一种耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种数据线、耳机线等消费类电子产品的绝缘和护套技术领域，尤其 涉及一种耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法，该耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体具 有良好的阻燃性能和耐黄变性能。
【背景技术】
[0002] 热塑性弹性体是一种具有橡胶和塑料特性的合成橡胶材料，由于尤其优异的柔软 性，舒适性，近年来应用越来越广泛。在电子类消费产品中，苯乙烯类热塑性弹性体线缆在 一些要求高端的数据线上占有一席之地。苯乙烯类热塑性弹性体本身也存在一些不足，比 如：白色或浅色的苯乙烯类热塑性弹性体易黄变，影响材料的外观;充油后的苯乙烯类热塑 性弹性体氧指数极低，属于易燃材料。在消费类电子产品和新能源汽车领域的线材均面临 热、光老化导致线材的黄变，同时对于高端的消费电子产品对环保和阻燃问题也有很高的 要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的之一在于针对上述问题，提供一种耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体， 该耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体具有良好的阻燃性能和耐黄变性能。
[0004] 本发明的目的之二在于提供上述耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体的制备方法。
[0005]为达到上述发明目的，本发明所提供一种耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体，以重量 份计，其原料配方由如下组分构成： 苯乙烯类热塑性弹性体 100份； 橡胶填充油 20-60份；
[0006] 聚烯烃弹性体 5-20份; 耐黄变剂 0. 01-5份； 磷氮阻燃剂 20-60份; 阻燃硅母粒 5-15份;
[0007]润滑剂 .1.0-1.8 份； 防老化剂 0. n-o. 6份； 其它助剂 1-8份。
[0008] 在本发明的一个优选实施例中，所述的苯乙烯类热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯-丁 烯-苯乙烯三嵌段共聚物，苯乙烯质量含量为10-45%。
[0009] 在本发明的一个优选实施例中，所述的聚烯烃弹性体包括乙烯与乙酸乙烯酯共聚 物、乙烯与丙烯酸酯共聚物、乙烯与己烯共聚物、乙烯与辛烯共聚物中的一种或两种以上的 混合。
[0010] 在本发明的一个优选实施例中，所述的橡胶填充油为工业白油或环烷基油。
[0011] 在本发明的一个优选实施例中，所述的聚稀经弹性体选自TAFMER树脂或Exact树 月旨，如聚烯烃树脂为TAFMER系列中的DF840树脂;Exact系列中的8201树脂。TAFMER树脂为日 本三井化学公司生产的树脂，Exact树脂为埃克森美孚公司提供，均可以从市场购得。
[0012] 在本发明的一个优选实施例中，所述耐黄变剂为二苯甲酮类紫外光吸收剂、2-(2 羟基-3 '，5 二特丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2，2-硫代双(4-叔辛基苯酚)正丁胺镍盐 等以下物质的一种或者任意两种以上的混合物。
[0013] 本发明选用阻燃硅母粒和磷氮阻燃剂复配使用。本发明阻燃体系中，阻燃硅母粒 既能与苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃树脂聚合，又具有互渗性，而且能促进碳层的生成， 进而阻止火焰的蔓延。磷氮阻燃剂因为在氮组分的存在中促进了磷的碳化作用，因此具有 磷氮协效阻燃作用，兼具有气相阻燃剂和凝聚相阻燃机制，且不含卤素，也不采用氧化锑为 协效剂，将磷氮阻燃剂和硅母粒阻燃剂加入到聚合物中使用时，材料表面能够生成一层均 匀的碳质泡沫层，能起到隔热、隔氧的作用，并防止产生熔滴现象，具有极好的阻燃性。
[0014] 在本发明的一个优选实施例中，所述的磷氮阻燃剂为次磷酸盐或三聚氰胺氰尿酸 盐。所述次磷酸盐包括次磷酸铝或次磷酸镁等。另外，三聚氰胺氰尿酸盐作为一种氮系阻燃 剂，以气相阻燃机理为主。
[0015] 在本发明的一个优选实施例中，所述阻燃硅母粒中的硅聚合物的浓度为30-50%， 所述硅聚合物为线性或支化的聚硅氧烷。
[0016] 在本发明的一个优选实施例中，所述的润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、乙撑双油酸 酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡中的一种或者任意两种以上的混合物。润滑剂的作用 是使该材料易于加工，不会在机筒中粘连。
[0017] 在本发明的一个优选实施例中，所述的防老化剂为β(3 ' 5 二叔丁基-4 羟基苯 基)丙酸十八酯、四[3-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇、亚磷酸三(2,4_二叔丁 基苯酯基）、硫代二丙酸二月桂酯、1，2-[β-(3,5-二叔丁基-4羟基)苯基]丙酰肼、Ν，Ν'_二乙 酰基己二酰基二酰肼中的一种或者任意两种以上的混合物。防老化剂的作用是延长该材料 的老化寿命。
[0018] 在本发明的一个优选实施例中，所述其它助剂为填料、着色剂、抗氧剂中的一种或 任意两种的混合。
[0019] 在本发明的一个优选实施例中，所述填料为石油树脂、高苯乙烯树脂、古马腾树 月旨、碳酸钙中的一种或两种以上的混合。
[0020] 在本发明的一个优选实施例中，所述着色剂为钛白粉、锌钡白、氧化锌、色粉中的 一种或任意两种以上的混合。
[0021 ]在本发明的一个优选实施例中，所述抗氧剂选自（β(3 ' 5 二叔丁基-4 羟基苯 基)丙酸十八酯、四[3-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇、亚磷酸三(2,4_二叔丁 基苯酯基）、硫代二丙酸二月桂酯中的一个或任意两种以上的混合。
[0022]作为本发明第二方面的耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体的制备方法，其包括以下步 骤：
[0023] 1)按配方称取各原料；
[0024] 2)将苯乙烯类热塑性弹性在50°C条件下与橡胶填充油充分混合得到充油好的苯 乙烯热塑性弹性体；
[0025] 3)将充油好的苯乙烯热塑性弹性体与其他原料在卧式搅拌机中混合30-60分钟得 到混合的物料；
[0026] 4)将混合的物料在双螺杆挤出机中挤出的料进行拉条、冷却、切粒，然后倒入注塑 成型机中注塑成型，放置稳定。
[0027] 在本发明的一个优选实施例中，所述步骤4)中，所述挤出机各段温度自加料口开 始，依次为 150 ~160°C、175 ~190°C、190 ~200°C、200 ~210°C、210 ~220°C、200 ~210°C，机 头温度210~215°C，主机转速为300-600r/min。
[0028] 与现有的技术相比，本发明具有如下优点：
[0029] (1)本发明采用耐黄变紫外光吸收剂，辅以亚磷酸酯类抗氧剂、酚类抗氧剂等组成 的抗氧剂，同时兼顾材料的耐热黄变和耐光黄变的要求，CIELAB色差小于1，抗UV 4级以上；
[0030] (2)本发明的阻燃体系通过复配使用磷氮阻燃剂和阻燃硅母粒，苯乙烯类热塑性 弹性体材料在达到UL94V-0等级的同时具有比较优异的力学性能和阻燃性能，阻燃达到V0 级；
[0031] (3)本发明的阻燃材料对环境友好，燃烧时低烟无熔滴，不会释放有毒气体，生产 过程安全可靠。
【具体实施方式】
[0032] 下面以实施例对本发明方法作进一步具体详细的说明。
[0033]实施例1至实施例5的配方见表1
[0034]
[0035]
[0036J 实施例1
[0037] 按照表1中实施例1中的耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体的成分及重量比例称取各 原材料;其中苯乙烯类热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物，苯乙烯含 量为30% ;阻燃硅母粒中的硅聚合物的浓度为40% ;润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺;聚烯烃树脂 为DF840;耐黄变剂为二苯甲酮类紫外光吸收剂;填料为石油树脂与碳酸钙的复配，两者之 间的质量比为3:2;抗氧剂为四[3-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇、亚磷酸三 (2,4_二叔丁基苯酯基）、硫代二丙酸二月桂酯的复配，三者之前的质量比为1:2:1;着色剂 为色粉。
[0038] 该实施例的耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体的制备方法的步骤如下：
[0039] 1)将苯乙烯类热塑性弹性在50 °C条件下与橡胶填充油充分混合；
[0040] 2)将充油好的苯乙烯热塑性弹性体与其他原料在卧式搅拌机中混合30-60分钟；
[0041] 3)将混合的物料在双螺杆挤出机中挤出的料进行拉条、冷却、切粒，然后倒入注塑 成型机中注塑成型，放置稳定，测试该材料的机械性能和阻燃性能。挤出机各段温度自加料 口开始，依次为 150 ~160°C、175 ~190°C、190 ~200°C、200 ~210°C、210 ~220°C、200 ~210 °C，机头温度210~215°C，主机转速为400r/min。
[0042] 实施例2
[0043] 按照表1中实施例2中的耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体的成分及重量比例称取各 原材料;其中苯乙烯类热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物，苯乙烯含 量为40% ;阻燃硅母粒中的硅聚合物的浓度为45% ;润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺，聚烯烃树脂 为DF840;耐黄变剂为二苯甲酮类紫外光吸收剂和2-(2 '-羟基-3 '，5 '-二特丁基苯基)-5-氯 苯并三唑紫外光吸收剂复配，两者之间的质量比为1:1;填料为石油树脂、高苯乙烯树脂、碳 酸钙的复配，三者的质量比2:1:1;抗氧剂为亚磷酸三(2,4_二叔丁基苯酯基）、硫代二丙酸 二月桂酯两者的复配，二者的质量比为2:1;着色剂为色粉。
[0044] 该实施例的耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体的制备方法的步骤如下：
[0045] 1)将苯乙烯类热塑性弹性在50°C条件下与橡胶填充油充分混合；
[0046] 2)将充油好的苯乙烯热塑性弹性体与其他原料在卧式搅拌机中混合30-60分钟；
[0047] 3)将混合的物料在双螺杆挤出机中挤出的料进行拉条、冷却、切粒，然后倒入注塑 成型机中注塑成型，放置稳定，测试该材料的机械性能和阻燃性能。挤出机各段温度自加料 口开始，依次为 150 ~160°C、175 ~190°C、190 ~200°C、200 ~210°C、210 ~220°C、200 ~210 °C，机头温度210~215°C，主机转速为300r/min。
[0048] 实施例3
[0049] 按照表1中实施例3中耐黄变无卤阻燃热塑性弹性体的成分及重量比例称取各原 材料;其中苯乙烯类热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物，苯乙烯含量 为40% ;阻燃硅母粒中的硅聚合物的浓度为45% ;润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺;聚烯烃树脂为 8210;耐黄变剂为2-( 2 羟基-3 '，5 二特丁基苯基)-5-氯苯并三唑紫外光吸收剂，填料为 石油树脂、古马腾树脂、碳酸钙三者的复配，三者的质量比2:1:1;抗氧剂为β(3'5'_