低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法与流程

    专利2025-07-06  25


    本发明涉及热塑性弹性体,尤其涉及一种低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法。


    背景技术:

    1、无卤膨胀型阻燃剂(ifr)是当前阻燃剂领域中应用研究的热点,它一般由成碳剂、脱水剂和发泡剂三部分组成,具低烟、无毒、无卤、不产生腐蚀气体等众多优异的性能,符合当前阻燃领域抑烟、低毒、高效的行业要求,因而被认为是一种对环境友好的极具发展潜力的绿色阻燃体系。目前该体系已经被证明可以应用于高分子材料,并有着良好的阻燃性能。以热塑性弹性体的阻燃为例,最常见的热塑性弹性体irf配方是聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺,但该阻燃体系容易出现渗出等问题,进而导致材料的阻燃性能急剧恶化。为此,迫切的需要寻找出新的阻燃体系代替传统的聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺阻燃体系,从而开发出更加高效的ifr阻燃体系。

    2、焦磷酸哌嗪是一种新型的氮磷系阻燃剂,具有较高的磷含量,由于其分子结构含有哌嗪环比较稳定,所有其热稳定性较好。有利于后期形成稳定的碳层。焦磷酸哌嗪具有热稳定和阻燃效果好、材料的相容性好、适用范围广等优点。

    3、通过复合热稳定性和成碳性较好的阻燃剂可以改善析出问题。焦磷酸哌嗪是一种稳定性较好的阻燃剂。


    技术实现思路

    1、为了解决上述存在的问题,使用非极性热塑性弹性体制备成为了必然,本发明公开了一种低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法,制得的阻燃弹性体不仅添加量低而且阻燃效率高,还具有良好的加工性和力学强度。其具体技术方案如下:

    2、一种低添加量复合无卤阻燃料热塑性弹性体,由下列重量份的原料制成:

    3、苯乙烯嵌段共聚物10-30份,

    4、聚烯烃树脂10-20份,

    5、阻燃剂10-20份,

    6、白油0-40份,

    7、抗氧剂0 -0.5份,

    8、分散剂0-5份,

    9、光稳定剂0-0.5份,

    10、偶联剂0-5份,

    11、脱模剂0-1份。

    12、作为优选,所述的苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物的一种或两种组合;

    13、作为优选,所述苯乙烯类嵌段共聚物采用分子量50000及其以上的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物。

    14、作为优选,所述的聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚或者聚乙烯和聚丙烯的混合物中的一种或任意种组合;

    15、作为优选,所述的阻燃剂中成碳剂为聚苯醚、三嗪类成碳剂、焦磷酸哌嗪和季戊四醇的一种或两种组合;脱水剂为聚磷酸铵、二乙基次磷酸铝、硼酸和硼酸盐的一种;发泡剂为三聚氰胺氰尿酸盐、尿素和双氰铵及其衍生物的一种。

    16、上述的低添加量复合无卤阻燃料热塑性弹性体的制备方法如下:首先,将苯乙烯嵌段共聚物先在高混锅里进行预充油处理,然后按比例将聚烯烃树脂和预充油的苯乙烯嵌段共聚物混合均匀后,经熔融混炼设备熔融共混后,得到热塑性弹性体。然后再把制得的热塑型弹性体、阻燃剂和加工助剂,在高混锅里混合。进行二次熔融混炼设备熔融共混得到低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体。

    17、本发明的有益效果是:

    18、本发明对于聚苯醚类和季戊四醇成碳剂的ifr配方进行深入研究,结果发现通过复合热稳定性和成碳性较好的焦磷酸哌嗪基本能克服其他无卤阻燃剂的缺点,该阻燃剂做出来的产品气味低,颜色白,提供了一种基于以聚苯醚和焦磷酸哌嗪的复合物为成碳剂,二乙基次磷酸铝为脱水剂,三聚氰胺氰尿酸盐为发泡剂;

    19、该ifr不仅对于热塑性弹性体具有良好的阻燃效果,而且不含卤素元素,对于环境没有污染,更加的安全环保;用该体系制得的产品气味低、颜色比较好,能够改善因聚苯醚而发生黄变的颜色。



    技术特征:

    1.一种低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体,其特征在于,由下列重量份的原料制成:

    2.根据权利要求1所述的低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体,其特征在于,所述的苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物的一种或两种组合。

    3.根据权利要求2所述的低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体,其特征在于,所述苯乙烯类嵌段共聚物采用分子量50000及其以上的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物。

    4.根据权利要求1所述的低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体,其特征在于,所述的聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚或者聚乙烯和聚丙烯的混合物中的一种或任意种组合。

    5.根据权利要求1所述的低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体,其特征在于,所述的阻燃剂中成碳剂为聚苯醚、三嗪类成碳剂、焦磷酸哌嗪和季戊四醇的一种或两种组合;脱水剂为聚磷酸铵、二乙基次磷酸铝、硼酸和硼酸盐的一种;发泡剂为三聚氰胺氰尿酸盐、尿素和双氰铵及其衍生物的一种。

    6.一种如权利要求1-5任一项所述的低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:


    技术总结
    本发明涉及一种低添加量复合无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法,属于热塑性弹性体材料技术领域,组分为:苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃树脂、阻燃剂、交联剂、助交联剂、白油、加工性助剂等;本发明可以在低添加量复合无卤阻燃料的情况下保证良好的阻燃性和稳定性,该IFR不仅对于热塑性弹性体具有良好的阻燃效果,而且不含卤素元素,对于环境没有污染,更加的安全环保;用该体系制得的产品气味低、颜色比较好,能够克服其他阻燃剂的缺点。

    技术研发人员:周志远,刘星
    受保护的技术使用者:江苏金陵奥普特高分子材料有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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