耐高温辐照无卤阻燃汽车线料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种阻燃复合物及其制备方法，尤其涉及一种耐高温辐照无卤阻燃汽 车线料及其制备方法，属于高分子复合材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 众所周知，汽车线束材料需要有阻燃性、耐磨性、耐油性等性能要求。而根据不同 的环境和使用位置，汽车电缆又可分为80°C，105°C，125°C和150°C各种温度等级，其中耐高 温125°C以上的材料因其既要满足耐高温特点，又要同时具备耐磨、阻燃等特性，目前市场 上均采用低烟低卤材料。而低烟低卤产品中所采用的阻燃剂多为溴类阻燃剂，其燃烧将产 生大量的烟雾以及刺激性气体，对环境造成莫大的伤害。随着环保观念的深入人心，上述汽 车电缆材料已不能满足当前社会发展的需要，因此如何提供一种既低烟无卤满足环保要求 又同时能够满足汽车耐高温电缆所需要特性的材料，成为当前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003] 为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种耐高温辐照无卤阻燃汽 车线料及其制备方法，该制备方法能够高速挤出，且制备所得的汽车线料环保无卤，能够满 足汽车线料的要求，且各项性能优异。
[0004] 本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] -种耐高温辐照无卤阻燃汽车线料，由下述按重量份计的各组分组成： 高密度聚乙烯 40~60份； 线性低密度聚乙烯 10~20份； 热塑性聚氨酯弹性体 5~20份； 烯烃嵌段共聚物 10-20份； 乙烯-丙烯酸丁酯共聚物 5~20份；
[0006] 阻燃剂 40~80份； 功能性填充剂 5~15份:； 抗氧剂 2~5份； 润滑剂 1~2份; 交联敏化剂 2-4份;：
[0007] 其中：
[0008] 所述高密度聚乙烯的熔融指数为0.3~l.Og/min;
[0009] 所述线性低密度聚乙稀的恪融指数为10~20g/min;
[0010] 所述热塑性聚氨酯弹性体的邵氏A硬度为80~90;
[0011] 所述稀经嵌段共聚物的恪融指数为1.5~5. Og/min;
[0012] 所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔融指数为3~8g/min;
[0013] 所述阻燃剂由膨胀阻燃剂、氢氧化镁和硼酸锌按照重量比为1:0.3~1.5:0.1~ 0.8混合形成；
[0014] 所述交联敏化剂为多官能团的丙烯酸酯。
[0015] 本发明进一步的技术方案是：
[0016] 所述功能性填充剂为纳米二氧化娃和改性纳米高岭土中的至少一种，且该功能性 填充剂的粒径为100~500nm;其中所述改性纳米高岭土为采用硅烷偶联剂进行表面改性的 纳米高岭土，且所述硅烷偶联剂的用量为纳米高岭土用量的1~2%。
[0017] 所述功能性填充剂为纳米二氧化娃和改性纳米高岭土按照重量比为1: 1~2混合 形成。
[0018] 所述多官能团的丙烯酸酯为三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC)和三甲基丙烯酸三羟甲 基丙酯(TMPTMA)中的一种。
[0019] 所述抗氧剂由必需抗氧剂和非必需抗氧剂组成，其中所述必需抗氧剂为抗氧剂 300、抗氧剂1024和抗氧剂1035形成的混合物，非必需抗氧剂为抗氧剂DLTP和抗氧剂1010中 的至少一种。
[0020] 所述必需抗氧剂和非必需抗氧剂的重量比为2.8~9: 3,且必需抗氧剂中抗氧剂 300、抗氧剂1024和抗氧剂1035的重量比为0.8~1:1~1.5:0.8~1.2。
[0021] 所述润滑剂为接枝蜡与选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡及硅酮母粒中的至少两种的 组合，且接枝蜡占润滑剂的重量比例不低于50%。
[0022] 所述接枝蜡为马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
[0023] 本发明还公开了一种上述的耐高温辐照无卤阻燃汽车线料的制备方法，包括下述 步骤：
[0024] (1)按配方用量将高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、乙烯_ 丙烯酸丁酯共聚物、阻燃剂、功能性填充剂、抗氧剂、润滑剂和交联敏化剂加入高速搅拌机 中，并采用500~800rpm的转速将上述原料搅拌混合均匀得到混合原料；
[0025] (2)将步骤(1)中所得混合原料转入密炼机中进行密炼得到密炼混合物;其中密炼 的温度为165~175°C;
[0026] (3)将步骤(2)中所得密炼混合物依次经双螺杆混炼和单螺杆挤出造粒，得到耐高 温辐照无卤阻燃汽车线料;其中螺杆温度为140~160°C，熔融段温度为170~190°C，模头温 度为195~205°C;其中双螺杆的长径比为1:40~50,且单螺杆的模头采用40~80/120~ 150/60~80目的三层式复合过滤网。
[0027] 本发明还公开了一种上述耐高温辐照无卤阻燃汽车线料制备形成的汽车电缆。
[0028] 本发明的有益技术效果是:本发明所述耐高温辐照无卤阻燃汽车线料采用具有不 同熔融指数的高密度聚乙烯、线性低密度乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、烯烃嵌段共聚物和乙 烯-丙烯酸丁酯共聚物为树脂基体，在上述树脂基体中添加由膨胀阻燃剂、氢氧化镁和硼酸 锌复合形成的无卤阻燃剂，并结合功能性填充剂、抗氧剂、润滑剂和交联敏化剂，所得的汽 车线料既能满足所需的柔软度、耐磨性，又能保证产品热过载性能，此外该线材阻燃性能优 良，低烟无卤，符合环保要求，且该产品的制备方法工艺简单、操作容易、成本低，适于推广 使用。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合具体实施例1~5和对比实施例1对本发明进行详细说明，且下述具体实 施例中所采用的原料均为市面所售产品，未提及的操作方法及所使用的设备均为本领域常 规操作方法和常规设备，为本领域技术人员能够获知的内容。
[0030] 下述具体实施例中所采用的改性纳米高岭土为采用硅烷偶联剂进行表面硅烷化 改性的纳米高岭土，硅烷偶联剂采用本领域常规硅烷偶联剂，且硅烷偶联剂的用量为纳米 高岭土用量的质量百分比的1~2%;接枝蜡为马来酸酐接枝聚乙烯蜡。
[0031 ] 具体实施例1
[0032]本实施例提供一种耐高温辐照无卤阻燃汽车线料A，其原料配方参见表1，其中： [0033]高密度聚乙稀的恪融指数为0.3g/min;线性低密度聚乙稀的恪融指数为20g/min; 热塑性聚氨酯弹性体的邵氏A硬度为90;烯烃嵌段共聚物的熔融指数为5. Og/min;乙烯-丙 烯酸丁酯共聚物的熔融指数为5g/min;阻燃剂由膨胀阻燃剂、氢氧化镁和硼酸锌按照重量 比为1:1.4 : 0.8混合形成；功能性填充剂改性纳米高岭土，且该改性纳米高岭土粒径为 200nm;抗氧剂由抗氧剂300、抗氧剂1024、抗氧剂1035和抗氧剂DLTP按照重量比为1.0:1.5: 1.0: 1.5;润滑剂为接枝蜡和氧化聚乙烯蜡混合形成，且接枝蜡占润滑剂的重量比例为 80% ;交联敏化剂为TMPTMA。
[0034]上述耐高温辐照无卤阻燃汽车线料A的制备方法如下所述：
[0035] (1)按配方用量将高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、乙烯_ 丙烯酸丁酯共聚物、阻燃剂、功能性填充剂、抗氧剂、润滑剂和交联敏化剂加入高速搅拌机 中，并采用500~800rpm的转速将上述原料搅拌混合均匀得到混合原料；
[0036] (2)将（1)中所得混合原料转入密炼机中进行密炼得到密炼混合物;其中密炼的温 度为165~175°C;
[0037] (3)将步骤(2)中所得密炼混合物依次经双螺杆混炼和单螺杆挤出造粒，得到耐高 温辐照无卤阻燃汽车线料;其中螺杆温度为140~160°C，熔融段温度为170~190°C，模头温 度为195~205°C;其中双螺杆的长径比为1:40~50,且单螺杆的模
[0038] 头采用40~80/120~150/60~80目的三层式复合过滤网。
[0039] 具体实施例2
[0040]本实施例提供一种耐高温辐照无卤阻燃汽车线料B，其原料配方参见表1，其中： [0041]高密度聚乙稀的恪融指数为0.5g/min;线性低密度聚乙稀的恪融指数为15g/min; 热塑性聚氨酯弹性体的邵氏A硬度为88;烯烃嵌段共聚物的熔融指数为3.5g/min;乙烯-丙 烯酸丁酯共聚物的熔融指数为5g/min;阻燃剂由膨胀阻燃剂、氢氧化镁和硼酸锌按照重量 比为1:0.8:0.5混合形成;功能性填充剂为纳米二氧化娃和改性纳米高岭土按重量比为1:2 混合形成，且纳米二氧化娃粒径为200nm，改性纳米高岭土粒径为500nm;抗氧剂由抗氧剂 300、抗氧剂1024、抗氧剂1035和抗氧剂1010按照重量比为1.0:1.0:1.2:1.2;润滑剂为接枝 蜡和聚乙烯蜡混合形成，且接枝蜡占润滑剂的重量比例为60%;交联敏化剂为TAIC