專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)鹵低煙阻燃tpe電纜料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)鹵低煙阻燃TPE(熱塑性彈性體)電纜料及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的PVC以及含溴類(lèi)阻燃電線電纜以及電子接插件因?yàn)槌霈F(xiàn)致癌物二惡英以及在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量有毒濃煙以及腐蝕性氣體，這將加速火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人員的窒息和加大救援人員的救援難度；而且釋放的腐蝕性氣體將會(huì)使火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)及附近的電器遭到腐蝕而報(bào)廢；另外，鹵系阻燃劑在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏、應(yīng)用、廢棄產(chǎn)品的回收過(guò)程中存在毒性積累以及產(chǎn)生致癌物質(zhì)。這一切使得市場(chǎng)迫切需要一種環(huán)保、低發(fā)煙量、無(wú)鹵無(wú)腐蝕性氣體、可達(dá)到 UL-94V-0阻燃級(jí)別的新型材料。當(dāng)前市場(chǎng)中的無(wú)鹵低煙阻燃材料主要為聚烯烴樹(shù)脂/無(wú)機(jī)阻燃劑體系無(wú)鹵阻燃復(fù)合材料，聚烯烴樹(shù)脂中通過(guò)添加大量的無(wú)機(jī)氫氧化物可以制備高阻燃等級(jí)的材料。但無(wú)機(jī)氫氧化物的粒徑和用量導(dǎo)致了材料阻燃性能與物理機(jī)械性能的嚴(yán)重失衡，所以市場(chǎng)中的無(wú)鹵低煙阻燃材料大多機(jī)械性能如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率偏低，加工性能不佳同時(shí)物料的硬度偏高，手感不佳等。為了克服當(dāng)前市場(chǎng)中無(wú)鹵低煙阻燃材料的這些缺點(diǎn)，人們發(fā)明了一些柔軟無(wú)鹵低煙阻燃材料，這些材料的硬度大幅度下降，手感很好，但是材料的阻燃性能也有明顯的下降。如中國(guó)專(zhuān)利20061011M39. 4公開(kāi)了非鹵素阻燃性熱塑性彈性體混合物制造方法及電線電纜，含有㈧橡膠40 80重量份、(B)結(jié)晶性聚烯烴系樹(shù)脂60 20重量份、(C)相對(duì)于(A)與(B)的總計(jì)100重量份為40 250重量份的金屬氫氧化物，并且該橡膠進(jìn)行了硅烷交聯(lián)。該非鹵素阻燃性熱塑性彈性體混合物的缺點(diǎn)在于1.為了保持該混合物比較低的硬度，混合物中無(wú)機(jī)氫氧化物阻燃劑添加量不高，但阻燃性能不佳，不能用于有高阻燃要求的電線電纜。2.為了提高該混合物的機(jī)械性能，該混合物進(jìn)行了硅烷交聯(lián)，無(wú)法重復(fù)回收利用，一旦材料廢棄，就會(huì)污染環(huán)境。而氫化聚苯乙烯_(乙烯丁烯無(wú)規(guī)共聚物)_聚苯乙烯三嵌段共聚物(SEBQ是一種性能優(yōu)良的熱塑性彈性體，具有優(yōu)良的耐候、抗老化、耐熱、耐壓縮變形、可回收再利用等性能，因而廣泛應(yīng)用于電器電纜，汽車(chē)制造、建筑等領(lǐng)域。但是易燃性制約著SEBS的廣泛應(yīng)用，因此利用新型無(wú)鹵膨脹型阻燃劑燃燒后膨脹阻燃的機(jī)理，在阻燃劑較少用量的情況下就可達(dá)到優(yōu)良的阻燃性能，同時(shí)保持SEBS自身優(yōu)良的機(jī)械性能與柔軟性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題一種無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，采用包括下列組分及重量份的原料制得彈性體類(lèi)樹(shù)脂20 40重量份，聚烯烴樹(shù)脂10 30重量份，無(wú)鹵膨脹型阻燃劑20 40重量份，相容劑5 10重量份，抗氧劑0. 5 2. 0重量份，抗滴落劑0. 1 0. 2重量份，加工助劑2 10重量份。較佳的，所述彈性體類(lèi)樹(shù)脂為充油型苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 SEBS，進(jìn)一步優(yōu)選為美國(guó)科騰的G4610H型號(hào)的SEBS樹(shù)脂或TO1901X型號(hào)的SEBS樹(shù)脂。較佳的，所述聚烯烴樹(shù)脂為乙烯共聚樹(shù)脂。優(yōu)選的，所述乙烯共聚樹(shù)脂為乙烯和選自丙稀、丁烯、己烯或辛烯中任意兩種物質(zhì)經(jīng)共聚制得的樹(shù)脂，如乙烯與丁烯及辛烯共聚樹(shù)脂。更優(yōu)選的，所述的乙烯共聚樹(shù)脂選自TAFMER樹(shù)脂或Exact樹(shù)脂，如聚烯烴樹(shù)脂為 TAFMER系列中的DF610樹(shù)脂、DF810樹(shù)脂；Exact系列中的5062樹(shù)脂。TAFMER樹(shù)脂為日本三井化學(xué)公司生產(chǎn)的樹(shù)脂，Exact樹(shù)脂為?？松梨诠咎峁?，均可以從市場(chǎng)購(gòu)得。較佳的，所述無(wú)鹵膨脹型阻燃劑為磷氮阻燃劑，以磷氮阻燃劑的總重量計(jì)，磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22. 1 23. 5%，氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21%，且該阻燃劑的平均粒徑為10 μ m。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述磷氮阻燃劑選自道爾化工磷氮阻燃劑Doher-6000、深圳市瑞鴻化工材料有限公司的熱塑性彈性體無(wú)鹵阻燃劑RHPP-(^8或RHTPE-030。較佳的，所述相容劑選自乙烯-辛烯共聚物接枝馬來(lái)酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物接枝馬來(lái)酸酐共聚物、SEBS接枝馬來(lái)酸酐共聚物中的一種，其接枝率為1. 2 1. 5%，熔指(190°C X2. 16kg)為 1 10g/10min。較佳的，所述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168的組合，其中抗氧劑1010的重量百分比為40 %，抗氧劑168的重量百分比為60 %，所述抗氧劑1010為四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述抗氧劑168為三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸較佳的，所述抗滴落劑選自道康寧公司的硅酮粉或3Μ公司的含氟聚合物，優(yōu)選為 3Μ公司的含氟聚合物TF-1645。較佳的，所述加工助劑選自硬脂酸(C18H36O2)、硬脂酸鎂、白油、有機(jī)硅油和石蠟中一種或多種的組合，優(yōu)選為白油與有機(jī)硅油的組合；所述白油具有40°C運(yùn)動(dòng)粘度為15 22 (cSt)，閃點(diǎn)為170°C，比重為0. 8283g/cm3 ；所述有機(jī)硅油的粘度范圍是45 50 (cSt)，密度為0. 963，熔點(diǎn)為_(kāi)50°C，折射率為1. 403 1. 406，閃點(diǎn)3000C0本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料的制備方法，包括如下步驟將未充油的彈性體類(lèi)SEBS樹(shù)脂20 40重量份、加工助劑2 10重量份放置于回轉(zhuǎn)式混料機(jī)中進(jìn)行混合，混合3-5分鐘后強(qiáng)制喂料于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，而后物料進(jìn)入熱風(fēng)干燥機(jī)在65°C 70°C下干燥1 2小時(shí)，干燥后的物料按20 40重量份再加聚烯烴樹(shù)脂10 30重量份，無(wú)鹵膨脹型阻燃劑20 40重量份，相容劑5 10重量份，抗氧劑 0. 5 2. 0重量份，抗滴落劑0. 1 0. 2重量份于高速混合機(jī)中進(jìn)行混合；混合3 5分鐘后強(qiáng)制喂料于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，粒料再進(jìn)入熱風(fēng)干燥機(jī)在65°C 70°C下干燥1 2 小時(shí)，干燥后即得無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料。較佳的，所述物料生產(chǎn)時(shí)雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)置為加料段120°C，熔融段180°C， 熔體輸送段180 190°C，混煉段200°C，均化段190°C，機(jī)頭計(jì)量段190°C。本發(fā)明的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料不含鹵素及重金屬元素等，對(duì)環(huán)境無(wú)害，并且可以重復(fù)回收利用，阻燃性能與機(jī)械性能俱佳，適合用于生產(chǎn)各類(lèi)要求柔軟的阻燃電子電器線纜。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1新型無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料的制備方法，按重量比將未充油的彈性體類(lèi)SEBS樹(shù)脂、加工助劑放置于回轉(zhuǎn)式混料機(jī)中進(jìn)行混合，混合5分鐘后強(qiáng)制喂料于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，而后物料進(jìn)入熱風(fēng)干燥機(jī)在70°C下干燥1 2小時(shí)，干燥后的物料再加聚烯烴樹(shù)脂，無(wú)鹵膨脹型阻燃劑，相容劑，抗氧劑，抗滴落劑于高速混合機(jī)中進(jìn)行混合；混合3 5分鐘后強(qiáng)制喂料于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，粒料再進(jìn)入熱風(fēng)干燥機(jī)在70°C下干燥1 2小時(shí)， 干燥后即得無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，采用包括下列組分及重量份的原料制得彈性體類(lèi)樹(shù)脂20 40重量份，聚烯烴樹(shù)脂10 30重量份，無(wú)鹵膨脹型阻燃劑20 40重量份，相容劑5 10重量份，抗氧劑0. 5 2. 0重量份，抗滴落劑0. 1 0. 2重量份，加工助劑2 10重量份。
2.如權(quán)利要求1中所述的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，其特征在于，所述彈性體類(lèi)樹(shù)脂為充油型苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS。
3.如權(quán)利要求1中所述的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，其特征在于，所述聚烯烴樹(shù)脂為乙烯共聚樹(shù)脂。
4.如權(quán)利要求3中所述的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，其特征在于，所述乙烯共聚樹(shù)脂為乙烯和選自丙稀、丁烯、己烯或辛烯中任意兩種物質(zhì)經(jīng)共聚制得的樹(shù)脂。
5.如權(quán)利要求4中所述的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，其特征在于，所述乙烯共聚樹(shù)脂選自TAFMER樹(shù)脂或Exact樹(shù)脂。
6.如權(quán)利要求1中所述的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，其特征在于，所述無(wú)鹵膨脹型阻燃劑為磷氮阻燃劑，以磷氮阻燃劑的總重量計(jì)，磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22. 1 23. 5%，氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21%。
7.如權(quán)利要求1中所述的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，其特征在于，所述相容劑選自乙烯-辛烯共聚物接枝馬來(lái)酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物接枝馬來(lái)酸酐共聚物、SEBS接枝馬來(lái)酸酐共聚物中的一種。
8.如權(quán)利要求1中所述的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，其特征在于，所述抗氧劑為四 [β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯的組合。
9.如權(quán)利要求1中所述的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，其特征在于，所述抗滴落劑選自硅酮粉或含氟聚合物中的一種。
10.如權(quán)利要求1中所述的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料，其特征在于，所述加工助劑選自硬脂酸、硬脂酸鎂、白油、有機(jī)硅油和石蠟中一種或多種的組合。
11.權(quán)利要求1 10中任一權(quán)利要求中所述無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料的制備方法，包括如下步驟將彈性體類(lèi)樹(shù)脂20 40重量份、加工助劑2 10重量份放置于回轉(zhuǎn)式混料機(jī)中進(jìn)行混合，混合后強(qiáng)制喂料于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，而后物料進(jìn)入熱風(fēng)干燥機(jī)進(jìn)行干燥，干燥后的物料按20 40重量份再加入聚烯烴樹(shù)脂10 30重量份，無(wú)鹵膨脹型阻燃劑20 40重量份，相容劑5 10重量份，抗氧劑0. 5 2. 0重量份，抗滴落劑0. 1 0. 2 重量份于高速混合機(jī)中進(jìn)行混合；混合3 5分鐘后強(qiáng)制喂料于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，粒料再進(jìn)入熱風(fēng)干燥機(jī)中進(jìn)行干燥后即得所述無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料。
12.如權(quán)利要求11中所述無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料的制備方法，其特征在于，所述物料生產(chǎn)時(shí)雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)置為加料段120°C，熔融段180°C，熔體輸送段180 190°C， 混煉段200°C，均化段190°C，機(jī)頭計(jì)量段190°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料及其制備方法。本發(fā)明的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料以彈性體類(lèi)樹(shù)脂為基材，加入聚烯烴樹(shù)脂、無(wú)鹵膨脹型阻燃劑、相容劑以及加工助劑等混合均勻后強(qiáng)制喂料于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒而成。本發(fā)明的無(wú)鹵低煙阻燃TPE電纜料不含鹵素、重金屬元素等，對(duì)環(huán)境無(wú)害并且可以重復(fù)回收利用，阻燃性能與機(jī)械性能俱佳，適合用于生產(chǎn)各類(lèi)要求柔軟的阻燃電子電器線纜。
文檔編號(hào)H01B7/295GK102295818SQ20101020948
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者吳愛(ài)華, 項(xiàng)健 申請(qǐng)人:上海凱波特種電纜料廠有限公司