專利名稱：膨脹型無鹵阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子材料，特別是涉及一種膨脹型無鹵阻燃聚丙烯/ 乙烯醋酸乙烯電纜料。
技術(shù)背景聚丙烯與其它原料配合后廣泛用于電纜材料中。中國專利CN101418102A公開了一種高溫無鹵阻燃聚丙烯/三元乙丙橡膠電纜料及其 制備方法。其組分按重量份計包括聚丙烯10 25份，三元乙丙橡膠25 40份，聚磷酸銨30 40份，硅酮1 3份，橡膠油5 20份，交聯(lián)劑0. 3 l.O份，交聯(lián)助劑0.2 2.5份，加工助劑O. 5 1.5份。其中，基體樹脂 是聚丙烯、三元乙丙橡膠，二者與極性阻燃劑相容性很差，阻燃劑在基體 樹脂中分散困難，致使電纜料產(chǎn)品存在力學(xué)性能差、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能 差以及燃燒性能差等缺點，再者，阻燃劑選用單一聚磷酸銨，阻燃效果較 差，阻燃劑添加量也較多。中國專利CN 1506398A公開了一種聚丙烯無鹵 阻燃電纜料的制備方法，它以占阻燃電纜料總重量60 75%的高抗沖聚丙 烯(丙烯一乙烯共聚物)與乙烯一辛烯共聚物的混合物為基本樹脂。兩種 基體樹脂均為非極性材料，存在與阻燃劑相容性差、阻燃劑在電纜料中分 散困難等缺點，再者，其中，無鹵阻燃劑是占阻燃電纜總重量22 40%的 重量比為3: 1的聚磷酸銨、季戊四醇粉的縛合物或單獨使用季戊四醇磷酸 酯三聚氰胺鹽類化合物與占阻燃電纜總重量0 3%的協(xié)同添加劑紅磷、白 炭黑、分子篩中的一種或多種組合而成。所得電纜料的拉伸強度大于 14MPa，斷裂伸長率大于250%，氧指數(shù)大于35，垂直燃燒試驗通過UL94 V0級。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述缺點，提供一種柔韌性好，斷裂伸長率高， 拉伸強度好，電絕緣性好，阻燃性好，較好地滿足了電纜料的燃燒性能、 力學(xué)性能及熱性能的膨脹型無鹵阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料。'本發(fā)明膨脹型無鹵阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料其組分按重量份 計是聚丙烯20 40份，乙烯醋酸乙烯80 60份，復(fù)合阻燃劑45 65 份，接枝劑5 15合物，其配合比例按重量份計是基本阻燃劑阻燃協(xié)效劑=40 50:5 15。 基本阻燃劑是聚磷酸銨、季戊四醇及三聚氰胺的混合物，配合比例按重量 份計是聚磷酸銨季戊四醇:三聚氰胺=25 35:10 15:2 5。聚磷酸銨的聚 合度以大于1000為好；阻燃協(xié)效劑是白度化微膠囊紅磷阻燃劑、有機化納 米蒙脫土、硼酸鋅及有機硅阻燃劑中的至少一種，當選用兩種及兩種以上 時，可以是任意比例混合；接枝劑為馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝 聚乙烯、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一種；抗氧劑是四(P-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯 (1010)、三[2.4-二叔丁基苯基] 亞磷酸酯(16'8)、硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)中的至少一種，當為兩種 或兩種經(jīng)上時可以是任意比例混合；紫外線吸收劑是2-羥基-4-正辛氧基 二苯甲酮(UV531 )、 2- (2'-羥基-3' ， 5 —二叔丁基苯基)苯并三唑(UV328)、 2- (2'-羥基-3' ， 5' -二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV327)中的 一種；加工助劑是聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅中的至少一種，當為兩 種或兩種以上時，可以是任意比例混合。本發(fā)明膨脹型無鹵阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料的優(yōu)點在于1)、 本發(fā)明提供的膨脹型無鹵阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料基體樹脂是聚 丙烯與乙烯醋酸乙烯的共混物，既克服了單一聚丙烯電纜料硬度太高、柔 韌性差、斷裂伸長率低等問題，同時又可克服以單一乙烯醋酸乙烯樹脂為 基體電纜料熱變形溫度低、拉伸強度差、電絕緣性差、耐環(huán)境應(yīng)力差等問 題；2)本發(fā)明提供的膨脹型無鹵阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料中的膨 脹型無鹵復(fù)合阻燃劑是以聚磷酸錄、季戊四醇、三聚氰胺為基本阻燃劑， 外添加白度化微膠囊紅磷阻燃劑、納米蒙脫土、硼酸鋅、有機硅阻燃劑中 的至少一種復(fù)配而成的復(fù)合型阻燃劑，該復(fù)合阻燃劑集多種阻燃機理于一 體，有利于進一步發(fā)揮阻燃劑的協(xié)同阻燃作用，減少阻燃劑添加量，從而 提高電纜料的力學(xué)性能和燃燒性能；3)本發(fā)明提供的膨脹型無鹵阻燃聚丙 烯/乙烯醋酸乙烯電纜料中均加入了接枝改性劑，同時所加入的阻燃劑均經(jīng) 過偶聯(lián)劑處理，從而使阻燃劑在電纜料中的分散性得到顯著改善，兩種樹 脂的相容性也得到進一步提高，另外阻燃劑經(jīng)偶聯(lián)劑處理后也可顯著改善 其吸濕性問題，從而使電纜料的絕緣性得到進一步提高；4)本發(fā)明提供的 膨脹型無鹵阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料的拉伸強度達到15. 2MPA、斷 裂伸長率達到566. 7%，氧指數(shù)達到35. 0%、水平垂直燃燒達到UL 94 V0 級，70(TC殘?zhí)苛靠梢赃_到18.08%，同時最大熱釋放速率下降到為193.5 kw/m2，較好的滿足了電纜料的燃燒性能、力學(xué)性能以及熱性能。主要用 作電纜的外包覆材料。
具體實施方式
4聚丙烯 40, 乙烯醋酸乙烯 60， 接枝劑(馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物) 15， 復(fù)合阻燃劑 65， 抗氧劑(四(e-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯)2， 紫外線吸收劑(2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮) 1， 加工助劑(聚乙烯蠟) 2。 其中，復(fù)合阻燃劑按重量份計是基本阻燃劑(聚磷酸銨:季戊四醇:三聚氰胺=30:15:5) 50， 阻燃協(xié)效劑(硼酸鋅、白度化微膠囊紅磷) 15。 將上述原料按重量稱取后經(jīng)高速混料機混合，再經(jīng)雙螺桿擠出機熔融 擠出、拉條、水冷、切粒而得。雙螺桿擠出機的六段加工溫度分別為155 160°C、 160 165°C、 170 175°C、 175 185°C、 175 185°C、 155 160 X:。實驗表明，本實驗電纜料的拉伸強度為13.5MPa，斷裂伸長率為418.6%， 氧指數(shù)為32，水平垂直燃燒實驗通過UL-94 V0級，70(TC殘?zhí)苛窟_到 12. 8%，最大熱釋放速率為247. 1 kw/m2。 實施例2原料組分按重量份計是聚丙烯 30， 乙烯醋酸乙烯 70， 復(fù)合阻燃劑 57， 接枝劑(馬來酸酐接枝聚乙烯) 10, 抗氧劑(四(0 -(3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯) 1， 紫外線吸收劑(2-(2'-羥基-3' ， 5 —二叔丁基苯基)苯并三唑)1.5， 加工助劑(聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅) .3 。其中，復(fù)合阻燃劑按重量份計是.-基本阻燃劑(聚磷酸:季戊四醇:三聚氰胺=35:10:2) 47,阻燃協(xié)效劑(硼酸鋅、白度化微膠囊紅磷、有機硅) 10。 將上述原料按重量稱取后經(jīng)高速混料機混合，再經(jīng)雙螺桿擠出機熔 融擠出、拉條、水冷、切粒而得。雙螺桿擠出機的六段加工溫度分別為155 160。C、 160 165。C、 170 175。C、 175 185。C、 175 185。C、 155 160°C。實驗表明，本實驗電纜料的拉伸強度達到15.2MPA、斷裂伸長率達 到566.7%，氧指數(shù)達到35.0%、水平垂直燃燒達到UL 94 V0級，700。C殘 炭量可以達到18. 08%，同時最大熱釋放速率下降到為193. 5 kw/m2 實施例3
原料組分按重量份計是
聚丙烯 20， 乙烯醋酸乙烯 80， 接枝劑(馬來酸酐接枝聚丙烯) 5， 復(fù)合阻燃劑 45， 抗氧劑(四(P-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、 三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、
2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮) 1. 5，
紫外線吸收劑(5' -二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑) 2 加工助劑(硬脂酸鋅、硬脂酸鈣) 1。 其中，
復(fù)合阻燃劑按重量份計是
基本阻燃劑(聚磷酸銨:季戊四醇三聚氰胺=25:12:3) 40， 阻燃協(xié)效劑(硼酸鋅、白度化微膠囊紅磷、納米蒙脫土、
有機硅) 5。 將上述原料按重量稱取后經(jīng)高速混料機混合，再經(jīng)雙螺桿擠出機熔融 擠出、拉條、水冷、切粒而得。雙螺桿擠出機的六段加工溫度分別為155 160°C、 160 165°C、 170 175°C、 175 185°C、 175 185°C、 155 160 匸。實驗表明，本實驗電纜料的拉伸強度為12. 5MPa,斷裂伸長率為587. 3%， 氧指數(shù)為28，水平垂直燃燒實驗通過UL-94 VO級，700。C殘?zhí)苛窟_到9. 2%, 最大熱釋放速率為395. 8 kw/m2 。
權(quán)利要求
1、一種膨脹型無鹵阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料，其特征在于組分按重量份計是聚丙烯20～40份，乙烯醋酸乙烯80～60份，復(fù)合阻燃劑45～65份，接枝劑5～15份，抗氧劑1.0～2.0份，紫外線吸收劑1.0～2.0份，加工助劑1.0～3.0份。
2、 如權(quán)利要求l所述的膨脹型無鹵聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料，其特征在于復(fù)合阻燃劑是基本阻燃劑與阻燃協(xié)效劑的混合物，其配合比例按 重量份計是基本阻燃劑阻燃協(xié)效劑=40 50:5 15，其中，基本阻燃劑是聚磷酸銨、季戊四醇及三聚氰胺的混合物，配合比例按重量份計是聚磷酸 銨季戊四醇:三聚氰胺=25' 35:10 15:2 5;阻燃協(xié)效劑是白度化微膠囊 紅磷阻燃劑、有機化納米蒙脫土、硼酸鋅及有機硅阻燃劑中的至少一種。
3、 如權(quán)利要求l所述的膨脹型無鹵聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料，其 特征在于接枝劑為馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸 酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一種。
4、 如權(quán)利要求l所述的膨脹型無鹵聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料，其 特征在于抗氧劑是四(P -(3， 5-二叔丁基二4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、 三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯中的至少一種。
5、如權(quán)利要求1所述的膨脹型無鹵聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料，其 特征在于紫外線吸收劑是2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2'-羥基 -3' ，5—二叔丁基苯基)苯并三唑、2- (2'-羥基-3' , 5' -二叔丁基苯 基)-5-氯代苯并三唑中的一種。
6、 如權(quán)利要求1所述的膨脹型無鹵聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料，其 特征在于加工助劑是聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅中的至少一種；
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的膨脹型無鹵聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料， 其特征在于聚磷酸銨的聚合度大于iooo。
全文摘要
本發(fā)明提供一種膨脹型無鹵阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯電纜料，其特征在于組分按重量份計是聚丙烯20～40份，乙烯醋酸乙烯80～60份，復(fù)合阻燃劑45～65份，接枝劑5～15份，抗氧劑1.0～2.0份，紫外線吸收劑1.0～2.0份，加工助劑1.0～3.0份。該材料柔韌性好，斷裂伸長率高，拉伸強度好，電絕緣性好，阻燃性好，較好地滿足了電纜料的燃燒性能、力學(xué)性能及熱性能。主要用作電纜的外包覆材料。
文檔編號C08L23/00GK101649088SQ20091016766
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者彬 蘭, 盧國建, 帆 張, 張玉才, 李碧英, 陽世群 申請人:公安部四川消防研究所