C08L61/06

C08L91/00

C08K13/02

C08K5/09

C08K3/22

C08K3/34

C08K3/04

C08K3/06

(10)申请公布号 CN 105061829 A

(43)申请公布日 2015.11.18

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法

(57)摘要

本发明公开了一种氢氧化铝阻燃胶

的制备方法,属于阻燃材料领域。一种氢

氧化铝阻燃胶的制备方法步骤如下:依次

进行质量分数称取、胶料一段炼胶、称量

辅料、胶料二段塑炼、胶料的混炼、加促

进剂和硫化剂、打三角包三次,然后下片

待用、放入模具里,将模具放入平板硫化

机硫化;使用两段塑炼方式,将氢氧化铝

在开炼步骤中进行加工。本发明具有很好

的阻燃效果,使用氢氧化铝防止了可燃性

气体的逸出,还避免了烟灰的形成,有较

好的阻燃抑烟作用,拉伸强度高,拉伸率

好,生产工艺简单,制造成本以及制造难

度低。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其步骤如下:

1)称取氯丁胶、天然胶、氢氧化铝;

2)胶料一段炼胶:在开炼机上将氯丁橡胶、氢氧化铝塑炼,下片停放12小时,再

将天

3mm;

3)称量辅料:步骤1)所述的一种氢氧化铝阻燃胶的组分和质量份数称取防老剂RD、

酚醛树脂12687、硬脂酸、氧化镁、陶土、碳黑,放置在同一

在一个容器中;称取促进剂M、

然胶塑炼,下片停放12小时,塑炼过程中,开炼机辊距为

个容器中;称取石蜡油,放置

促进剂DM、硫磺放置在同一个容器中;

4)胶料二段塑炼:将步骤2)中已经塑炼一段的氯丁胶、氢氧化铝和天然胶,在开炼

机 上混合,并且将开炼机辊距调成1mm,薄通落盘5次,并打

和氯丁胶均匀混合; 三角包三次,天然胶、氢氧化铝

5)胶料的混炼,将防老剂RD、酚醛树脂12687、硬脂酸、氧化镁、陶土、碳黑、

石蜡 油,和步骤4)中塑炼的胶料一同放入密式炼胶机中,混炼6—

却; 8分钟,排胶,下片,等待冷

6)加促进剂和硫化剂:在开式炼胶机上,将促进剂M、促进剂DM、硫磺加入步骤

5)

制成的胶料中,并且在辊距2mm时,打三角包三次,然后下

片待用;

7)取步骤6)中的胶料,放入模具里,将模具放入平板硫化机里,设置压强为

0.8MPa,

在160℃温度下硫化10min;

以上步骤各原料组分的质量份数如下:

2.根据权利要求1所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的氯

丁胶

3.根据权利要求2所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的碳

黑为

1:2:2:1:4。

4.根据权利要求2所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的硬

脂酸

5.根据权利要求1所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的氢

氧化

铝为超细氢氧化铝,质量份数为22份。

为硬脂酸1801、硬脂酸1802或硬脂酸1842。

N220、N330、N550、N774、N990复配而成,质量份数比为

为氯丁橡胶CR322,所述的氯丁胶的氧指数30-50%。

6.根据权利要求5所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的氧

化镁

7.根据权利要求3所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的石

蜡油

8.根据权利要求1所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:步骤5)中,

为纯度为99.7%轻质氧化镁。

为12份。

混炼时间为7分钟。

说 明 书

本发明专利申请时针对申请号:2.6的分案申请,原申请的申请日

为:

技术领域

本发明涉及阻燃材料领域,更具体地说,涉及一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法。

背景技术

阻燃橡胶指能延缓着火、降低火焰传播速度,且在离开火焰后,其自身燃烧火焰能

迅速 自行熄灭的橡胶。阻燃橡胶在燃烧时能分解成不然性气体,以遮蔽热

作用。凡是能降低塑料起燃的容易程度和火焰传

周期表中第V、Ⅶ和Ⅲ族元

溴的化

2014-7-31,发明创造名称为:一种氢氧化铝阻燃胶及其制备方法。

源和氧,从而起到阻燃

布速率的助剂都称为阻燃剂。阻燃剂大多是

素的化合物。如第V族的氮、磷、锑的化合物,第Ⅶ族的氯、

合物和第Ⅲ族的硼、铝的化合物。此外硅和钼的化合物也可作为阻燃剂使用。但其

阻燃橡胶在燃烧时能分解成不然性气体,以遮蔽热源和氧,从而起到阻燃作用。

主体材料:含卤素原子的橡胶如CR,含苯环或共轭双键的橡胶等。

橡胶中添加一定的阻燃剂制成阻燃橡胶,阻燃剂的要求如下:

1.阻燃剂不损害塑料的物理力学性能;

最常用的和最重要的是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。

2.阻燃剂的分解温度需适应进行阻燃加工塑料的需要,阻燃剂必须在塑料热分解时

急速

分解。

中国专利申请号2.1,授权公告日为2009年1月5日,发明创造名称

为:环 保型阻燃胶管的配方。该申请案涉及一种阻燃胶管的配方,该

元乙丙橡胶100份,快压出炭黑20~40

酸锌5~10份,三氧

分解以发挥其阻燃效果,但是阻燃剂在塑料成型加工时又不能发生热

发明的组份和质量份数为:三

份,煅烧陶土40~60份,氢氧化铝120~160份,硼

化二锑10~20份,四硫化双秋兰姆0.5~0.8份,二丁基二硫代氨基甲酸

锌1.5~2.0份,二硫化四甲基秋兰姆0.5~0.8份,氧化锌3~5份,硬脂酸

醇1~3份,二硫化吗啡林1.5~2.0份,硫磺0.3~0.6

产品相比,物理机械性能拉伸强度

直燃烧FV-0

1~3份,聚乙二

份,石蜡油20~40份。此发明与传统

14MPA,高于传统配方1.5倍,可获得阻燃性国家标准垂

级,即难燃材料的要求,与传统方法达到相同的阻燃效果,且符合当今汽车胶管

环保和安全的要求,但此发明使用氢氧化铝比重大,损耗较多,且工艺生产

工艺要求高,制造成本以及制造难度高。 时发热大,生产

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的损耗较多,生产工艺要求高,制造成本以及制造难度高问题,

本 发明提供了一种氢氧化铝阻燃胶的制备方

造成本以及制造难度法,它可以实现配方损耗较少,生产工艺简单,制

低等优势。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种氢氧化铝阻燃胶,组分以及质量份数如下:

氯丁胶为氯丁橡胶CR322,氯丁胶的氧指数30-50%,氧指数超过27%为自熄性材

料,其 可以提高阻燃性能,氯丁橡胶CR322的氧指数高于一般性材

料,具有很强的自熄性能。

碳黑为N220、N330、N550、N774、N990复配而成,质量份数为1:2:2:1:4。

硬脂酸可以选择为硬脂酸1801、硬脂酸1803或者硬脂酸1842,其硬脂酸以动物油

脂为

氢氧化铝可以选取质量份数为22份,在此时达到了可以有出色的阻燃效果以及抑

烟效

氧化镁使用了纯度为99.7%轻质氧化镁,高纯度的氧化镁活化性能和催化性能更强,

石蜡油可以为12份,石蜡油为氯化石蜡油,有极好地拉伸强度,添加入橡胶中对

其阻燃

步骤5)中,混炼时间为7分钟。

一种所述的氢氧化铝阻燃胶的制造工艺,步骤如下:

效果起到相互协同做用,取得了更好的阻燃效果。

反应过程更加深入以及迅速。

果。

主要原料。

1)按照一种上述氢氧化铝阻燃胶的组分和质量份数称取氯丁胶、天然胶、氢氧化铝。

2)胶料一段炼胶:在开炼机上将氯丁橡胶、氢氧化铝塑炼,下片停放12小时,再

将天 然胶塑炼,下片停放12小时,塑炼过程中,开炼机辊距为3mm,氢

行混合提高了氢氧化铝的分散性,减少了氢氧化

氧化铝在开炼机中先进

铝的用量。

3)称量辅料:一种上述氢氧化铝阻燃胶的组分和质量份数称取防老剂RD、酚醛树

脂 12687、硬脂酸、氧化镁、陶土、碳黑,放置在同一个容器中;按所

和质量份数称取石蜡油,放置在同一个容器中;

促进剂M、促进剂DM、

述的一种阻燃胶的组分

按所述的一种阻燃胶的组分和质量份数称取

硫磺放置在同一个容器中;

使用氧化镁和硬脂酸共用,作为活化剂,防老剂RD,防止胶料老化,陶土作为填

充剂, 增加体积,降低成本,石蜡油作为操作油用,起增塑作用,使

高胶辊硬度,耐磨性和撕裂性,可以降低用酚醛树脂12687,大幅度提

碳黑的用量,节约成本。

4)胶料二段塑炼:将步骤2)中已经塑炼一段的氯丁胶、氢氧化铝和天然胶,在开炼

机 上混合,并且将开炼机辊距调成1mm,薄通落盘5次,并打三角包

和氯丁胶均匀混合,使之在后续工艺中更容易和三次,打三角包使天然胶

迅速发生反应。

5)胶料的混炼,将防老剂RD、酚醛树脂12687、硬脂酸、氧化镁、陶土、碳黑,

石蜡 油,和步骤4)中塑炼的胶料一同放入密式炼胶机中,混炼6—8分钟,

却。 排胶,下片,等待冷

6)加促进剂和硫化剂,在开式炼胶机上,将促进剂M、促进剂DM、硫磺加入步骤

5) 的胶料中,并且在辊距2mm时,打三角包三次,然后下片待用,此

DM、硫磺在胶料中混合均匀。 阶段促进剂M、促进剂

7)取少量的步骤6)中的胶料,放入模具里,将模具放入平板硫化机里,设置压强为

3.有益效果

相比于现有技术,本发明的优点在于:

(1)本发明使用的一种无公害阻燃剂,氢氧化铝属于添加型阻燃剂,氢氧化铝是水

合氢 氧化物,因其含有结合水,当温度上升到临界点后,水就离析出来,

它还会在聚合物表面形成

0.8MPa,在160℃温度下硫化10min。

起到吸热、降温作用;

Al2O3保护膜,既阻挡了氧气的进入,又防止了可燃性气

体的逸出,

(2)本发明以天然橡胶为主体材料,具有较高的耐磨性,和拉伸强度,由于天然胶

是自

(3)本发明含有氯丁胶,氯丁胶的氧指数30-50%之间,而氧指数超过27%为自熄性

(4)本发明以复合型碳黑作为补强填料,多种类型碳黑进行综合作用,具有更好的

拉伸

(5)本发明以氧化镁和硬脂酸共用,作为活化剂,防老剂RD,防止胶料老化,陶土

作 为填充剂,增加体积,降低成本,石蜡油作为操作油用,起增塑作用;

强度,调节胶辊硬度,提高耐磨性;

料,其可以提高阻燃性能;

补强橡胶,其具有较高的格林强度,有利于橡胶的加工成型;

还避免了烟灰的形成,起到了较好的阻燃抑烟作用;

(6)酚醛树脂12687,大幅度提高胶辊硬度,耐磨性和撕裂性,可以降低碳黑的用量,

(7)氢氧化铝在开炼机先进行混合,提高了氢氧化铝的分散性,使得混合更加均匀,

具体实施方式

下面结合说明书和具体的实施例,对本发明作详细描述。

实施例1

本发明的目的通过以下技术方案实现。

制备方法如下,组分以质量份数如下:

氯丁胶为氯丁橡胶CR322,使用重庆长寿化工有限公司公司生产CR322型号,氯

丁胶的 氧指数50%,一般情况下氧指数超过27%为自熄性材料,其

橡胶CR322的氧指数高于一般性材料,

减少了氢氧化铝的用量,使得成本降低。

节约成本;

可以提高阻燃性能,此型号氯丁

具有很强的自熄性能。

碳黑为N220、N330、N550、N774、N990复配而成,质量份数为1:2:2:1:4,其中

碳黑 N220,碳黑N330能大幅度提高橡胶强度,

N774,碳黑N990补但大量使用会降低拉升伸长率,碳黑N550,碳黑

强性能略差,但能提高橡胶的拉升伸长率,因此五种碳黑并用橡胶既有

比较好的拉伸强度,但拉伸伸长率也能得到保证,多种类型碳黑进行综合作

组份的碳黑的拉伸强度仅仅能达到12mpa-14mpa之间,

具有很好的拉伸强度,拉伸伸长率

提高至420%

用,由于原有单

复配后的拉伸强度可以达到30mpa,

也有了显著的提高,现有技术中拉伸伸长率250%--350%,

可以调节胶辊硬度,提高耐磨性,且复配后的碳黑操作时的发热量小,对产品进

硬脂酸选择硬脂酸1801,其硬脂酸1801以动物油脂为主要原料,对活化程度有很

大的 提高,极大的对橡胶制备的硫化速度以及程度进行了提高,反应更快,

行添加后的工艺制备更加简单便捷,具有很好的可操作性。

节约时间。

氢氧化铝质量份数为22份,超细氢氧化铝和含卤的氯丁胶和氯化石蜡油的含卤阻

燃剂并 用时明显的协同效应,超细氢氧化铝是纳米级,大量填充对橡

在此时达到了出色的阻燃效果以及抑烟效胶的物理性能基本没有影响,

果。

氧化镁使用了纯度为99.7%轻质氧化镁,高纯度的氧化镁活化性能和催化性能更强,

石蜡油石蜡油为氯化石蜡油,选取根据不同的用量有不同的拉伸强度和阻燃性能,

如下

石蜡油为12份,在此时拉伸强度和阻燃时间有了最好的平衡点,此时拉伸强度和

阻燃时 间都达到了最有的效果,将石蜡油添加入橡胶中对其阻燃效果

的阻燃效果。

表所示:

反应过程更加深入以及迅速。

起到极好的做用,取得了更好

一种氢氧化铝阻燃胶的制造工艺,步骤如下:

1)按照一种氢氧化铝阻燃胶的组分和质量份数称取氯丁胶、天然胶、氢氧化铝分别

2)胶料一段炼胶:在开炼机上将氯丁橡胶、氢氧化铝塑炼,下片停放12小时,再

将天 然胶塑炼,下片停放12小时,塑炼过程中,开练机辊距为3mm,现

式炼胶机中进行混合,

40份、60份、22份。

有技术中氢氧化铝在密

混合不充分,对氢氧化铝损耗打,以及混合的分散性和均匀性都大打

折扣,此发明中由于氢氧化铝在开炼机先进行混合,提高了氢氧化铝的分散

匀,减少了氢氧化铝的用量,节约了成本。 性,混合更加均

3)称量辅料:一种氢氧化铝阻燃胶的组分和质量份数称取防老剂RD3份、酚醛树

脂12687 7份、硬脂酸3份、氧化镁7份、陶土20份、碳黑20份,放

油8份,放置在同一个容器中;称取促进

容器中;

置在同一个容器中;称取石蜡

剂M2份、促进剂DM2份、硫磺3份放置在同一个

使用氧化镁和硬脂酸共用,作为活化剂,防老剂RD,防止胶料老化,陶土作为填

充剂, 增加体积,降低成本,石蜡油作为操作油用,起增塑作用,使

高胶辊硬度,耐磨性和撕裂性,可以降低用酚醛树脂12687,大幅度提

碳黑的用量,节约成本。

4)胶料二段塑炼:将步骤2)中已经塑炼一段的氯丁胶、氢氧化铝和天然胶,在开炼

机 上混合,并且将开炼机辊距调成1mm,薄通落盘5次,并打三角包

和氯丁胶混匀混合,使之在后续工艺中更容易和三次,打三角包使天然胶

迅速发生反应。

5)胶料的混炼,将防老剂RD、酚醛树脂12687、硬脂酸、氧化镁、陶土、碳黑,

石蜡 油,和步骤4)中塑炼的胶料一同放入密式炼胶机中,混炼7分钟,

排胶,下片,等待冷却。

6)加促进剂和硫化剂,在开式炼胶机上,将促进剂M、促进剂DM、硫磺加入步骤

5)的 胶料中,并且在辊距2mm时,打三角包三次,促进剂和硫化剂在胶

待用。 料中混合均匀,然后下片

7)取少量的步骤6)中的胶料,放入模具里,将模具放入平板硫化机里,设置压强为

使用上述制得的胶片用酒精喷灯做燃烧试验,按照MT_113-1995聚合物制品阻燃

抗静电 方法规则进行测试,符合所需要的阻燃效果,可以达到难燃材

30mpa,拉伸伸长率为420%,有焰燃烧

强度好,拉伸伸长率

0.8MPa,在160℃温度下硫化10min。

料的要求,拉伸强度可以达到

时间平均低于5s,无焰燃烧时间平均低于6s,拉伸

高,阻燃效果好。

实施例2

本发明的目的通过以下技术方案实现。

本实施例的制备方法同实施例1,其不同之处在于,各物料的质量,组分以质量份

数如

氯丁胶的氧指数为40%,一般情况下氧指数超过27%为自熄性材料,其可以提高

阻燃性 能,氯丁胶氧指数高于一般性材料,具有很强的自熄性能。

下:

碳黑为N220、N330、N550、N774、N990复配而成,质量份数为1:2:2:1:4。

硬脂酸选择硬脂酸1803,其硬脂酸1803以动物油脂为主要原料,对活化程度有很

大的 提高,极大的对橡胶制备的硫化速度以及程度进行了提高,反应更快,

节约时间。

氢氧化铝质量份数为25份,超细氢氧化铝和含卤的氯丁胶和氯化石蜡油的含卤阻

燃剂并

使用上述制得的胶片用酒精喷灯做燃烧试验,按照MT_113-1995聚合物制品阻燃

抗静电 方法规则进行测试,符合所需要的阻燃效果,可以达到难燃材

25mpa,拉伸伸长率为390%,有焰燃烧

强度好,拉伸伸长率

用时明显的协同效应。

料的要求,拉伸强度可以达到

时间平均低于6s,无焰燃烧时间平均低于7s,拉伸

高,阻燃效果好。

实施例3

本发明的目的通过以下技术方案实现。

本实施例的制备方法同实施例1,其不同之处在于,各物料的质量,组分以质量份

数如

下:

氯丁胶的氧指数30%,一般情况下氧指数超过27%为自熄性材料,其可以提高阻

燃性能,

碳黑为N220、N330、N550、N774、N990复配而成,质量份数为1:2:2:1:4。

硬脂酸选择硬脂酸1842,其硬脂酸1842以动物油脂为主要原料。

氢氧化铝质量份数为20份,超细氢氧化铝和含卤的氯丁胶和氯化石蜡油的含卤阻

燃剂并 用时明显的协同效应,超细氢氧化铝是纳米级,大量填充对橡

氯丁胶氧指数高于一般性材料,具有很强的自熄性能。

胶的物理性能基本没有影响。

使用上述制得的胶片用酒精喷灯做燃烧试验,按照MT_113-1995聚合物制品阻燃

抗静电 方法规则进行测试,符合所需要的阻燃效果,可以达到难燃材

21mpa,拉伸伸长率为380%,有焰燃烧

强度好,拉伸伸长率

料的要求,拉伸强度可以达到

时间平均低于7s,无焰燃烧时间平均低于8s,拉伸

高,阻燃效果好。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中

所示 的也只是本发明创造的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所

技术人员受其启示,在不脱离本创造宗旨的情况

的结构方式及实施例,均应

以,如果本领域的普通

下,不经创造性的设计出与该技术方案相似

属于本专利的保护范围。

2024年6月13日发(作者:亥洛妃)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.9

(22)申请日 2014.07.31

(71)申请人 马鞍山市天鑫辊业有限责任公司

地址 243000 安徽省马鞍山市雨山区工业园九华西路1650号

(72)发明人 龚明清 耿炜婧 凌立

(74)专利代理机构 南京知识律师事务所

代理人 蒋海军

(51)

C08L7/00

C08L11/00

C08L61/06

C08L91/00

C08K13/02

C08K5/09

C08K3/22

C08K3/34

C08K3/04

C08K3/06

(10)申请公布号 CN 105061829 A

(43)申请公布日 2015.11.18

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法

(57)摘要

本发明公开了一种氢氧化铝阻燃胶

的制备方法,属于阻燃材料领域。一种氢

氧化铝阻燃胶的制备方法步骤如下:依次

进行质量分数称取、胶料一段炼胶、称量

辅料、胶料二段塑炼、胶料的混炼、加促

进剂和硫化剂、打三角包三次,然后下片

待用、放入模具里,将模具放入平板硫化

机硫化;使用两段塑炼方式,将氢氧化铝

在开炼步骤中进行加工。本发明具有很好

的阻燃效果,使用氢氧化铝防止了可燃性

气体的逸出,还避免了烟灰的形成,有较

好的阻燃抑烟作用,拉伸强度高,拉伸率

好,生产工艺简单,制造成本以及制造难

度低。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其步骤如下:

1)称取氯丁胶、天然胶、氢氧化铝;

2)胶料一段炼胶:在开炼机上将氯丁橡胶、氢氧化铝塑炼,下片停放12小时,再

将天

3mm;

3)称量辅料:步骤1)所述的一种氢氧化铝阻燃胶的组分和质量份数称取防老剂RD、

酚醛树脂12687、硬脂酸、氧化镁、陶土、碳黑,放置在同一

在一个容器中;称取促进剂M、

然胶塑炼,下片停放12小时,塑炼过程中,开炼机辊距为

个容器中;称取石蜡油,放置

促进剂DM、硫磺放置在同一个容器中;

4)胶料二段塑炼:将步骤2)中已经塑炼一段的氯丁胶、氢氧化铝和天然胶,在开炼

机 上混合,并且将开炼机辊距调成1mm,薄通落盘5次,并打

和氯丁胶均匀混合; 三角包三次,天然胶、氢氧化铝

5)胶料的混炼,将防老剂RD、酚醛树脂12687、硬脂酸、氧化镁、陶土、碳黑、

石蜡 油,和步骤4)中塑炼的胶料一同放入密式炼胶机中,混炼6—

却; 8分钟,排胶,下片,等待冷

6)加促进剂和硫化剂:在开式炼胶机上,将促进剂M、促进剂DM、硫磺加入步骤

5)

制成的胶料中,并且在辊距2mm时,打三角包三次,然后下

片待用;

7)取步骤6)中的胶料,放入模具里,将模具放入平板硫化机里,设置压强为

0.8MPa,

在160℃温度下硫化10min;

以上步骤各原料组分的质量份数如下:

2.根据权利要求1所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的氯

丁胶

3.根据权利要求2所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的碳

黑为

1:2:2:1:4。

4.根据权利要求2所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的硬

脂酸

5.根据权利要求1所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的氢

氧化

铝为超细氢氧化铝,质量份数为22份。

为硬脂酸1801、硬脂酸1802或硬脂酸1842。

N220、N330、N550、N774、N990复配而成,质量份数比为

为氯丁橡胶CR322,所述的氯丁胶的氧指数30-50%。

6.根据权利要求5所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的氧

化镁

7.根据权利要求3所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:所述的石

蜡油

8.根据权利要求1所述的一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法,其特征在于:步骤5)中,

为纯度为99.7%轻质氧化镁。

为12份。

混炼时间为7分钟。

说 明 书

本发明专利申请时针对申请号:2.6的分案申请,原申请的申请日

为:

技术领域

本发明涉及阻燃材料领域,更具体地说,涉及一种氢氧化铝阻燃胶的制备方法。

背景技术

阻燃橡胶指能延缓着火、降低火焰传播速度,且在离开火焰后,其自身燃烧火焰能

迅速 自行熄灭的橡胶。阻燃橡胶在燃烧时能分解成不然性气体,以遮蔽热

作用。凡是能降低塑料起燃的容易程度和火焰传

周期表中第V、Ⅶ和Ⅲ族元

溴的化

2014-7-31,发明创造名称为:一种氢氧化铝阻燃胶及其制备方法。

源和氧,从而起到阻燃

布速率的助剂都称为阻燃剂。阻燃剂大多是

素的化合物。如第V族的氮、磷、锑的化合物,第Ⅶ族的氯、

合物和第Ⅲ族的硼、铝的化合物。此外硅和钼的化合物也可作为阻燃剂使用。但其

阻燃橡胶在燃烧时能分解成不然性气体,以遮蔽热源和氧,从而起到阻燃作用。

主体材料:含卤素原子的橡胶如CR,含苯环或共轭双键的橡胶等。

橡胶中添加一定的阻燃剂制成阻燃橡胶,阻燃剂的要求如下:

1.阻燃剂不损害塑料的物理力学性能;

最常用的和最重要的是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。

2.阻燃剂的分解温度需适应进行阻燃加工塑料的需要,阻燃剂必须在塑料热分解时

急速

分解。

中国专利申请号2.1,授权公告日为2009年1月5日,发明创造名称

为:环 保型阻燃胶管的配方。该申请案涉及一种阻燃胶管的配方,该

元乙丙橡胶100份,快压出炭黑20~40

酸锌5~10份,三氧

分解以发挥其阻燃效果,但是阻燃剂在塑料成型加工时又不能发生热

发明的组份和质量份数为:三

份,煅烧陶土40~60份,氢氧化铝120~160份,硼

化二锑10~20份,四硫化双秋兰姆0.5~0.8份,二丁基二硫代氨基甲酸

锌1.5~2.0份,二硫化四甲基秋兰姆0.5~0.8份,氧化锌3~5份,硬脂酸

醇1~3份,二硫化吗啡林1.5~2.0份,硫磺0.3~0.6

产品相比,物理机械性能拉伸强度

直燃烧FV-0

1~3份,聚乙二

份,石蜡油20~40份。此发明与传统

14MPA,高于传统配方1.5倍,可获得阻燃性国家标准垂

级,即难燃材料的要求,与传统方法达到相同的阻燃效果,且符合当今汽车胶管

环保和安全的要求,但此发明使用氢氧化铝比重大,损耗较多,且工艺生产

工艺要求高,制造成本以及制造难度高。 时发热大,生产

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的损耗较多,生产工艺要求高,制造成本以及制造难度高问题,

本 发明提供了一种氢氧化铝阻燃胶的制备方

造成本以及制造难度法,它可以实现配方损耗较少,生产工艺简单,制

低等优势。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种氢氧化铝阻燃胶,组分以及质量份数如下:

氯丁胶为氯丁橡胶CR322,氯丁胶的氧指数30-50%,氧指数超过27%为自熄性材

料,其 可以提高阻燃性能,氯丁橡胶CR322的氧指数高于一般性材

料,具有很强的自熄性能。

碳黑为N220、N330、N550、N774、N990复配而成,质量份数为1:2:2:1:4。

硬脂酸可以选择为硬脂酸1801、硬脂酸1803或者硬脂酸1842,其硬脂酸以动物油

脂为

氢氧化铝可以选取质量份数为22份,在此时达到了可以有出色的阻燃效果以及抑

烟效

氧化镁使用了纯度为99.7%轻质氧化镁,高纯度的氧化镁活化性能和催化性能更强,

石蜡油可以为12份,石蜡油为氯化石蜡油,有极好地拉伸强度,添加入橡胶中对

其阻燃

步骤5)中,混炼时间为7分钟。

一种所述的氢氧化铝阻燃胶的制造工艺,步骤如下:

效果起到相互协同做用,取得了更好的阻燃效果。

反应过程更加深入以及迅速。

果。

主要原料。

1)按照一种上述氢氧化铝阻燃胶的组分和质量份数称取氯丁胶、天然胶、氢氧化铝。

2)胶料一段炼胶:在开炼机上将氯丁橡胶、氢氧化铝塑炼,下片停放12小时,再

将天 然胶塑炼,下片停放12小时,塑炼过程中,开炼机辊距为3mm,氢

行混合提高了氢氧化铝的分散性,减少了氢氧化

氧化铝在开炼机中先进

铝的用量。

3)称量辅料:一种上述氢氧化铝阻燃胶的组分和质量份数称取防老剂RD、酚醛树

脂 12687、硬脂酸、氧化镁、陶土、碳黑,放置在同一个容器中;按所

和质量份数称取石蜡油,放置在同一个容器中;

促进剂M、促进剂DM、

述的一种阻燃胶的组分

按所述的一种阻燃胶的组分和质量份数称取

硫磺放置在同一个容器中;

使用氧化镁和硬脂酸共用,作为活化剂,防老剂RD,防止胶料老化,陶土作为填

充剂, 增加体积,降低成本,石蜡油作为操作油用,起增塑作用,使

高胶辊硬度,耐磨性和撕裂性,可以降低用酚醛树脂12687,大幅度提

碳黑的用量,节约成本。

4)胶料二段塑炼:将步骤2)中已经塑炼一段的氯丁胶、氢氧化铝和天然胶,在开炼

机 上混合,并且将开炼机辊距调成1mm,薄通落盘5次,并打三角包

和氯丁胶均匀混合,使之在后续工艺中更容易和三次,打三角包使天然胶

迅速发生反应。

5)胶料的混炼,将防老剂RD、酚醛树脂12687、硬脂酸、氧化镁、陶土、碳黑,

石蜡 油,和步骤4)中塑炼的胶料一同放入密式炼胶机中,混炼6—8分钟,

却。 排胶,下片,等待冷

6)加促进剂和硫化剂,在开式炼胶机上,将促进剂M、促进剂DM、硫磺加入步骤

5) 的胶料中,并且在辊距2mm时,打三角包三次,然后下片待用,此

DM、硫磺在胶料中混合均匀。 阶段促进剂M、促进剂

7)取少量的步骤6)中的胶料,放入模具里,将模具放入平板硫化机里,设置压强为

3.有益效果

相比于现有技术,本发明的优点在于:

(1)本发明使用的一种无公害阻燃剂,氢氧化铝属于添加型阻燃剂,氢氧化铝是水

合氢 氧化物,因其含有结合水,当温度上升到临界点后,水就离析出来,

它还会在聚合物表面形成

0.8MPa,在160℃温度下硫化10min。

起到吸热、降温作用;

Al2O3保护膜,既阻挡了氧气的进入,又防止了可燃性气

体的逸出,

(2)本发明以天然橡胶为主体材料,具有较高的耐磨性,和拉伸强度,由于天然胶

是自

(3)本发明含有氯丁胶,氯丁胶的氧指数30-50%之间,而氧指数超过27%为自熄性

(4)本发明以复合型碳黑作为补强填料,多种类型碳黑进行综合作用,具有更好的

拉伸

(5)本发明以氧化镁和硬脂酸共用,作为活化剂,防老剂RD,防止胶料老化,陶土

作 为填充剂,增加体积,降低成本,石蜡油作为操作油用,起增塑作用;

强度,调节胶辊硬度,提高耐磨性;

料,其可以提高阻燃性能;

补强橡胶,其具有较高的格林强度,有利于橡胶的加工成型;

还避免了烟灰的形成,起到了较好的阻燃抑烟作用;

(6)酚醛树脂12687,大幅度提高胶辊硬度,耐磨性和撕裂性,可以降低碳黑的用量,

(7)氢氧化铝在开炼机先进行混合,提高了氢氧化铝的分散性,使得混合更加均匀,

具体实施方式

下面结合说明书和具体的实施例,对本发明作详细描述。

实施例1

本发明的目的通过以下技术方案实现。

制备方法如下,组分以质量份数如下:

氯丁胶为氯丁橡胶CR322,使用重庆长寿化工有限公司公司生产CR322型号,氯

丁胶的 氧指数50%,一般情况下氧指数超过27%为自熄性材料,其

橡胶CR322的氧指数高于一般性材料,

减少了氢氧化铝的用量,使得成本降低。

节约成本;

可以提高阻燃性能,此型号氯丁

具有很强的自熄性能。

碳黑为N220、N330、N550、N774、N990复配而成,质量份数为1:2:2:1:4,其中

碳黑 N220,碳黑N330能大幅度提高橡胶强度,

N774,碳黑N990补但大量使用会降低拉升伸长率,碳黑N550,碳黑

强性能略差,但能提高橡胶的拉升伸长率,因此五种碳黑并用橡胶既有

比较好的拉伸强度,但拉伸伸长率也能得到保证,多种类型碳黑进行综合作

组份的碳黑的拉伸强度仅仅能达到12mpa-14mpa之间,

具有很好的拉伸强度,拉伸伸长率

提高至420%

用,由于原有单

复配后的拉伸强度可以达到30mpa,

也有了显著的提高,现有技术中拉伸伸长率250%--350%,

可以调节胶辊硬度,提高耐磨性,且复配后的碳黑操作时的发热量小,对产品进

硬脂酸选择硬脂酸1801,其硬脂酸1801以动物油脂为主要原料,对活化程度有很

大的 提高,极大的对橡胶制备的硫化速度以及程度进行了提高,反应更快,

行添加后的工艺制备更加简单便捷,具有很好的可操作性。

节约时间。

氢氧化铝质量份数为22份,超细氢氧化铝和含卤的氯丁胶和氯化石蜡油的含卤阻

燃剂并 用时明显的协同效应,超细氢氧化铝是纳米级,大量填充对橡

在此时达到了出色的阻燃效果以及抑烟效胶的物理性能基本没有影响,

果。

氧化镁使用了纯度为99.7%轻质氧化镁,高纯度的氧化镁活化性能和催化性能更强,

石蜡油石蜡油为氯化石蜡油,选取根据不同的用量有不同的拉伸强度和阻燃性能,

如下

石蜡油为12份,在此时拉伸强度和阻燃时间有了最好的平衡点,此时拉伸强度和

阻燃时 间都达到了最有的效果,将石蜡油添加入橡胶中对其阻燃效果

的阻燃效果。

表所示:

反应过程更加深入以及迅速。

起到极好的做用,取得了更好

一种氢氧化铝阻燃胶的制造工艺,步骤如下:

1)按照一种氢氧化铝阻燃胶的组分和质量份数称取氯丁胶、天然胶、氢氧化铝分别

2)胶料一段炼胶:在开炼机上将氯丁橡胶、氢氧化铝塑炼,下片停放12小时,再

将天 然胶塑炼,下片停放12小时,塑炼过程中,开练机辊距为3mm,现

式炼胶机中进行混合,

40份、60份、22份。

有技术中氢氧化铝在密

混合不充分,对氢氧化铝损耗打,以及混合的分散性和均匀性都大打

折扣,此发明中由于氢氧化铝在开炼机先进行混合,提高了氢氧化铝的分散

匀,减少了氢氧化铝的用量,节约了成本。 性,混合更加均

3)称量辅料:一种氢氧化铝阻燃胶的组分和质量份数称取防老剂RD3份、酚醛树

脂12687 7份、硬脂酸3份、氧化镁7份、陶土20份、碳黑20份,放

油8份,放置在同一个容器中;称取促进

容器中;

置在同一个容器中;称取石蜡

剂M2份、促进剂DM2份、硫磺3份放置在同一个

使用氧化镁和硬脂酸共用,作为活化剂,防老剂RD,防止胶料老化,陶土作为填

充剂, 增加体积,降低成本,石蜡油作为操作油用,起增塑作用,使

高胶辊硬度,耐磨性和撕裂性,可以降低用酚醛树脂12687,大幅度提

碳黑的用量,节约成本。

4)胶料二段塑炼:将步骤2)中已经塑炼一段的氯丁胶、氢氧化铝和天然胶,在开炼

机 上混合,并且将开炼机辊距调成1mm,薄通落盘5次,并打三角包

和氯丁胶混匀混合,使之在后续工艺中更容易和三次,打三角包使天然胶

迅速发生反应。

5)胶料的混炼,将防老剂RD、酚醛树脂12687、硬脂酸、氧化镁、陶土、碳黑,

石蜡 油,和步骤4)中塑炼的胶料一同放入密式炼胶机中,混炼7分钟,

排胶,下片,等待冷却。

6)加促进剂和硫化剂,在开式炼胶机上,将促进剂M、促进剂DM、硫磺加入步骤

5)的 胶料中,并且在辊距2mm时,打三角包三次,促进剂和硫化剂在胶

待用。 料中混合均匀,然后下片

7)取少量的步骤6)中的胶料,放入模具里,将模具放入平板硫化机里,设置压强为

使用上述制得的胶片用酒精喷灯做燃烧试验,按照MT_113-1995聚合物制品阻燃

抗静电 方法规则进行测试,符合所需要的阻燃效果,可以达到难燃材

30mpa,拉伸伸长率为420%,有焰燃烧

强度好,拉伸伸长率

0.8MPa,在160℃温度下硫化10min。

料的要求,拉伸强度可以达到

时间平均低于5s,无焰燃烧时间平均低于6s,拉伸

高,阻燃效果好。

实施例2

本发明的目的通过以下技术方案实现。

本实施例的制备方法同实施例1,其不同之处在于,各物料的质量,组分以质量份

数如

氯丁胶的氧指数为40%,一般情况下氧指数超过27%为自熄性材料,其可以提高

阻燃性 能,氯丁胶氧指数高于一般性材料,具有很强的自熄性能。

下:

碳黑为N220、N330、N550、N774、N990复配而成,质量份数为1:2:2:1:4。

硬脂酸选择硬脂酸1803,其硬脂酸1803以动物油脂为主要原料,对活化程度有很

大的 提高,极大的对橡胶制备的硫化速度以及程度进行了提高,反应更快,

节约时间。

氢氧化铝质量份数为25份,超细氢氧化铝和含卤的氯丁胶和氯化石蜡油的含卤阻

燃剂并

使用上述制得的胶片用酒精喷灯做燃烧试验,按照MT_113-1995聚合物制品阻燃

抗静电 方法规则进行测试,符合所需要的阻燃效果,可以达到难燃材

25mpa,拉伸伸长率为390%,有焰燃烧

强度好,拉伸伸长率

用时明显的协同效应。

料的要求,拉伸强度可以达到

时间平均低于6s,无焰燃烧时间平均低于7s,拉伸

高,阻燃效果好。

实施例3

本发明的目的通过以下技术方案实现。

本实施例的制备方法同实施例1,其不同之处在于,各物料的质量,组分以质量份

数如

下:

氯丁胶的氧指数30%,一般情况下氧指数超过27%为自熄性材料,其可以提高阻

燃性能,

碳黑为N220、N330、N550、N774、N990复配而成,质量份数为1:2:2:1:4。

硬脂酸选择硬脂酸1842,其硬脂酸1842以动物油脂为主要原料。

氢氧化铝质量份数为20份,超细氢氧化铝和含卤的氯丁胶和氯化石蜡油的含卤阻

燃剂并 用时明显的协同效应,超细氢氧化铝是纳米级,大量填充对橡

氯丁胶氧指数高于一般性材料,具有很强的自熄性能。

胶的物理性能基本没有影响。

使用上述制得的胶片用酒精喷灯做燃烧试验,按照MT_113-1995聚合物制品阻燃

抗静电 方法规则进行测试,符合所需要的阻燃效果,可以达到难燃材

21mpa,拉伸伸长率为380%,有焰燃烧

强度好,拉伸伸长率

料的要求,拉伸强度可以达到

时间平均低于7s,无焰燃烧时间平均低于8s,拉伸

高,阻燃效果好。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中

所示 的也只是本发明创造的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所

技术人员受其启示,在不脱离本创造宗旨的情况

的结构方式及实施例,均应

以,如果本领域的普通

下,不经创造性的设计出与该技术方案相似

属于本专利的保护范围。

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