用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电线电缆材料技术领域，特别涉及一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑 性弹性体材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着环境污染问题越来越突出，如今人们逐渐重视环保，电线电缆行业也不例外， 必然面临对环保的要求。电线电缆行业的环保主要就是线缆材料环保，目前生产电线电缆 大量使用橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯等高分子化工材料，在生产过程中产生大量有毒有害气 体。此外橡胶材料加工复杂，边角料不能回收容易造成二次污染。其中，PVC树脂的优点在于 具有成本优势，然而此材料加工成的线缆低温下易开裂、高温下易发粘、耐老化性能差且非 环保;交联聚乙烯材料加工成的线缆制品赋予了好的力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化 学品性能和电性能等综合性能，存在的问题是耐天候老化性能差、加工性能不足等；因此， 除了考虑材料的性能优点以外，还要积极开发环保型材料，生产环保型电线电缆。
[0003] 近年来热塑性弹性体取得了长足的发展，市场上推出了多种类型的热塑性弹性 体，但应用于电线电缆方面的热塑性弹性体材料依然存在着各种问题，聚苯醚的应用提供 了良好的阻燃和电绝缘性能，但聚苯醚由于粘度大、加工性能差、耐黄变不足等缺点，限制 了其在电线电缆行业的应用。专利公开号为CN102414274A中国专利申请公布了基于热塑性 弹性体并添加聚苯醚和阻燃剂的方法制备了一种电线电缆料，这种方法能够获得优越的阻 燃性能，但是对于制备更耐高温的阻燃材料却有很大限制；专利公开号为CN102414274A中 国专利申请公布制备无卤阻燃电线电缆料的方法，虽然也加入了聚苯醚提高阻燃效果，但 是由于加入了交联的乙丙橡胶在整个体系很难分散，尤其是挤出级电线电缆表面光滑度很 难达到要求。
【发明内容】
[0004] 基于【背景技术】中存在的问题，本发明提出了一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性 弹性体材料及其制备方法，由此所制备得到的热塑性弹性体材料耐高温，加工性好，具有良 好阻燃性能的同时，无卤，低毒，环保。
[0005] 本发明提出的一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其原料按重量份 包括:热塑性弹性体25-45份，无卤阻燃剂25-40份，聚苯醚15-30份，填充油8-15份，抗氧剂 0.1-0.5份，苯乙烯树脂2-5份；
[0006] 其中，所述热塑性弹性体是由氢化苯乙烯嵌段共聚物和热塑性硫化弹性体组成， 所述氢化苯乙烯嵌段共聚物为所述热塑性弹性体重量的60-80%，所述热塑性硫化弹性体 为热塑性弹性体重量的20-40% ;
[0007] 所述无卤阻燃剂是由主阻燃剂和副阻燃剂组成，其中，主阻燃剂是由有机磷酸盐/ 酯和三聚氰胺聚磷酸盐组成，副阻燃剂为聚磷酸酯。
[0008] 在【具体实施方式】中，热塑性弹性体的重量份可以为27、29、32、34、36、38、39、41、 43、44;无卤阻燃剂的重量份可以为26、27、28、29、32、34、36、37、38、39;聚苯醚的重量份可 以为16、17、18、19、21、23、25、27、28、29;填充油的重量份可以为8·7、9·3、9·8、10·1、11·5、 12.6、13.7、14.8;抗氧剂的重量份可以为0.12、0.15、0.17、0.22、0.23、0.25、0.28、0.32、 0.36、0.38、0.42、0.45、0.47;苯乙烯树脂的重量份可以为2.2、2.5、2.7、2.9、3.2、3.3、3.5、 3.7、3.9、4.2、4.5、4.7份。
[0009]优选地，所述氢化苯乙烯嵌段共聚物的聚苯乙烯端部嵌段与聚烯烃中部嵌段的重 量配比为0.72-1.38:1;优选地，所述氢化苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯 聚合物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯聚合物一种或者两种的组合。
[0010]优选地，所述热塑性硫化弹性体按重量百分比是由20-35%的聚烯烃树脂和65-80 %的烯烃橡胶经动态硫化生成;优选地，所述聚烯烃树脂为聚丙烯树脂或聚乙烯树脂，所 述烯烃橡胶为乙丙橡胶或乙烯-辛烯橡胶。
[0011] 优选地，所述无卤阻燃剂按重量百分比是由66-84%的主阻燃剂和16-34%的副阻 燃剂组成;所述有机磷酸盐/酯为所述主阻燃剂重量的45-65%，所述三聚氰胺聚磷酸盐为 所述主阻燃剂重量的35-55%。
[0012] 优选地，所述有机磷酸酯为壳聚糖改性磷酸酯，其制备方法包括:将三氯氧磷、季 戊四醇加入无水乙腈中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至50-60°C，搅拌0.5-lh，加入 无水三氯化铝后，继续升温至80-90°C，搅拌l_2h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到季戊四 醇螺环磷酸酯二酰氯;将所述季戊四醇螺环磷酸酯二酰氯加入甲磺酸中，再加入壳聚糖搅 拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至40_60°C，搅拌2-4h，洗涤，干燥，得到所述壳聚糖改性 磷酸酯；优选地，三氯氧磷、季戊四醇、三氯化铝、壳聚糖的重量配比为：4-6:1-3 :0.05-0.08:0.8-1.2；
[0013] 优选地，所述有机磷酸盐为季铵化壳聚糖改性磷酸酯，其制备方法包括:将所述壳 聚糖改性磷酸酯加入异丙醇中，搅拌条件下滴加氢氧化钠溶液，再滴加醚化剂CTA，加热至 30-50°C，搅拌2-4h，加酸调节至中性后，抽滤，洗涤，干燥，得到所述季铵化壳聚糖改性磷酸 酯;优选地，所述壳聚糖改性磷酸酯、CTA的重量配比为：1:1.5-3。
[0014] 优选地，所述聚磷酸酯为间苯二酚低聚磷酸酯，其制备方法包括:将D0P0加入二甲 苯中，在氮气保护的条件下，加热至80-100°C，搅拌下滴加溶有多聚甲醛的二甲苯溶液，在 l_3h内完成滴加，加热回流4-6h，过滤，洗涤，得到D0P0-CH20H，将所述D0P0-CH20H加入二氯 甲烷中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，加入三氯氧磷，升温至40-60°C，搅拌l_2h，蒸馏去 除溶剂后，洗涤，干燥，得到预聚体；向所述预聚体中加入间苯二酚，在氮气保护的条件下， 加热至40-60 °C，搅拌下加入无水三氯化铝，继续升温至80-90 °C，搅拌1 _3h，蒸馏去除溶剂 后，洗涤，干燥，得到所述间苯二酚低聚磷酸酯；优选地，D0P0、多聚甲醛、三氯氧磷、间苯二 酚的重量配比为1:0 · 1-0 · 2:0 · 5-0 · 8:0 · 4-0 · 6。
[0015] 优选地，所述聚苯醚的特性粘数为0.1-0.5dl/g;优选地，所述聚苯醚为聚(2，6_二 甲基-1，4-亚苯基)醚。
[0016] 优选地，所述填充油为石蜡油或环烷油;所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟 基苯基)丙酸]季戊四醇酯或三[2,4_二叔丁基苯基]亚磷酸酯;所述苯乙烯树脂为抗冲击聚 苯乙烯。
[0017]优选地，所述无卤阻燃热塑性弹性体材料中还包括抗紫外光剂、着色剂、润滑剂、 加工助剂的一种或者多种的组合；
[0018] 优选地，所述抗紫外光剂包括UV粉;所述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、PE蜡、二甲基硅油的一种或者多种的组合;所述着色剂为氧化炭 黑、氧化铁红、氧化铁黄、钛青兰、铬绿的一种或者多种的组合;所述加工助剂为碳酸钙、滑 石粉、硅藻土、云母粉、二氧化硅的一种或者多种的组合。
[0019] -种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料的制备方法，包括:将热塑性弹 性体、填充油、苯乙稀树脂、抗氧剂加入高混机中混合0.2-0.4h，得到母料;将所述母料和