本发明属于一种热塑性弹性体,进一步说是采用橡胶、树脂、增容剂、阻燃剂的复合体系制备的耐热、耐油、阻燃的高性能热塑性弹性体,尤其是高性能柔性电缆用热塑性弹性体。
背景技术:
近年来,随着新能源装备、城市轨道交通、高速铁路、船舶、机车、航空航天、军工、通讯等产业的迅速发展,对与之配套的高性能柔性电缆绝缘与护套用热塑性弹性体新材料的需求增长迅速。对这种新材料的要求是耐热、耐油且阻燃、环保(符合欧盟rohs环保指令)且具有很好的物理机械性能。
聚烯烃热塑性弹性体(热塑性硫化橡胶tpv)具有很好的电性能、力学性能、耐寒性、耐光、耐水、酸、碱、盐雾性,并且是无毒环保的材料,为提高耐油性、阻燃性和耐热性分别加入丁腈橡胶、阻燃剂和抗氧剂。但是由于三元乙丙橡胶和聚烯烃树脂与具有极性的丁腈橡胶、阻燃剂和抗氧剂的相容性很差,因此,上述材料如果简单共混,其物理机械性能及加工性能会变得很差,甚至无法使用。
技术实现要素:
本发明针对上述问题提供一种高性能柔性电缆用热塑性弹性体,是一种采用增容剂技术和动态硫化工艺制备的耐热、耐油、阻燃的高性能柔性电缆绝缘与护套用热塑性弹性体,具有很好的物理机械性能和优良的加工性能和优良的外观。
本发明的要点如下:本发明采用三元乙丙橡胶、聚烯烃树脂以及丁腈橡胶,氮磷无卤阻燃剂的复合体系:三元乙丙橡胶占总体组成重量百分比
本发明组成包括氮磷无卤阻燃剂,氮磷元素为n:
本发明组成包括mep/ctpb/cnb增容体系,占整体组成重量百分比
上述马来酸酐接枝的聚烯烃树脂与三元乙丙橡胶的混合物为马来酸酐接枝的均聚聚丙烯、马来酸酐接枝的乙烯与丙烯或丁烯或辛烯共聚物以及马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶(第三单体为乙叉降冰片烯,含量
mep/ctpb/cnb增容剂具有非极性的大分子链,又有极性官能团,能有效地降低体系组分之间的界面张力,达到增容目的。
本发明采用两种硫化剂:酚醛树脂占整体组成重量百分比
上述酚醛树脂可以是苯酚甲醛树脂、烷基苯酚甲醛树脂、叔丁基苯酚甲醛树脂、叔辛基苯酚甲醛树脂、溴甲基烷基苯酚甲醛树脂、溴甲基对叔丁基苯酚甲醛树脂或溴甲基对叔辛基苯酚甲醛树脂。
上述过氧化物可以是过氧化苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化苯甲酸)己烷、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、过氧化二异丙苯、1,4-双叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷。
本发明采用的其他助剂为抗氧剂1790和抗氧剂168.其目的是提高本发明热塑性弹性体的耐热老化性能。
本发明的有益效果在于:
1、本发明所制备的耐热、耐油、阻燃的高性能柔性电缆绝缘与护套用热塑性弹性体改变以往其物理机械性能差,加工性能差导致外观差的弊端。
2、本发明的制备可以采用塑料加工设备,成型周期短,不需再硫化,工序简单,对比传统橡胶复杂的工序,加工成本降低50%以上。
3、本发明弹性的热塑性使其边角余料可回收再重新加工,不降低性能,降低材料成本。
具体实施方式
表1为本发明实施例1、实施例2及对比例的组成及重量份或百分比,实施例1及实施例2mep/ctpb/cnb增容剂占整体组分重量份或百分比不同外,其它完全相同。对比例与实施例1、2相比,除不含mep/ctpb/cnb增容剂外,其它完全相同。
本发明采用的复合体系如下:三元乙丙橡胶的型号为mitsui4045,聚丙烯的型号为t30s,丁腈橡胶的型号为perbunann3801。
增容剂为三种组分配比重量比例mep/ctpb/cnb为10:5:6。其中mep为自制的马来酸酐接枝的均聚聚丙烯与三元乙丙橡胶的混合物mep01,ctpb的型号为butarezct,cnb的型号为sdj820。
本发明采用氮磷无卤阻燃剂的型号为melapur200-70。
两种硫化剂中酚醛树脂硫化剂采用叔丁基苯酚甲醛树脂的型号为hy-2401;有机过氧化物硫化剂采用过氧化二异丙苯的型号为pero302。
其他助剂中采用了抗氧剂1790和抗氧剂168。
实施例中上述各组分的重量份见表1。
表1
实施例与对比例物性比较见表2。由实施例与对比例的物性可以看出,未加增容剂的对比例的力学性能、耐热老化、阻燃性、耐油性及外观均较差。由实施例1和实施例2可以看出,随着增容剂的用量增加,上述各项性能及外观得到了显著提高。使本发明的热塑性弹性体具有很好的耐热、耐油、阻燃性和很好的物理机械性能及优良的外观,满足了高性能柔性电缆绝缘与护套的使用要求。
实施例与对比例物性比较如下:
表2
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。