耐温125℃阻燃耐油热塑性弹性体电线电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电线电缆成型材料制备技术领域，具体涉及一种耐温125°C阻燃耐油 热塑性弹性体电线电缆料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 现在市场对于电线电缆的需求日益增加，同时对于它的性能要求也越来越严苛， 这加速许多企业、学校和科研机构对于电线电缆材料的技术研发进程。以前的电线电缆材 料主要是PVC和XLPE这两种，但是随着人们和社会对于环保的日益关注，使得PVC这一传 统原料的使用遭到了很大的限制。而XLPE这一材料对于许多工厂来说，它增加了交联这一 工序，使得成产成本大幅度增加。但是作为"黄金橡胶"的热塑性弹性体由于它环保、无毒、 可回收，近年来得到了大量地应用。
[0003] 热塑性弹性体大致包括聚苯乙烯类弹性体、聚烯烃类弹性体、动态硫化橡胶类弹 性体、聚氨酯类弹性体、聚酯类弹性体。聚苯乙烯类弹性体手感柔和，成本低下，但是其耐温 性差（一般<90°C)，不耐油；聚烯烃类弹性体耐弯曲疲劳性性优异，易加工，但同样它不耐 油；动态硫化类弹性体耐油、耐温性比前两者要好，但还是不能满足现在的市场需求；聚氨 酯类弹性体具有优良的耐油、耐磨性，但是它耐温性差、不耐水；聚酯类弹性体具有优异的 耐油性，耐温可达ll〇°C，但是它硬度较大、加工温度范围窄。
[0004] 现在对于耐温、阻燃、耐油性电线电缆料，市场上已有较多相应的专利技 术公开，例如，CN101445630A(高强度特柔软耐油橡皮弹性体的电缆料及其制备）、 CN103113635A(-种耐油用电力电缆料及其制备方法）和CN103571067A(-种高强度耐油 乙丙橡胶电缆料）等等。上述专利技术中电线电缆料都是热固性即交联型的电缆材料，由 于必须经过辐照交联或硅烷交联才可使用，这无疑会增加生产成本。而且上述中的电缆料 耐温阻燃性都没有进行改性加强，应用也会有所限制。又如CN104629183A(耐油耐高温阻 燃性热塑性弹性体电缆料及其制备方法）中，配方比例为热塑性弹性体20 - 35份，耐油改 性剂5 - 15份，聚丙烯5 - 10份，相容剂1 - 5份，填充油2 - 6份，阻燃剂15 - 25份，润滑剂 0. 2 - 0. 6份，抗氧剂0. 4 - 0. 8份。由于其中阻燃剂和耐油改性剂中使用了含有卤素的物 质，使得电缆料含卤，燃烧后有毒、不环保，严重危害人体健康。
[0005] 现在的出口美标电源线、充电粧电线电缆对于材料的耐油、耐高温变形和阻燃都 提出来更高的要求，但是目前的电线电缆料还不能全部满足这些要求，所以对目前的基材 进行改性研究势在必行。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有耐温125°C的高耐温、耐油 和阻燃优异性能且能够满足UL62对于材料性能要求的电线电缆料及其制备方法；本发明 所得材料在高温125°C下变形率为18 - 23% ;在60°C浸泡于IRM903#油中168h后，材料力 学性能变化率在15-20%之间；阻燃性能优异，达到1.6mmULV0级，完成满足了UL62对TPE材料的严苛要求。
[0007] 本发明采用SEBS和TPV作为主要基材，加入耐温性优良的填料，并同时加入耐油 改性剂，在相容剂的帮助下，解决填料与基材相容性差的问题，克服了填料的加入导致材料 机械性能降低的问题；在此基础上，选用合理、优良的阻燃剂，从而可以制备出耐高温、耐油 的阻燃电线电缆料。
[0008] 本发明目的是要制备具有耐油性的电线电缆材料，而热塑性弹性体耐油性差，本 发明通过加入相应的极性材料来增加复合物的极性解决耐油性差的问题。但耐油改性剂 属于极性物质，而主基材热塑性弹性体为非极性物质，由于极性差异，这两者混合很难结合 好，发明人发现通过加入相容剂如马来酸酐接枝物可以增加两者的界面结合力，进而解决 该问题。
[0009] 对于热塑性弹性体来说，其耐热温度一般只有80_90°C，想要获得耐温125°C的复 合物；发明人发现加入相应的填料可以增加材料的耐热性，但填料种类繁多，并非所有填料 都能实现该目的，发明人发现云母和陶土热分解温度高，同时与本发明其他原料融合性好， 对材料有相应的增强作用；当然填料的加入难免影响材料的力学性能，发明人通过相容剂 等原料的选择，并选用云母或陶土作为填料有效解决了该问题。
[0010] 为实现本发明目的，本发明所提供的技术方案是：
[0011] 耐温125°C阻燃耐油热塑性弹性体电线电缆料，以质量百分比计，其原料组成为：
[0012] 热塑性弹性体 25-40% 软化增塑剂 5-10% 聚丙烯树脂 5-15% 耐油改性剂 6-12% 相容剂 2-5% 填料 10-15% 阻燃剂 20-30% 抗氧剂 光稳定剂 0,1-1% 润滑剂 0. 1~3%
[0013] 所述的热塑性弹性体为占质量百分比为20-40%的高分子量SEBS和占质量百分 比为60-80%的酚醛树脂硫化TPV的混合物；
[0014] 所述的耐油改性剂为丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶和聚氨酯弹性体中的至少一种；
[0015] 所述的相容剂为EPDM接枝马来酸酐、Ρ0Ε接枝马来酸酐和PS接枝甲基丙烯酸缩 水甘油酯中的至少一种。
[0016] 所述的填料为云母和陶土中的至少一种。
[0017] 为进一步实现本发明目的，优选地，所述的软化增塑剂为饱和直链环烷烃油和白 矿油中的至少一种。
[0018] 优选地，所述的聚丙烯树脂为嵌段共聚聚丙烯和均聚聚丙烯中的至少一种。
[0019] 优选地，所述阻燃剂为有机次膦酸盐、次磷酸盐和磷氮系阻燃剂中的至少一种。
[0020] 优选地，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类或含硫酯类中的至少一种。
[0021] 优选地，所述光稳定剂为羟基二苯甲酮类光稳定剂、羟基苯并三唑类光稳定剂、受 阻胺类稳定剂以及复合型高效光稳定剂中的至少一种；
[0022] 优选地，所述润滑剂为聚硅氧烷类、硬脂酸复合酯类和饱和烃类中的至少一种。
[0023] 所述耐温125°C的阻燃耐油热塑性弹性体电线电缆料的制备方法，包括以下步 骤：
[0024] (1)先用热塑性弹性体充分吸收软化增塑剂，然后将吸收好软化增塑剂的热塑性 弹性体和聚丙烯树脂、耐油改性剂、相容剂、填料、阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂及其润滑剂组 分按比例充分混匀，获得混合物；
[0025] (2)将所述混合物加入长径比为40 :1~48 :1、挤出温度为170~200 °C、转速为 300~450rpm的强剪切双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干 燥工序后得到一种耐温125°C的阻燃耐油热塑性弹性体电线电缆料制品。
[0026] 相对于现有技术，本发明的有益效果为：
[0027] 1)本发明实施例所得热塑性弹性体电线电缆料125°C热变形都小于21%，拉伸 强度都高于11. 8Mpa，阻燃性能都在V0级，具有高耐温、耐油、阻燃性优良、无卤、机械性能 极佳以及极易挤出加工成型等优点；具体而言，本发明所得材料在高温125°C下变形率为 18 - 23% ;在60°C浸泡于IRM903#油中168h后，材料力学性能变化率在15 - 20%之间；阻 燃性能优异，达到1. 6mmULV0级，完成满足了UL62对TPE材料的严苛要求
[0028] 2)本发明采用SEBS和TPV作为主要基材，加入耐温性优良的填料，并同时加入耐 油改性剂，在相容剂的帮助下，解决其与基材相容性差的问题，在此基础上，选用合理、优良 的阻燃剂，从而可以制备出耐高温、耐油的阻燃电线电缆料。
[0029] 3) -般热塑性弹性体耐油性差，要制备具有耐油性的电线电缆材料，改善热塑性 弹性体耐油性是一个难题，本发明选用热塑性弹性体为非极性物质，加入极性材料来增加 复合物的极性获得耐油性，但极性差异，两者混合很难结合好，本发明采用马来酸酐接枝物 来增加两者的界面结合力有效解决该问题。
[0030] 4)对于一般热塑性弹性体来说，耐热温度只有80-90°C，本发明加入相应的填料 来增加材料的耐热性，云母和陶土热分解温度高，价格便宜，同时对材料有相应的增强作 用，但是填料的加入容易影响材料的力学等方面的性能，本发明通过热塑性弹性体的选用， 通过耐油改性剂以及相容剂等配合，有效解决了该问题，获得耐温125°C的复合物。
[0031] 5)本发明电线电缆材料的制备方法工艺操作简单，并且加工温度可以控制在 180 - 200