專利名稱：：以聚苯醚為基料的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及高分子材料領域，具體地說是一種以聚苯醚為基料的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料及其制備方法。
背景技術：
：隨著經濟的發(fā)展，為了減少電纜發(fā)熱燃燒所引發(fā)的火災事故，阻燃電纜的使用越來越普通。傳統(tǒng)的阻燃電纜主要是有卣阻燃，在火災發(fā)生時，會產生大量的煙霧，產生有毒、帶刺激性和腐蝕性的鹵化氫氣體；煙霧會妨礙救火和人員的疏散，鹵化氫氣體會腐蝕設備，還會危害人體健康，所以，生產和使用無鹵阻燃安全、環(huán)保電線電纜料已成為迫切需要。聚苯醚具有優(yōu)異的機械性能、電性能及耐熱性，另外，材料自身具有阻燃性，很適合用于制造阻燃電線電纜料?？墒蔷郾矫演^高的粘度使得加工性能很差，較硬的手感也阻止了它在日用品上及電線電纜上的應用。熱塑性彈性體具有良好的手感和易加工性，但是由于材料自身熱變形溫度低、易燃性能等的限制，所以，不適宜直接制造阻燃電線電纜料。因而，有人就設想將兩者結合，希望能取長補短，以此來制造無鹵阻燃且具彈性手感好的電線電纜料。中國專利局專利公報于2008年2月27日公開號為"CN101130616A"、"一種低煙無鹵阻燃聚苯醚電線電纜料及其制備方法"專利申請，它是利用聚苯醚材料本身具有較高的剛性、良好的電絕緣性和耐水性，通過加入柔軟的彈性體，降低共混體系的硬度和增強柔韌性，加入相容劑提高聚苯醚與彈性體之間的結合力，改善共混物的綜合機械性能。但是，在該專利申請?zhí)峁┑乃膫€實施例中，其測試結果，硬度最小的實施例也只能達到邵氏85度，如用來制造日常用的電線如耳機線等，手感較硬不能給人以舒適感，且阻燃性能、柔軟性均不理想。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于針對上述現有技術的缺陷和不足，增加和調整材料的組份，以增加相容性、降低材料硬度增加彈性、阻燃性，為電器行業(yè)提供一種理想的無鹵阻燃的電線電纜料。為實現上述目的本發(fā)明所采取的技術方案為該以聚苯醚為基料的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于，其原料的重量百分比組成為(1)、基體樹脂A:腦35%;(2)、基體樹脂B:5%15%;(3)、彈性體10%25%;(4)、軟化增塑劑5%25%;(5)、阻燃增塑劑8%15%;(6)、消煙阻燃劑20%40%;(7)、相容劑3%10%;(8)、潤滑劑1%5%;(9)、粉體表面處理劑1%5%;(10)、礦物填充劑0%10%;(11)、穩(wěn)定劑0.1%1%。其中所選的基體樹脂A為聚苯醚均聚物，它選自聚(2，6-二甲基-l，4-亞苯基)醚、聚(2-乙基-6-甲基-l，4-亞苯基)醚、聚(2，6二乙基-l，4-亞苯基)醚、聚(2-乙基-6正丙基-l，4-亞苯基)醚、聚(2，6-二正丙基-l，4-亞苯基)醚、聚(2，甲基-6-正丙基-l，4-亞苯基)醚、聚(2-乙基-6-異丙基-l，4-亞苯基)醚、聚(2-甲基-6-羥乙基-l，4-亞苯基)醚的一種或幾種；基體樹脂B選自通用聚苯乙烯、高抗沖聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺的一種或幾種；彈性體選自丁苯橡膠、乙丙橡膠、丁腈橡膠、順丁橡膠、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚烯烴彈性體、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物，熱塑性聚氨酯彈性體，聚醚嵌段酰胺共聚物的一種或幾種；消煙阻燃劑選自三聚氰胺氰尿酸鹽、聚磷酸銨、季戊四醇、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、氧化鉬、八鉬酸銨的一種或幾種；相容劑選自馬來酸酐或丙烯酸接枝的聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚和官能團化苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的一種或幾種；潤滑劑選自石蠟、聚乙烯蠟、硅氧烷、硅油的一種或幾種；粉體表面處理劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、硅垸偶聯劑的一種或幾種；礦物填充劑選自滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、白碳黑的一種或幾種；穩(wěn)定劑選自二苯甲酮類、受阻酚類、亞磷酸酯類、受阻胺類穩(wěn)定劑的一種或幾種。所述的軟化增塑劑選自飽和直鏈垸烴油、環(huán)垸烴油的一種或幾種。所述阻燃增塑劑選自磷酸三苯酯、雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯中的一種或幾種)。一種以聚苯醚為基料的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料及其制備方法，其特征在于由以下步驟組成①按所述重量百分比稱取各原料備用；②粉體處理先將稱取的上述材料所需的粉體，如消煙阻燃劑和礦物填充劑加入混料機中，用高速攪拌機攪拌10min，充分混合后，加入粉體表面處理劑，繼續(xù)攪拌20min，排出處理好的上述活化處理過的粉體，待用。③原材料混配然后將上述已稱取的彈性體放入混料機中，通過噴淋裝置將軟化增塑劑和阻燃增塑劑放入混料機中，邊噴淋，邊混料，要求充分混合，待軟化增塑劑和阻燃增塑劑被彈性體完全吸收后，放入上述的基體樹脂A、基體樹脂B、活化處理過的粉體、相容劑、礦物填充劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑，然后充分混合均勻。加工造粒最后將混合好的上述物料從混料機中排出，投入雙螺桿擠出機的喂料斗中，由喂料機均勻加入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機溫度設定為22(TC26(TC之間，喂料步率20赫茲，主機轉速為350轉/分，經過螺桿擠出機高速剪切、混煉，達到充分混熔的目的，再通過機頭的切料機造料，由風機送入料倉包裝即可。本發(fā)明把添加基體樹脂B的馬來酸酐或丙烯酸的接枝物作為相容劑，增加了極性較強的聚苯醚和極性較弱的基體樹脂B的相容性，加入官能團化苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物也有效的改善了非極性的彈性體及聚苯醚的相容性，減少了材料各組分的分層現象。本發(fā)明通過添加增塑劑的方式有效的降低了材料的硬度，增強了柔軟的手感。由于增塑能力強的增塑劑一般都易燃，而具有阻燃效果的增塑劑增塑效果又比較一般，本發(fā)明經過優(yōu)選通過軟化增塑劑和阻燃增塑劑相互配合使用的方法解決了這一矛盾。經過優(yōu)選后的增塑劑增塑的材料硬度低，手感好，且阻燃效果極佳。本發(fā)明為了達到低煙阻燃的效果，經過試驗，優(yōu)選了高效的氮磷系阻燃劑,并配合以八鉬酸銨、硼酸鋅等消煙劑，使材料可通過UL94的V0級測試，使用該材料制得的電子線或耳機線可通過VW-1垂直燃燒測試。本發(fā)明為了解決材料中消煙阻燃劑和礦物填充劑的粉體同高分子材料的相容性不好的問題，采用對粉體表面進行活化處理的方式，增強了粉體同高分子材料的結合，使材料的彈性和強度都有了較大的提高。具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。實施例11、按重量百分比稱量稱取基體樹脂A聚苯醚均聚物PPO18.0%、基體樹脂B高抗沖聚苯乙烯GPPS4.5%、彈性體苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS10.8%、軟化增塑劑飽和直鏈烷烴油9.0%、阻燃增塑劑磷酸三苯酯TTP9.0%、消煙阻燃劑三聚氰胺氰尿酸鹽MGA5.40/0、聚磷酸銨APP9.0。/0、氫氧化鋁ATH23.4。/。、相容劑聚苯乙烯-馬來酸酐接枝物PS-g-MAH1.8。/。、官能團化苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS1.8%、潤滑劑聚乙烯蠟燭1.4%、粉體表面處理劑硬脂酸1.8%、礦物填充劑滑石粉3.6%、穩(wěn)定劑受阻酚類穩(wěn)定劑0.4%，總量共計100%，備用。2、粉體處理先將已稱取的材料所需的粉體，如消煙阻燃劑和礦物填充劑加入混料機中，用高速攪拌機攪拌10min，充分混合后，加入粉體表面處理劑，繼續(xù)高速攪拌20min;排出處理好的上述活化處理過的粉體，待用。3、原材料混配然后將上述已稱取的彈性體放入混料機中，通過噴淋裝置將軟化增塑劑和阻燃增塑劑放入混料機中，邊噴淋，邊混料，要求充分混合，等軟化增塑劑和阻燃增塑劑被彈性體完全吸收后，加入上述的基體樹脂A、基本樹脂B、活化處理過的粉體、相容劑、礦物填充劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑，然后充分混合均勻。4、加工造粒最后將混合好的上述物料從混料機排出、投入雙螺桿擠出機的喂料料斗中，由喂料機均勻加入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機溫度設定為22(TC26(TC之間，喂料步率20赫茲，主機轉速為350轉/分，經過螺桿擠出機高速剪切、混煉，達到充分混熔的目的，再通過機頭的切料機造料，由風機送入料倉包裝即可。實施例2、3、4、5分別以下列表1、表2、表3、表4稱量實施例2(表1)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實施例5(表4)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>以上表14中英文縮寫對應的中文名如下:PPO~~聚苯醚均聚物GPPS——通用聚苯乙烯HIPS——高抗沖聚苯乙烯PE——聚乙烯SBS——苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS——苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物EVA——乙烯醋酸乙烯共聚物TPP——磷酸三苯酯BDP——雙酚A雙(二苯基磷酸酯)RDP——間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)MCA——三聚氰胺氰尿酸鹽APP——聚磷酸銨ATH——氫氧化鋁PS-g-MAN——聚苯乙烯一馬來酸酐接枝物PS-g-MAN——聚乙烯一馬來酸酐接枝物PPO-g-MAN——聚苯醚一馬來酸酑接枝物用與上述實施例1相同步驟進行粉體處理、原材料混配和加工造粒，所制得的產品經測試具體數值如表5所示:表5<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>經過相關檢測，使用以上五種配方制造的材料硬度在邵氏A6085之間，彈性好，拉制成的電線手感柔軟，適宜耳機線等日常使用。通過對材料的阻燃性能測試證明，材料可通過UL的V"0級阻燃測試，而拉制的電線可通過VW—1的垂直燃燒測試，具有優(yōu)秀的阻燃性能。權利要求1、一種以聚苯醚為基料的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于，其原料的重量百分比組成為(1)、基體樹脂A10％～35％；(2)、基體樹脂B5％～15％；(3)、彈性體10％～25％；(4)、軟化增塑劑5％～25％；(5)、阻燃增塑劑8％～15％；(6)、消煙阻燃劑20％～40％；(7)、相容劑3％～10％；(8)、潤滑劑1％～5％；(9)、粉體表面處理劑1％～5％；(10)、礦物填充劑0％～10％；(11)、穩(wěn)定劑0.1％～1％。其中所選的基體樹脂A為聚苯醚均聚物，它選自聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基)醚、聚(2-乙基-6-甲基-1，4-亞苯基)醚、聚(2，6二乙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2-乙基-6正丙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2，6-二正丙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2，甲基-6-正丙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2-乙基-6-異丙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2-甲基-6-羥乙基-1，4-亞苯基)醚的一種或幾種；基體樹脂B選自通用聚苯乙烯、高抗沖聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺的一種或幾種；彈性體選自丁苯橡膠、乙丙橡膠、丁腈橡膠、順丁橡膠、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚烯烴彈性體、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物，熱塑性聚氨酯彈性體，聚醚嵌段酰胺共聚物的一種或幾種；消煙阻燃劑選自三聚氰胺氰尿酸鹽、聚磷酸銨、季戊四醇、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、氧化鉬、八鉬酸銨的一種或幾種；相容劑選自馬來酸酐或丙烯酸接枝的聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚和官能團化苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的一種或幾種；潤滑劑選自石蠟、聚乙烯蠟、硅氧烷、硅油的一種或幾種；粉體表面處理劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、硅烷偶聯劑的一種或幾種；礦物填充劑選自滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、白碳黑的一種或幾種；穩(wěn)定劑選自二苯甲酮類、受阻酚類、亞磷酸酯類、受阻胺類穩(wěn)定劑的一種或幾種。2、根據權利要求1所述的以聚苯醚為基料的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述的軟化增塑劑選自飽和直鏈烷烴油、環(huán)烷經油的一種或幾種。3、根據權利要求1或2所述的以聚苯醚為基料的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述阻燃增塑劑選自磷酸三苯酯、雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)中的一種或幾種。4、一種以聚苯醚為基料的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料的制備方法，其特征在于由以下步驟組成①按所述重量百分比稱取各原料備用；②粉體處理先將稱取的上述材料所需的粉體，如消煙阻燃劑和礦物填充劑加入混料機中，用高速攪拌機攪拌10min，充分混合后，加入粉體表面處理劑，繼續(xù)攪拌20min，排出處理好的上述活化處理過的粉體，待用。③原材料混配將上述已稱取的彈性體放入混料機中，通過噴淋裝置將軟化增塑劑和阻燃增塑劑放入混料機中，邊噴淋，邊混料，要求充分混合，待軟化增塑劑和阻燃增塑劑被彈性體完全吸收后，放入上述的基體樹脂A、基體樹脂B、活化處理過的粉體、相容劑、礦物填充劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑，然后充分混合均勻。④加工造粒最后將混合好的上述物料從混料機中排出，投入雙螺桿擠出機的喂料斗中，由喂料機均勻加入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機溫度設定為220t:26(TC之間，喂料頻率20赫茲，主機轉速為350轉/分，經過螺桿擠出機高速剪切、混煉，達到充分混熔的目的，再通過機頭的切料機造料，由風機送入料倉包裝即可。全文摘要本發(fā)明公開了一種以聚苯醚為基料的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料及其制備方法，其原料的重量百分比組成為基體樹脂A10％～35％；基體樹脂B5％～15％；彈性體10％～25％；軟化增塑劑5％～25％；阻燃增塑劑8％～15％；消煙阻燃劑20％～40％；相容劑3％～10％；潤滑劑1％～5％；粉體表面處理劑1％～5％；礦物填充劑0％～10％；穩(wěn)定劑0.1％～1％；本發(fā)明添加基體樹脂增加了極性較強的聚苯醚，和官能團化苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，有效地改善了非極性的彈性體及聚苯醚相容性，通過添加增塑劑降低了材料的硬度，增加了柔軟性，并通過軟化增塑劑和阻燃增塑劑的優(yōu)選互配，使該電纜料產品達到材料硬度低、手感好，阻燃效果極佳的目的。文檔編號C08L71/12GK101358028SQ200810120720公開日2009年2月4日申請日期2008年9月2日優(yōu)先權日2008年9月2日發(fā)明者華劉,張文陽申請人:寧波一舟塑膠有限公司