阻燃天然橡胶研究进展
橡胶的燃烧、阻燃和阻燃剂
万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据本生灯（以甲烷作燃气）及夹持器组成。
试片尺寸为长１２７ｒａｍ，宽１２．７ｍｍ，厚３．１８－１２．７ｒａｍ。
②操作方法。
将试片置于夹持器上，点燃本生灯，将火焰调到蓝色，焰高２５．４ｍｍ，以４５０角点燃试片的自由端。
试片接触火焰３０ｓ后，撤走灯具。
观察并记录燃烧到Ａ、Ｂ两点之时间。
最后，按试片厚度及传播速度来判定阻燃等级。
根据国标规定，分为火源撤离后２ｓ内熄灭、在第二标线（Ｂ点）前、过Ｂ点后仍不熄等三种情况来分级，意味着阻燃性能由优到劣。
２铂Ｒ２．５４Ａ图３水平燃烧试验装置１ｌｒｌ城ｒ酬ｌＬ◆。
．。
Ｋ９．５ｔｌｒ、本壁ｌ图４垂直燃烧试验装置③试验结果的记录和表示方法ａ．试样脱离火源后的熄灭时间（单位为ｓ），即自燃（或自熄）时间。
ｂ．如到达第二标线前熄灭，记录燃烧长度（即燃烧距离），以ｉｎｌｌｌ计量。
ｃ．如火焰燃烧超过第二标线，则除燃烧距离外还要计算燃烧速度，以ｍｍ／ｓ计量。
（２）垂直燃烧试验试验装置与水平燃烧法基本相同（见图４）。
试验前把试片置于７０℃的烘箱中，停放１６８ｈ，将火焰高度调节到１９ｍｍ（兰色），再将它置于垂直悬挂的试片下方，接触火焰ｌＯｓ后撤走火焰。
观察并记录燃烧持续时间（分有焰及无焰），以及记录试片上有无落物，最后确定阻燃等级。
综上所述，燃烧试验可提供下列阻燃性能指标：①氧指数。
可定量地确定维持燃烧所需的最低氧浓度（％），从而评定橡胶阻燃性的优劣。
氧指数愈高，则阻燃性愈好；②燃烧距离。
在规定的时间和温度测定试片燃烧时所经历的距离。
此值越小，说明越经受得起燃烧，则阻燃性越好；③燃烧速度。
指试片燃烧时，单位时间（秒）内所经历的距离（ｍｍ／ｓ）。
此值越大，阻燃性越差；④自燃时间。
火源撤离后，继续燃烧到熄灭为止的时间（ｓ）。
此值越小，表明越阻燃。
口万方数据。
无卤阻燃型天然橡胶的研究
的开 发 和应用 已经变得 越 来越 重 要 。使用 含 卤 阻燃 剂 制 造 阻燃 橡 胶 ， 内外 有 大 量 的研 究 报 国
少 。
脂 酸 ， Ｃ 促进 剂 Ｄ、 Ｍ、 防老 剂 Ｄ等 均 为 Ｄ Ｐ， Ｄ Ｍ，
橡胶 工 业常 用 配合 剂 。
１ ２ 基 本配 方 ． Ｎ ０ ， 脂 酸 ２ 氧 化锌 ５， Ｃ ， Ｒ １０ 硬 ， Ｄ Ｐ２ 促进
剂 Ｄ ０ ６ Ｄ ． 、 ． ， 老 剂 Ｄ ２ 硫 黄 ．、 Ｍ０７Ｍ０５ 防 ，
导， 而含 卤 阻燃 橡 胶 的优 点 在 于 具 有 较 高 的 阻
燃 性 ， 点是 燃 烧 时 产 生 大 量 烟 雾 、 性 物 质 、 缺 毒 强 腐 蚀 性 物 质 ， 环 境 和人 体 都 会 产 生 较 大 的 对 伤 害 。随着人 们 环 保 意 识 的增 强 ， 卤的 低 无 烟 、 毒 阻燃 橡 胶 材 料 成 为研 究 的 热 点 。 国 低 内外 有不少 研 究者 对无 卤阻燃 剂制 备 阻燃 橡 胶 作 了研 究 ， 导 最 多 的 是对 合 成 橡 胶 阻 燃 性 的 报 研 究
氧 化二 锑 ， 与天 然橡 胶共 混 制得 硫 化橡 胶 ， 研究 了阻燃 剂种 类 和用 量对 天 然橡 胶硫 化 胶 的阻 燃
性能 、 力学 性 能和 硫化 特性 的影 响 ， 以期对 天 然
橡 胶 阻燃 性 的研 究 提 供 参 考 ， 展 天 然橡 胶 的 拓
应用 范 围 。
天然橡胶改性及其性能分析研究
天然橡胶改性及其性能分析研究近年来，天然橡胶的改性成为了研究的热点之一。
天然橡胶主要来源于橡树，是一种天然高分子材料。
在橡胶制品的生产中，为了满足特定的要求，通常需要对天然橡胶进行改性。
本文将介绍天然橡胶改性及其性能分析的研究。
一、天然橡胶的改性方法目前，天然橡胶的改性方法主要包括以下几点：1.物理改性物理改性是通过改变天然橡胶的物理状态，如加热、拉伸、压缩等方式来实现改性。
比如，加热可以使天然橡胶的流动性增强，并使其粘附性增强，从而使其与其他物质结合更紧密；拉伸可以增强天然橡胶的韧性和延展性；压缩可以使天然橡胶的强度增加。
2.化学改性化学改性是通过向天然橡胶中添加化学药剂，如酸、碱或有机物质等来改变其结构和性能。
比如，硫化是一种常用的化学改性方法。
硫化过程中，通过加热将硫化剂与天然橡胶中的双键反应，形成交联结构，从而使其力学性能提高。
3.生物改性生物改性是通过利用微生物、菌类等生物体或其代谢产物，来对天然橡胶进行改性。
比如，利用微生物酵素或酸水解液等对天然橡胶进行水解反应，得到水解天然橡胶，其性能比天然橡胶更优异。
二、天然橡胶的性能分析天然橡胶的改性不仅是为了提高其特定性能，还可以对其进行全面的性能分析。
下面将介绍一些常见的天然橡胶性能指标：1.拉伸性能强度和延伸率是评价天然橡胶拉伸性能的重要指标。
天然橡胶可以在拉伸状态下保持较高的强度，同时可以在一定程度内进行延伸。
2.耐热性天然橡胶的耐热性指其在高温环境下的物理和化学稳定性。
这个性能与天然橡胶结构有关，其中硫化交联结构对耐热性的提升有很大的帮助。
3.耐寒性天然橡胶的耐寒性指其在低温环境下的物理和化学稳定性。
这个性能与天然橡胶结构有关。
4.氧化稳定性天然橡胶中含有的自由基很容易和氧气发生化学反应，导致结构损坏。
因此，氧化稳定性也是一个重要的性能指标。
5.耐磨性天然橡胶的耐磨性指其在磨损及摩擦环境下的性能表现。
天然橡胶可以承受一定程度的磨损和摩擦，但不同的改性方法会对其耐磨性产生不同的影响。
氯丁橡胶天然橡胶阻燃橡胶材料的制备及性能
研究 开发弹性体,２０２０Ｇ０４Ｇ２５,３０(２):２０~２４C H I N A㊀E L A S T OM E R I C S作者简介:王㊀琳(１９９４Ｇ),女,山东烟台人,在读硕士研究生,主要从事共混阻燃橡胶研究与应用方面的工作.收稿日期:２０１９Ｇ１１Ｇ２８氯丁橡胶/天然橡胶阻燃橡胶材料的制备及性能王㊀琳,于立东,肖建斌(青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛２６６０４２)摘㊀要:将氯丁橡胶(C R )和天然橡胶(N R )以不同共混比加入不同的阻燃体系,探究了共混材料的综合力学性能和阻燃性能等,以期选出性能最优的C R /N R 共混比和性能最佳的阻燃体系.结果表明,随着C R 用量增加,C R /N R 共混材料的拉伸强度和拉断伸长率下降,定伸应力和硬度增加,耐老化性能和阻燃性能提高,当m (C R )/m (N R )＝６０/４０时,老化后的拉伸强度高于老化前.加入增容剂环氧化天然橡胶(E N R )能明显改善C R /N R 的相容性,提高材料的力学性能.当m (氢氧化铝)/m (硼酸锌)/m (红磷)＝５０/２０/１０时,阻燃体系能够在不降低共混材料力学性能的基础上,较好地提高共混材料的阻燃性能.关键词:天然橡胶;氯丁橡胶;环氧化天然橡胶;阻燃橡胶中图分类号:T Q３３２;T Q３３３．５㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１００５Ｇ３１７４(２０２０)０２Ｇ００２０Ｇ０５㊀㊀天然橡胶(N R )的使用量占橡胶总使用量的３０％~４０％,其具有良好的弹性㊁耐寒性㊁耐磨性和电绝缘性,机械强度高,耐低温性好,综合力学性能优越,因此被广泛应用于日常生活㊁医疗卫生㊁交通运输和工农业等多种领域,但N R 耐老化性㊁耐介质性和阻燃性能较差[１].氯丁橡胶(C R )虽然为碳链不饱和橡胶,但由于９７％以上都是由氯丁二烯１,４聚合而成,有９７％以上C l 原子连在双键碳上,分子链结构相对稳定,故C R 具有优异耐热老化㊁耐臭氧老化和耐天候老化性能,广泛应用在运输带㊁电线电缆㊁耐油胶管和密封材料中[２].将N R 和C R 并用可以结合两种橡胶的优点,弥补彼此的不足,制成具有良好综合力学性能㊁耐介质性能㊁电绝缘性能㊁耐老化性能且阻燃性能优异的新型阻燃橡胶材料.邢祥菊等[３]研究了N R 与C R 并用比对共混胶料力学性能和老化性能等的影响,发现C R 的加入可以提高共混胶料的耐热空气老化性能及耐臭氧老化性能,但对二者的阻燃性能并没有展开研究.本文首先将C R /N R 按照不同比例共混,选用高效㊁无烟㊁无污染㊁低毒的磷酸三甲苯酯与无烟㊁无毒㊁无污染的超细氢氧化镁阻燃剂协同阻燃,选出性能最优的N R /C R 共混比.再向其中添加不同的阻燃体系,以期得到最优阻燃体系.１㊀实验部分１．１㊀原料N R :S M R ２０,上海攀仞国际贸易有限公司提供的马来西亚产品;C R :３２２,山纳合成橡胶有限责任公司;环氧化天然橡胶(E N R ):E N R Ｇ５０,湖北万得化工有限公司;磷酸三甲苯酯㊁超细氢氧化镁(０６B ):上海懋通实业有限公司;其他原料均为工业级市售产品.１．２㊀仪器及设备开放式炼胶机:X (S )K Ｇ１６０型,上海双翼橡塑机械股份有限公司;H a a k e 转矩流变仪:P o l yＧL a b O S 型,德国H a a k e 公司;平板硫化机:H S １００T ＧF T MO Ｇ９０型,深圳佳鑫电子设备科技有限公司;电子拉力机:A I Ｇ７０００S 型,台湾高铁科技股份有限公司;厚度计:H D Ｇ１０型,上海化工机械四厂;橡胶硬度计:L X ＧD 型,上海六菱仪器厂;老化箱:G T Ｇ７０１７ＧM ,台湾高铁科技股份有限公司;氧指数测定仪:P X Ｇ０１Ｇ００５,苏州菲尼克斯质检仪器有限公司;扫描电子显微镜:J S M Ｇ７５００F 型,日本电子株式会社.１．３㊀实验配方实验配方(质量份)见表１.表１㊀实验配方１)原料/份实验配方１＃２＃３＃４＃５＃C R３２２３０４０５０６０７０N R７０６０５０４０３０M g O２２．５３３．５４促进剂T M TM０．５００．４５０．４００．３５０．３０硫磺１．４１．２１．００．８０．６１)配方中其他物质:硬脂酸２;促进剂D M０．５;石蜡１;防老剂４０１０N A１;炭黑N５５０４０;三芳基磷酸酯１０;超细氢氧化镁５０;氧化锌５.上述前４种物质为小料.１．４㊀试样制备将N R放入７０ħ烘箱内烘胶１２h,烘好后将其裁成合适大小的样条备用.密炼机的初始温度为８０ħ,转子转速为６０r/m i n.将C R胶块与N R胶条投入密炼机中,放下上顶栓,待转矩平稳后,依次加入小料㊁炭黑㊁阻燃剂混炼,直到最终转矩平稳后排胶(全程温度小于１１０ħ,防止胶料过炼).取出的混炼胶在开炼机上均匀包辊后依次加入硫磺㊁促进剂,加料完毕后调小辊距,打三角包５次后下片.将制得的混炼胶停放１０h后,剪成规定规格的胶片试样,进行硫化,硫化温度为１５０ħ,硫化时间为(t９０＋３m i n),硫化后的试样在室温下停放２４h后进行性能测试.１．５㊀性能测试(１)硫化特性:按照G B/T９８６９ ２０１４进行测试,测试温度为１５０ħ.(２)物理机械性能:拉伸性能按照G B/T ５２８ ２００９进行测试;撕裂性能按照G B/T５２９ ２００８进行测试;邵尔A硬度按照G B/T５３１．１ ２００８进行测试.(３)扫描电子显微镜(S E M)分析:采用液氮将拉伸试样脆断,然后在断面涂导电液,喷金处理后进行S E M测试.(４)老化性能:按照G B/T９８７１ ２００６进行测试.臭氧老化测试条件:拉伸形变为２０％,在４０ħ㊁臭氧质量浓度为９８．１５m g/L的环境中老化２４h;热空气老化条件:１１０ħ中热空气老化２４h.(５)氧指数:按照G B１０７０７ ２００８进行测试.燃烧筒底部与氮氧混合气流装置连接,将样品垂直放置在燃烧筒中间,调整氮氧浓度,点燃样品顶端,使得燃烧至５０m m刻度线处时刚好燃烧３m i n.２㊀结果与讨论２．１㊀C R/N R共混比对阻燃橡胶材料物理机械性能的影响㊀㊀表２为C R/N R共混材料的物理机械性能.表２㊀C R/N R共混比对阻燃橡胶物理机械性能的影响性能m(C R)/m(N R)３０/７０４０/６０５０/５０６０/４０７０/３０拉伸强度/M P a１５．０１４．３１３．３１２．４１２．３１００％定伸应力/M P a２．４２．７２．８３．１３．４拉断伸长率/％５２８５３１４６９４２３４０４撕裂强度/(k N m－１)４８．３３５．８２７．５３２．９３４．５邵尔A硬度６４６６６８７３７４由表２可知,随着C R用量增加,共混材料的拉伸强度和拉断伸长率下降,定伸应力和硬度升高,撕裂强度先下降后上升.由于C R的弹性和拉伸强度比N R差[４],因此随着C R用量上升,共混材料物理机械性能性能有所下降.表３为C R/ N R阻燃橡胶热空气老化及耐臭氧老化性能.表３㊀C R/N R阻燃橡胶热空气老化及耐臭氧老化性能１)老化性能m(C R)/m(N R)３０/７０４０/６０５０/５０６０/４０７０/３０耐热空气老化㊀拉伸强度变化率/％－２０．０－１１．９－４．５＋４．０＋５．７㊀１００％定伸应力变化率/％＋５０．０＋５５．６＋５７．１＋６４．５＋４７．１㊀拉断伸长率变化率/％－３３．０－３７．７－２７．９－２７．９－１５．８耐臭氧老化㊀拉伸强度变化率/％－１４．０－１０．５＋１．５＋１２．９＋１７．９㊀１００％定伸应力变化率/％＋４５．８＋１１．１＋７．１＋３．２＋２．９㊀拉断伸长率变化率/％－１８．６－１０．２－２３．９－１９．６＋１０．４１)热空气老化条件:温度为１１０ħ,时间为２４h;臭氧老化条件:温度为４０ħ,时间为２４h,臭氧质量浓度为９８．１５m g/L,拉伸形变为２０％.由表３可知,经热空气老化和臭氧老化后,随着C R用量增加,共混材料拉伸强度变化率不断增加,１００％定伸应力变化率先增加后略有降低,拉断伸长率变化率总体呈下降趋势,但对热空气老化和臭氧老化影响逐渐变小.值得注意的是,随着C R用量增加,热空气老化和臭氧老化对材料拉伸强度的影响越来越小.当C R用量为６０份和７０份时,老化后的拉伸强度变化率反而为正值,拉伸强度略有增加.这是因为虽然C R的１,４Ｇ聚合达到９７％以上,但仍会产生约１．５％的１,２Ｇ聚合,这种结构中的氯是由烯丙基氯提供,易于反应,活性氯容易被取代形成交联点[５].在高温和臭氧作用下,C R发生了新的交联反应,不仅１２第２期王㊀琳,等．氯丁橡胶/天然橡胶阻燃橡胶材料的制备及性能㊀㊀㊀使交联密度增加,还使交联网络更加均匀,在拉伸过程中材料的应力集中减少,拉伸强度上升.２．２㊀C R用量对C R/N R共混胶阻燃性能的影响N R分子链由C㊁H原子构成,极易燃烧,阻燃性能较差.而C R分子链中含有一部分C l原子,C l原子不能被氧气氧化,所以不支持燃烧,而且在燃烧过程中会生成氯化氢气体,起到气相阻燃作用.将C R与N R并用可以改善N R的阻燃性能,氧指数可以直观表征C R用量对共混材料阻燃性能的影响,其测试结果如图１所示.m(C R)/m(N R)图１㊀不同C R/N R共混材料的氧指数由图１可知,随着C R用量增加,C R/N R共混材料的氧指数不断上升,在C R用量为６０份时共混材料氧指数为２９,符合阻燃材料标准.２．３㊀C R/N R共混胶的相容性研究N R为非极性橡胶,C R为极性橡胶,两种橡胶的相容性较差[６],且大量阻燃剂的加入使共混材料的力学性能大幅下降[７],故考虑通过加入增容剂来增加C R与N R相容性,提高共混材料的力学性能.综合考虑共混材料的力学性能㊁老化性能和阻燃性能,在m(C R)/m(N R)＝６０/４０共混材料中加入１０份E N R作增容剂,测试其各项力学性能,结果如表４所示.表４㊀增容剂对C R/N R共混物力学性能的影响力学性能E N R用量/份０１０拉伸强度/M P a１２．４１６．１１００％定伸应力/M P a３．１２．９拉断伸长率/％４２３５４９撕裂强度/(k N m－１)３２．９４６．５邵尔A硬度７３７０由表４可以看出,添加E N R后,共混材料的拉伸强度㊁拉断伸长率和撕裂强度明显提高,硬度略有下降,表明E N R的加入显著提高了C R/N R共混材料的综合力学性能.这是因为E N R分子链中的环氧化基团为极性基团,与C R相容性较好[８],而E N R分子链中含有大量顺Ｇ１,４聚异戊二烯结构,与N R相容性较好,所以E N R可以作为C R与N R的增容剂来提高二者的相容性.图２为添加E N R前后C R/N R阻燃橡胶材料的扫描电镜图.(a)未添加E N R(放大１０００倍)(b)添加E N R(放大１０００倍)(c)未添加E N R(放大２００００倍)(d)添加E N R(放大２００００倍)图２㊀添加E N R前后C R/N R阻燃橡胶材料扫描电镜图２２ 弹㊀性㊀体㊀㊀第３０卷从图２可以看出,未添加E N R时共混材料断面沟壑纵横,片层结构明显,填料团聚现象严重,两相界面分界清晰,说明C R与N R相容性较差.另外在混炼时,因为C R分子间作用力大,胶料黏度高且不易分散,很容易将填料团聚到一起.在拉断过程中,这些团聚在一起的填料会成为应力集中点,导致聚合物断裂[９].加入E N R后,共混材料中填料的粒径变小,片层结构开始消失,两相界面模糊,相容性得到明显提高.２．４㊀不同阻燃体系对阻燃橡胶材料力学性能的影响㊀㊀选用m(C R)/m(N R)/m(E N R)＝６０/４０/１０共混材料作为基体,并向其中分别添加不同的阻燃体系.为研究含卤阻燃体系和无卤阻燃体系的区别,选择m(十溴二苯乙烷)/m(三氧化二锑)/ m(氯化石蜡)＝２５/１５/１０(１＃)㊁m(聚磷酸铵)/ m(季戊四醇)/m(膨胀石墨)＝３０/１５/５(２＃)进行对比研究,但含卤阻燃体系在生产和使用过程中会造成严重的环境污染,因此,低烟无卤阻燃体系便引起业内广泛关注.目前大量使用的无卤阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝等,本实验先选用超细氢氧化镁作为主阻燃剂,对m(磷酸三甲苯酯)/ m(超细氢氧化镁)＝１０/５０(３＃)㊁m(二乙基次膦酸铝)/m(超细氢氧化镁)＝１０/５０(４＃)进行研究.再选用氢氧化铝为主阻燃剂,对m(氢氧化铝)/m(硼酸锌)＝５０/３０(５＃)㊁m(氢氧化铝)/ m(硼酸锌)/m(红磷)＝５０/２０/１０(６＃)㊁m(氢氧化铝)/m(硼酸锌)/m(红磷)/m(膨胀石墨)＝５０/１０/５/１５(７＃)进行研究.加入阻燃剂后通常会使材料的物理机械性能降低,测试其力学性能,结果如表５所示.表５㊀不同阻燃体系对C R/N R共混材料力学性能的影响力学性能阻燃配合体系种类１＃２＃３＃４＃５＃６＃７＃拉伸强度/M P a１９．２１４．９１４．３１８．５１５．６１５．２１３．３１００％定伸应力/M P a１．８３．４２．４４．５２．６２．９３．２拉断伸长率/％６８３．０４５２．７５３０．７４３１．６４９６．２４６７．６４６２．６撕裂强度/(k N m－１)７９．３３３．５３５．８４０．５３３．７３２．２３１．３邵尔A硬度５８７４６６７３６９７１７３由表５可知,同样是添加５０份阻燃剂,１＃卤锑阻燃体系材料的力学性能要明显优于２＃无卤阻燃磷氮体系,这是因为十溴二苯乙烷㊁三氧化二锑以及氯化石蜡与材料相容性好,且在加工过程中能起到一定的增塑作用,在橡胶基体中能够得到充分分散.而膨胀石墨与橡胶基体相容性较差,在橡胶加工过程中物理结构不稳定,容易产生分层,导致材料的硬度分布不均,产生应力集中,从而降低材料的力学性能[１０].在添加６０份无卤阻燃剂的３＃和４＃中,添加二乙基次膦酸铝的４＃材料力学性能较好.在添加８０份阻燃剂的５＃㊁６＃㊁７＃中,添加膨胀石墨的７＃材料力学性能较差.２．５㊀不同阻燃体系对阻燃橡胶材料阻燃性能的影响㊀㊀添加不同阻燃体系共混材料的氧指数如图３所示,１＃和２＃是含卤阻燃体系和无卤阻燃体系的氧指数对比.从图３可以看出,同样是５０份阻燃剂,含卤阻燃体系的氧指数远远高于无卤阻燃体系,但传统的含卤阻燃体系虽然阻燃效果显著,却对环境有较大污染,因此寻求一种对环境友好㊁阻燃性能优异的无卤阻燃体系引起了人们广泛重视.３＃和４＃无卤阻燃体系的阻燃效果一般,因此,需要更换无卤阻燃体系的阻燃剂并加大用量.采用８０份无卤阻燃体系的共混材料氧指数均在３０以上,其中,７＃阻燃体系共混材料的氧指数较高.阻燃体系类型图３㊀采用不同阻燃体系C R/N R共混材料的氧指数从图３可知,在无卤阻燃体系中,６＃和７＃的阻燃效果最好,为进一步分析这两种阻燃体系的耐热性,在氮气气氛下进行热失重(T G)测试,结果如图４所示.从图４可以看出,添加膨胀石墨的７＃阻燃体系共混材料的分解温度较高,热稳定性较好,这是因为将膨胀石墨加入到材料中遇火燃烧时,膨胀石墨会燃烧并迅速膨胀,形成的 蠕虫状 炭层覆盖在共混材料表面形成保护层,隔绝了O２和热量向材料内部的传递,抑制了材料的进一步燃烧和分解,提高了材料的阻燃性和耐热性.综合力学性能㊁阻燃性能和耐热性能的分析结果,６＃阻燃体系共混材料的阻燃性能和耐热性３２第２期王㊀琳,等．氯丁橡胶/天然橡胶阻燃橡胶材料的制备及性能㊀㊀㊀能虽略低于７＃,但相差不大,且其力学性能明显优于７＃,因此６＃阻燃体系更适合C R /N R 共混材料.温度/ħ(a )６＃阻燃体系温度/ħ(b )７＃阻燃体系图４㊀不同阻燃体系C R /N R 共混材料T G 图谱３㊀结㊀论(１)随着C R 用量上升,共混材料的拉伸强度和拉断伸长率下降,定伸应力和硬度增加,耐老化性能和阻燃性能提高.(２)加入E N R 作为增容剂可以明显改善C R 和N R 的相容性,进而提高共混材料的力学性能.(３)在无卤阻燃体系中,m (氢氧化铝)/m (硼酸锌)/m (红磷)＝５０/２０/１０阻燃体系的阻燃性能和力学性能较好.硼酸锌㊁氢氧化铝等水合金属氧化物的添加能够增加共混材料的耐热性.参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀冯钠,王旭,常素芹．填胶量对B R /S B R /N R 发泡材料硫化发泡特性及相结构的影响[J ]．弹性体,２０１２,２２(１):１Ｇ６．[２]㊀武卫莉,陈大俊．氯丁橡胶/丙烯酸酯橡胶共混研究[J ]．弹性体,２００７,１７(１):４８Ｇ５２．[３]㊀邢祥菊,李建芳,肖建斌．天然橡胶与氯丁橡胶并用性能的研究[J ]．橡塑技术与装备,２０１２,３８(８):１Ｇ３．[４]㊀时佰文,高洪强,肖建斌．N R /E P D M 共混胶的制备与性能研究[J ]．弹性体,２０１７,２７(１):４６Ｇ４９．[５]㊀向坤,罗筑,夏忠林,等．C R /B I I R 并用胶的性能研究[J ]．弹性体,２０１４,２４(４):３８Ｇ４１．[６]㊀孟宪德,高云美,闫新杰,等．再生丁基橡胶与非极性不饱和橡胶共混物的性能研究[J ]．弹性体,１９９１,１(４):２７Ｇ３２．[７]㊀赵敏．一种用于弹性隔振元件的抗老化橡胶材料及其制备方法[J ]．橡胶工业,２００９,５６(８):４７９Ｇ４７９．[８]㊀L E D ,S AMA R T C ,Y O O S U K B ,e ta l ．O n e Ｇs t e p la t e x c o m p o u n d i n g m e t h o df o r p r o d u c i n g c o m p o s i t e so fn a t u r a l r ub b e r /e po x i d i z e d n a t u r a l r u b b e r /a m i n o s i l a n e Ｇf u n c t i o n a l i z e d m o n t m o r i l l o n i t e :e n h a n c e m e n to ft e n s i l es t r e n gt h a n d o i l r e s i s t a n c e [J ]．P o l y m e r I n t e r n a t i o n a l ,２０１７,６６(７):１０６４Ｇ１０７３．[９]㊀张馨,乌仁其木格,李林英．不同种类填料对氯丁橡胶性能的影响[J ]．弹性体,２０１６,２６(６):５６Ｇ５９．[１０]牟秋红,张方志,琚伟,等．溶液插层法膨胀石墨/硅橡胶复合材料的热性能研究[J ]．弹性体,２０１１,２１(３):６Ｇ９．P r e p a r a t i o na n d p r o pe r t i e s o fC R /N Rf l a m e r e t a r d a n t r u b b e rm a t e r i a l s WA N GL i n ,Y U L i d o n g,X I A OJ i a n b i n (C o l l e g e o f P o l y m e rS c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ,Q i n g d a oU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,Q i n g d a o ２６６０４２,C h i n a )A b s t r a c t :N a t u r a l r u b b e r (N R )a n dn e o p r e n e (C R )w e r eb l e n d e d i nd i f f e r e n t p r o po r t i o n s ,a n d t h e b e s t p e r f o r m a n c eo fN R /C Ra n do p t i m a l f l a m er e t a r d a n ts ys t e m w e r es e l e c t e d ．T h er e s u l t ss h o w e d t h a t t h e t e n s i l e s t r e n g t ha n de l o n ga t i o na tb r e a ko f t h em a t e r i a l d ec r e a s ed ,a n dt he t e n s i l e s t r e s s a n d h a r d n e s s i n c r e a s e d ,a n d t h e a g i n g r e s i s t a n c e a n df l a m e r e t a r d a n c y i m p r o v e d ,a s t h e c o n t e n t o f n e o p r e n e i n c r e a s e d ．W h e n C R /N R w a s ６０/４０,t h et e n s i l e s t r e ng t hi n c r e a s e d a f t e r a g i n g．T h e a d d i t i o n o f e p o x i d i z e dn a t u r a l r u b b e r (E N R )a sac o m p a t i b i l i z e r c o u l ds i g n i f i c a n t l y i m p r o v e t h ec o m p a t i b i l i t y of n e o p r e n e a n dn a t u r a l r u b b e r a n d i m p r o v e t h em e c h a n i c a l p r o pe r t i e sof t h em a t e r i a l ．W h e na l u m i n u m h y d r o x i d e /z i n c b o r a t e /r e d p h o s p h o r u sw a s ５０/２０/１０,f l a m e r e t a r d a n t s y s t e mc o u l d i m pr o v e t h e f l a m e r e t a r d a n t p r o p e r t i e s o f t h eb l e n d sw i t h o u t r e d u c i n g t h em e c h a n i c a l p r o pe r t i e s of t h eb l e n d s ．K e y wo r d s :n a t u r a l r u b b e r ;n e o p r e n e r u b b e r ;e p o x i d i z e dn a t u r a l r u b b e r ;f l a m e r e t a r d a n t r u b b e r４２ 弹㊀性㊀体㊀㊀第３０卷。
阻燃剂的现状和发展趋势
聚合物燃烧是一个极其复杂的热氧化过程 ， 导致
燃烧 过程 进行 的基 本要素 是 ： 、 和可燃 物 。其 燃烧 热 氧 可 分为 ５个 阶段 ： 热 、 受 热降 解 、 着火 、 烧 和 扩散 ， 燃 在
燃烧过程 中产生含有大量 的高能 自由基 Ｈ 一 如果空 Ｏ ， 气流通 ， 燃烧就会越来越剧烈 ， 只要 降低 Ｈ 一 但 Ｏ 自由 基的浓度或切断氧的供应 ， 就可以达到阻燃的目的， 主
燃剂整体发展趋势 ， 因此我 国的阻燃剂发展具有广阔 作用 ， 使有机物炭化 ， 而炭化膜也起到 了隔绝空气的效 的发展前景［ 。本文就未来阻燃剂研究 的方 向进行 了 １ ］ 果。
探讨 。
ｌ 燃 烧 机理
锑系阻燃剂的相乘效应 ： 单独使用锑 的氧化物并 没有阻燃效果 ， 但与卤素阻燃剂相配合 ， 就使其效果增 大， 人们把这种效应称为“ 相乘效应”把锑的氧化物称 ， 为助阻燃剂 ， 卤素与三氧化二锑 的相乘效应 ， 其机理可 认为是由于聚合物在 固相的脱水作用引起了炭化 ， 捕 捉在气象的 自由基 ， 自由基停止连锁反应 ， 使 即卤素与 三氧化锑反应生成卤素化锑 ； ２５ ６ ｃ ， 在 ４—５４ ＝随着温度 ｌ 的上升 ， 各阶段连续生成的三氯化锑（ 气态）在气相时 ， 能起到 自由基捕捉剂的作用。 氧化铝水合物的阻燃剂机理 ： 一般认 为氧化铝水
ＭＪ ｒｅ：ｈ ｅｈＩ ｍ ０ ｏ ｂｓｏ ｅｅｉｒ￣ ａ ａｔＴ ｅｍ ｃａｉ ｆ ｍ ｕｔｎｗ ｒ ｎ ｏ ｌ ｓ ｃ ｉ ｔ
Ｋｅ Ｉ Ｉ ａ ｅ ． ａ ； ｃｎ ｕ ｔ ｎ； ｅ ｄｏ ｍｅ ｔ ｙ ＷＯ￣ ｆ ｍｅ ｒｔｒ ￣ ｃ Ｅｂ ｓ ｖ ｄ ｖ ｐ ｎ ｌ ａｄ ｌ
Ｋ ＇ Ｂ７ ） ＪＩ ｌ７。 ２ ￣
天然橡胶耐热性能研究进展
毕业设计（论文）天然橡胶耐热性能研究进展Heat resistance of natural rubber research班级：材料工程系高分子应用105 学生姓名：李振学号： 10020509 指导教师：张琳职称：教师导师单位：徐州工业职业技术学院材料工程系论文提交日期：二零一一年十一月二十二日摘要本次课题研究的主要内容是围天然橡胶耐热性能研究进展展开的。
自橡胶工业开始以来，天然橡胶一直是一种应用最广泛的原料。
尽管今天已有大量的合成橡胶问世，但天然橡胶仍是一种任何合成橡胶不能取代的，具有综合的独特性能的材料，这些性能包括高撕裂强度，耐切割，耐磨和高弹性等。
虽然天然橡胶有许多优点，但也有缺陷而限制其使用，它们是低的耐热性和不耐许多的润滑剂。
同时，当这些材料失效时，常通过硫化复原而失效，可使应用它的场合产生污染和出现必须处理的问题。
由于上述原因，配料人员要想得到能耐热耐油的弹性体，不得不失去一些必要的弹性和撕裂性能，而现有的合成橡胶要获得天然橡胶这些必要的性能，就要花大成本甚至不能实现。
研究表明，采用亚硝基苯酚和双异氰酸酯作用制备的产物作为一种新型硫化剂，它被命名为“Novor”结果表明，随着Novor用量的减少，天然橡胶的耐热性增加，不足的是，Novor 用量的增加，撕裂性能、拉伸性能等变差，同时也降低了硫化速度，增加了生产成本。
关键词：天然橡胶耐热性能硫化剂NovorSummaryThe main content of the research around the heat resistance of natural rubber research started.Since the beginning of the rubber industry, is a natural rubber has been the most widely used raw materials. Although today there are a lot of the advent of synthetic rubber, natural rubber, but still a no no substitute for synthetic rubber, with the unique properties of composite materials, these properties include high tear strength, resistance to cutting, abrasion, and high flexibility. Although there are many advantages of natural rubber, but there are defects limit its use, they are low heat resistance and intolerance of many of the lubricant. Meanwhile, when the failure of these materials, often by curing the failure recovery, can apply it where pollution and there have to deal with. For these reasons, people want to get to the ingredients heat oil resistant elastomer, have to lose the necessary flexibility and tear resistance, and the existing natural rubber, synthetic rubber to obtain these necessary performance, it would take a large cost can not be achieved even . Studies have shown that the use of nitroso-phenol, and isocyanate dual role of the product prepared by a new type of curing agent as it was named "Novor" The results show that, with Novor reduce the amount of natural rubber increased heat resistance, less than the , Novor increased use, tear resistance, tensile properties and other deterioration, but also reduces the cure rate, increased production costs.Keywords:Natural Rubber Heat resistance Curing agent vul Novor目录第一章概述 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究意义及目的 (1)第二章原材料准备及试验设备 (2)2.1原材料的准备与称量 (2)2.1.1 天然橡胶的基本特性及来源 (2)2.1.2其它原材料的简介 (2)2.2试验设备及仪器 (3)第三章试验部分 (4)3.1橡胶配方基础 (4)3.1.1试验用基础配方 (5)3.2试验过程与工艺要求 (5)3.2.1试验工艺流程图 (5)3.2.2塑炼 (6)3.2.3混炼 (6)3.2.4硫化 (6)3.2.5试样的准备 (6)3.3试验方法及要求 (7)3.3.1 门尼粘度试验 (7)3.3.2硫化特性测定 (7)3.3.3冲击弹性 (7)3.3.4硬度 (8)3.3.5密度 (8)3.3.6阿克隆磨耗 (8)3.3.7拉伸性能 (9)3.3.8撕裂性能 (9)3.3.9热氧老化性能 (9)3.4橡胶物理机械性能测试 (9)第四章数据分析与讨论 (10)4.1数据分析 (10)4.2 讨论 (11)参考文献 (12)致谢 (12)第一章概述1.1课题研究背景自橡胶工业开始以来，天然橡胶一直是一种应用最广泛的原料。
EPDM,PP及EPDM-PP阻燃化的研究进展
EPDM ,PP 及EPDM/PP 阻燃化的研究进展于 莉,程新建,王艳飞,肖卫东(湖北大学化学与材料科学学院,湖北武汉 430062)摘 要:总结了近年来EPDM ,PP 及EPDM/PP 阻燃化研究的进展。
对EPDM ,当前国内外一般采用含卤有机物,并配合少许三氧化二锑等来提高阻燃效果;对于PP ,磷2溴体系阻燃效果好,发烟量低;对EPDM/PP ,适用的阻燃剂少,目前只有十溴二苯醚/三氧化二锑、红磷。
关键词:EPDM ;PP ;阻燃;进展中图分类号:TQ33314 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2003)04-0056-04收稿日期:2003-03-10基金项目:湖北省重点实验室资金项目(2001B1)作者简介:于 莉(19752),女,黑龙江佳木斯人,湖北大学2001级硕士研究生。
三元乙丙橡胶(EPDM )是一种综合性能较好的橡胶,其分子主链上没有不饱和键,因此具有极好的耐老化、耐介质性能,但强度不高。
聚丙烯(PP )是一种重要的大品种高分子材料,其力学性能优异,耐应力开裂性和耐磨性好,并有较好的耐热性、优良的化学稳定性和电性能以及优异的加工性能。
将PP 与EPDM 按一定比例共混,所得的共混物兼具2者优点,它保持了EPDM 的高弹性,克服了EPDM 的塑炼粘辊性,具有卓越的抗疲劳性、良好的耐磨性、耐介质性、很高的抗撕裂强度、极优的耐臭氧和耐候性,广泛用于汽车工业(防尘罩、密封条等)、机械工业(减振器、密封垫等)、电器工业(线缆包皮、外壳制造等)、建筑工业(嵌缝密封等)及服饰行业(制造人造革等)等领域,用量逐渐增大,大有取代沿用材料的趋势。
但EPDM ,PP ,EPDM/PP 均属易燃性材料,这极大地限制了它们的使用范围,为此国内外对它们的阻燃性进行了一些研究。
本文简单总结近年来EPDM ,PP 及EPDM/PP 阻燃性的研究状况。
1 EPDM 的阻燃剂111 有机卤阻燃剂有机卤阻燃剂是聚合物传统的阻燃剂,一般采用全氯戊环癸烷、十溴联苯醚[1]、氯化石蜡、亚乙基双四溴邻苯二甲酰亚胺[2]等来阻燃EPDM ,这些阻燃剂与三氧化二锑复配使用可以提高阻燃效果,使氧指数增大,但有机卤阻燃剂的加入使EPDM 的物理性能下降。
2024年阻燃橡胶市场发展现状
阻燃橡胶市场发展现状引言阻燃橡胶是一种具有防火性能的橡胶材料，在诸多工业领域中起到了重要的作用。
随着全球对阻燃材料需求的增加，阻燃橡胶市场也呈现出快速发展的趋势。
本文将对阻燃橡胶市场的发展现状进行详细分析，包括市场规模、市场竞争、市场趋势等方面。
市场规模阻燃橡胶市场规模的增长主要得益于全球对安全性和防火性能要求的提高。
根据市场研究数据显示，阻燃橡胶市场自2015年以来呈现出稳定增长的趋势。
预计到2025年，全球阻燃橡胶市场规模将超过X亿美元。
市场规模的增长得益于多个因素的综合影响。
首先，随着建筑、汽车、电子等行业的快速发展，对阻燃材料需求的增加促使了阻燃橡胶市场的扩大。
其次，政府对建筑和交通领域的安全性要求不断提高，也对阻燃橡胶提供了巨大的市场需求。
再次，消费者对安全性的关注程度日益提高，推动了阻燃橡胶在日常生活中的应用。
市场竞争阻燃橡胶市场的竞争激烈，主要供应商包括公司A、公司B和公司C等。
这些公司通过不断创新和产品升级来争夺市场份额。
它们提供的产品具有一定的差异化，满足了不同客户的特定需求。
在竞争激烈的市场环境中，企业通过多种方式来提高市场竞争力。
首先，通过开展市场调研，了解客户需求，提供符合市场需求的产品。
其次，加强品牌建设，提升品牌知名度和美誉度。
再次，加强技术研发，不断推出具有创新性的产品，提高产品性能和质量。
值得注意的是，市场竞争不仅仅体现在产品上，服务也是企业竞争的重要方面。
优质的售前售后服务能够提升客户满意度，加强企业与客户的合作关系，增加市场份额。
市场趋势阻燃橡胶市场发展的趋势主要包括技术创新、环保要求和区域市场分布等方面。
首先，技术创新是阻燃橡胶市场发展的重要驱动力。
新型材料和制造技术的应用将进一步提高阻燃橡胶的性能和质量，并满足市场对更高安全性和防火性能的需求。
预计在未来几年内，阻燃橡胶市场将出现更多的技术创新和产品升级。
其次，环保要求对阻燃橡胶市场的发展也起到了重要影响。
SBS热塑丁苯橡胶的阻燃性能研究
SBS热塑丁苯橡胶的阻燃性能研究橡胶材料在众多领域中发挥着重要的作用，然而其阻燃性能却一直是一个备受关注的问题。
热塑性弹性体（Thermoplastic Elastomer, TPE）作为一种新型的橡胶材料，近年来得到了广泛应用。
在众多TPE材料中，热塑丁苯橡胶（Styrene-Butadiene-Styrene, SBS）因其出色的性能表现而备受研究者关注。
SBS是一种由丁苯胶和苯乙烯共聚而成的热塑性材料，其具有良好的弹性、抗拉强度、耐油性和耐磨性等一系列优异的性能。
然而，由于丁苯橡胶在高温条件下易燃烧，其阻燃性能尚待进一步提高。
为了提高SBS热塑丁苯橡胶的阻燃性能，研究者们采取了多种方法和技术。
其中，添加阻燃剂是最常见的提高材料阻燃性能的方法之一。
阻燃剂可以通过干扰火焰的燃烧过程，阻止火焰的传播和延烧，从而有效地提高材料的阻燃性能。
近年来，不少研究表明，添加纳米材料是提高SBS热塑丁苯橡胶阻燃性能的有效途径之一。
纳米材料因其特殊的结构和性质，具有出色的吸热和阻燃特性。
例如，氧化铝纳米颗粒在SBS橡胶中的添加可以显著优化材料的燃烧性能，使其火焰传播速率显著降低。
另外，改变SBS热塑丁苯橡胶的组成比例和结构也是提高阻燃性能的一种方法。
例如，通过合理调整丁苯橡胶和苯乙烯的配比，可以使材料的燃烧性能得到明显的改善。
此外，还可以通过交联改性和添加剂的选择等手段来增强材料的阻燃性能。
除了上述方法外，改变材料的微观结构也是提高SBS热塑丁苯橡胶阻燃性能的重要途径。
研究表明，增加材料的密度和孔隙率可以显著改善其阻燃性能。
通过提高材料的密实度和减少孔隙率，可以降低火焰的扩散速率，从而提高材料的阻燃性能。
此外，研究者们还发现，添加表面活性剂和增塑剂等有机添加剂，可以显著提高SBS热塑丁苯橡胶的阻燃性能。
这些有机添加剂可以有效地改善材料的燃烧性能，并提高其耐热性和阻燃性能。
总结而言，提高SBS热塑丁苯橡胶的阻燃性能是一个复杂的问题，需要综合考虑材料的组成比例、结构、添加剂、纳米材料等多个方面的因素。
溴化丁基橡胶应用研究报告及场分析
溴化丁基橡胶应用研究报告及场分析溴化丁基橡胶是一种具有优异耐热性、耐臭氧性、耐候性和耐化学性能的特种橡胶材料。
在工业领域中，溴化丁基橡胶被广泛应用于防火材料、电线电缆、密封和防水材料等领域。
本文将对溴化丁基橡胶的应用研究进行报道，并结合场分析探讨其市场前景。
一、溴化丁基橡胶的应用研究1.防火材料：溴化丁基橡胶是一种较为理想的阻燃材料，其具有明显的自熄性能。
因此，它广泛用于防火材料的制备中，如阻燃油管、阻燃封装材料等。
同时，溴化丁基橡胶还可以通过掺入阻燃剂提高其阻燃性能，进一步扩展其应用范围。
2.电线电缆：溴化丁基橡胶具有较低的烟雾密度和有毒气体释放量，因此在电线电缆领域中得到广泛应用。
作为电线电缆的外护层材料，溴化丁基橡胶能够有效延缓火势蔓延，减少火灾带来的损失。
3.密封材料：溴化丁基橡胶因其优异的耐化学性能和耐候性，常被用作密封材料。
它可以承受各种化学物质的腐蚀，保护工业设备和管道的正常运行。
同时，溴化丁基橡胶还能够耐受极端温度的变化，不易老化和破裂。
4.防水材料：由于溴化丁基橡胶具有较高的耐臭氧性和耐候性，因此被广泛应用于防水材料的制备中。
它可以用于建筑物的屋面、地面和水池的防水处理，有效防止水分渗透和腐蚀。
同时，溴化丁基橡胶还能够抵御紫外线的辐射，延长材料的使用寿命。
二、溴化丁基橡胶市场前景分析1.市场需求：随着全球建筑、电子、汽车等行业的快速发展，对防火、防水、密封等功能材料的需求不断增加。
溴化丁基橡胶作为满足这些需求的理想材料之一，其市场需求将继续保持增长。
2.技术进步：随着科技的不断进步，溴化丁基橡胶的制备工艺和性能将不断优化，使其更适应市场需求。
同时，新型阻燃剂的开发也将进一步提高溴化丁基橡胶的防火性能，为其应用拓宽市场空间。
3.竞争情况：溴化丁基橡胶市场存在一定的竞争，包括同类材料如氯丁橡胶、丁苯橡胶等以及其他防火材料。
因此，企业需要不断提升产品品质和降低生产成本，以增强市场竞争力。
橡胶的燃烧和阻燃研究
橡胶的燃烧和阻燃研究1、橡胶的燃烧和阻燃燃烧是客观世界的自然现象，如雷击可引发森林火灾。
燃烧也是人类生活或生产中所需的人为现象。
要使燃烧发生和进行下去，需有三项条件，缺一不可。
一定的温度任何物质只有在周围环境温度达到燃烧点之后才能起燃。
不同特质的燃烧点高低不一，实现燃烧的难易程度也不一，故有难燃和易燃之分。
氧气它是助燃剂，是确保燃烧进行下去不可缺少的因素。
可燃烧物质是燃烧得以进行的本体，一般为碳氢化合物，生物材料（如草、木）及合成聚合物材料（如橡胶、塑料及纤维等）。
1.1 橡胶的燃烧橡胶燃烧为其它材料的燃烧具有共同点，但也有特殊之处。
橡胶作为高分子材料，其燃烧过程较为复杂，其燃烧温度也高于一般物质。
即使引火点燃，温度也应达到3160以上。
橡胶着火后，其燃烧过程通常可分三个阶段。
（1）热分解达到燃烧点（不同胶种有不同的燃烧点），如NR为6200C～6700C）后首先开始变软熔化，分解为低分子物。
在此阶段无明火可见，可视为燃烧的前奏。
（2）燃烧热分解产物与大气中的氧剧烈反应出现火焰，这标志着燃烧正式开始。
伴随着光和热的释放，产生新的低分子可燃物（如CO）不可燃物（如CO2）以及烟雾。
（3）继续燃烧此阶段可延续到所有可燃物燃尽为止。
大部分胶种都要经历这三个阶段，但含卤橡胶有可能只进行到第二阶段，因为燃烧中生成的卤化物氢起抑止作用。
1.2 橡胶燃烧的等级通常系通过燃烧的难易程度来区分，具体可根据氧指数划分（见表1所示）表1橡胶的氧指数阻燃等级阻燃等级氧指数范围举例不阻燃 <20 可燃胶种（如天然橡胶），不添加阻燃剂一般阻燃 >20<30 可燃胶种，添加阻燃剂高阻燃（难燃）≥30 含卤橡胶，添加阻燃剂的含卤橡胶常用胶种如以氧指数（OI）来衡量，则燃烧（难易程度由易到难）的排列顺序见表2所示。
表2 常用胶种的氧指数EPDM BR、IR NR SBR、NBR CSM、CHR CR17 18～19 20 21～22 27～30 38～41注：BR-顺丁橡胶 CHR氯醚橡胶 CSM -氯磺化聚乙烯 IR-异戊=烯橡胶 NR=天然橡胶 SBR-丁苯橡胶 NBR-丁腈橡胶 EPDM-三元乙丙橡胶由表2可见含卤橡胶的氧指数高于不含卤橡胶；不含卤橡胶中含侧基的氧指数高于不含卤橡胶的。
橡胶关键技术研发和应用综述
橡胶关键技术研发和应用综述一、绪论橡胶是一种高分子材料，在现代工业中应用广泛，广泛应用于汽车制造、轮胎制造、建筑材料、医疗器械等领域。
但是随着社会经济发展和科技创新的推进，橡胶技术研发也面临着新的挑战。
本文将通过对橡胶技术在新材料制备、改性增强、加工工艺、质量控制等方面的研究进展和应用实践进行综述。
二、新材料制备技术在橡胶行业的发展过程中，新材料制备技术是一个至关重要的环节。
随着生态环境保护意识逐步增长，橡胶制品的可持续发展成为了产业发展的重要体现。
1、天然橡胶生产技术的研发天然橡胶是获得天然资源中的一种橡胶材料，具有独特的物理、化学和机械特性。
为了提高天然橡胶的质量和使用寿命，研发人员利用新材料制备技术，提高了天然橡胶的粘合性能和防水性能。
同时，采用分子筛和改性技术，提高了天然橡胶的耐热性和机械性能。
2、合成橡胶制备技术的研发合成橡胶是通过化学合成得到的一种橡胶材料，具有优异的机械强度、耐热性和化学性质。
随着科技的发展，合成橡胶的种类不断增加。
通过合理的药品配方和反应条件的优化，合成了耐油橡胶、高韧性橡胶、超高分子量橡胶等新品种。
同时，新型纳米复合材料应用于合成橡胶制备中，提高了橡胶的强度和耐磨性。
三、改性增强技术改性增强技术是指通过对橡胶材料的分子结构和物理性质进行调整和改变，从而达到增强橡胶的机械性能、耐磨性和耐老化性的目的，来提高橡胶制品的质量和使用寿命。
1、硅烷偶联剂技术硅烷偶联剂技术是目前应用比较广泛的橡胶改性技术。
硅烷偶联剂可在橡胶表面形成与填料相互作用的化学键合，从而增强橡胶和填料之间的结合力，提高橡胶的耐磨性和耐老化性。
同时，还可以降低橡胶的热分解温度，提高橡胶的质量。
2、插层增强技术插层增强技术是指将有机或无机填料插层于橡胶分子链之间，从而达到增强橡胶性能的目的。
该技术可以在一定程度上提高橡胶的机械强度、耐磨性和耐老化性。
同时，插层增强技术还可以有效地降低填料在橡胶中的聚集度，提高了橡胶的加工性能。
镁铝水滑石在无卤阻燃橡胶中的应用研究
镁铝水滑石在无卤阻燃橡胶中的应用研究[摘要] 镁铝水滑石（LDH或MgAl-LDH）作为一种新型的阻燃剂，已经引起了广泛关注。
本文通过对橡胶试样进行氧指数测定，物理机械性能的测试，以及对水滑石的X光衍射分析后分析得到，当水滑石用量相同时，三元乙丙橡胶（EPDM）的阻燃性能优于天然橡胶（NR），三元乙丙橡胶（EPDM）更适合用于制备阻燃橡胶；水滑石的粒径越小，纯度越高，在基体中分散越好，阻燃效果越佳。
[关键词] 水滑石三元乙丙橡胶天然橡胶无卤阻燃偶联剂改性[Abstract] The hydrotalcite (LDH or MgAl-LDH) as a new type of flame retardant, has attracted wide attention. Based on the rubber samples were oxygen index, mechanical properties testing, and the X-ray diffraction hydrotalcite analysis of obtained when the same amount of hydrotalcite, ethylene propylene diene monomer (EPDM) excellent flame retardant properties Natural rubber (NR), ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber is more suitable for the preparation of flame retardant; the smaller the particle size of hydrotalcite, the higher the purity, the better dispersed in the matrix, the better flame-retardant effect.[Keywords] LDHEPDMNRHalogen-free flame retardantCoupling agent modification引言随着社会防火意识的增强，越来越多的场合要求使用的橡胶制品具有阻燃性。
基于天然橡胶的无卤阻燃型及橡胶阻燃技术探究
硫化特性等受到阻燃剂种类以及用量的影响情况 ， 然后分析 了橡胶阻燃技 术， 希望可以提供一些有价值的参考意见 。
关 键词 ： 天 原 材 料 原材料 ： 天然橡胶 、 氢氧化铝、 红磷 、 轻质碳酸钙、 硫磺 、 氧化锌 、 硬脂酸、 三氧化二锑 、 促进剂 Ｎ Ｏ Ｂ Ｓ 、 促进剂 ｃ ｚ 、 防老剂 Ｒ Ｄ 、 防老剂 ４ ０ １ ０ Ｎ Ａ 、 增塑 剂 Ａ等 ， 所 购 材料 均 为普 通 市售 材 料 。 仪 器 和设 备 ： 转 子硫 化仪 、 邵 氏 Ａ型硬 度计 、 厚度计 、 比重计 、 冲 片机 、 电热鼓风干燥箱 、 电子式拉力试验机、 平板硫化机 、 开放式炼 胶机以及高剪切混合乳化机等。 试验方法 ： 在 干 净 的 三颈 瓶 中放 进 原 有 的 红 磷 ， 将 适 量 的蒸 馏 水加入进去 ， 然 后 对红 磷 进 行 必 要 的处 理 ， 采 用 的是 高 剪 切 混 合 乳 化机 ， 然后在烧杯中倒人红磷乳液 ， 将红磷上方 的水溶液倒 出去 ， 最 后在烘箱 中对沉淀的红磷进行干燥 即可。 测试 标 准 ： 所有 测试 均 按 照相 关 国家 标准 进 行 。 ２基 本 配方 天 然橡 胶 （ Ｎ Ｒ） １ ０ ０份 ， 轻质碳酸钙 ２ ０份 ，硫 磺 １ ． ５份 ， 氧 化 锌 ５ 份， 硬脂酸 １ ． ５份 ， 促进剂 Ｎ Ｏ Ｂ Ｓ和 促 进 剂 Ｃ Ｚ ２ ． ３份 ， 防老剂 Ｒ Ｄ １ ． ５ 份， 防老 剂 ４ ０ １ ０ Ｎ Ａ１ 份， 增 塑剂 ７ ． ５份 ， 氢 氧 化铝 、 红磷 和 三 氧化 二 锑 按 不 同 比例 添 加 ； 试样制备 ： 依据基本配方 ， 对各种原材料准确称量 ， 将天然胶塑 炼后加入防老剂 Ｒ Ｄ混合均匀 ， 停放 １ ２ 小时。将塑炼好的天然胶置 于双辊开炼机上并加人 １ ／ ２填充剂 ， 混炼 ５分钟 ， 然后将硬脂酸 、 促 进剂 、 活性剂 、 防老剂 Ｎ Ｏ Ｂ Ｓ加入再混炼 ２ 分钟左右 ， 再将剩余填充 剂及 增 塑剂 全 部 加入 后混 炼 均 匀 出片 ， 然 后 置 于平 板 硫 化机 上 硫 化 成型 ， 硫化条件为 １ ５ ０ ￣ Ｃ ＊ ３ ０ ｍｉ ｎ ， 硫化胶冷却 ４ 小 时后 ， 裁片并测试 物理 机 械 ． 陛能 ；另取 适量 混 炼胶 用 转 子硫 化 仪来 对 １ ５ ０ ｑ Ｃ 硫 化 曲线 进行测定 ， 据Ｔ ９ ０ 计算正硫化时间 ， 取适量混炼胶用平板硫化机进 行模 压成 型并硫化 ，出模后按标准进行裁片并委外进行氧指数测
阻燃NRLLDPE TPV的研究
Mg（OH）2/红磷复配阻燃NR/LLDPE TPV的研究＊胡树，李志君＊＊，王超，叶世荣（海南大学材料与化工学院高分子材料与工程系海南海口570228）摘要：研究了硅烷偶联剂KH-550和甲基丙烯酸缩水甘油酯/苯乙烯/过氧化二异丙苯（GMA/St/DCP）多单体“原位”增容改性前后Mg（OH）2/红磷复配阻燃剂对天然橡胶/线性低密度聚乙烯动态硫化热塑性弹性体（NR/LLDPE TPV）的阻燃效果、静态和动态力学性能及耐热分解性能。
结果表明，“原位”增容改性有利于改善NR/LLDPE TPV 的阻燃性能和力学性能；当Mg（OH）2/红磷=80/8时，“原位”增容改性阻燃NR/LLDPE TPV的LOI达到25.6%，燃烧时无黑烟和熔滴滴落现象，力学性能保持率较高并具有较好的耐寒性和耐热分解性能。
关键词：天然橡胶；线性低密度聚乙烯；氢氧化镁/红磷复配阻燃剂；热塑性弹性体；性能动态硫化热塑性弹性体（TPV）兼有橡胶优良的弹性和热塑性塑料的力学性能及加工特点，其成品、不合格品、边角料等还可以再循环利用，因此广泛应用于汽车零部件、电线电缆、胶鞋、胶管、建材等制品领域。
随着热塑性弹性体应用领域的拓展，其阻燃问题也引起了人们的关注[1]。
虽然传统的卤系阻燃剂抑制燃烧的效果好，但存在大量有毒气体释放和在环境中引入腐蚀性的卤化氢造成二次污染的问题；所以，无毒、低烟、燃烧不释放腐蚀性气体的无卤阻燃高分子材料正替代有卤阻燃材料，成为阻燃聚合物材料研究和开发的主流[2-4]。
本研究在动态硫化制备天然橡胶/线性低密度聚乙烯共混型热塑性弹性体（NR/LLDPE TPV）的基础上，研究了硅烷偶联剂KH-550和甲基丙烯酸缩水甘油酯/苯乙烯/过氧化二异丙苯（GMA/St/DCP）多单体“原位”增容改性前后Mg（OH）2/红磷复配阻燃剂对NR/LLDPE TPV的阻燃效果、静态和动态力学性能以及耐热分解性能，为进一步研究和开发性能优良、具有实际使用价值的环保阻燃热塑性弹性体提供了有价值的参考。
聚合物／蒙脱土阻燃纳米复合材料的研究进展
聚合物／蒙脱土阻燃纳米复合材料的研究进展综述了蒙脱土的阻燃机理、聚合物/蒙脱土阻燃复合材料研究现状，包括蒙脱土的种类、有机改性、聚合物基体及与其他阻燃剂协同阻燃对聚合物/蒙脱土复合材料阻燃性能的影响。
标签：聚合物；纳米复合材料；蒙脱土；阻燃1 前言聚合物因其性能优异、价格低廉而被广泛应用于各个领域，但是大多数的聚合物材料属于易燃、可燃材料，燃烧时热释放速率大、热值高、火焰传播速度快，不易熄灭，还产生浓烟和有毒气体，因此对聚合物进行阻燃设计十分重要。
按阻燃元素种类，阻燃剂常分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、硅系阻燃剂、无机阻燃剂等。
由于卤系阻燃剂阻燃的材料在燃烧时会产生大量有毒、有腐蚀性的烟雾，对环境、模具有污染、腐蚀作用。
基于环境保护和可持续发展的要求，无卤阻燃体系具有非常广阔的发展前景[1]。
纳米蒙脱土属于无机纳米阻燃剂，具有优良的力学性能、气体阻隔及阻燃效应、不影响材料的透明度以及低成本、加工方便等优点，不仅提高了聚合物的机械性能，也为聚合物阻燃开辟了新途径。
2 蒙脱土阻燃机理蒙脱土（MMT）阻燃机理主要表现在MMT促进材料燃烧时成碳并起到阻隔作用[2，3]。
MMT具有Lewis酸的特征，起到催化成碳作用。
MMT的Lewis 酸特征是由于在MMT层边缘部分配位的金属离子（如Al3+），或硅氧烷表面多价质点（如Fe2+和Fe3+）的同晶取代，或MMT层状结构内部的结晶缺陷导致的。
MMT作为成碳促进剂，可以抑制熔滴、降低材料的热释放速率、降低聚合物的降解速率以及提供聚合物/MMT纳米复合材料（PMN）抗燃烧的保护屏障。
MMT层有优良的绝缘性，可作为传质屏障，不仅使位于燃烧表面的层状MMT 可阻隔聚合物分解产生的可燃气体向燃烧界面扩散，而且可延缓外界氧气进一步进入材料内部的速度，从而起到延缓燃烧的作用。
Lewin[3]提出了一种PMN中MMT迁移和富集机理，该理论认为，由于MMT的表面自由能低，所以MMT 能迁移至PMN表面起到阻隔作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
万方数据
万方数据
通过对有机粘土改性。
能够有效提高其与聚合物的相容性、反应性及插层性．提高材料综合性能。
ＬｉｕＬ等采用混炼插层法制备了天然橡胶／磷酸三丁酯改性有机粘土纳米复合材料。
研究了材料的燃烧性能。
结果表明：含２０份改性有机粘土复合材料的最大热释放速率由天然橡胶的１２２２ｋｗ／ｍ：下降为５７７ｋｗ／ｍ２，残余物质的重量由６．９％提高到１６．４％，体系中形成纳米粘土片层，燃烧时纳米粘土片层上形成含硅、磷、碳元素的炭层，减小了热释放速率、生烟速率和燃烧后质量损耗。
复合材料表现出较好的阻燃性。
四、化学改性阻燃天然橡胶
１９０８年，ＥｎｇｅｌｈａｒｄＧＡ等用天然橡胶与氯气反应制得了阻燃氯化橡胶，开创了以化学方法制备阻燃聚合物的先河。
化学改性聚合物技术自此得到迅速发展。
化学改性达到持久的阻燃效果的同时，又保持材料原有的热学性质及物理机械性能。
从分子设计角度。
阻燃聚合物的设计应遵循以下原则：分子结构中引入卤素、磷或氮。
增加碳氢比；通过芳香化或杂芳环化。
引入共轭结构；引入刚性链或能使分子链强烈作用的基团，提高链强度和增加分子间作用力。
含卤素橡胶在燃烧受热状态下析出卤素游离基，卤素游离基可以捕捉冈燃烧分解出来的可燃性活泼羟基，也能够阻燃或延缓橡胶的燃烧。
阻燃效率高，该方面技术较为成熟，比如，氯化天然橡胶就因为其优良的成膜性及独特的耐酸碱、耐磨、抗渗透、阻燃和热稳定等性能．广泛应用于涂料、胶粘剂、耐酸碱制品等方面。
谭海生等以丙烯基氯和甲基丙烯酸甲酯接枝改性天然胶乳，研究胶乳性能。
结果表明：引发剂异丙苯过氧化氢和四乙烯五胺的质量分数分别为０．５８％和０．３６％－－０．７２％（占橡胶质量的百分率）、反应温度３０。
Ｃ、单体体积比ｖ（甲基丙烯酸甲酯）：ｖ（丙烯基氯）＝１．５：１、胶乳质量分数为５３．３％为较优的工艺条件：所得接枝胶乳具有较好阻燃性，且粘结、耐溶剂性能好。
廖小雪等采用溴丙烯对天然胶乳接枝共聚改性。
并将单用三氯溴甲烷改性天然胶乳和并用三氧化二锑改性胶乳的硫化胶膜的力学性能和阻燃性进行对比。
结果表明：溴丙烯１５份，亚硫酸氢钠１．５份，胶乳固形物０．４份．反应时间３ｈ，反应温度３５℃为较优的工艺条件；改性后阻燃性提高，物理机械性能变化不大：三氯溴甲烷与三氧化二锑并用改性天然胶乳相对单用三氯溴甲烷改性胶乳的阻燃性要好，改性天然胶乳硫化胶膜的阻燃性随三氯溴甲烷用量增加而提高，１０份可提高ＬＯＩ至２１．８。
但此时力学性能下降。
ＭｅｎｏｎＡＲＲ研究了腰果壳油（主要成分为腰果酚）磷酸酯／溴化腰果壳油磷酸酯／氢氧化铝／三氧化二锑复配体系对天然橡胶性能的影响。
结果表明：随着氢氧化铝用量的增加，天然橡胶燃烧表面成碳能力增强。
阻燃性提高且烟密度减小；１００份的氢氧化铝能使ＬＯＩ提高至２２．５，并具有明显的抑烟效果。
但是过量加入后物理机械性能有损失。
然而。
含卤素阻燃材料在燃烧时易放出有刺激性和腐蚀性的卤化氢气体。
特别是一些含卤素类阻燃体系在高温裂解及燃烧时。
产生有毒的多溴代二苯并呋喃及多溴代二苯并嗯烷。
对生命与财产安全构成严重威胁。
因此。
阻燃材料的无卤化在全球的呼声甚高。
天然橡胶的无卤化学改性也越来越得到重视。
ＶｉｋｒａｍＴ等通过溶液法制得腰果酚接枝天然橡胶，并与芳香油类增塑的天然橡胶比较。
结果表明：相对于后者，腰果酚接枝天然橡胶的阻燃性、热稳定性、拉伸强度保持率和老化性能均有所提高；在天然橡胶主链上接枝腰果酚对橡胶有较好的增塑作用，最佳接枝比例为１２％，此时胶料ＬＯＩ提高一个单位左右，６００℃氧气条件下的残余质量由天然橡胶的３．８％提高到１８．５％。
ＭｅｎｏｎＡＲＲ等制备了腰果壳油磷酸酯改性天然橡胶．并与２一乙基已基磷酸增塑天然橡胶比较。
结果表明：相对后者，相同用量的腰果壳油磷酸酯改性天然橡胶的阻燃性较好。
并且随着用量的增加阻燃性进一步提高。
分别为１５份用量时。
拉伸强度由２．４ＭＰａ提高到１５．７ＭＰａ，断裂伸长率由３３０％提高到１１７０％．物理机械性能有显著改进。
ＤｅｒｏｕｅｔＤ等通过光聚合法合成了两种天
然橡胶的接枝聚合物：天然橡胶一ｇ一丙烯酰氧乙基万方数据
万方数据
阻燃天然橡胶研究进展
作者：徐文总， 陆波， 杜先柄， 关菊生， Xu Wen-Zong， Lu Bo， Du Xian-Bin， Guan Ju-sheng
作者单位：
刊名：
中国橡胶
英文刊名：CHINA RUBBER
年，卷(期)：2010,26(6)
1.廖小雪.谭海生.陈鹰.LIAO Xiao-xue.TAN Hai-sheng.CHEN Ying氯化石蜡共混改性天然胶乳的研究[期刊论文]-特种橡胶制品2007,28(3)
2.廖小雪.谭海生.刘燕.冯翔.LIAO Xiao-xue.TAN Hai-sheng.LIU Yan.FENG Xiang无卤阻燃型天然橡胶的研究[期刊论文]-世界橡胶工业2008,35(7)
3.赖亮庆.苏正涛.钱黄海.刘嘉.王景鹤.LAI Liang-qing.SU Zheng-tao.QIAN Huang-hai.LIU Jia.WANG Jing-he 苯基对硅橡胶燃烧行为的影响[期刊论文]-有机硅材料2011,25(3)
4.王雅.WANG Ya阻燃技术在橡胶中的研究与应用进展[期刊论文]-橡胶科技市场2007,5(14)
5.王正洲.范维澄.瞿保钧.Wang Zhengzhou.Fan Weicheng.Qu Baojun乙丙橡胶增韧氢氧化镁阻燃聚乙烯的制备[期刊论文]-合成橡胶工业2000,23(5)
6.王立.孙翠华.李培耀.WANG Li.SUN Cui-hua.LI Pei-yao丁腈橡胶/粘土纳米复合材料的阻燃性研究[期刊论文]-特种橡胶制品2006,27(6)
7.王明.李忠明三元乙丙橡胶的改性与应用现状[期刊论文]-四川化工与腐蚀控制2003,6(4)
8.高福年.GAO Fu-nian硅烷偶联剂在橡胶密封制品和减震制品中的应用[期刊论文]-橡胶科技市场2009,7(23)
9.冷静.LENG Jing橡塑合金橡胶阻燃护套料的研制[期刊论文]-电线电缆2006(2)
10.君轩橡胶阻燃剂[期刊论文]-世界橡胶工业2011,38(1)
本文链接：/Periodical_zgxj201006008.aspx。