(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210656419.7 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 安徽建筑大学 地址 230601 安徽省合肥市蜀山区经济技 术开发区紫云 路292号 (72)发明人 徐文总　钟迪　程鹏飞　 (74)专利代理 机构 合肥诚兴知识产权代理有限 公司 34109 专利代理师 汤茂盛 (51)Int.Cl. C08K 9/06(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 7/00(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 5/5313(2006.01)C08L 9/00(2006.01) C08L 9/06(2006.01) C08L 7/00(2006.01) C09K 5/14(2006.01) (54)发明名称 一种通用橡胶用阻燃导热剂、 其制备方法及 应用 (57)摘要 本发明属于阻燃导热领域， 具体涉及一种通 用橡胶用阻燃导热剂， 所述阻燃导热剂是先通过 水热法制备海胆状四氧化三铁， 再用KH ‑550对其 表面进行接枝改性， 最后与焦磷酸反应制备而 得。 本发明还 涉及上述阻燃导热剂的制备方法以 及其用于阻燃导热通用橡胶中的方法。 采用上述 方案， 将橡胶材料阻燃导热剂作为二乙基次膦酸 铝的协效阻燃剂添加到橡胶材料中。 在燃烧 过程 中所述阻燃导热剂能够和二乙基次膦酸铝有很 好的协同作用， 并且有较好的成炭能力， 能够隔 绝氧气和热量， 阻燃剂集凝聚相阻燃和气相阻燃 为一体， 大大提高了橡胶复合材料的阻燃性能。 同时， 加入此阻燃导热剂， 橡胶复合材料的导热 性能也得以提高。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 115124765 A 2022.09.30 CN 115124765 A 1.一种通用橡胶用阻燃导热剂， 其特征在于： 所述阻燃导热剂是先通过水热法制备海 胆状四氧化 三铁， 再用KH ‑550对其表面进行接枝改性， 最后与焦磷酸反应制备而得。 2.一种如权利要求1所述 通用橡胶用阻燃导热剂的制备 方法， 包括如下步骤： (a)将亚铁盐分散于甘油 ‑水溶液中， 在水热反应釜中110 ‑150℃条件下反应12 ‑24h， 制 得海胆状FeOOH； (b)将海胆状FeOOH和葡萄糖分散在水中， 在水热反应釜中160 ‑200℃条件下反应12 ‑ 24h， 得到反应沉淀物， 将沉淀物煅烧制得海胆 状四氧化 三铁； (c)将海胆状四氧化三铁分散于乙醇中， 在60 ‑80℃条件下加入KH ‑550并反应3 ‑5h， 然 后再加入焦磷酸反应1 ‑3h， 过滤、 洗涤沉淀、 干燥， 得到通用橡胶用阻燃导热剂。 3.根据权利要求2所述通用橡胶用阻燃导热剂的制备方法， 其特征在于： 所述步骤(a) 中， 甘油‑水溶液中， 甘油与水的体积比为1： 3 0‑50。 4.根据权利要求2所述通用橡胶用阻燃导热剂的制备方法， 其特征在于： 所述步骤(a) 中， 亚铁盐为硫酸 亚铁,亚铁盐的浓度为0.025 ‑0.035M。 5.根据权利要求2所述通用橡胶用阻燃导热剂的制备方法， 其特征在于： 所述步骤(b) 中， 海胆状FeOOH和葡萄糖的质量比为(0.5 ‑1.5g)： 1g。 6.根据权利要求2所述通用橡胶用阻燃导热剂的制备方法， 其特征在于： 所述步骤(b) 中， 所述煅烧是反应沉淀物在N2气氛中、 700 ‑900℃条件下煅烧2 ‑4h， 制得海胆状四氧化三 铁。 7.根据权利要求2所述通用橡胶用阻燃导热剂的制备方法， 其特征在于： 所述步骤(c) 中海胆状四氧化三铁、 KH550、 焦磷酸的质量摩尔比为10g:(0.05 ‑0.1)mol:(0.025 ‑0.05) mol。 8.一种阻燃导热通用橡胶的制备方法， 其特征在于： 利用权利要求1所述阻燃导热剂 或 权利要求2 ‑7所述方法制备 的阻燃导热剂以及其他原料按照下述质量份数混炼制备而成： 通用橡胶100份、 ZnO  5份、 硬脂酸2份、 硫化促进剂NS  1.5‑2.5份、 防老剂 RD 1.5‑2.5份、 炭 黑30‑50份、 硫磺1.5 ‑2.5份、 二乙基次膦酸铝15 ‑20份、 阻燃导热剂5 ‑15份。 9.根据权利要求8所述阻燃导热通用橡胶的制备方法， 其特征在于： 所述通用橡胶是顺 丁橡胶、 丁苯橡胶、 天然橡胶中的至少一种。 10.根据权利要求8所述阻燃导热通用橡胶的制备方法， 其特征在于： 所述通用橡胶的 混炼方法为： 在密炼机中依次加入， 通用橡胶， 氧化锌、 硬脂酸， 防老剂、 促进剂、 炭黑、 二乙 基次磷酸铝、 阻燃导热剂、 硫磺； 混炼均匀后在开炼机压制成片， 用平板硫化机硫化， 硫化压 力为5MPa， 硫化时间为10 ‑30min， 硫化温度15 0‑170℃。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115124765 A 2一种通用橡胶用阻燃导热剂、 其制备方 法及应用 技术领域 [0001]本发明属于阻燃导热领域， 具体涉及一种通用橡胶用阻燃导热剂、 其制 备方法及 应用。 背景技术 [0002]天然橡胶(NR)、 丁苯橡胶(SBR)、 顺丁橡胶(BR)等橡胶都属于通用橡胶。 通用橡胶 被广泛应用于轮胎、 电缆、 汽车零部件、 输送带等制品。 然而通用橡胶材料极易燃烧， 大部 分 通用橡胶的极限氧指数都不超过20％。 并且通用橡胶材料是热的不良导体， 这限制了其应 用范围。 [0003]磷系阻燃剂被认为是一种高效阻燃剂， 而且对环境的危害较小。 在磷系阻燃剂中， 二乙基次膦酸铝(ADP)是一种阻燃性能优异的无卤阻燃剂。 在聚合物燃烧时， ADP会释放出 含磷化合物， 这种含磷化合物会转化成含磷自由基淬灭剂， 从而提高聚合物的阻燃性能。 但 是需要较大 的添加量才能达到一定的阻燃效果， 这往往也使得胶料 的力学性能变差， 所以 需要和其 他阻燃剂一 起协效。 [0004]硅烷偶联剂 改性阻燃剂， 能够有效的提高阻燃剂与复合材料之间的结合性。 并且 增强了阻燃剂之间的协同作用， 有效的提高了复合材 料的导热性能。 [0005]四氧化三铁通过不同的方法可以控制其生成不同的微观形貌。 通过控制形成海胆 状的四氧化三铁， 将其加入到橡胶材料当中能形成三维导热通路， 提高橡胶 复合材料 的导 热性能。 另外， 经过焦磷酸表面改性过后的四氧化三铁， 加入到通用橡胶材料当中， 能与二 乙基次磷酸铝有着良好的协同效果， 提高橡胶复合材 料的阻燃性能。 发明内容 [0006]本发明的目的在于提供一种阻燃导热性能优异的通用橡胶用阻燃导热剂。 [0007]为实现上述目的， 本 发明采用的技术方案为： 一种通用橡胶用阻燃导热剂， 其特征 在于： 所述阻燃导热剂是先通过水热法制备海胆状四氧化三铁， 再用KH ‑550对其表面进行 接枝改性， 最后与焦磷酸反应制备而得。 [0008]本发明的另一目的是提供一种上述通用橡胶用阻燃导热剂的制备方法， 包括如下 步骤： [0009](a)将亚铁盐分散于甘油 ‑水溶液中， 在水热反应釜中110 ‑150℃条件下反应12 ‑ 24h， 制得海胆 状FeOOH； [0010](b)将海胆状FeOOH和葡萄糖分散在水中， 在水热反应釜中160 ‑200℃条件下反应 12‑24h， 得到反应沉淀物， 将沉淀物煅烧制得海胆 状四氧化 三铁； [0011](c)将海胆状四氧化三铁分散于乙醇中， 在60 ‑80℃条件下加入KH ‑550并反应3 ‑ 5h， 然后再加入焦磷酸反应1 ‑3h， 过滤、 洗涤沉淀、 干燥， 得到通用橡胶用阻燃导热剂。 [0012]具体地， 所述步骤(a)中， 甘油 ‑水溶液中， 甘油与水的体积比为1： 30 ‑50。 所述亚铁 盐为硫酸 亚铁； 亚铁盐的浓度为0.025 ‑0.035M。说　明　书 1/6 页 3 CN 115124765 A 3