专利名称：阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包含结合入聚合物基体中的环保卤素阻燃剂的柔性聚合物材料， 特别是涉及一种阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物。
背景技术：
。目前电线电缆被广泛用于能量和信息的传递，用传统高分子材料制成的电线电缆的绝缘层或护套，在使用过程中很容易因线路发热量过大或短路等原因而燃烧，引起火灾。 而欧盟、美国等不少区域对电器、电线类产品中重金属、联苯类化合物等做了限制。传统的卤素阻燃剂燃烧时因会释放出二噁英，对生物有害。因此对环境友好的电线电缆将是一种发展趋势。阻燃聚合物，尤其是柔性阻燃聚合物的开发是全球性的难题。比较成熟的阻燃体系有以下几种传统卤素与锑系复配体系。无机阻燃体系，常见为氢氧化镁。该体系的问题在于，阻燃效率低，添加量大，强度保持低。磷、氮复配体系。该体系不适用于非极性材料中。存在的问题是，耐析出，耐热性差。柔性电缆在电缆产品中是不可或缺的一个组成。它有易弯曲收卷，动态扭摆下耐疲劳性好，低温韧性好等优点。传统的柔性家族中，PVC的占有率最高，但有卤素、增塑剂等问题的困扰，EVA也是一种常见的柔性材料，但它的最大问题是拉伸强度低，使用温度偏低等问题。因此，本领域中迫切需要一种拉伸强度高、耐高温、燃烧时不会释放对生物有害的二噁英的柔性电缆材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种拉伸强度高、耐高温、燃烧时不会释放对生物有害的二噁英的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物。本发明的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物包含A)热塑性弹性体组分，和B)阻燃剂组分，它包含a)卤系阻燃剂，和b)锑系阻燃剂或锌系阻燃剂，其中卤系阻燃剂与锑系或锌系阻燃剂的重量比为5 1至1 1，优选为4 1至 2 I0本发明阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物的拉伸强度较高，可达12MPA，使用温度较高，可用做105°C线使用。而且选用的卤素阻燃剂为环保型的，不含联苯化合物，燃烧时不会释放对生物有害的二噁英。
具体实施方式
在一个优选的实施方式中，本发明的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物由如下组分组成
A)热塑性弹性体组分，和
B)阻燃剂组分，它包含
a)卤系阻燃剂，和
b)锑系阻燃剂或锌系阻燃剂，
其中卤系阻燃剂与锑系或锌系阻燃剂的重量比为5 1至1 1，优选为4 1至 2 I0
在一个优选的实施方式，所述阻燃剂组分的含量为10-50重量％，优选为20-40重量％，所述热塑性弹性体组分的含量为50-90重量％，优选为60-80重量％，以所述阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物的总重量为基准。
在一个更优选的实施方式，所述的热塑性弹性体组分包含聚丙烯、苯乙烯热塑性弹性体、矿物油、无机填充物、增容剂和任选的乙烯共聚物。
在一个优选的实施方式，所述的热塑性弹性体组分包含100-120重量份聚丙烯、 90-110重量份苯乙烯热塑性弹性体、140-160重量份矿物油、80-120重量份无机填充物、 1-10重量份增容剂和0-60重量份乙烯共聚物。
在一个更优选的实施方式，所述聚丙烯的熔融指数为0. 5-lOg/lOmin，所述苯乙烯热塑性弹性体包括苯乙烯与乙烯、丙烯和/或丁二烯的共聚物，所述的矿物油为石蜡基橡胶油、环烷基橡胶油或它们的混合物，所述的无机填充物选自碳酸钙、滑石、高岭土、硫酸钡或它们的混合物，所述的增容剂选自SEBS-MAH、PP-MAH或它们的混合物，所述的乙烯共聚物包括乙烯与辛烯或丙烯的共聚物。
在一个更优选的实施方式，所述苯乙烯热塑性弹性体的重均分子量范围为8-50 万，优选为10-30万，且选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(S B S)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEB S)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物(SEP S)、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物(S E E P幻或它们的混合物，所述的无机填充物的平均粒度范围为0. 5-100 μ m, 0. 5-30 μ m,所述乙烯共聚物的维卡软化点不低于70°C。
在一个优选的实施方式，所述的卤系阻燃剂为溴系阻燃剂。
在一个更优选的实施方式，所述的溴系阻燃剂选自十溴二苯乙烷(TDE)、1，2_双 (三溴苯氧基)乙烷(BTBPOE)、四溴双酚A (T B B PA)、四溴苯酐(TBP A)、八溴醚、双(四溴邻苯二甲醚亚胺)乙烷(B T B P I E)、六溴环十二烷(H B C D)或它们的混合物。所述的卤系阻燃剂的粒径优选为10-30 μ m。
在一个优选的实施方式，所述的锑系阻燃剂为三氧化二锑(S b203)，所述的锌系阻燃剂为硼酸锌、氧化锌、或它们的混合物。
本发明的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物通过将上述组分加入高速混合机中混合均勻，然后加入到双螺杆造粒机中造粒制得。
本发明的一个优点在于，通过几种烯烃聚合物选用，在大的无机物添加下，较通用的以SEBS为基材的TPE材料看，强度保持好。
本发明的另外一个优点在于，提高了使用温度上限。通过136°C，168H的测定，强度，伸长保持率大于90%。
本发明的另外一个优点在于，在做线缆挤出加工时，有宽的加工窗口，可以从 160°C 到 240 0C ο
本发明的另外一个优点在于，有良好的耐水，耐析出等。
本发明的另外一个优点在于，它是一种膨胀型的阻燃体系，成碳效果好，不会滴落。
实施例
以下通过实施例对本发明作更详细的说明，但这些实施例仅是示例性，而不用于限制本发明的保护范围。本发明的保护范围由所附的权利要求书限定。
在以下各个实施例中，将各个组分按下表中所述的用量(单位为重量份)精确称量后，加入高速混合机(SHR-200A型，张家港市贝尔机械有限公司)中混合均勻，加入到双螺杆造粒机(CTE-50型，，科倍隆科亚(南京)机械有限公司)中造粒。加工温度范围 180-220°C，螺杆转速为240-350rpm。
各个实施例中所用的原料来源
聚丙烯，M250E，上海石化；乙烯共聚物弹性体，P0E8210，杜邦公司；SEBS，6150，台橡公司；白油，150N，韩国双龙；SEBS-MAH, FG1901, Kraton公司。
各个实施例中制得的产物用如下方法测试各个性能。
1)阻燃性按UL-94进行测试。
幻硬度按GB/T 531-2008进行测试。
3)拉伸强度按GB/T 528-2009进行测试。
4)断裂拉伸率按GB/T 528-2009进行测试。
5) ROHS 按 IEC62321-2008 进行测试。
6)邻苯二甲酸盐6P测试按欧盟2005/84/EC进行测试。
各个实施例的测试结果列于下表中。权利要求
1.一种阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其包含A)热塑性弹性体组分，和B)阻燃剂组分，它包含a)卤系阻燃剂，和b)锑系阻燃剂或锌系阻燃剂，其中卤系阻燃剂与锑系或锌系阻燃剂的重量比为5 1至1 1，优选为4 1至 2 I0
2.如权利要求1所述的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其特征在于，所述阻燃剂组分的含量为10-50重量％，优选为20-40重量％，所述热塑性弹性体组分的含量为 50-90重量％，优选为60-80重量％，以所述阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物的总重量为基准。
3.如权利要求1或2所述的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其特征在于，所述的热塑性弹性体组分包含聚丙烯、苯乙烯热塑性弹性体、矿物油、无机填充物、增容剂和任选的乙烯共聚物。
4.如权利要求3所述的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其特征在于，所述的热塑性弹性体组分包含100-120重量份聚丙烯、90-110重量份苯乙烯热塑性弹性体、 140-160重量份矿物油、80-120重量份无机填充物、1_10重量份增容剂和0_60重量份乙烯共聚物。
5.如权利要求4所述的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其特征在于，所述聚丙烯的熔融指数为0. 5-lOg/lOmin，所述苯乙烯热塑性弹性体包括苯乙烯与乙烯、丙烯和/或丁二烯的共聚物，所述的矿物油为石蜡基橡胶油、环烷基橡胶油或它们的混合物， 所述的无机填充物选自碳酸钙、滑石、高岭土、硫酸钡或它们的混合物，所述的增容剂选自 SEBS-MAH、PP-MAH或它们的混合物，所述的乙烯共聚物包括乙烯与辛烯或丙烯的共聚物。
6.如权利要求5所述的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其特征在于，所述苯乙烯热塑性弹性体的重均分子量范围为8-50万，且选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物 (S B S)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEB S)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物(SEP S)、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物(SEEPS)或它们的混合物，所述的无机填充物的平均粒度范围为0. 5-50 μ m，所述乙烯共聚物的维卡软化点不低于 70 "C。
7.如权利要求1或2所述的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其特征在于，所述的卤系阻燃剂为溴系阻燃剂。
8.如权利要求7所述的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其特征在于，所述的溴系阻燃剂选自十溴二苯乙烷(TDE)、1，2-双(三溴苯氧基)乙烷(ΒΤΒΡ0Ε)、四溴双酚 A(T B B P Α)、四溴苯酐(TBP A)、八溴醚、双(四溴邻苯二甲醚亚胺)乙烷(B T B P I E)、六溴环十二烷(H B C D)或它们的混合物。
9.如权利要求7所述的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其特征在于，所述的卤系阻燃剂的粒径为10-30 μ m。
10.如权利要求1或2所述的阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其特征在于，所述的锑系阻燃剂为三氧化二锑(Sb2O3)，所述的锌系阻燃剂为硼酸锌、氧化锌、或它们的混合物。
全文摘要
本发明公开一种阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物，其包含A)热塑性弹性体组分，和B)阻燃剂组分，它包含a)卤系阻燃剂，和b)锑系阻燃剂或锌系阻燃剂，其中卤系阻燃剂与锑系或锌系阻燃剂的重量比为5∶1至1∶1，优选为4∶1至2∶1。本发明阻燃性柔性电线电缆绝缘层或护套组合物的拉伸强度高、耐高温、燃烧时不会释放对生物有害的二噁英。
文档编号C08K5/02GK102532705SQ20111043616
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者何三雄, 刘森林, 王东庆, 程睿 申请人:中纺投资发展股份有限公司