一種鞋用環保型阻燃防火材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鞋用環保型阻燃防火材料及其制備方法。其采用低密度交聯聚乙烯和丁腈橡膠進行復合，同時添加海泡石粉、白炭黑、增塑劑、無鹵阻燃劑、活性劑、硫化劑、偶聯劑、促進劑和防老劑等添加劑制備而成的。所用低密度交聯聚乙烯可在高溫環境下長期使用，耐熱性好，海泡石具有較好的阻燃作用，與無鹵阻燃劑復配使用，能夠提高復合材料的熱穩定性能，而且安全環保，無污染物產生。該方法所用的原材料易得、價格低廉，制備工藝簡單，阻燃防火效果好，對環境友好，可用于生產消防用鞋及其它阻燃防火輔助材料。
【專利說明】
一種鞋用環保型阻燃防火材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種鞋用環保型阻燃防火材料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 為了適應高溫明火惡劣環境的需要，目前市場對鞋類材料的阻燃與防火等特殊功 能提出新的需求，尤其是在消防鞋領域，要求鞋類材料能夠做到防水、隔熱、阻燃、防滑、耐 磨等功能，才能保證消防人員以及從事高溫作業人員的人身安全。
[0003] 目前，阻燃防火用途的鞋類材料主要使用氯丁橡膠或者天然橡膠為主體材料。橡 膠生膠在低溫時容易結晶與硬化，存放期短，貯存穩定性差;此外，在高溫條件下，橡膠容易 扭曲變形，磨耗增加，防護效果急劇下降，因此單純使用橡膠作為主體材料不能滿足阻燃防 火的需求。在阻燃防火材料所使用的阻燃劑體系中，鹵系阻燃劑尤其是溴系阻燃劑，由于其 用量少、價格便宜、阻燃性能高，使用最為廣泛。含鹵阻燃材料遇火時會產生大量有毒有害 的氣體和煙霧，造成二次污染，威脅到高溫作業人員安全與身體健康，無鹵阻燃劑代替鹵系 阻燃劑是阻燃防火材料發展的必然趨勢。因此，尋找一種經濟環保、強度高、阻燃防火性能 好的鞋用材料具有十分重要的意義。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種鞋用環保型阻燃防火材料及其制備方法。該方法所制備 得到的材料可用于生產消防用鞋及其它阻燃防火輔助材料。鞋用環保型阻燃防火材料采用 交聯低密度聚乙烯和丁腈橡膠進行復合搭配，同時添加海泡石粉、白炭黑、增塑劑、無鹵阻 燃劑、活性劑、硫化劑、偶聯劑、促進劑和防老劑制備而成。
[0005] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案： 一種鞋用環保型阻燃防火材料，由以下重量份數的原料制成：低密度交聯聚乙烯60-100份，丁腈橡膠30-80份，海泡石粉3-8份，白炭黑10-50份，增塑劑5-30份，無鹵阻燃劑10-50份，活性劑1-8份，硫化劑1-8份，偶聯劑1-5份，促進劑0.5-5份，防老劑0.5-2份，其制備方 法具體包括以下步驟： (1) 塑煉:將丁腈橡膠投入開煉機內進行塑煉，控制開煉機的輥溫為35-45°C，輥距為2-3_，當膠料包輥時即可得到塑煉膠； (2) 混煉:將開煉機的輥距調整為1mm，再往步驟(1)所得的塑煉膠中投入交聯低密度聚 乙烯和海泡石粉進行混煉，混煉時輥溫控制在50-65°C，混煉時間為3-8min;再將輥距調整 為3-4_，依次加入防老劑、白炭黑、活性劑、無鹵阻燃劑、增塑劑、促進劑、偶聯劑和硫化劑， 輥溫仍控制在50-65Γ，薄通3-5次，使各種助劑分散均勻;再將輥距調整為1mm，薄通2-3次 出片，在室溫下靜置24h得到片狀材料； (3) 將步驟(2)所得片狀材料在平板硫化機上模壓成型，即可得到鞋用環保型阻燃防火 材料。
[0006]所述丁腈橡膠為丙稀腈含量30wt%的丁腈橡膠。
[0007] 所述海泡石粉為海泡石經過烘干后機械研磨所得的粉末，其粉末細度為200目。
[0008] 所述增塑劑為癸二酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、磷酸三甲苯酯其中的一種。
[0009] 所述無鹵阻燃劑為氫氧化鋁、聚磷酸銨、無水硼酸鋅其中的一種。
[0010]所述活性劑為三羥甲基乙烷、季戊四醇、聚乙二醇其中的一種。
[0011]所述硫化劑為硫磺、氧化鎂、氧化鋅其中的一種。
[0012] 所述偶聯劑為3-巰丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰 氧)丙基三甲氧基硅烷其中的一種。
[0013] 所述促進劑為二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋蘭姆其中的一種。
[0014] 所述防老劑為2-硫醇基苯并咪唑、N，N_二丁基二硫代氨基甲酸鎳其中的一種 本發明的顯著優點：本發明所得材料具有良好的阻燃性能，可用于生產消防用鞋及其 它阻燃防火輔助材料。
【具體實施方式】
[0015] 實施例1: (1) 將40重量份丁腈橡膠投入開煉機內進行塑煉，控制開煉機的輥溫為40°C，輥距為 2_，當膠料包輥時即可得到塑煉膠； (2) 將開煉機的輥距調整為1mm，再往塑煉膠內投入60重量份交聯低密度聚乙烯和3重 量份海泡石粉進行混煉，混煉時輥溫控制在50 °C，混煉時間為6分鐘；再將輥距調整為3mm， 依次加入0.6重量份2-硫醇基苯并咪唑、10重量份白炭黑、1重量份三羥甲基乙烷、15重量份 氫氧化鋁、5重量份癸二酸二辛酯、0.5重量份二硫化二苯并噻唑、2.5重量份3-巰丙基三乙 氧基硅烷和2重量份硫磺，輥溫仍控制在50°C，薄通3次，使各種助劑分散均勻;將輥距調整 為1mm，厚通2次出片，在室溫下靜置24小時，得到片狀材料； (3) 將步驟(2)所得片狀材料在平板硫化機上模壓成型，即可得到鞋用環保型阻燃防火 材料。
[0016] 實施例2: (1) 將30重量份丁腈橡膠投入開煉機內進行塑煉，控制開煉機的輥溫為45 °C，輥距為 3_，當膠料包輥時即可得到塑煉膠； (2) 將開煉機的輥距調整為1mm，再往塑煉膠內投入70重量份交聯低密度聚乙烯和6重 量份海泡石粉進行混煉，混煉時輥溫控制在55 °C，混煉時間為5分鐘；再將輥距調整為3mm， 依次加入0.5重量份N，N-二丁基二硫代氨基甲酸鎳、30重量份白炭黑、4重量份季戊四醇、10 重量份聚磷酸銨、15重量份偏苯三酸三辛酯、2重量份二硫化四甲基秋蘭姆、1重量份3-氨丙 基三乙氧基硅烷和1重量份氧化鎂，輥溫仍控制在55°C，薄通3次，使各種助劑分散均勻；將 輥距調整為1mm，厚通3次出片，在室溫下靜置24小時，得到片狀材料； (3) 將步驟(2)所得片狀材料在平板硫化機上模壓成型，即可得到鞋用環保型阻燃防火 材料。
[0017] 實施例3: (1)將80重量份丁腈橡膠投入開煉機內進行塑煉，控制開煉機的輥溫為45°C，輥距為2-3_，當膠料包輥時即可得到塑煉膠； (2) 將開煉機的輥距調整為1mm，再往塑煉膠內投入100重量份交聯低密度聚乙烯和8重 量份海泡石粉進行混煉，混煉時輥溫控制在60 °C，混煉時間為6分鐘；再將輥距調整為3mm， 依次加入2重量份N，N-二丁基二硫代氨基甲酸鎳、50重量份白炭黑、8重量份季戊四醇、50重 量份氫氧化鋁、30重量份癸二酸二辛酯、5重量份二硫化四甲基秋蘭姆、5重量份3-巰丙基三 乙氧基硅烷和8重量份硫磺，輥溫仍控制在60°C，薄通5次，使各種助劑分散均勻；將輥距調 整為1mm，厚通3次出片，在室溫下靜置24小時，得到片狀材料； (3) 將步驟(2)所得片狀材料在平板硫化機上模壓成型，即可得到鞋用環保型阻燃防火 材料。
[0018]對上述實施例所得材料和現有產品進行性能測定，其結果列于表1。
[0019]表1性能測試結果
表1數據是由《消防員滅火防護靴》GA6-2004中的性能測試方法對本發明的鞋用環保型 阻燃防火材料與市場現有產品進行檢測得到的。阻燃性能測試與等級評定參照GB/T13488。 表中的數據表明，本發明方法所得的產品性能優于現有產品，特別是阻燃性能和耐磨性。 [0020]以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
【主權項】
1. 一種鞋用環保型阻燃防火材料，其特征在于：由以下重量份數的原料制成:低密度交 聯聚乙烯60-100份，丁腈橡膠30-80份，海泡石粉3-8份，白炭黑10-50份，增塑劑5-30份，無 鹵阻燃劑10-50份，活性劑1-8份，硫化劑1-8份，偶聯劑1-5份，促進劑0.5-5份，防老劑0.5-2 份。2. 根據權利要求1所述的鞋用環保型阻燃防火材料，其特征在于:所述丁腈橡膠為丙烯 腈含量30wt%的丁腈橡膠。3. 根據權利要求1所述的鞋用環保型阻燃防火材料，其特征在于:所述海泡石粉為海泡 石經過烘干后機械研磨所得的粉末，其粉末細度為200目。4. 根據權利要求1所述的鞋用環保型阻燃防火材料，其特征在于:所述防老劑為2-硫醇 基苯并咪唑、N，N-二丁基二硫代氨基甲酸鎳其中的一種;所述活性劑為三羥甲基乙烷、季戊 四醇、聚乙二醇其中的一種。5. 根據權利要求1所述的鞋用環保型阻燃防火材料，其特征在于:所述無鹵阻燃劑為氫 氧化鋁、聚磷酸銨、無水硼酸鋅其中的一種。6. 根據權利要求1所述的鞋用環保型阻燃防火材料，其特征在于:所述增塑劑為癸二酸 二辛酯、偏苯三酸三辛酯、磷酸三甲苯酯其中的一種。7. 根據權利要求1所述的鞋用環保型阻燃防火材料，其特征在于:所述促進劑為二硫化 二苯并噻唑、二硫化四甲基秋蘭姆其中的一種。8. 根據權利要求1所述的鞋用環保型阻燃防火材料，其特征在于:所述偶聯劑為3-巰丙 基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷其中的一 種。9. 根據權利要求1所述的鞋用環保型阻燃防火材料，其特征在于:所述硫化劑為硫磺、 氧化鎂、氧化鋅其中的一種。10. 根據權利要求1所述的鞋用環保型阻燃防火材料，其特征在于：其制備方法包括以 下步驟： (1) 塑煉:將丁腈橡膠投入開煉機內進行塑煉，控制開煉機的輥溫為35-45Γ，輥距為2-3_，當膠料包輥時即可得到塑煉膠； (2) 混煉:將開煉機的輥距調整為1mm，再往步驟（1)所得的塑煉膠中加入低密度交聯聚 乙烯和海泡石粉進行混煉，混煉時輥溫控制在50-65°C，混煉時間為3-8min;再將輥距調整 為3-4_，依次加入防老劑、白炭黑、活性劑、無鹵阻燃劑、增塑劑、促進劑、偶聯劑和硫化劑， 輥溫仍控制在50-65Γ，薄通3-5次，使各原料分散均勻;再將輥距調整為1mm，薄通2-3次出 片，在室溫下靜置24h得到片狀材料； (3) 成型：將步驟(2)所得片狀材料在平板硫化機上模壓成型，即得到鞋用環保型阻燃 防火材料。
【文檔編號】C08K3/34GK105860298SQ201610351310
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】邱溢堅, 邱昭陽, 黃小紅, 丁功成
【申請人】泉州盛達輕工有限公司