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CN103772829A - 汽车内饰用环保阻燃橡胶制品及其生产工艺 - Google Patents

汽车内饰用环保阻燃橡胶制品及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，其阻燃性能好，力学性能和耐磨性能优良，生产成本低、且易于实施；另外，通过采用VDA275，VDA277，VDA570，DIN752101B等国家以及行业标准对相关环保指标进行测试，其中含甲醛＜10mg/kg，TVOC＜50ug C/g，苯＜5ug/g，甲苯＜5ug/g，二甲苯＜15ug/g，雾气试验＜2mg，气味试验≤3级（23℃/40℃），均达到环保性能要求。

Description

汽车内饰用环保阻燃橡胶制品及其生产工艺
技术领域
本发明涉及汽车用橡胶制品，具体涉及汽车内饰用环保阻燃橡胶制品。本发明同时还涉及汽车内饰用环保阻燃橡胶制品的生产工艺。
背景技术
汽车用橡胶制品一直以来都以天然橡胶和三元乙丙橡胶作主体材料，然后添加十溴二苯醚和三氧化二锑、氯化石蜡、磷酸醋等原料，还有的汽车制品通过填充大量的氢氧化铝进行阻燃，其往往存在大量缺点：第一，十溴二苯醚和三氧化二锑、氯化石蜡等含有卤素的阻燃材料虽然阻燃性能优良，但其在燃烧过程中产生大量有毒气体，对环境和人体都会造成很大的伤害；第二，以天然橡胶添加十溴联苯醚、三氧化二锑和氢氧化铝进行阻燃的方案，除了阻燃效果不好外（氧指数18～20），而且由于必须填充大剂量阻燃剂，导致橡胶物理性能差，比重大，拉伸强度低（一般为10MPa以下），伸长率低（通常不超过500%）；第三，天然橡胶氧指数在17左右，属于极易燃材料，而且天然胶在生产和储存过程中易霉变，所以混炼胶会有比较大的气味，因此以天然橡胶为主生产的胶料在环保方面很难达标，阻燃等级达到V0级也很困难。
随着橡胶应用领域的扩大，各个国家对橡胶制品环保及阻燃性能的要求也越来越高，环保阻燃橡胶的开发己经变得越来越紧迫。目前使用含卤阻燃剂所制成的阻燃橡胶，优点在于具有较高的阻燃性，缺点在于环保不达标，燃烧时产生大量烟雾、毒性物质、强腐蚀性物质，对环境和人体都会产生较大的伤害。汽配行业标准TS16949要求汽车内饰、底盘、转向等橡胶件要逐步趋于环保，特别是内饰件橡胶制品，在满足阻燃的前提下，还必须同时达到关于气味等级要求的欧盟WEEE和RoHS标准。欧盟WEEE和RoHS标准的实施使卤系阻燃剂的应用受到制约，开发无卤、低烟、低毒、高效的新型阻燃剂体系已经成为发展趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻燃性好，性能优良，且各项环保指标优异的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品。
本发明的目的还在于提供一种汽车内饰用环保阻燃橡胶制品的生产工艺。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，由以下重量份的原料制成：橡胶基体100份，促进剂1.5～3份，硬脂酸0.5～1.5份，阻燃剂40～60份，防老剂1～3份，补强剂20～100份，香皂0.5～1.5份，防焦剂CTP0.1～0.5份，脱模剂0.5～1.5份，纳米氧化锌2～6份，硫化剂0.5～1份。
所述橡胶基体为三元乙丙橡胶。
所述促进剂由以下重量份的原料配比制成：促进剂M0.4～0.8份，促进剂BZ0.5～1份，促进剂TT0.2～0.4份，促进剂TE0.4～0.8份。
所述阻燃剂由以下重量份的原料配比制成：磷系阻燃剂15～25份，氮系阻燃剂5～10份，氮磷阻燃剂20～25份。
所述防老剂由防老剂2246和防老剂RD混合制成，防老剂2246和防老剂RD的重量比为1:1。
所述脱模剂为脱模剂935P。
所述硫化剂为硫磺。
所述补强剂由以下重量份的原料配比制成：774炭黑20～35份，220炭黑0～40份，白炭黑0～10份，纳米碳酸钙0～15份。
所述汽车内饰用环保阻燃橡胶制品的生产工艺，包括以下步骤：
（1）取上述重量份的原料，先将橡胶基体加入密炼机中塑炼3～4分钟，然后向密炼机中添加硬脂酸、纳米氧化锌、补强剂、防老剂、阻燃剂、香皂、脱模剂、防焦剂CTP进行加压炼胶，待密炼机负荷达到180，继续加压炼胶2～4min后，排胶到开炼机下片得到母炼胶；
（2）将母炼胶放置12～16h后，向开炼机中加入硫化剂和促进剂，待硫化剂和促进剂均匀分散后，薄通6～8次下片，即得到汽车内饰用环保阻燃橡胶制品。
所述步骤（1）中排胶温度为80～110℃。
本发明所提供的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品阻燃性能好，力学性能和耐磨性能优良，生产成本低、且易于实施；另外，通过采用VDA275，VDA277，VDA570，DIN752101B等国家以及行业标准对本发明的相关环保指标进行测试，其中含甲醛＜10mg/kg，TVOC＜50ug C/g，苯＜5ug/g，甲苯＜5ug/g，二甲苯＜15ug/g，雾气试验＜2mg，气味试验≤3级（23℃/40℃），均达到环保性能要求。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本实施例提供的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，促进剂M0.5份，促进剂BZ0.5份，促进剂TT0.3份，促进剂TE0.4份，硬脂酸1份，磷酸三苯酯20份，氮系阻燃剂MCA6份，氮磷阻燃剂22份，1份仿老剂2246，1份防老剂RD，774炭黑25份，白炭黑10份，香皂0.5份，防焦剂CTP0.1份，1份脱模剂935P，纳米氧化锌5份，硫磺0.9份。
本实施例提供的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品的生产工艺，包括以下步骤：
（1）取上述重量份的原料，先将三元乙丙橡胶加入密炼机中塑炼3分钟，然后向密炼机中添加硬脂酸，磷酸三苯酯，氮系阻燃剂MCA，氮磷阻燃剂，仿老剂2246，防老剂RD，774炭黑，白炭黑，香皂，防焦剂CTP，脱模剂935P，纳米氧化锌并进行加压炼胶，加压炼胶3分钟后，升上顶栓将密炼机口飞扬的原料扫入密炼室内，然后再将上顶栓落回到位并继续压炼，待密炼机负荷达到180，继续加压炼胶2min后，排胶到开炼机下片得到母炼胶，其中排胶温度为110℃；
（2）将母炼胶放置12h后，向开炼机中加入硫化剂和促进剂，通过设备倒胶以及打三角包使硫磺和促进剂分散均匀，薄通6次下片即得到汽车内饰用环保阻燃橡胶制品。
实施例2
本实施例提供的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，促进剂M0.4份，促进剂BZ0.6份，促进剂TT0.3份，促进剂TE0.5份，硬脂酸1份，磷酸三苯酯20份，氮系阻燃剂MCA6份，氮磷阻燃剂22份，1份仿老剂2246，1份防老剂RD，774炭黑30份，220炭黑40份，纳米碳酸钙14份，香皂0.6份，防焦剂CTP0.1份，1份脱模剂935P，纳米氧化锌2.5份，硫磺0.8份。
本实施例提供的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品的生产工艺，包括以下步骤：
（1）取上述重量份的原料，先将三元乙丙橡胶加入密炼机中塑炼3分钟，然后向密炼机中添加硬脂酸，磷酸三苯酯，氮系阻燃剂MCA，氮磷阻燃剂，仿老剂2246，防老剂RD，774炭黑，220炭黑，纳米碳酸钙，香皂，防焦剂CTP，脱模剂935P，纳米氧化锌并进行加压炼胶，加压炼胶4分钟后，升上顶栓将密炼机口飞扬的原料扫入密炼室内，然后再将上顶栓落回到位并继续压炼，待密炼机负荷达到180，继续加压炼胶3min后，排胶到开炼机下片得到母炼胶，其中排胶温度为100℃；
（2）将母炼胶放置14h后，向开炼机中加入硫化剂和促进剂，通过设备倒胶以及打三角包使硫磺和促进剂分散均匀，薄通7次下片即得到汽车内饰用环保阻燃橡胶制品。
实施例3
本实施例提供的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，促进剂M0.4份，促进剂BZ0.5份，促进剂TT0.2份，促进剂TE0.4份，硬脂酸1份，磷酸三苯酯15份，氮系阻燃剂MCA5份，氮磷阻燃剂20份，0.5份仿老剂2246，0.5份防老剂RD，774炭黑20份，香皂1份，防焦剂CTP0.3份，0.5份脱模剂935P，纳米氧化锌2份，硫磺0.5份。
本实施例提供的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品的生产工艺，包括以下步骤：
（1）取上述重量份的原料，先将三元乙丙橡胶加入密炼机中塑炼3.5分钟，然后向密炼机中添加硬脂酸，磷酸三苯酯，氮系阻燃剂MCA，氮磷阻燃剂，仿老剂2246，防老剂RD，774炭黑，香皂，防焦剂CTP，脱模剂935P，纳米氧化锌并进行加压炼胶，加压炼胶3分钟后，升上顶栓将密炼机口飞扬的原料扫入密炼室内，然后再将上顶栓落回到位并继续压炼，待密炼机负荷达到180，继续加压炼胶4min后，排胶到开炼机下片得到母炼胶，其中排胶温度为90℃；
（2）将母炼胶放置16h后，向开炼机中加入硫化剂和促进剂，通过设备倒胶以及打三角包使硫磺和促进剂分散均匀，薄通8次下片即得到汽车内饰用环保阻燃橡胶制品。
实施例4
本实施例提供的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，促进剂M0.8份，促进剂BZ1份，促进剂TT0.4份，促进剂TE0.8份，硬脂酸1.5份，磷酸三苯酯25份，氮系阻燃剂MCA10份，氮磷阻燃剂25份，1.5份仿老剂2246，1.5份防老剂RD，774炭黑35份，220炭黑40份，白炭黑10份，纳米碳酸钙15份，香皂1.5份，防焦剂CTP0.5份，1.5份脱模剂935P，纳米氧化锌6份，硫磺1份。
本实施例提供的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品的生产工艺，包括以下步骤：
（1）取上述重量份的原料，先将三元乙丙橡胶加入密炼机中塑炼3分钟，然后向密炼机中添加硬脂酸，磷酸三苯酯，氮系阻燃剂MCA，氮磷阻燃剂，仿老剂2246，防老剂RD，774炭黑，220炭黑，白炭黑，纳米碳酸钙，香皂，防焦剂CTP，脱模剂935P，纳米氧化锌并进行加压炼胶，加压炼胶3分钟后，升上顶栓将密炼机口飞扬的原料扫入密炼室内，然后再将上顶栓落回到位并继续压炼，待密炼机负荷达到180，继续加压炼胶2min后，排胶到开炼机下片得到母炼胶，其中排胶温度为80℃；
（2）将母炼胶放置12h后，向开炼机中加入硫化剂和促进剂，通过设备倒胶以及打三角包使硫磺和促进剂分散均匀，薄通6次下片即得到汽车内饰用环保阻燃橡胶制品。
实施例1～4中的氮磷阻燃剂由磷酸酯和三嗪衍生物组成，磷酸酯和三嗪衍生物之间的配比可以根据需要进行调整。另外，本发明可以通过对补强剂的成分进行适当调整，从而使所生产的环保阻燃橡胶制品用于汽车的不同配件中，例如，实施例1所提供的环保阻燃橡胶制品主要被用于汽车转向管柱护套，实施例2所提供的环保阻燃橡胶制品主要用于汽车内饰穿线护套。
试验例
根据相关的国家以及行业标准，对实施例1～4所生产的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品的相关指标进行试验，具体结果如表1、表2所示。
表格1  汽车内饰用环保阻燃橡胶制品物理及阻燃性能指标
Figure BDA0000461884330000071
表格2  汽车内饰用环保阻燃橡胶制品环保性能指标
Figure BDA0000461884330000072
Figure BDA0000461884330000081
从表1、表2中，可以看到本发明所提供的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品不仅物理指标优良，阻燃性好，且其环保性能非常优异，各项环保性能指标远低于国家及行业标准，该产品有很大的市场推广价值。

Claims (10)

1.汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，其特征在于，由以下重量份的原料制成：橡胶基体100份，促进剂1.5～3份，硬脂酸0.5～1.5份，阻燃剂40～60份，防老剂1～3份，补强剂20～100份，香皂0.5～1.5份，防焦剂CTP0.1～0.5份，脱模剂0.5～1.5份，纳米氧化锌2～6份，硫化剂0.5～1份。
2.根据权利要求1所述的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，其特征在于，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶。
3.根据权利要求1所述的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，其特征在于，所述促进剂由以下重量份的原料配比制成：促进剂M0.4～0.8份，促进剂BZ0.5～1份，促进剂TT0.2～0.4份，促进剂TE0.4～0.8份。
4.根据权利要求1所述的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，其特征在于，所述阻燃剂由以下重量份的原料配比制成：磷系阻燃剂15～25份，氮系阻燃剂5～10份，氮磷阻燃剂20～25份。
5.根据权利要求1所述的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，其特征在于，所述防老剂由防老剂2246和防老剂RD混合制成，防老剂2246和防老剂RD的重量比为1:1。
6.根据权利要求1所述的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，其特征在于，所述脱模剂为脱模剂935P。
7.根据权利要求1所述的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，其特征在于，所述硫化剂为硫磺。
8.根据权利要求1所述的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，其特征在于，所述补强剂由以下重量份的原料配比制成：774炭黑20～35份，220炭黑0～40份，白炭黑0～10份，纳米碳酸钙0～15份。
9.根据权利要求1～8任一项所述的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）先将橡胶基体加入密炼机中塑炼3～4分钟，然后向密炼机中添加硬脂酸、纳米氧化锌、补强剂、防老剂、阻燃剂、香皂、脱模剂、防焦剂CTP进行加压炼胶，待密炼机负荷达到180，继续加压炼胶2～4min后，排胶到开炼机下片得到母炼胶；
（2）将母炼胶放置12～16h后，向开炼机中加入硫化剂和促进剂，待硫化剂和促进剂均匀分散后，薄通6～8次下片，即得到汽车内饰用环保阻燃橡胶制品。
10.根据权利要求9所述的汽车内饰用环保阻燃橡胶制品的生产工艺，其特征在于，所述步骤（1）中排胶温度为80～110℃。
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