一種阻燃彈性材料及其製備方法與流程
2023-09-20 12:20:00
本發明涉及阻燃材料領域，尤其涉及一種阻燃彈性材料及其製備方法。
背景技術：
聚合物改性材料的大量應用，為人類生產和生活帶來利益的同時，也因為其易燃燒性而給人民生命財產的安全帶來了很大的隱患。而在眾多的火災中，電線線纜常扮演著火源和導火線的角色，使火災迅速擴大蔓延。目前國內在解決電線電纜的阻燃問題上大多採用阻燃聚氯乙烯(PVC)改性料作為外被層，這是因為PVC不但價格低廉，加工簡單，而且由於含滷素的緣故使得它原本就具有一定的阻燃性能。然而滷系阻燃材料在燃燒時會產生大量的煙和有毒且具有腐蝕性的氣體，可導致單純由火所不能引起的對金屬物件的腐蝕及對人體呼吸道和其他器官造成危害的嚴重缺點。曾有研究表明，火災事故的死亡原因中，85％以上與材料產生的濃煙和有毒氣體有關。
在追求環保、安全阻燃劑的大環境下，無機阻燃材料作為一種無滷系阻燃材料，因其有效地克服了滷系阻燃材料的缺點而引起了人們的普遍關注。無機阻燃材料的最大優點是低毒、低煙、低腐蝕、且價格低廉。近年來，國內外電線電纜外被料市場上陸續推出了一些新型的無機阻燃聚合物材料品種，使無機阻燃電纜料得到更為廣泛的應用。然而由於鋁鎂基等無機阻燃劑阻燃效率低，需添加60％以上才能達到期望的阻燃效果。這樣給阻燃劑的分散、材料加工成型和主要的機械性能等帶來了一系列的問題，同時硬度也達到了邵氏95A以上，很難滿足一些高端柔軟通訊電纜、光纖光纜對材料的指標要求。
技術實現要素：
為了克服上述缺陷，本發明要解決的技術問題是：針對現有的問題，提 供一種阻燃彈性材料及其製備方法。
為了克服背景技術中存在的缺陷，本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種阻燃彈性材料，其基本配方及質量百分比為：
聚烯烴熱塑性彈性體：45％～55％
膨脹型阻燃劑：30％～40％
二氧化矽：3％～4.5％
馬來酸酐接枝聚烯烴熱塑性彈性體：3.5％～8.5％
表面改性劑：0.2％～0.4％
抗滴落劑：0.3％～0.5％
抗氧劑：0.7％～1.0％
潤滑劑：0.9％～1.2％
其他助劑：2.0％～3.0％，
在一些實施方式中，所述的膨脹性阻燃劑為改性聚磷酸銨與一種三嗪系高分子成炭發泡劑以質量比1∶1～2∶1復配而成。
在一些實施方式中，採用如下的製備工藝：
原材料的預處理：將膨脹型阻燃劑中的兩組分分別進行超細粉碎並進行高速混合及表面改性處理得預混料A和B；將抗滴落劑、抗氧劑、潤滑劑一起與基體樹脂進行均混得到預混料C；
原材料的計量：採用失重計量系統以準確、穩定的速率分別將預混料A、B、C及其他輔料輸入至擠出系統中；
混煉加工：採用BUSS往復式混煉機或強剪切的雙螺杆擠出機對物料進行加工，加工溫度為：進料段：110℃～130℃；塑化段：170℃～180℃；計量段：130℃～170℃；模頭溫度：170℃～180℃；在塑化段採用強剪切的螺杆組合以利於多組分的分散和分布；
造粒：採用風冷熱切或水冷拉條切粒，保證粒子為￠3×3mm柱狀顆粒，且要求粒子表面光滑，色澤均一，端面密實無氣孔，無雜質、無黑點。
本發明提供的一種阻燃彈性材料及其製備方法與現有技術相比，具有以下有益效果：
1、本發明中採用的膨脹型阻燃劑為一種三嗪系高分子成炭發泡劑和改性 多聚磷酸銨以一定比例復配而成的混合物，具有非常高的阻燃效率。
2、本發明中基體樹脂經過多次優化後，相互間能達到很好的相容性，同時還可以滿足柔軟、耐環境應力開裂和耐熱性能的要求。
4、本發明採用先進的生產設備，對提高材料內各組分的分散和分布混合效果，保證材料內部組分的均一性、穩定性都是非常有利的。
具體實施方式
下面將通過發明實施例對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實例一：
本發明公開一種阻燃彈性材料及其製備方法，一種阻燃彈性材料其基本配方及質量百分比為：
聚烯烴熱塑性彈性體：45％
膨脹型阻燃劑：40％
二氧化矽：3％
馬來酸酐接枝聚烯烴熱塑性彈性體：7％
表面改性劑：0.2％
抗滴落劑：0.3％
抗氧劑：0.7％
潤滑劑：0.9％
其他助劑：2.9％
原材料的預處理：將膨脹型阻燃劑中的兩組分分別進行超細粉碎並進行高速混合及表面改性處理得預混料A和B；將抗滴落劑、抗氧劑、潤滑劑一起與基體樹脂進行均混得到預混料C；
原材料的計量：採用失重計量系統以準確、穩定的速率分別將預混料A、B、C及其他輔料輸入至擠出系統中；
混煉加工：採用BUSS往復式混煉機或強剪切的雙螺杆擠出機對物料進行 加工，加工溫度為：進料段：110℃；塑化段：170℃；計量段：130℃；模頭溫度：170℃；在塑化段採用強剪切的螺杆組合以利於多組分的分散和分布；
造粒：採用風冷熱切或水冷拉條切粒，保證粒子為￠3×3mm柱狀顆粒，且要求粒子表面光滑，色澤均一，端面密實無氣孔，無雜質、無黑點。
實施例二：
本發明公開一種阻燃彈性材料及其製備方法，一種阻燃彈性材料其基本配方及質量百分比為：
聚烯烴熱塑性彈性體：55％
膨脹型阻燃劑：30％
二氧化矽：4.5％
馬來酸酐接枝聚烯烴熱塑性彈性體：5.4％
表面改性劑：0.4％
抗滴落劑：0.5％
抗氧劑：1.0％
潤滑劑：1.2％
其他助劑：2.0％
原材料的預處理：將膨脹型阻燃劑中的兩組分分別進行超細粉碎並進行高速混合及表面改性處理得預混料A和B；將抗滴落劑、抗氧劑、潤滑劑一起與基體樹脂進行均混得到預混料C；
原材料的計量：採用失重計量系統以準確、穩定的速率分別將預混料A、B、C及其他輔料輸入至擠出系統中；
混煉加工：採用BUSS往復式混煉機或強剪切的雙螺杆擠出機對物料進行加工，加工溫度為：進料段：130℃；塑化段：180℃；計量段：170℃；模頭溫度：180℃；在塑化段採用強剪切的螺杆組合以利於多組分的分散和分布；
造粒：採用風冷熱切或水冷拉條切粒，保證粒子為￠3×3mm柱狀顆粒，且要求粒子表面光滑，色澤均一，端面密實無氣孔，無雜質、無黑點。
實施例三：
本發明公開一種阻燃彈性材料及其製備方法，一種阻燃彈性材料其基本配方及質量百分比為：
聚烯烴熱塑性彈性體：50％
膨脹型阻燃劑：35％
二氧化矽：4％
馬來酸酐接枝聚烯烴熱塑性彈性體：5.4％
表面改性劑：0.3％
抗滴落劑：0.4％
抗氧劑：0.9％
潤滑劑：1％
其他助劑：3％
原材料的預處理：將膨脹型阻燃劑中的兩組分分別進行超細粉碎並進行高速混合及表面改性處理得預混料A和B；將抗滴落劑、抗氧劑、潤滑劑一起與基體樹脂進行均混得到預混料C；
原材料的計量：採用失重計量系統以準確、穩定的速率分別將預混料A、B、C及其他輔料輸入至擠出系統中；
混煉加工：採用BUSS往復式混煉機或強剪切的雙螺杆擠出機對物料進行加工，加工溫度為：進料段：120℃；塑化段：175℃；計量段：150℃；模頭溫度：175℃；在塑化段採用強剪切的螺杆組合以利於多組分的分散和分布；
造粒：採用風冷熱切或水冷拉條切粒，保證粒子為￠3×3mm柱狀顆粒，且要求粒子表面光滑，色澤均一，端面密實無氣孔，無雜質、無黑點。
儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。