本发明涉及热塑性硫化橡胶,具体涉及一种环保阻燃低气味tpv材料及其制备方法。
背景技术:
1、随着新能源汽车的快速发展,汽车自燃现象时有发生,国家及相关行业对汽车所用材料的阻燃性提出了新的要求。现有的汽车内饰用弹性体材料多存在气味大、阻燃性差、燃烧会产生大量有毒气体、高温易变形、使用寿命短等问题,给实际使用带来很多不便,甚至威胁到人们的生命财产安全。
2、热塑性硫化橡胶,简称tpv,具有安全环保、无毒无害、耐高温性能和抗老化性能好的特点,常被用作车用材料。但目前关于tpv的阻燃研究较少,大部分tpv阻燃均采用在已生产好的tpv基础上添加阻燃剂进行阻燃,阻燃效果不佳,且材料的性能损失大。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于提供一种环保阻燃低气味tpv材料,通过分别对分散相和连续相进行差异化阻燃,提高tpv材料的阻燃性能,并降低因阻燃剂的大量添加对tpv材料的力学性能造成的不利影响。
2、本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
3、本发明的目的之一是提供一种环保阻燃低气味tpv材料,由以下重量份数的原料制备而成:
4、三元乙丙橡胶100份、苯乙烯类嵌段共聚物30~60份、石蜡油80~150份、pp 30~60份、poe 10~30份、阻燃剂30~60份、阻燃母粒60~120份、硅油10~20份、抗氧剂0.1~0.5份、光稳定剂0.1~0.5份、交联剂1.5~3.5份。
5、本发明的目的之二是提供一种环保阻燃低气味tpv材料的制备方法,包括以下步骤:
6、(1)将epdm、pp、poe和阻燃剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,并经侧喂料充入石蜡油和硅油,挤出造粒,得到中间体tpo;
7、(2)向中间体tpo中加入交联剂,然后通过双螺杆挤出机进行动态硫化,硫化过程中经侧喂料加入苯乙烯类嵌段共聚物、阻燃母粒、抗氧剂和光稳定剂,挤出造粒,拉膜,抽提,脱挥,得到tpv材料。
8、本发明的目的之三是提供所述环保阻燃低气味tpv材料在汽车内饰中的应用。
9、tpv材料的结构为海岛结构(橡胶为分散相,pp为连续相),本发明根据tpv相结构的特点对分散相与连续相进行差异化的阻燃设计。先采用无机阻燃剂对橡胶分散相进行阻燃,再采用阻燃母粒对连续相进行阻燃,阻燃母粒的加入工艺节点选择在动态硫化后段,促使加入的阻燃剂分散于连续相中。而低分子量苯乙烯类嵌段共聚物的加入可以提高阻燃母粒的包覆效果,同时与残余的交联剂进行动态微交联,提高tpv材料的各项性能,包括加工性能、强度、阻燃性、表面耐刮擦性等。并通过拉膜、抽提、脱挥来降低tpv材料的voc含量及气味,提高tpv材料的安全环保性。
10、本发明的有益效果是:本发明对tpv材料采用了两相差异化阻燃的方式,不仅可以降低阻燃剂的添加量,提高tpv材料的阻燃等级,还能改善阻燃tpv材料的力学性能;并采用了两步法生产工艺以及多方式除味,提高tpv材料的安全环保性,降低tpv材料的气味。
1.一种环保阻燃低气味tpv材料,其特征在于,由以下重量份数的原料制备而成:
2.根据权利要求1所述的环保阻燃低气味tpv材料,其特征在于:所述三元乙丙橡胶的门尼粘度为50-100。
3.根据权利要求1所述的环保阻燃低气味tpv材料,其特征在于:所述苯乙烯类嵌段共聚物为sebs、soe中的一种或两种的组合。
4.根据权利要求1所述的环保阻燃低气味tpv材料,其特征在于:所述阻燃剂为无机阻燃剂;优选地,所述无机阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌、无机磷系阻燃剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的环保阻燃低气味tpv材料,其特征在于:所述阻燃母粒包括阻燃剂和载体树脂;优选地,所述载体树脂为pp/poe;优选地,所述阻燃剂为有机阻燃剂,选自氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂、硼-氮系阻燃剂、硅系阻燃剂中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的环保阻燃低气味tpv材料,其特征在于:所述石蜡油的分子量为300~1000,闪点为220-300℃;优选地,所述pp为挤出级pp;优选地,所述硅油为二甲基硅油,粘度为5000~50000cs。
7.根据权利要求1所述的环保阻燃低气味tpv材料,其特征在于:所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、胺类抗氧剂中的一种或几种;优选地,所述光稳定剂包括但不限于uv944、uv531、uv327、uv770、uv774、uv662、uv-p中的一种或几种;优选地,所述交联剂为过氧化物类交联剂、酚醛交联剂中的一种或两种的组合。
8.权利要求1-7任意一项所述的环保阻燃低气味tpv材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述双螺杆挤出机的工作温度为170~220℃。
10.权利要求1-7任意一项所述的环保阻燃低气味tpv材料或通过权利要求8-9任意一项所述的制备方法得到的环保阻燃低气味tpv材料在汽车内饰中的应用。
