專利名稱：一種阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物及其制造方法，更詳細(xì)地，是關(guān)于將聚烯烴系和橡膠系樹脂混合，賦予基本的阻燃性，將無(wú)機(jī)系和氯系阻燃劑、發(fā)泡劑、加硫劑和其他添加劑進(jìn)行混合，作為制造用的組合物，具有優(yōu)良的難溶性和機(jī)械性，通過(guò)擠壓或噴射成形，在各種建筑材料和汽車部件、體育用品、其他工業(yè)品等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中使用時(shí)，可確保環(huán)境適應(yīng)性和穩(wěn)定性、阻燃性等，一種非常有用的改進(jìn)組成的阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物及其制造方法。
當(dāng)前的發(fā)泡體是在建筑、建設(shè)、汽車、體育用品及其他領(lǐng)域中廣泛使用的成形組合物，但是，以韓國(guó)為首的世界各國(guó)，處于對(duì)環(huán)境和安全性考慮，對(duì)上述發(fā)泡體作出了一系列規(guī)定，不管什么都要求具有阻燃性。然而，以前的制品，阻燃性很低，由于使用鹵系阻燃劑，對(duì)人體有害，它們的應(yīng)用范圍正在減小。
作為以前所知道的阻燃性聚烯烴發(fā)泡體，是按照ASTM-D-2863的V-O等級(jí)或按照BS476的等級(jí)“O”的阻燃性發(fā)泡體，其組成是在丁腈橡膠(NBR)和聚氯乙烯(PVC)的混合樹脂中，加入阻燃劑和其他添加劑，進(jìn)行制造的[(美國(guó)專利第5187203號(hào)，Ronald S.Lenox,Lancaster,Pa；Kim S.Boyd,Quincy,Mass.；William S.Vought,Jr.,Landisville,Pa,1993年2月16日)、(美國(guó)專利第4245055號(hào)，Wayne E.Smith,WashingtonBoro,Pa,1981年1月13日)，(美國(guó)專利第3993607號(hào)，David M.FlorenceLancaster,Pa,1976年11月23日)]。
以前的這些阻燃性組合物，其式樣雖然稍有差異，但作為其中一個(gè)有代表性組成是，對(duì)于100重量份的丁腈橡膠，含有15-85重量份或1-200重量份的聚氯乙烯，10-100重量份的增塑劑、100重量份的阻燃劑(5-75重量份的氧化鐵)/10～85重量份的潤(rùn)滑劑、0.1-10重量份的穩(wěn)定劑、10-20重量份的發(fā)泡劑、2.5重量份的硫、5重量份的氧化鋅(ZnO)、2.1重量份的硬脂酸、0.8重量份的苯硫醛二硫化物(MBTS；benzothial disulfides)和0.4重量份的硫化四甲基秋蘭姆(Monex；tetramethylthiuram monosulfide)。
以前的聚烯烴發(fā)泡體組合物，雖然能確保一定程度的阻燃性，但它的物性很差，特別是還沒有見到與環(huán)境相適應(yīng)的物質(zhì)，所以改進(jìn)余地很大。
因此，本發(fā)明的目的是，為了改進(jìn)以前阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物的不足之處，而提供一種與環(huán)境相適應(yīng)的發(fā)泡體組合物，照樣使用早已使用的樹脂成分丁腈橡膠和聚氯乙烯，再使用和過(guò)去不同的聚乙(PE)或氯化聚乙烯(CPE)，進(jìn)行混合，通過(guò)使用阻燃劑和其他的添加劑，形成一連串新的組成，與過(guò)去的組合物相比，具有優(yōu)良的阻燃性和機(jī)械性。
在阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物中，作為樹脂成分含有丁腈橡膠和聚氯乙烯，作為添加劑，含有阻燃劑、增塑劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑。作為樹脂成分，含有10-50wt％的丁腈橡膠、30-50wt％的聚氯乙烯和聚丁烯，或20-40wt％的氯化聚乙烯，作為阻燃劑，由5-20wt％的Al(OH)3、0-5wt％的硅酸鎂、40-80wt％的Mg(OH)2、5-10wt％的Sb2O3和0-10wt％的氯化鏈烷烴所形成，對(duì)于1重量份的上述樹脂成分，含有0.55～1wt％的阻燃劑，其中也含有通常的添加劑，阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物以此為特征。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)泡體組合物，是在114～120℃的條件下，在上述樹脂和阻燃劑的混合組合物中，混合作為添加劑的含有0-50wt％增塑劑、0-15wt％穩(wěn)定劑和10-40wt％發(fā)泡劑的組成，再向其中加入0-2.5wt％的硫化劑和0-1wt％的硫化促進(jìn)劑，然后利用擠壓或噴射進(jìn)行制造。
以下更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
當(dāng)具體列舉一個(gè)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成組合物的實(shí)例時(shí)，在制造阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物中，作為樹脂成分，含有丁腈橡膠和聚氯乙烯，作為添加劑，含有阻燃劑、增塑劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑。作為樹脂成分，含有10-50wt％的丁腈橡膠、30-50wt％的聚氯乙烯和聚乙烯或20-40wt％的氯化聚乙烯，阻燃劑是由5-20wt％的Al(OH)3、0-5％的硅酸鎂、40-80wt％的Mg(OH)2、5～10wt％的Sb2O3和0-10wt％的氯化烷烴所形成，對(duì)于1重量份的上述樹脂成分，含有0.55-1wt％的阻燃劑、0-50wt％的增塑劑和0-15wt％的穩(wěn)定劑以及10-40wt％的發(fā)泡劑，將含有以上成分的組合物在114-120℃下進(jìn)行混合，在上述混合物中加入0-2.5wt％的硫化劑和作為硫化促進(jìn)劑的0-1wt％的2-巰基苯并噻唑(M)、吩噻嗪硫化物(DM)和Zn-二甲基二硫代氨基甲酸鹽(PZ)后，再利用擠壓或噴射進(jìn)行制造，阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物以此為特征。
根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物是由丁腈橡膠、聚氯乙烯、聚乙烯或氯化聚乙烯形成的。特別是，本發(fā)明中最希望使用的氯化聚乙烯，作為用能延遲著火和燃燒的氯置換了聚乙烯的數(shù)個(gè)氫原子的聚乙烯基質(zhì)樹脂，具有基本的阻燃性，隨著其中氯含量的增加，耐燃燒性也增加，不僅耐沖性、耐臭氧性、耐腐朽性、耐老化性等優(yōu)良，而且和同時(shí)使用的聚氯乙烯在耐用性方面顯示出良好的特性。如上所述，本發(fā)明中，在丁腈橡膠中混合進(jìn)具有基本阻燃性的聚氯乙烯和氯化聚乙烯，與過(guò)去相比，利用這種改進(jìn)的方法，能賦予更好的阻燃性，在其中加入無(wú)機(jī)系和氯系阻燃劑，會(huì)獲得加倍的阻燃性效果。本發(fā)明中，作為上述樹脂成分，4個(gè)成分中，使用了3個(gè)成分，而且有時(shí)使用2個(gè)成分或者全部的4個(gè)成分。
一般講，鹵化合物，氣體時(shí)產(chǎn)生的游離基從根本上就是穩(wěn)定的，顯示出阻燃效果，根據(jù)下述的化學(xué)反應(yīng)推導(dǎo)它的機(jī)理。
化學(xué)式1
(連鎖反應(yīng)停止)
(通過(guò)減少活性O(shè)·和·OH的濃度停止連鎖反應(yīng)，獲得阻燃效果)
(分解時(shí)產(chǎn)生不燃性氣體、獲得隔斷O2的效果)
從上述可知，在燃燒中，活性化的游離基·OH游離基，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量，這時(shí)產(chǎn)生的潛熱，可用作燃燒周圍引火性物質(zhì)所需要的能源。
另一方面，如上述機(jī)理，通過(guò)減少活性游離基O·和·OH濃度，停止連鎖反應(yīng)，阻燃劑賦予阻燃效果，在燃燒時(shí)，通過(guò)吸熱反應(yīng)切斷C-X鍵，獲得減少可燃性物質(zhì)燃燒熱的效果。在分解中產(chǎn)生不燃性氣體，也具有隔斷氧的效果。因此，HX賦予了實(shí)際的阻燃效果，進(jìn)行反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成低能量源的X游離基。含有鹵素的阻燃劑，即使是固體也顯示出阻燃效果，HX用作可燃性物質(zhì)的氧化催化劑，被氧化的物質(zhì)變成環(huán)結(jié)構(gòu)，結(jié)果生成碳化合物的木炭(char)。所產(chǎn)生的碳化合物隔斷了氧和潛熱，引起了使可燃性物質(zhì)處于燃燒區(qū)域以下的輔助性作用。
本發(fā)明中，作為阻燃劑最好使用無(wú)機(jī)系的，或者，作為鹵素系，最好使用氯素阻燃劑。無(wú)機(jī)系阻燃劑，可使用氫氧化鋁、氧化銻、氫氧化鎂和含硼的化合物等。和有機(jī)系阻燃劑不同，無(wú)機(jī)系阻燃劑受熱不揮發(fā)，而分解，釋放出像H2O、CO2、SO2、HCl一類的不燃性氣體，其大部分是吸熱反應(yīng)。就氣體講，能稀釋可燃性氣體，涂布在塑料的表面上防止氧接近，同時(shí)，在固體上的表面，通過(guò)吸熱反應(yīng)，獲得減少塑料冷卻和熱分解物生成的效果。例如，氫氧化鋁和氫氧化鎂，按以下式進(jìn)行分解生成水，此時(shí)伴隨著大量吸熱，從而賦予阻燃性。
化學(xué)式2
氧化銻有氧化銻和五氧化銻，其本身不能使用，只能用作輔助劑，以顯示提高含鹵阻燃劑的阻燃效果。該機(jī)理推導(dǎo)如下，由下述各階段反應(yīng)生成的SbCl3，通過(guò)吸熱反應(yīng)具有降低塑料溫度的效果，用作像HCl和HBr一類游離基的隔斷器(イソタ-セプタ)。也有這樣的見解，即，全部的SbCl3和SbOCl在燃燒區(qū)域內(nèi)，降低了鹵的釋放速度，由于游離基隔斷而延長(zhǎng)了作用時(shí)間，顯示出提高了阻燃的效果。
由于產(chǎn)生的重氣體覆蓋在固體的表面上，隔斷了氧的接近。從而顯示出阻燃效果。
化學(xué)式3
(Ⅰ)根據(jù)本發(fā)明，雖然樹脂是使用丁腈橡膠，但最好是使用含量為28-35％丙烯腈(AN)的樹脂作為基本樹脂，在其中，雖然使用了具有基本阻燃性樹脂聚氯乙烯(PVC)和氯化聚乙烯，但最好是混合氯含量為36-42％的氯化聚乙烯，進(jìn)行使用能賦予混合樹脂本身以基本的阻燃性。
本發(fā)明中，作為阻燃劑，考慮到對(duì)環(huán)境方面和加工性的影響，為了制造適于環(huán)境的組合物，雖然排除使用鹵系阻燃劑，主要是使用無(wú)機(jī)系阻燃劑Al(OH)3、Mg(OH)2、Sb2O3，或考慮到環(huán)境方面，可使用少量的氯系阻燃劑氯化鏈烷烴，以顯示增進(jìn)阻燃性的效果。本發(fā)明中，作為阻燃劑，可以全部使用上述的5種成分，或者從其中選取1種或2種以上的成分進(jìn)行使用。
發(fā)泡劑，最好從偶氮系化合物偶氮二酰胺類(70000MC、5000F、3000F、ADCA)中選取，考慮到對(duì)加工性和生產(chǎn)性的影響，發(fā)泡助劑最好用尿素系發(fā)泡助劑(商品名Cellex-A)、傳熱促進(jìn)劑最好使用ZnO，以調(diào)節(jié)發(fā)泡性和溫度。
根據(jù)本發(fā)明，硫化劑使用硫黃。硫化促進(jìn)劑，考慮到硫化促進(jìn)效果，粉碎性、耐老化性、活性化溫度、分散性和污染性等，作為噻吩類的，最好選用粉碎性比較快的2-巰基苯并噻唑(M)和粉碎性比較慢的吩噻嗪硫化物(DM)，作為二硫代酸鹽類，最好選用粉碎性和硫化快的Zn-二甲基二硫代氨基甲酸鹽(PZ)，使用時(shí)最好按上述規(guī)定的比率。
穩(wěn)定化劑，由于使用大量的填充劑，考慮到對(duì)獲得發(fā)泡速度和均勻氣泡(cell)的影響，最好使用Ba-Zn系穩(wěn)定劑，例如，商品名為BZ-806F和BZ-119。
增塑劑，考慮到與樹脂的正常使用性、加工性和發(fā)泡性，最好使用苯二甲酸二乙基己酯(DOP)。防老化劑，考慮到對(duì)硫化的影響，最好使用2,2,4-三甲基-1,2-二氫醌(Kumanox RD)。內(nèi)脫模劑，作為提高橡膠的加工劑，最好使用聚乙烯石蠟(LC-102N)。外脫模劑，考慮到擠壓性等，最好使用硬脂酸。填充劑，考慮到賦予的色相和防光氧化、補(bǔ)強(qiáng)效果和降低成本等，最好使用碳黑(N550FEF)。
正如以上所述，根據(jù)本發(fā)明制造組合物的方法，通過(guò)以下實(shí)施例，作為本發(fā)明的實(shí)例，進(jìn)行說(shuō)明，列舉的實(shí)施例僅是根據(jù)用途進(jìn)行制造的實(shí)例，對(duì)本發(fā)明不構(gòu)成限制。在實(shí)施例中，所示組合物的含量百分比(％)，若沒有談到其他用途，都以重量％計(jì)。
對(duì)于實(shí)施例中所用的縮寫定義如下NBR為丁腈橡膠、PVC為聚氯乙烯、PE為聚乙烯、CPE為氯化聚乙烯、DOP為苯二甲酸二乙基己酯。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明如下

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制造的發(fā)泡體組合物(試料1,2,3,4)的電子顯微鏡(SEM)照片。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2制造的發(fā)泡體組合物(試料5,6,7)的電子顯微鏡(SEM)照片。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2制造的發(fā)泡體組合物(試料8,9,10)的電子顯微鏡(SEM)照片。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例2制造的發(fā)泡體組合物(試料11,12,13)的電子顯微鏡(SEM)照片。
圖5是對(duì)過(guò)去的發(fā)泡體，確認(rèn)氣泡構(gòu)造(A)和添加劑的分散程度(B)的電子顯微鏡(SEM)照片。
圖6a是根據(jù)實(shí)施例5，對(duì)試料1確認(rèn)氣泡構(gòu)造(A)和添加劑分散程度(B)的電子顯微鏡(SEM)照片。
圖6b是根據(jù)實(shí)施例5，對(duì)試料4確認(rèn)氣泡構(gòu)造(A)和添加劑分散程度(B)的電子顯微鏡(SEM)照片。
圖6c是根據(jù)實(shí)施例5，對(duì)試料5確認(rèn)氣泡構(gòu)造(A)和添加劑分散程度(B)的電子顯微鏡(SEM)照片。
實(shí)施例1[混合NBR/PVC和PE制品的制造]相對(duì)于NBR/PVC和PE的混合，觀察組成比、溫度和時(shí)間對(duì)熱和動(dòng)態(tài)的影響，研究和相界面處形態(tài)學(xué)的關(guān)系。
樹脂組成比，如表1的試料(1,2,3,4)，按照NBR/PVC=5/5wt％、3/7wt％、7/3wt％、NBR/PE=5/5wt％，利用流變混合器(rheomixer,HAAKE)在如下條件下實(shí)施混合(溫度120℃,RPM:50，所要時(shí)間40分)。這樣進(jìn)行，每10分鐘觀察-次組成比和時(shí)間對(duì)熔點(diǎn)變化、轉(zhuǎn)矩變化和混合程度的影響，以研究和形態(tài)學(xué)的關(guān)系。這時(shí)，為了進(jìn)行形態(tài)學(xué)的觀察，利用極小極大成形器(Mini-max Molder；Csi-183MMV)，在以下條件下，制作尺寸為1cm(長(zhǎng))×2.5cm(寬)×0.3cm(高)的試驗(yàn)片(溫度85℃,Rs:0、所用時(shí)間5分鐘)，形態(tài)學(xué)的研究是利用掃描電子顯微鏡(JEOLJSM-840A)來(lái)觀察斷裂面。
結(jié)果，對(duì)于混合了NBR/PVC的情況，當(dāng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，PVC粒子減少了，30分鐘后，由于粒子約為0.1-0.2μm進(jìn)行分散，所以可以確認(rèn)是均勻相，也可以確認(rèn)熔點(diǎn)上升到140℃。對(duì)于混合了NBR/PE的情況，10分鐘后，混合仍很好地進(jìn)行，可以確認(rèn)熔點(diǎn)上升到125℃。
相對(duì)于上述內(nèi)容的組成和結(jié)果示于表1和圖1(試料1,2,3,4)中。
表1 實(shí)施例2[混合NBR/PVC/CPE制品的制造]對(duì)于混合的NBR/PVC/CPE，研究組成比、溫度和時(shí)間對(duì)熱和動(dòng)態(tài)的影響，研究相界面處形態(tài)學(xué)和動(dòng)態(tài)的關(guān)系。
樹脂組成比，如表1中試料(7～12)，NBR/PVC/CPE=1/1wt％、0.8wt％、0.6wt％/0.2-0.6wt％、和上述NBR/PVC和PE混合方法一樣，進(jìn)行混合、制作試片和進(jìn)行形態(tài)學(xué)的研究。
結(jié)果，NBR/PVC=1/1wt％、0.8wt％、0.6wt％時(shí)，清楚地表現(xiàn)出CPE的含量引起正常使用性的變化，而CPE的含量，在10-30wt％內(nèi)呈現(xiàn)出均勻相。
相對(duì)于上述內(nèi)容的組成和結(jié)果示于表2和圖2(試料5,6,7)，圖3(試料8,9,10)和圖4(試料11,12,13)中。
表2
實(shí)施例3作為實(shí)施例1試料1的組成，根據(jù)和表2相同的組成進(jìn)行制造，利用流變混合器(HAAKE)，不添加硫化劑和硫化促進(jìn)劑，在以下條件下進(jìn)行混合(溫度120℃,RPM:50，時(shí)間40分鐘)。隨后，添加硫化劑和硫化促進(jìn)劑，在以下條件下進(jìn)行混合(溫度70℃、RPM:50、時(shí)間10分鐘)。利用極小極大成形器(Csi-183MMV)在如下條件下進(jìn)行擠壓(溫度80℃、Rs:5 時(shí)間、5分鐘)、利用加溫、加壓(Hot-press；Carver)在如下條件下進(jìn)行硫化(溫度130℃、時(shí)間10分鐘)。實(shí)施發(fā)泡過(guò)程利用2個(gè)方法，即，利用加溫，加壓(Carver)使溫度從130℃升溫到250℃的方法，和在230℃下連續(xù)進(jìn)行2～3分鐘的方法。對(duì)于發(fā)泡性的研究，是研究發(fā)泡后的表面狀態(tài)、發(fā)泡率、氣泡構(gòu)造等。對(duì)阻燃性的研究，作為L(zhǎng)OI(Atlas)試驗(yàn)，制作尺寸為6.5+/-0.5mm寬、2.0+/-0.25mm厚、7.0～150mm長(zhǎng)的試驗(yàn)片，一邊隨意調(diào)節(jié)氧和氮的注入量，一邊測(cè)定氧指數(shù)(Oxygen index)。形態(tài)學(xué)的研究是利用SEM(JEOLJSM-840A)觀察試驗(yàn)片的斷裂面。結(jié)果可以確認(rèn)，在138-170℃之間產(chǎn)生發(fā)泡，所用時(shí)間5分40秒，作為光滑的表面，氣泡構(gòu)造均勻，在半徑方向上具有91.4％(約2倍)的發(fā)泡率。LOI試驗(yàn)結(jié)果，氧指數(shù)為31.3，確認(rèn)比輸入市售品(Armstrong公司制品)的34.5稍低些。根據(jù)試驗(yàn)的物性測(cè)定結(jié)果示于表3。
實(shí)施例4對(duì)于上述實(shí)施例1中的試料2、3，根據(jù)和表2相同的組成進(jìn)行制造，根據(jù)上述試驗(yàn)所明確的配方和加工條件，著眼點(diǎn)放在發(fā)泡性上，調(diào)節(jié)發(fā)泡劑、發(fā)泡助劑和增塑劑的含量，將著眼點(diǎn)放在阻燃性上，調(diào)節(jié)阻燃劑的種類和含量。有關(guān)這些的組成比示于下表3。按照和試料1相同的方法進(jìn)行混合，擠壓和硫化，發(fā)泡和發(fā)泡性，阻燃性及形態(tài)學(xué)進(jìn)行研究。
結(jié)果是，對(duì)于上述試料2,3時(shí)，相對(duì)于發(fā)泡性和阻燃性，觀察到發(fā)泡劑和發(fā)泡助劑、增塑劑的含量變化所產(chǎn)生的影響。對(duì)于發(fā)泡劑和發(fā)泡助劑的含量相對(duì)多的試料2，在177～182℃間產(chǎn)生發(fā)泡，表面狀態(tài)不好，但氣泡構(gòu)造呈現(xiàn)均勻狀，可以確認(rèn)發(fā)泡率約為150％，產(chǎn)生了約2.5倍的發(fā)泡。對(duì)于增塑劑的含量相對(duì)多的試料3，在177～195℃間產(chǎn)生發(fā)泡，作為光滑的表面，氣泡構(gòu)造呈均勻狀，可以確認(rèn)發(fā)泡率約為250％，產(chǎn)生了約3.5倍的發(fā)泡。另一方面，LOI試驗(yàn)結(jié)果，試料2的氧指數(shù)為31.1，可以確認(rèn)比試料3的28.3高。這可以推斷是增塑劑含量差異所引起的。因此，可以明確2.5～3.5倍發(fā)泡率和氧指數(shù)分別為28.3、31.1的適宜配比和加工條件。
實(shí)施例5對(duì)于實(shí)施例1,2中的試料4～13，根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，將著眼點(diǎn)放在阻燃性和發(fā)泡性上，即，阻燃性，要提高氧指數(shù)，而發(fā)泡性，要提高發(fā)泡度。組成比示于下表3，要調(diào)節(jié)樹脂組成比、阻燃劑和發(fā)泡劑的種類和含量。利用流變混合器(HAAKE)，不添加硫化劑和硫化促進(jìn)劑，在如下條件下進(jìn)行混合[溫度114～118℃(熔點(diǎn)不超過(guò)125℃的范圍內(nèi))、RPM:50、時(shí)間40分鐘]。隨后，添加硫化劑和硫化促進(jìn)劑，在如下條件下進(jìn)行混合[溫度62-67℃(考慮到硫化溫度，熔點(diǎn)不超過(guò)80℃的范圍內(nèi))、RPM:50、時(shí)間10分鐘]。利用極小極大成形器(Csi-183MMV)，在如下條件下進(jìn)行擠壓(溫度70℃,Rs:5、時(shí)間2-5分鐘)，利用2個(gè)方法進(jìn)行加硫、發(fā)泡，即，利用加溫·加壓(Carver)使溫度從130℃升溫到250℃的方法，和在230℃下持續(xù)2-3分鐘的方法。以和上述實(shí)驗(yàn)相同的方法，進(jìn)行發(fā)泡性、阻燃性和形態(tài)學(xué)的研究。
結(jié)果，除了在試料4～13中，像試料2,9那樣因發(fā)泡過(guò)度而使表面狀態(tài)不好外，所有的試料表面狀態(tài)和氣泡狀態(tài)都非常好，可以確認(rèn)具有2.5～3.4倍的發(fā)泡率。除了根據(jù)ASTM-D-2863，對(duì)于試料1,2,3,9，氧指數(shù)分別為31.5、31.1、28.3、31.6外，其余的試料為35.2～38.8，與輸入市售品(Armstrong公司的制品)的34.5相比，得到阻燃性優(yōu)良的不燃性發(fā)泡體。
因此，對(duì)于在明確配合和加工條件下的配合，樹脂組成比，NBR/PVC/CPE=10-50wt％/30-50wt％/20-40wt％、阻燃劑的組成比，Al(OH)3/硅酸鎂/Mg(OH)2/Sb2O3/氯化鏈烷烴=5～20wt％/0～5wt％/40-80wt％/5-10wt％/0-10wt％、樹脂/阻燃劑的組成比，為1/0.55-1wt％、增塑劑/發(fā)泡劑(DOP/Cellcom-AC系)的含量，為0-50/10-40wt％的范圍。關(guān)于加工條件，利用流變混合器(HAAKE)，不添加硫化劑和硫化促進(jìn)劑，在如下條件下，進(jìn)行混合[溫度114-120℃(熔點(diǎn)不超過(guò)125℃的范圍內(nèi))、RPM:50、時(shí)間40分鐘]。隨后，添加硫化劑和硫化促進(jìn)劑，在如下條件下，進(jìn)行混合[溫度62～67℃(考慮到硫化溫度，熔點(diǎn)不超過(guò)80℃的范圍內(nèi))、RPM:50、時(shí)間10分鐘]。利用極小極大成形器(Csi-183MMV)，在如下條件下，進(jìn)行擠壓(溫度70-100℃、Rs:5、時(shí)間2-5分鐘)、利用2種方法進(jìn)行硫化、發(fā)泡，即，利用加溫·加壓(Carver)使溫度從120℃升溫到250℃的方法，和在230℃下持續(xù)2-3分鐘的方法，如上所述可獲得發(fā)泡性和阻燃性都優(yōu)良的發(fā)泡體。
根據(jù)上述實(shí)施例，所用成分的組成示于表2，結(jié)果示于表3和圖5、圖6a、圖6b、圖6c中。
表3
如上述，本發(fā)明在聚烯烴系和橡膠系樹脂的混合中，特別是使用氯化聚乙烯賦予基本的阻燃性，再適當(dāng)混合無(wú)機(jī)系和氯系阻燃劑、發(fā)泡劑、硫化劑和其他添加劑，制造成阻燃性發(fā)泡體組合物，阻燃性和機(jī)械性都很優(yōu)良，由于具有環(huán)境適宜性，所以通過(guò)擠壓或噴射成形，在各種建筑材料和汽車部件、體育用品、其他工業(yè)制品等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，獲得了非常實(shí)用的效果。
權(quán)利要求
1.一種阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物，其特征在于，在含有丁腈橡膠和聚氯乙烯作為樹脂成分、含有阻燃劑、增塑劑、發(fā)泡劑和穩(wěn)定劑作為添加劑的阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物中，含有10-50wt％的丁腈橡膠、30-50wt％的聚氯化乙烯和聚乙烯或20-40wt％的氯化聚乙烯作為樹脂成分；作為阻燃劑，是由5-20wt％的Al(OH)3、0-5wt％的硅酸鎂、40-80wyt％的Mg(OH)2、5-10wt％的Sb2O3和0-10wt％的氯化鏈烷烴所形成的，對(duì)于1重量份的上述樹脂成分，含有0.55-1wt％的阻燃劑，其中還含有通常的添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物，其特征在于，作為上述通常的添加劑，為0-50wt％的增塑劑，0-15wt％的穩(wěn)定劑，0-2.5wt％的硫化劑，分別為0-1wt％作為硫化促進(jìn)劑的2-巰基苯并噻唑(M)、吩噻嗪硫化物(DM)和Zn-二甲基二硫代氨基甲酸鹽(PZ)，10-40wt％的發(fā)泡劑，0-2wt％的發(fā)泡助劑，0-5wt％的傳熱促進(jìn)劑，0-2.5wt％的外脫模劑，0-4wt％的內(nèi)脫模劑和0-10wt％的填充劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物，其特征在于，上述樹脂成分是從丁腈橡膠、聚氯乙烯、氯化聚乙烯和聚乙烯中選出2種成分或4種成分所形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3的阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物，其特征在于，在上述丁腈橡膠中，丙烯腈的含量為28-34％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3的阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物，其特征在于，上述氯化聚乙烯中，氯含量為36-42％。
6.一種阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物的制造方法，其特征在于，在制造含有丁腈橡膠和聚氯乙烯作為樹脂成分、含有阻燃劑、增塑劑、發(fā)泡劑和穩(wěn)定劑作為添加劑的阻燃性聚烯烴發(fā)泡體組合物中，作為樹脂成分，含有10-50wt％的丁腈橡膠、30-50wt％的聚氯乙烯和聚乙烯或20-40wt％的氯化聚乙烯，作為阻燃劑，是由5-20wt％的Al(OH)3、0-5％的硅酸鎂、40-80wt％的Mg(OH)2、5-10wt％的Sb2O3和0-10wt％的氯化鏈烷烴所形成，對(duì)于1重量份的上述樹脂成分，含有0.55-1wt％的阻燃劑，0-50wt％的增塑劑和0-15wt％的穩(wěn)定劑以及10-40wt％的發(fā)泡劑，將含有以上成分的組合物在114-120℃下進(jìn)行混合，再向其中加入0-2.5wt％的硫化劑和分別加入0-1wt％的2-巰基苯并噻唑(M)、吩噻嗪硫化物(DM)和Zn-二甲基二硫代氨基甲酸鹽(PZ)作為硫化促進(jìn)劑，利用擠壓和噴射進(jìn)行制造。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于阻燃性聚烯烴發(fā)泡組合物及其制造方法,尤其是關(guān)于將聚烯烴系和橡膠系樹脂進(jìn)行混合,賦予基本的阻燃性,再混合無(wú)機(jī)系和氯系阻燃劑、發(fā)泡劑、硫化劑和其他添加劑,作為制造的組合物,具有優(yōu)良的阻燃性和機(jī)械性,利用擠壓或噴射成形,非常適用于各種建筑材料和汽車部件、體育用品、其他工業(yè)品等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi),可確保環(huán)境適應(yīng)性和穩(wěn)定性、阻燃性等。
文檔編號(hào)C08L9/02GK1302828SQ0010092
公開日2001年7月11日 申請(qǐng)日期2000年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月28日
發(fā)明者樸東柱 申請(qǐng)人:動(dòng)昉產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社, 曺秉旭, 文圣喆