本发明涉及电缆料领域，具体涉及一种耐高温无卤阻燃热塑性弹性体电缆料。
背景技术：
：一直以来，电线电缆行业主要用PVC作线缆的包覆材料，但是PVC存在耐候性差，加工性能较差，高温条件下易分解产生有毒物质等缺点，已被广大生产厂家以及消费者所诟病。因此急需寻求一种新材料来取代PVC在线缆中的应用。热塑性弹性体，又称为“第三代橡胶”，具有优良的力学性能和加工性能，耐候性优越，是一种极佳的替代材料。但是，传统的热塑性弹性体阻燃方法是在弹性体材料添加含卤阻燃剂搭配三氧化二锑来达到阻燃的需求，但含卤阻燃剂的使用，在着火时候会有毒性、腐蚀性气体生成，易对人体造成二次伤害，并不符合我国《电子信息产品污染防治管理办法》和欧盟ROHS指令。因此，国内许多电缆厂家都开始转向使用低卤，或无卤阻燃剂的热塑性弹性体电缆料。中国专利CN103910990A公开了一种以SEBS弹性体和聚苯醚树脂PPO为主要原料，结合磷-氮系阻燃剂，制备无卤阻燃弹性体电缆料的方法，能够在85℃，相对湿度99%的环境下7天无开裂，线缆阻燃性能达到VW-1级。但该专利中加入了季戊四醇小分子作成炭剂，由于季戊四醇分子量较小，易迁移到材料表面，同时聚苯醚的添加量较多，与体系相容性较差，导致线缆韧性较差，伸长率低于300%，而且低温条件下容易开裂。中国专利CN102746568A公开了一种以乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶以及乙烯-辛烯共聚物的混合物和高密度聚乙烯、有机硅改性三元乙丙胶为主要原料结合无机阻燃剂氢氧化镁、氢氧化铝制得一种耐高温无卤阻燃弹性体电缆料的制备办法，在180℃，168h老化试验后，断裂伸长率以及拉伸强度保持率均大于75%，阻燃性能同时达到V-0级，但由于无机阻燃剂氢氧化镁和氢氧化铝阻燃效率较低，需大量添加才能达到理想的阻燃效果，不但影响力学性能而且加工也比较困难。技术实现要素：本发明提供一种耐高温无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，其目的在于解决现有的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料一般添加PPO树脂和无机阻燃剂，线缆易开裂、阻燃效率较低的问题。本发明以高熔点（大于165℃）的聚丙烯（PP）和耐高温耐磨的动态硫化弹性体TPV以及延伸性能优越的苯乙烯弹性体为基材，采用膨胀型阻燃体系，在不大量添加阻燃剂的同时并不添加易使线缆开裂的PPO树脂，并通过优化配方设计以及原料筛选，制备阻燃性能达到UL94-V0级，同时能够长期在125℃高温下工作的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种耐高温无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，其原料配方由下列重量份的材料组成：热塑性动态硫化弹性体5~30份，均聚聚丙烯10~30份，苯乙烯类弹性体15~40份，聚烯烃弹性体5~25份，膨胀型阻燃剂25~40份，橡胶油5~20份，润滑剂1~3份，抗氧剂0.3~1.2份，光稳定剂0.1~0.5份；所述热塑性动态硫化弹性体由三元乙丙橡胶、聚丙烯、橡胶油、交联剂、交联助剂以及其他加工助剂组成，其中，三元乙丙橡胶在热塑性动态硫化弹性体中所占的重量百分含量为35%~60%，聚丙烯所占的重量百分含量为20%~35%，橡胶油所占的重量百分含量为10%~40%，交联剂所占的重量百分含量为0.3%~1.5%，交联助剂所占的重量百分含量为0.2~3%，其他加工助剂所占的重量百分含量为0.3%~1%；所述均聚聚丙烯的熔点大于165℃，熔融指数MI为3.0~30.0kg/10min；所述苯乙烯类弹性体为线型苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中，苯乙烯在苯乙烯类弹性体中所占的重量百分含量为25~33%；所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物，其中，所述辛烯在聚烯烃弹性体中所占的重量百分含量为20%~45%；所述膨胀型阻燃剂是由酸源、气源以及成炭剂三部分组成的复配型阻燃剂；其中，所述酸源选自磷酸三甲苯酯、哌嗪焦磷酸、乙基次磷酸盐以及二乙基次磷酸盐中的任意一种或至少两种以任意比例的混合物；所述气源为三聚氰胺、三聚氰胺磷酸酯以及三聚氰胺氰尿酸盐中的任意一种；所述成炭剂为三嗪类成炭剂；所述酸源、气源以及成炭剂三者之间的重量比为1~2：2~4：1~2；所述橡胶油为高闪点直链烷烃油，其闪点大于230℃，在40℃条件下的运动黏度在50到200mm2/s之间。上述技术方案中的有关内容解释如下：1.上述方案中，所述热塑性动态硫化弹性体（英文简称TPV）是采用现有技术中存在的动态硫化工艺而制备得到的弹性体，动态硫化工艺指在橡胶和热塑性塑料熔融共混过程中使橡胶硫化，在橡胶在硫化的同时也不断与热塑性塑料相混合，因此被硫化了的橡胶是作为分散相分布在热塑性塑料连续相中。在所述热塑性动态硫化弹性体中，所述三元乙丙橡胶由三种单体共聚反应合成，第一单体为乙烯，其重量含量为三种单体总重量的55%~71.5%，第二单体为丙烯，其重量含量为三种单体总重量的25%~40%，第三单体为乙叉降冰片烯，其重量含量为三种单体总重量的3.5%~8%；在所述热塑性动态硫化弹性体中，所述聚丙烯的熔点在165℃以上，熔融指数为0.2~30kg/10min；所述橡胶油为闪点大于250℃的环烷油或石蜡油或二者以任意比例的混合物；所述交联剂为过氧化物交联剂，所述交联助剂为丙烯酸类助交联剂；所述其他加工助剂包括抗氧剂与光稳定剂。所述交联剂为过氧化而异丙苯（英文简称DCP，CAS:80-43-3）、1,3-双（叔丁过氧异丙基）（英文简称BIPB，CAS:2122-81-9）或过氧化苯甲酰（英文简称BPO，CAS:94-36-0）；所述交联助剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（英文简称TMPTA，CAS:15625-89-5）、乙二醇二乙酸酯（英文简称EGDA，CAS:111-55-7）、三聚氰酸三烯丙酯（英文简称TAC，CAS:101-37-1）以及三烯丙基异三聚氰酸酯（英文简称TAIC，CAS:1025-15-6）中的任意一种；在所述其他加工助剂中，所述抗氧剂为抗氧剂1010（全称：四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯，CAS:6683-19-8）、抗氧剂1098（全称：N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰，CAS:23128-74-7）或抗氧剂2246（全称：2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚，CAS：119-47-1），所述光稳定剂选自2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯（CAS:167078-06-0）、双（2,266-四甲基-4-哌啶基）葵二酸酯（CAS:52829-07-9）以及聚-{[6-[(1,1,3,3,-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5,-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6,-四甲基哌啶基)-次氨基-六亚甲基-[4-(2,2,6,6,-四甲基派啶基)-次氨基]}（CAS:70624-18-9）中的任意一种。2.上述方案中，所述聚烯烃弹性体的英文简称为POE，优选地，所述辛烯在所述聚烯烃弹性体中所占的重量百分含量为30%~45%。3.上述方案中，所述苯乙烯类弹性体的英文简称为SEBS，优选地，所述苯乙烯在所述苯乙烯类弹性体中所占的重量百分含量为29~33%。4.上述方案中，较佳的方案是在所述原料配方中，所述均聚聚丙烯的熔点大于170℃，熔融指数MI为8.0~30kg/10min。5.上述方案中，较佳的方案是所述酸源为二乙基次磷酸铝，所述气源为三聚氰胺氰尿酸盐，所述酸源、气源以及成炭剂三者之间的重量比为为1.5~2：3~4：1.5~2。6.上述方案中，较佳的方案是在所述原料配方中，所述橡胶油选自白油、石蜡油以及环烷油中的任意一种或至少两种以任意比例的混合物，所述橡胶油的闪点大于256℃。7.上述方案中，较佳的方案是在所述原料配方中，所述润滑剂选自硅酮、硅油、芥酸酰胺、硬脂酸盐、PE蜡中的任意一种或至少两种以任意比例的混合物。8.上述方案中，较佳的方案是在所述原料配方中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和硫代酯类辅助抗氧剂的复配物，所述受阻酚类抗氧剂和硫代酯类辅助抗氧剂的重量比为1.5~2：0.5~0.8。最佳的方案是所述受阻酚类抗氧剂选自抗氧剂1010（全称：四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯，CAS:6683-19-8）、抗氧剂1098（全称：N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰，CAS:23128-74-7）或抗氧剂2246（全称：2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚，CAS：119-47-1）中的任意一种；所述硫代酯类辅助抗氧剂选自硫代二丙烯酸双十二醇酯(英文简称DLTDP，CAS:123-28-4)、硫代二丙烯酸双十八醇酯(英文简称DSTDP，CAS:693-36-7)以及硫代二丙烯酸双十四醇酯中的任意一种（英文简称DMTDP，CAS:16545-54-3）。9．上述方案中，在所述原料配方中，所述光稳定剂选自2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯（CAS:167078-06-0）、双（2,266-四甲基-4-哌啶基）葵二酸酯（CAS:52829-07-9）以及聚-{[6-[(1,1,3,3,-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5,-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6,-四甲基哌啶基)-次氨基-六亚甲基-[4-(2,2,6,6,-四甲基派啶基)-次氨基]}（CAS:70624-18-9）中的任意一种。按照上述配方，先将组分苯乙烯类弹性体和橡胶油在高速混料机中高速搅拌5~10min至充分混合，再加入原料配方中的剩余其他组分，混合均匀得到混合物；再将该混匀物加入密炼机，密炼机温度160℃~190℃，密炼时间20~30min；然后，再将物料送入单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机的转速为200转/分钟到500转/分钟，挤出温度140℃到200℃，挤出造粒得到所述耐高温无卤阻燃热塑性弹性体电缆料。本发明设计原理：本发明不含有PPO树脂和无机过氧化物阻燃剂，通过膨胀型阻燃剂不同组分之间的协效配合，采用高熔点均聚聚丙烯、耐侯性优良的热塑性动态硫化弹性体TPV、苯乙烯类弹性体以及高闪点橡胶油，并通过抗氧剂之间的调整，产品能够通过150℃、240h耐老化试验，满足在125℃的环境下长期使用的要求，并且产品在低温下不易开裂，阻燃性能达到V-0级，能够满足大多数电线电缆的需求。本发明的耐高温无卤阻燃热塑性弹性体电缆料的主要物理机械性能如下：硬度（邵氏）（ASTMD2240）：85A~90A；拉伸强度（ASTMD412）：≧13Mpa；伸长率（ASTMD412）：≧450%；150℃240小时老化试验(ASTMD573)：拉伸强度变化率：≦25%；伸长率变化率：≦25%；阻燃性（UL94）：V-0。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步描述：实施例1~5：一种耐高温无卤阻燃热塑性弹性体电缆料制备方法：根据表1中的配方，先将组分苯乙烯类弹性体和橡胶油在高速混料机中高速搅拌8min至充分混合，再加入原料配方中的剩余其他组分，混合均匀得到混合物；再将该混匀物加入密炼机，密炼机温度185℃，密炼时间25min；然后，再将物料送入单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机的转速控制在为290转/分钟，挤出温度140℃到200℃，挤出造粒得到所述耐高温无卤阻燃热塑性弹性体电缆料。电缆料的性能参见表3。比较例1制备方法：将PPO22份，SEBS10份，基础油150SN30份，POE22份，三聚氰胺异氰酸盐10份，次磷酸铝20份以及其他助剂加入高速混料机中，混和8分钟后得到混合物，将该混和物加入到密炼机中，密炼温度185℃，密炼时间25min。随后将密炼完成的物料加入单螺杆挤出机，温度控制范围为140℃~200℃，螺杆转速控制在290rpm。性能见表5。表1：实施例1~5的原料配方（单位：重量份数）表1的内容说明如下：1、实施例1~5中的热塑性动态硫化弹性体均由三元乙丙橡胶、聚丙烯、橡胶油、交联剂、交联助剂、其他助剂组成；所述三元乙丙橡胶由三种单体共聚反应合成，第一单体为乙烯，其重量含量为三种单体总重量的55%~71.5%，第二单体为丙烯，其重量含量为三种单体总重量的25%~40%，第三单体为乙叉降冰片烯，其重量含量为三种单体总重量的3.5%~8%；所述聚丙烯的熔点在165℃以上，熔融指数为0.2~30kg/10min；所述橡胶油为闪点大于250℃的环烷油或石蜡油或二者以任意比例的混合物；所述交联剂为过氧化物交联剂，所述交联助剂为丙烯酸类助交联剂；所述其他加工助剂为抗氧剂和光稳定剂。实施例1~5中的热塑性动态硫化弹性体的配方如表2所示。表2：实施例1~5中的热塑性动态硫化弹性体的配方（单位：重量百分含量）表3：热塑性动态硫化弹性体中的部分组分的具体选择2、实施例1~5的均聚聚丙烯的熔点均大于165℃，熔融指数MI为3.0~30.0kg/10min。3、实施例1~5的线型SEBS中的苯乙烯所占的重量百分含量为25~33%。4、实施例1~5的PEO均为乙烯-辛烯共聚物，其中，所述辛烯在聚烯烃弹性体中所占的重量百分含量为20%~45%。5、橡胶油：实施例1为石蜡油，实施例2为石蜡油，实施例3为环烷油，实施例4为石蜡油与白油按照体积比为1：1的混合物，实施例5为石蜡油与环烷油按照体积比为1：1的混合物；实施例1~5的所述橡胶油的闪点均大于230℃，在40℃条件下的运动黏度在50到200mm2/s之间。6、成炭剂：实施例1为2,4,6-三（N-羟甲基氨基）-1,3，5-三嗪，实施例2为2,4,6-三（N-羟甲基-N-甲氧甲基氨基）-1,3,5-三嗪，实施例3为2,4,6-三（N,N-二羟甲基氨基）-1,3,5-三嗪，实施例4为2,4,6-三（N,N-二甲氧甲基氨基）-1,3,5-三嗪，实施例5为2,4,6-三（N-羟甲基氨基）-1,3，5-三嗪。7、抗氧剂A：实施例1为抗氧剂1010，实施例2为抗氧剂1098，实施例3为抗氧剂2246，实施例4为抗氧剂1010，实施例5为抗氧剂1098。8、抗氧剂B：实施例1为DLTDP，实施例2为DSTDP，实施例3为DMTDP，实施例4为DLTDP，实施例5为DSTDP。9、润滑剂：实施例1为硅酮，实施例2为硅油，实施例3为硅油与芥酸酰胺按照质量比为1：1的混合物，实施例4为硬脂酸盐，实施例5为硅油与PE蜡按照质量比为1：1的混合物。10、光稳定剂：实施例1为2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯，实施例2为双（2,266-四甲基-4-哌啶基）葵二酸酯，实施例3为聚-{[6-[(1,1,3,3,-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5,-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6,-四甲基哌啶基)-次氨基-六亚甲基-[4-(2,2,6,6,-四甲基派啶基)-次氨基]}，实施例4为双（2,266-四甲基-4-哌啶基）葵二酸酯，实施例5为2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯。实施例6~9：一种耐高温无卤阻燃热塑性弹性体电缆料制备方法：实施例6的原料与实施例1相同，实施例7的原料与实施例2相同，实施例8的原料与实施例3相同，实施例9的原料与实施例4相同。根据上述原料配方，先将组分苯乙烯类弹性体和橡胶油在高速混料机中高速搅拌8min至充分混合，再加入原料配方中的剩余其他组分，混合均匀得到混合物；再将该混匀物加入密炼机，密炼机温度185℃，密炼时间25min；然后，再将物料送入单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机的转速控制在为290转/分钟，挤出温度140℃到200℃，挤出造粒得到所述耐高温无卤阻燃热塑性弹性体电缆料。电缆料的性能参见表6。表4表5表6项目检测方法实施例6实施例7实施例8实施例9拉伸强度保持率%ASTMD573-25-23-19-17断裂伸长率保持率，%ASTMD573-20-21-17-18上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 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