專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低煙無(wú)鹵膨脹阻燃熱塑性彈性體電線料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電線料的生產(chǎn)方法，特別是一種低煙無(wú)鹵膨脹阻燃熱塑性彈性體電線料及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電線料主要包括電線的外被料和絕緣料，有的電線料由PVC樹(shù)脂和各種增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑組成，該材料在加工過(guò)程中隨著溫度的提高會(huì)釋放氯乙烯單體，它是一種嚴(yán)重危害人體健康的有毒物質(zhì)；有的電線料由聚氨酯彈性體和鹵素阻燃劑(如六溴環(huán)十二烷、十溴二苯醚、四溴雙酚A等)、分散劑、潤(rùn)滑劑組成，該材料在燃燒中會(huì)產(chǎn)生大量黑煙，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量鹵化氫等有害氣體和物質(zhì)，污染周?chē)沫h(huán)境，給人們帶來(lái)人身傷害，同時(shí)聚氨酯彈性體的價(jià)格昂貴，限制了它的使用范圍；另外這些材料采用的一些助劑，大都含有鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、聚溴聯(lián)苯、聚溴二苯醚等有害物質(zhì)，這是發(fā)達(dá)國(guó)家如歐盟、日本、美國(guó)等國(guó)明令禁止在電器及其材料中使用的物質(zhì)。為了克服上述材料的缺點(diǎn)，人們發(fā)明了一些低煙無(wú)鹵阻燃材料用作電纜料、電線料等，其有不同的特點(diǎn)，如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枴癈N200410013782.9”提供了“低煙無(wú)鹵無(wú)毒環(huán)保型電纜材料的配方和生產(chǎn)工藝方法”，由乙烯-醋酸乙烯68公斤、其中醋酸乙烯含量28％，高密度聚乙烯52公斤、水滑石108公斤、活化處理的，粒徑小于2微米，高純消煙劑4公斤、粒徑小于3微米的，紅磷8.5公斤、微化處理，主抗氧劑1公斤、輔抗氧劑1公斤、硅烷偶聯(lián)劑3公斤、聚乙烯蠟1公斤、白油4公斤加工配制而成。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枴癈N200510038048.2”提供的一種低煙無(wú)鹵阻燃電纜料包括甲基乙烯基硅橡膠、乙烯/乙烯丙烯酸丁脂共聚物、界面相容劑、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳阻燃體系和拉氧潤(rùn)滑，其重量配比甲基乙烯基硅橡膠15％、乙烯/乙烯丙烯酸丁脂共聚物25-30％、界面相容劑5％、氫氧化鋁20-25％、氫氧化鎂10-15％、碳阻燃體系13％和拉氧潤(rùn)滑5％。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枴癈N02111063.8”涉及一種低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法，該電纜料的原料包括以下組分及含量(重量份)乙烯-醋酸乙酸共聚物65～75，高密度聚乙烯25～35，阻燃劑A90～140，阻燃劑B7～10，相容劑15～30，抗氧劑A1～2.5，抗氧劑B1～2.5，潤(rùn)滑劑1～1.5，交聯(lián)劑4～5；該電纜料的制備方法包括配料、混合、造粒、干燥等工藝步驟；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有機(jī)械及加工性能好、耐溫等級(jí)高、燃燒時(shí)不易滴落等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的低煙無(wú)鹵膨脹阻燃熱塑性彈性體電線料及其制備方法，提高電線產(chǎn)品的安全性和物理性能，提升產(chǎn)品質(zhì)量，無(wú)鹵化氫有毒氣體污染。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)本低煙無(wú)鹵膨脹阻燃熱塑性彈性體電線料由熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物和氮磷復(fù)合阻燃劑、分散劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑組成，經(jīng)高速混合、擠出、切粒為成品。電線料原料組分及含量(重量份)如下熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物58～64份、氮磷復(fù)合阻燃劑30～35份、分散劑3～6份、潤(rùn)滑劑3～5份、抗氧劑0.2～0.5份；所述的熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物由聚丙烯均聚物(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體、聚丙烯均聚物(PP)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)組成，其重量配比為聚丙烯均聚物(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體∶聚丙烯均聚物(PP)∶乙烯-辛烯共聚物(POE)∶乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)＝(9～12)∶(4.9～5.5)∶1∶3.3；所述的氮磷復(fù)合阻燃劑為改性氮磷復(fù)合阻燃劑，是經(jīng)偶聯(lián)劑處理過(guò)的氮磷復(fù)合阻燃劑。氮磷復(fù)合阻燃劑是多聚磷酸銨，分子量大于10萬(wàn)；所述的分散劑由乙烯-醋酸乙烯共聚物的馬來(lái)酸酐接枝物和聚丙烯均聚物的馬來(lái)酸酐接枝物組成，其重量配比為乙烯-醋酸乙烯共聚物的馬來(lái)酸酐接枝物∶聚丙烯均聚物的馬來(lái)酸酐接枝物＝3～5∶1；所述的潤(rùn)滑劑為硅酮類(lèi)或酰胺類(lèi)化合物；所述的抗氧劑由1010和168組成，其重量配比為1010∶168＝3∶5。
本發(fā)明電線料的制備方法，包括如下步驟(1)、將氮磷復(fù)合阻燃劑進(jìn)行干燥，使其含水量小于0.2％，干燥溫度為80～100℃；(2)、將步驟(1)所得的氮磷復(fù)合阻燃劑投入高速混合機(jī)內(nèi)，加入偶聯(lián)劑KH570在常壓下進(jìn)行偶聯(lián)處理，偶聯(lián)劑的用量為氮磷復(fù)合阻燃劑重量的1～2％，偶聯(lián)處理溫度70～120℃、時(shí)間10～15分鐘；(3)、將步驟(2)所得在烘箱內(nèi)烘2～3小時(shí)得改性氮磷復(fù)合阻燃劑，烘箱溫度100～120℃；(4)、按上述配比將聚丙烯均聚物(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體、聚丙烯均聚物(PP)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)進(jìn)行混合處理，得熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物。
(5)按上述配比將熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物、偶聯(lián)處理過(guò)的氮磷復(fù)合阻燃劑、分散劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑按順序投入到高速混合機(jī)內(nèi)，常溫高速混合5～10分鐘，出料待用；(6)、將步驟(5)所得的料在雙螺桿配混擠出機(jī)中加熱擠出條狀，經(jīng)冷卻切粒而得。
本發(fā)明的有益效果由于不含鹵素和鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、聚溴聯(lián)苯、聚溴二苯醚等有害物質(zhì)，在加工過(guò)程中不會(huì)有有毒、有害氣體逸出，即使在燃燒的過(guò)程中也不會(huì)產(chǎn)生有毒的鹵化氫氣體污染環(huán)境，提高了電線產(chǎn)品的安全性，符合歐盟的Rosh指令和日本Jis、美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電器材料的要求。本發(fā)明的材料成本僅為聚氨酯彈性體電線料成本的一半左右，用其生產(chǎn)電線不僅成本低，且物理性能好，很好地提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。
本發(fā)明所用的阻燃劑為氮磷復(fù)合阻燃劑，其可在燃燒時(shí)發(fā)泡、膨脹，并在樹(shù)脂表面形成一薄碳層，有效地隔絕了與空氣的接觸，大大提高了阻燃性能。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例采用的聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體為南京奧普特公司生產(chǎn)的6075；聚丙烯均聚物(PP)為茂名乙烯公司生產(chǎn)的T30S；乙烯-辛烯共聚物(POE)為日本三井公司生產(chǎn)的DF805；乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)為EXXON公司生產(chǎn)的0328；分散劑的乙烯-醋酸乙烯共聚物的馬來(lái)酸酐接枝物為寧波能之光公司生產(chǎn)的MC328，聚丙烯均聚物的馬來(lái)酸酐接枝物為自制產(chǎn)品；氮磷復(fù)合阻燃劑選用杭州捷而思公司生產(chǎn)的PNP1；潤(rùn)滑劑硅酮類(lèi)化合物為重慶同力公司生產(chǎn)的Lysl-100，酰胺類(lèi)化合物為蘇州國(guó)光公司生產(chǎn)的TAS-2A；抗氧劑為汽巴公司生產(chǎn)的1010、168組成。
實(shí)施例一
(1)、將氮磷復(fù)合阻燃劑PNP1放進(jìn)干燥箱加熱至85℃進(jìn)行干燥，使其含水量小于0.2％，將其投入高速混合機(jī)內(nèi)，加入PNP1重量1％的偶聯(lián)劑KH570在常壓、溫度75℃進(jìn)行偶聯(lián)處理15分鐘，再在溫度100℃烘箱內(nèi)烘3小時(shí)得改性氮磷復(fù)合阻燃劑；(2)、按重量配比聚丙烯均聚物(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體∶聚丙烯均聚物(PP)∶乙烯-辛烯共聚物(POE)∶乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)＝10∶5∶1∶3.3將物料混合成為熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物；(3)、按乙烯-醋酸乙烯共聚物的馬來(lái)酸酐接枝物∶聚丙烯均聚物的馬來(lái)酸酐接枝物＝3∶1配制成分散劑；(4)、按重量配比為1010∶168＝3∶5配制成抗氧劑；(5)、將熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物6.1公斤、改性氮磷復(fù)合阻燃劑3.4公斤、分散劑0.4公斤、Lysl-100潤(rùn)滑劑0.15公斤、抗氧劑0.04公斤按順序投入到高速混合機(jī)內(nèi)，常溫高速混合6分鐘出料待用；(6)、加熱牌號(hào)為T(mén)E60的雙螺桿配混擠出機(jī)，各區(qū)的加熱溫度分別為I區(qū)150～160℃、II區(qū)190～200℃、III區(qū)190～195℃、IV區(qū)190～195℃、V區(qū)185～190℃、VI區(qū)180～185℃、VII區(qū)180～185℃、VIII區(qū)175～180℃。將待用料投入擠出機(jī)內(nèi)，在螺桿轉(zhuǎn)速80r/min，喂料速度8r/min下擠成條狀，經(jīng)冷卻，切粒為成品。材料性能見(jiàn)下表

實(shí)施例二(1)、將氮磷復(fù)合阻燃劑PNP1放進(jìn)干燥箱加熱至95℃干燥至含水量小于0.2％，投入高速混合機(jī)，加入PNP1重量1.5％的偶聯(lián)劑KH570在常壓、溫度95℃進(jìn)行偶聯(lián)處理13分鐘，再在溫度110℃烘箱內(nèi)烘2.5小時(shí)得改性氮磷復(fù)合阻燃劑；(2)、按重量配比聚丙烯均聚物(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體∶聚丙烯均聚物(PP)∶乙烯-辛烯共聚物(POE)∶乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)＝10.5∶5.2∶1∶3.3將物料混合成為熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物；(3)、按乙烯-醋酸乙烯共聚物的馬來(lái)酸酐接枝物∶聚丙烯均聚物的馬來(lái)酸酐接枝物＝4∶1配制成分散劑；(4)、按重量配比為1010∶168＝3∶5配制成抗氧劑；(5)、將熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物5.9公斤、改性氮磷復(fù)合阻燃劑3.5公斤、分散劑0.6公斤、TAS-2A潤(rùn)滑劑0.25公斤、抗氧劑0.04公斤按順序投入到高速混合機(jī)內(nèi)，常溫高速混合8分鐘出料待用；(6)、加熱牌號(hào)為T(mén)E60的雙螺桿配混擠出機(jī)，各區(qū)的加熱溫度分別為I區(qū)150～160℃、II區(qū)190～200℃、III區(qū)190～195℃、IV區(qū)190～195℃、V區(qū)185～190℃、VI區(qū)180～185℃、VII區(qū)180～185℃、VIII區(qū)175～180℃。將待用料投入擠出機(jī)內(nèi)，在螺桿轉(zhuǎn)速100r/min，喂料速度11r/min下擠成條狀，經(jīng)冷卻，切粒為成品。材料性能見(jiàn)下表

實(shí)施例三(1)、將PNP1在105℃干燥至含水量小于0.2％，投入高速混合機(jī)與其重量2％的KH570在常壓、溫度120℃進(jìn)行偶聯(lián)處理10分鐘，在溫度120℃烘2小時(shí)得改性氮磷復(fù)合阻燃劑；(2)、按重量配比聚丙烯均聚物(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體∶聚丙烯均聚物(PP)∶乙烯-辛烯共聚物(POE)∶乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)＝12∶5.5∶1∶3.3將物料混合成為熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物；(3)、按乙烯-醋酸乙烯共聚物的馬來(lái)酸酐接枝物∶聚丙烯均聚物的馬來(lái)酸酐接枝物＝5∶1配制成分散劑；(4)、按重量配比為1010∶168＝3∶5配制成抗氧劑；(5)、將熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物6.2公斤、改性氮磷復(fù)合阻燃劑3.3公斤、分散劑0.5公斤、TAS-2A潤(rùn)滑劑0.22公斤、抗氧劑0.04公斤按順序投入到高速混合機(jī)內(nèi)，常溫高速混合10分鐘出料待用；(6)、加雙螺桿配混擠出機(jī)，各區(qū)的加熱溫度分別為I區(qū)150～160℃、II區(qū)190～200℃、III區(qū)190～195℃、IV區(qū)185～190℃、V區(qū)185～190℃、VI區(qū)180～185℃、VII區(qū)175～180℃、VIII區(qū)175～180℃。將待用料投入擠出機(jī)內(nèi)，在螺桿轉(zhuǎn)速110r/min，喂料速度14r/min下擠成條狀，經(jīng)冷卻，切粒為成品。材料性能見(jiàn)下表

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權(quán)利要求
1.一種低煙無(wú)鹵膨脹阻燃熱塑性彈性體電線料，其特征是電線料原料組分及含量(重量份)如下熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物58～64份、氮磷復(fù)合阻燃劑30～35份、分散劑3～6份、潤(rùn)滑劑3～5份、抗氧劑0.2～0.5份；其中熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物由聚丙烯均聚物(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體、聚丙烯均聚物(PP)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)組成，其重量配比為聚丙烯均聚物(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體∶聚丙烯均聚物(PP)∶乙烯-辛烯共聚物(POE)∶乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)＝(9～12)∶(4.9～5.5)∶1∶3.3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低煙無(wú)鹵膨脹阻燃熱塑性彈性體電線料，其特征是分散劑由乙烯-醋酸乙烯共聚物的馬來(lái)酸酐接枝物和聚丙烯均聚物的馬來(lái)酸酐接枝物組成，其重量配比為乙烯-醋酸乙烯共聚物的馬來(lái)酸酐接枝物∶聚丙烯均聚物的馬來(lái)酸酐接枝物＝3～5∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低煙無(wú)鹵膨脹阻燃熱塑性彈性體電線料，其特征是抗氧劑由1010和168組成，其重量配比為1010∶168＝3∶5。
4.權(quán)利要求1所述一種低煙無(wú)鹵膨脹阻燃熱塑性彈性體電線料的制備方法，其特征是包括如下步驟(1)、將氮磷復(fù)合阻燃劑進(jìn)行干燥，使其含水量小于0.2％，干燥溫度為80～100℃；(2)、將步驟(1)所得的氮磷復(fù)合阻燃劑投入高速混合機(jī)內(nèi)，加入偶聯(lián)劑KH570在常壓下進(jìn)行偶聯(lián)處理，偶聯(lián)劑的用量為氮磷復(fù)合阻燃劑重量的1～2％，偶聯(lián)處理溫度70～120℃、時(shí)間10～15分鐘；(3)、將步驟(2)所得在烘箱內(nèi)烘2～3小時(shí)得改性氮磷復(fù)合阻燃劑，烘箱溫度100～120℃；(4)、按重量配比為聚丙烯均聚物(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體∶聚丙烯均聚物(PP)∶乙烯-辛烯共聚物(POE)∶乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)＝(9～12)∶(4.9～5.5)∶1∶3.3投料進(jìn)行混合處理，得熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物；(5)將熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物58～64份、氮磷復(fù)合阻燃劑30～35份、分散劑3～6份、潤(rùn)滑劑3～5份、抗氧劑0.2～0.5份按配比、順序投入到高速混合機(jī)內(nèi)，常溫高速混合5～10分鐘，出料待用；(6)、將步驟(5)所得的料在雙螺桿配混擠出機(jī)中加熱擠出條狀，經(jīng)冷卻切粒而得。
全文摘要
一種低煙無(wú)鹵膨脹阻燃熱塑性彈性體電線料及其制備方法，由熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物58～64份、氮磷復(fù)合阻燃劑30～35份、分散劑3～6份、潤(rùn)滑劑3～5份、抗氧劑0.2～0.5份經(jīng)高速混合機(jī)高速混合、雙螺桿配混擠出機(jī)擠成條狀，冷卻切粒而得；熱塑性彈性體樹(shù)脂混合物由聚丙烯均聚物(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)熱塑性彈性體、聚丙烯均聚物(PP)、乙烯－辛烯共聚物(POE)、乙烯－醋酸乙烯共聚物(EVA)組成。本發(fā)明由于不含鹵素和鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、聚溴聯(lián)苯、聚溴二苯醚等有害物質(zhì)，在加工過(guò)程中沒(méi)有有害氣體逸出，即使在燃燒的過(guò)程中也不會(huì)產(chǎn)生有毒的鹵化氫氣體污染環(huán)境，提高了電線產(chǎn)品的安全性，用其生產(chǎn)電線不僅成本低，且物理性能好，很好地提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C08K5/5399GK1817956SQ20051012108
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者肖其海, 肖德泉 申請(qǐng)人:肖其海, 肖德泉