专利名称：一种低烟无卤阻燃模缩套及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明属于材料领域，涉及一种以聚烯烃为基体树脂的阻燃模缩套，特别涉及一种低烟无卤阻燃模缩套及其制备方法与应用。
背景技术：
在航空、航天和航海装备的设计与装配中，内载电子系统的电子设备越来越多，越来越复杂，各个电子设备单元之间连接往往需要大量的电线电缆。在电器装配过程中，电缆终端连接处、电缆开口和电缆分叉连接处需要大量进行消除应力、密封和机械保护等处理， 早期采用缠绕带进行缠绕处理，但存在操作麻烦、效率低、易松脱、不美观和可靠性低等缺点。模缩套的出现可以较好的解决上述问题，模缩套是一种较特殊的高性能特种热缩材料， 通过加热可以完全紧密的收缩到电缆终端连接处、电缆开口和电缆分叉连接处。由于可以根据线束实际状况通过模具精确设计产品形状，收缩后的模缩套形状规则、美观，可提供良好的应力消除、密封和机械保护，满足复杂电器装配的使用要求。模缩套由树脂、橡胶、阻燃剂、添加剂、加工助剂等复配，并经混炼造粒、模压成型、 辐照交联改性、扩张定型而制成，早期的模缩套用阻燃剂多为含卤体系，但热缩产品低烟无卤、低害环保已经成为发展趋势。目前国内外市售的无卤阻燃型模缩套产品并不多见，配方中无卤阻燃剂多为磷-氮膨胀型阻燃剂(IFR)和无机类金属氢氧化物，或阻燃效果有限，或性价比不高，或发烟量大，各有优劣。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种低烟无卤阻燃模缩套。本发明的另一目的在于提供所述的低烟无卤阻燃模缩套的制备方法。本发明的再一目的在于提供所述的低烟无卤阻燃模缩套的应用。本发明的目的通过下述技术方案实现一种低烟无卤阻燃模缩套，包含以下按质量份计的成分聚烯烃树脂85 100份马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物8 15份红磷粉3 20份可膨胀石墨4 30份氢氧化镁10 90份抗氧化剂0.5—2.5 份润滑剂1 3份交联助剂1 2.5份黑色母粒5 8份。所述的聚烯烃树脂优选为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)、 线性低密度聚乙烯(LLDPE)、三元乙丙橡胶(EPDM)中的至少一种；所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物优选为乙酸乙烯酯的质量含量为14 观％、熔体指数为3. 5 4. 5g/10min(ASTM D1238)的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；所述的低密度聚乙烯优选为熔体指数为2g/10min(ASTM D1238)，密度为0. 9192g/ cm3(ASTM D792)的低密度聚乙烯；所述的线性低密度聚乙烯优选为熔体指数为2g/10min，密度为0.918g/cm3的线性低密度聚乙烯；所述的三元乙丙橡胶优选为乙烯质量含量为50 65%，门尼粘度ML(l+4) (125°C )为38 52MU的三元乙丙橡胶；所述的马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA-g-MAH)优选为马来酸酐共聚改性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，接枝率为质量百分含量1. 0 1. 2%，熔体指数为 1. 1 2. 0g/10min(ASTM D1238)；所述的红磷粉的用量优选为10 18质量份；所述的可膨胀石墨的用量优选为10 20质量份；所述的可膨胀石墨优选为平均粒径为200 400目、膨胀倍率为150 200ml/g、 碳含量为质量百分比90 99. 9%的可膨胀石墨；更优选为400目、膨胀倍率为150ml/g、碳含量为质量百分比90 99. 9%的可膨胀石墨；所述的氢氧化镁的用量优选为40 50质量份；所述的氢氧化镁优选为MgO含量大于质量百分比67%，平均粒径小于200nm，比表面积为4. 0 6. 0m2/g的氢氧化镁；所述的抗氧化剂优选为受阻酚主抗氧剂和硫醚高效辅助抗氧剂按质量比1 1 4配比而得；所述的受阻酚主抗氧剂优选四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)或β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯(抗氧剂1076) 中的一种或两种；所述的硫醚高效辅助抗氧剂优选为硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)或硫代二丙酸二 (十八)酯(DSTP)中的一种或两种；
所述的润滑剂优选为硬脂酸锌(&1乂)、硬脂酸镁(MgSt)或硬脂酸正丁酯(BS)中的至少一种；所述的交联助剂优选为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇四丙烯酸酯 (PETEA)或三烯丙基异氰酸酯(TAIC)中的至少一种；所述的黑色母粒优选为BLACK II (广州远华色母厂有限公司)的黑色母粒；所述的低烟无卤阻燃模缩套的制备方法，包括下述步骤(1)将85 100质量份聚烯烃树脂、8 15质量份马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5 8质量份的黑色母粒、3 20质量份红磷粉、10 90质量份氢氧化镁、4 30质量份可膨胀石墨、0. 5 2. 5质量份抗氧化剂、1 3质量份润滑剂和1 2. 5 质量份交联助剂通过搅拌混勻，搅拌过程中物料温度控制在80°C之内，得到混合物；(2)将混合物用双螺杆挤出机于100 160°C挤出、拉丝、风冷、切粒；(3)将上述切粒后的粒料压注成模缩套；(4)将步骤(3)得到的模缩套进行辐照，辐照剂量为8 12Mrad ；(5)再将辐照交联后的模缩套于140 160°C扩张拉伸、冷却定型，得到低烟无卤阻燃模缩套。步骤(1)中所述的物料温度优选控制在70 80°C ；步骤(1)中所述的搅拌优选通过高速搅拌机进行；步骤(1)中所述的搅拌的时间优选为4 Smin ；步骤中的辐照优选通过电子加速器辐照进行辐照；步骤(5)中所述的扩张拉伸的温度优选为150°C ；步骤(5)中所述的扩张拉伸的倍数优选为2 3倍；所述的低烟无卤阻燃模缩套可广泛应用于地铁、高层建筑、公共设施等环保要求严格的领域。本发明与现有技术相比，具有如下有益效果(1)本发明所提供的低烟无卤阻燃模缩套具有如下优点阻燃性能优异，发烟量小，同时保持了良好的力学性能、电绝缘性能、耐热性能与加工性能，可广泛应用于地铁、高层建筑、公共设施等环保要求严格的领域。(2)本发明所提供的低烟无卤阻燃模缩套的制备方法简易，原料易得，对设备要求不高，成本低，适用于工业化生产。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占质量，熔体指数为4. 5g/10min,法国阿托芬纳公司，牌号为EVAtane 2803) 80kg,线性低密度聚乙烯 (LLDPE，沙特基础工业公司，牌号218-W) 20kg，马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(接枝率为1.2%，熔体指数为1. lg/lOmin，上海久聚高分子材料有限公司，牌号为 JCP-851) 10kg，红磷粉IOkg (清远一丞阻燃材料有限公司)，可膨胀石墨(平均粒径为400 目，膨胀倍率为150ml/g，青岛市天和石墨有限公司)20kg，氢氧化镁(白色粉体，无机械杂质，MgO含量> 67%质量，平均粒径小于200nm，美国雅宝公司，牌号为H5) 50kg, 0. 5kg抗氧剂1010，硫代二丙酸二(十八)酯(DSTP) ^cg,硬脂酸锌(ZnSt) 3kg，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA) 2. 5kg和黑色母粒(BLACKII，广州远华色母厂有限公司)8kg，加入高速搅拌机 (型号SHR-10A，张家港亿利机械有限公司，搅拌速度为800RPM，以下实施例同)中，高速搅拌5分钟，物料温度控制在70°C范围内；然后将上述混合物用双螺杆挤出机(剖分式同向平行双螺杆混炼挤出机，型号PSHJ-35-40L/D，江苏江阴市新达塑机有限公司，以下实施例同)在100 160°C温度下挤出、拉丝、风冷、切粒。再将上述切粒后的粒料在特制模具中压注成模缩套，然后用电子加速器辐照(型号ELV-8，俄罗斯新西伯利亚巴德克核物理研究所，以下实施例同)，辐照剂量为12Mrad，辐照交联后的上述模缩套在150°C下人工扩张拉伸2倍后，再冷却定型，得到低烟无卤阻燃模缩套。按照上述方法制备的低烟无卤阻燃模缩套，主要性能指标如下使用温度范围-55 1250C ；阻燃测试达到FV-O级(GB 2408-1996)；抗张强度13. 2Mpa,断裂伸长率463. 4 % (ASTM D412)；热老化(150士2 °C，168h)后抗张强度12. 7Mpa，断裂伸长率 447. 6% (ASTM D3045)；介电强度 18. 19Kv/mm(ASTM D149)；热冲击225°C，4 小时，无裂纹 (GJB 150. 3A-2009)；低温柔软性_55°C，4小时，无裂纹(GJB 150. 4A-2009)；体积电阻率彡IO16 Ω -cm(ASTM D257)；耐盐雾达到军工标准GJB150. 11-86的要求；铜腐蚀:135士2°C， 16小时，无腐蚀；符合EN1122、EPA3050B、EPA3052、Em4582等环保标准及欧盟RoHS环保指令的要求。实施例2取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占质量，熔体指数为4.5g/10min，法国阿托芬纳公司，牌号为EVAtane 2803) 45kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占14%质量，熔体指数为3. 5g/10min,日本三井集团，牌号为 P14(^) 50kg，马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(上海久聚高分子材料有限公司，牌号为JCT-1C)(接枝率为1. 0%，熔体指数为2. Og/lOminWkg，红磷粉11kg，可膨胀石墨(平均粒径为400目，膨胀倍率为150ml/g，青岛市天和石墨有限公司)Hkg，氢氧化镁 (白色粉体，无机械杂质，MgO含量>67%质量，平均粒径小于200nm，美国雅宝公司，牌号为H5)40kg，0. 25kg抗氧剂1076，硫代二丙酸二 (十八)酯(DSTP)O. 25kg，硬脂酸正丁酯 (BS) Ikg,三烯丙基异氰酸酯(TAIC) Ikg,黑色母粒^g，依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5 分钟，物料温度控制在80°C范围内；然后将上述混合物用双螺杆挤出机在100 160°C温度下挤出、拉丝、风冷、切粒。再将上述切粒后的粒料在特制模具中压注成模缩套，然后用电子加速器辐照，辐照剂量为lOMrad，辐照交联后的上述模缩套在150°C温度下人工扩张拉伸3 倍后，再冷却定型，得到低烟无卤阻燃模缩套。按照上述方法制备的低烟无卤阻燃模缩套，主要性能指标如下使用温度范围-55 125 0C ；阻燃测试达到FV-O级(GB 2408-1996)；抗张强度11. 64MPa,断裂伸长率518. 9% (ASTM D412)；老化(150士2 °C，168h)后抗张强度11. 81MPa，断裂伸长率 503. 7% (ASTM D3045)；介电强度 21. MKv/mm(ASTM D149)；热冲击225°C，4 小时，无裂纹 (GJB 150. 3A-2009)；低温柔软性_55°C，4小时，无裂纹(GJB 150. 4A-2009)；体积电阻率彡IO16 Ω -cm(ASTM D257)；耐盐雾达到军工标准GJB150. 11-86的要求；铜腐蚀:135士2°C， 16小时，无腐蚀；符合EN1122、EPA3050B、EPA3052、Em4582等环保标准及欧盟RoHS环保指令的要求。实施例3取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占质量，熔体指数为4.5g/10min，法国阿托芬纳公司，牌号为EVAtane 2803) 60kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占14%质量，熔体指数为3. 5g/10min,日本三井集团，牌号为 P14(^) 25kg，马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(上海久聚高分子材料有限公司，牌号为JCT-1C)(接枝率为1. 0%，熔体指数为2. 0g/10min) 15kg，红磷粉(清远一丞阻燃材料有限公司)Wkg，可膨胀石墨(平均粒径为400目，膨胀倍率为150ml/g，碳含量为 90-99. 9%，青岛市天和石墨有限公司)10kg，氢氧化镁(白色粉体，无机械杂质，MgO含量> 67%质量，平均粒径小于200nm，比表面积为4. 0-6. 0m2/g，美国雅宝公司，牌号为H5)^kg， 0. 5kg抗氧剂1010，硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) 1. ^g，硬脂酸镁(MgSt) ^cg,三烯丙基异氰酸酯(TAIC) 2kg和黑色母粒Ag，依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5分钟，物料温度控制在80°C范围内；然后将上述混合物用双螺杆挤出机在100-160°C温度下挤出、拉丝、风冷、 切粒。再将上述切粒后的粒料在特制模具中压注成模缩套，然后用电子加速器辐照，辐照剂量为8Mrad，辐照交联后的上述模缩套在150°C温度下人工扩张拉伸3倍后，再冷却定型，得到低烟无卤阻燃模缩套。按照上述方法制备的低烟无卤阻燃模缩套，主要性能指标如下使用温度范围-55 125 °C ；阻燃测试达到FV-O级(GB 2408-1996)；抗张强度12. 35Mpa,断裂伸长率498. 2 % (ASTM D412)；老化(150士2 °C，168h)后抗张强度11. 97Mpa，断裂伸长率 501. 3% (ASTM D3045)；介电强度 19. 38Kv/mm(ASTM D149)；热冲击225°C，4 小时，无裂纹 (GJB 150. 3A-2009)；低温柔软性_55°C，4小时，无裂纹(GJB 150. 4A-2009)；体积电阻率彡IO13 Ω .cm(ASTM D257)；耐盐雾达到军工标准GJB150. 11-86的要求；铜腐蚀:135士2°C， 16小时，无腐蚀；符合EN1122、EPA3050B、EPA3052、Em4582等环保标准及欧盟RoHS环保指令的要求。实施例4取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占质量，熔体指数为4.5g/10min，法国阿托芬纳公司，牌号为EVAtane 2803) 40kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占14%质量，熔体指数为3. 5g/10min,日本三井集团，牌号为 P1405) 50kg,线性低密度聚乙烯(LLDPE，沙特基础工业公司，牌号218-W) IOkg,马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(上海久聚高分子材料有限公司，牌号为JCT-1C)(接枝率为1. 0%，熔体指数为2. 0g/10min) Mkg，红磷粉(清远一丞阻燃材料有限公司)20kg，可膨胀石墨(平均粒径为400目，膨胀倍率为150ml/g，碳含量为90-99. 9 %，青岛市天和石墨有限公司)4kg，氢氧化镁(白色粉体，无机械杂质，MgO含量> 67%质量，平均粒径小于 200nm,比表面积为4. 0-6. 0m2/g，美国雅宝公司，牌号为H5)45kg，0. 5kg抗氧剂1010，硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) Ukg，硬脂酸镁(MgSt) ^g，三烯丙基异氰酸酯(TAIC) 2kg和黑色母粒Ag，依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5分钟，物料温度控制在80°C范围内；然后将上述混合物用双螺杆挤出机在100-160°C温度下挤出、拉丝、风冷、切粒。再将上述切粒后的粒料在特制模具中压注成模缩套，然后用电子加速器辐照，辐照剂量为8Mrad，辐照交联后的上述模缩套在150°C温度下人工扩张拉伸3倍后，再冷却定型，得到低烟无卤阻燃模缩套。
按照上述方法制备的低烟无卤阻燃模缩套，主要性能指标如下使用温度范围-55 1250C ；阻燃测试达到FV-O级(GB 2408-1996)；抗张强度12. 74Mpa，断裂伸长率 507. 5% (ASTM D412)；老化(150士2°C，168h)后抗张强度 12. 07Mpa，断裂伸长率 492. 6% (ASTM D3045)；热冲击225°C，4 小时，无裂纹(GJB150. 3A-2009)；低温柔软性_55°C，4 小时，无裂纹(GJB 150. 4A-2009)；体积电阻率彡IO13 Ω · cm (ASTM D257)；耐盐雾达到军工标准GJB150. 11-86的要求；铜腐蚀:135士2°C，16小时，无腐蚀；符合EN1122、EPA3050B、 EPA3052、EN14582等环保标准及欧盟RoHS环保指令的要求。实施例5取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占质量，熔体指数为4.5g/10min，法国阿托芬纳公司，牌号为EVAtane 2803) 40kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占14%质量，熔体指数为3. 5g/10min,日本三井集团，牌号为 P1405) 50kg,线性低密度聚乙烯(LLDPE，沙特基础工业公司，牌号218-W) IOkg,马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(上海久聚高分子材料有限公司，牌号为JCT-1C)(接枝率为1.0%，熔体指数为2. 0g/10min)Mkg，红磷粉(清远一丞阻燃材料有限公司):3kg，可膨胀石墨(平均粒径为400目，膨胀倍率为150ml/g，碳含量为90-99. 9 %，青岛市天和石墨有限公司)30kg，氢氧化镁(白色粉体，无机械杂质，MgO含量> 67%质量，平均粒径小于 200nm,比表面积为4. 0-6. Om2/g,美国雅宝公司，牌号为H5) 90kg, 0. 5kg抗氧剂1010，硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) Ukg，硬脂酸镁(MgSt) :3kg，三烯丙基异氰酸酯(TAIC) 2kg和黑色母粒Ag，依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5分钟，物料温度控制在80°C范围内；然后将上述混合物用双螺杆挤出机在100-160°C温度下挤出、拉丝、风冷、切粒。再将上述切粒后的粒料在特制模具中压注成模缩套，然后用电子加速器辐照，辐照剂量为8Mrad，辐照交联后的上述模缩套在150°C温度下人工扩张拉伸3倍后，再冷却定型，得到低烟无卤阻燃模缩套。按照上述方法制备的低烟无卤阻燃模缩套，主要性能指标如下使用温度范围-55 1250C ；阻燃测试达到FV-O级(GB 2408-1996)；抗张强度12. 55Mpa,断裂伸长率 253% (ASTM D412)；老化(150士2°C，168h)后抗张强度 11. 93Mpa，断裂伸长率 M0. 6% (ASTM D3045)；热冲击225°C，4 小时，无裂纹(GJB150. 3A-2009)；低温柔软性_55°C，4 小时，无裂纹(GJB 150. 4A-2009)；体积电阻率彡IO13 Ω · cm (ASTM D257)；耐盐雾达到军工标准GJB150. 11-86的要求；铜腐蚀:135士2°C，16小时，无腐蚀；符合EN1122、EPA3050B、 EPA3052、EN14582等环保标准及欧盟RoHS环保指令的要求。实施例6取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占质量，熔体指数为4.5g/10min，法国阿托芬纳公司，牌号为EVAtane 2803) 50kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占14%质量，熔体指数为3. 5g/10min,日本三井集团，牌号为 P1405)40kg，线性低密度聚乙烯(LLDPE，沙特基础工业公司，牌号218-W) 10kg，马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(上海久聚高分子材料有限公司，牌号为JCT-1C)(接枝率为1. 0%，熔体指数为2. 0g/10min) 15kg，红磷粉(清远一丞阻燃材料有限公司)18kg，可膨胀石墨(平均粒径为400目，膨胀倍率为150ml/g，碳含量为90-99.9%，青岛市天和石墨有限公司)2^g，氢氧化镁(白色粉体，无机械杂质，MgO含量> 67%质量，平均粒径小于 200nm,比表面积为4. 0-6. 0m2/g，美国雅宝公司，牌号为H5) IOkg, 0. 5kg抗氧剂1010，硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) Ukg，硬脂酸镁(MgSt) ^g，三烯丙基异氰酸酯(TAIC) 2kg和黑色母粒Ag，依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5分钟，物料温度控制在80°C范围内；然后将上述混合物用双螺杆挤出机在100-160°C温度下挤出、拉丝、风冷、切粒。再将上述切粒后的粒料在特制模具中压注成模缩套，然后用电子加速器辐照，辐照剂量为8Mrad，辐照交联后的上述模缩套在150°C温度下人工扩张拉伸3倍后，再冷却定型，得到低烟无卤阻燃模缩套。按照上述方法制备的低烟无卤阻燃模缩套，主要性能指标如下使用温度范围:-55-1250C ；阻燃测试达到FV-2级(GB 2408-1996)；抗张强度13. 47Mpa,断裂伸长率 523. 3% (ASTM D412)；老化(150士2°C，168h)后抗张强度 12. 93Mpa，断裂伸长率 534. 0% (ASTM D3045)；热冲击225°C，4 小时，无裂纹(GJB150. 3A-2009)；低温柔软性_55°C，4 小时，无裂纹(GJB 150. 4A-2009)；体积电阻率彡IO13 Ω · cm (ASTM D257)；耐盐雾达到军工标准GJB150. 11-86的要求；铜腐蚀:135士2°C，16小时，无腐蚀；符合EN1122、EPA3050B、 EPA3052、EN14582等环保标准及欧盟RoHS环保指令的要求。对比例1采用与实施例1相同的原料配方和制备方法，唯一的不同之处在于添加不同型号的可膨胀石墨(平均粒径为80目，膨胀倍率为250ml/g，青岛市天和石墨有限公司)。 所得模缩套产品的阻燃测试达到FV-O级；抗张强度12. 4MPa,断裂伸长率415. 8% ；老化 (150士2°C，168h)后抗张强度12. 5MPa，断裂伸长率392. 2%。对比结果显示，虽然理论上可膨胀石墨粒径越小，膨胀倍率越小，阻燃效率越低，但膨胀倍率为150ml/g的可膨胀石墨 (400目)应用于本模缩套产品的阻燃已经足够；同时相比添加80目的可膨胀石墨，400目的可膨胀石墨比表面积更大，与树脂体系相容性更好，给产品带来了明显更佳的力学性能。 另一方面，添加80目的可膨胀石墨，在挤出造粒的过程中会出现材料表面不光滑、有毛刺的现象，而改用400目可膨胀石墨以后，该现象得到改善。对比例2采用与实施例2相同的原料配方和制备方法，唯一的不同之处在于添加40kg的碳酸钙(科可非金属矿产有限公司，5000目)替代氢氧化镁。所得模缩套产品的阻燃测试达至丨J FV-I 级(GB 2408-1996)；抗张强度 11. 19MPa，断裂伸长率 505. 3% (ASTM D412)；老化 (150士2°C，168h)后抗张强度11.21MPa，断裂伸长率512. 0% (ASTM D3045)。对比结果显示，以填充剂碳酸钙等质量份数替代氢氧化镁后，模缩套产品的阻燃性能下降，说明在红磷与可膨胀石墨的阻燃体系中，添加氢氧化镁可起到阻燃增效的作用。对比例3采用与实施例3相同的原料配方和制备方法，唯一的不同之处在于多添加15kg 的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物$140 替代马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (JCT-IC)。所得模缩套产品的阻燃测试达到FV-O级(GB 2408-1996)；抗张强度11. ^Mpa， 断裂伸长率403.6% (ASTM D412)；老化(150 士 2°C，168h)后抗张强度10. 86Mpa，断裂伸长率391. 0% (ASTM D3045)。对比结果显示，马来酸酐官能团接枝乙烯_醋酸乙烯酯共聚物 (JCT-IC)的极性官能团吸附粉料能力强，可以使粉料在树脂体系中更好地分散，避免应力集中点的产生，提升复合材料体系的相容性，表现在模缩套产品抗张强度及断裂伸长率的上升。同时良好的相容性提高了共混料在挤压加工时的流动性，从而提高生产效率。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种低烟无卤阻燃模缩套，其特征在于包含以下按质量份计的成分聚烯烃树脂85 100份马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物8 15份红磷粉3 20份可膨胀石墨4 30份氢氧化镁10 90份抗氧化剂0.5—2.5 份润滑剂1 3份交联助剂1 2.5份黑色母粒5 8份。
2.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃模缩套，其特征在于所述的聚烯烃树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或三元乙丙橡胶中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的低烟无卤阻燃模缩套，其特征在于所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为乙酸乙烯酯的质量含量为14 观％、熔体指数为3.5 4. 5g/10min的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；所述的低密度聚乙烯为熔体指数为2g/10min，密度为0. 9192g/cm3的低密度聚乙烯； 所述的线性低密度聚乙烯为熔体指数为2g/10min，密度为0. 918g/cm3的线性低密度聚乙烯；所述的三元乙丙橡胶为乙烯质量含量为50 65%，门尼粘度ML(l+4) (125°C)为38 52MU的三元乙丙橡胶。
4.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃模缩套，其特征在于所述的马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为马来酸酐共聚改性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，接枝率为质量百分含量1. 0 1. 2%，熔体指数为1. 1 2. 0g/10min ； 所述的氢氧化镁为MgO含量大于质量百分比67%，平均粒径小于200nm，比表面积为4.0 6. 0m2/g的氢氧化镁；所述的可膨胀石墨为平均粒径为200 400目、膨胀倍率为150 200ml/g、碳含量为质量百分比90 99. 9%的可膨胀石墨；所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁或硬脂酸正丁酯中的至少一种； 所述的交联助剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯或三烯丙基异氰酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃模缩套，其特征在于所述的抗氧化剂为受阻酚主抗氧剂和硫醚高效辅助抗氧剂按质量比11 4配比而得。
6.根据权利要求5所述的低烟无卤阻燃模缩套，其特征在于所述的受阻酚主抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或 β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯中的一种或两种；所述的硫醚高效辅助抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸二(十八)酯中的一种或两种。
7.权利要求1 6任一项所述的低烟无卤阻燃模缩套的制备方法，其特征在于包括下述步骤(1)将85 100质量份聚烯烃树脂、8 15质量份马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5 8质量份的黑色母粒、3 20质量份红磷粉、10 90质量份氢氧化镁、4 30质量份可膨胀石墨、0. 5 2. 5质量份抗氧化剂、1 3质量份润滑剂和1 2. 5质量份交联助剂通过搅拌混勻，搅拌过程中物料温度控制在80°C之内，得到混合物；(2)将混合物用双螺杆挤出机于100 160°C挤出、拉丝、风冷、切粒；(3)将上述切粒后的粒料压注成模缩套；(4)将步骤(3)得到的模缩套进行辐照，辐照剂量为8 12Mrad；(5)再将辐照交联后的模缩套于140 160°C扩张拉伸、冷却定型，得到低烟无卤阻燃模缩套。
8.根据权利要求7所述的低烟无卤阻燃模缩套的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的物料温度为控制在70 80°C ；步骤中的辐照通过电子加速器辐照进行辐照；步骤(5)中所述的扩张拉伸的倍数为2 3倍。
9.权利要求1 6任一项所述的低烟无卤阻燃模缩套的应用，其特征在于所述的低烟无卤阻燃模缩套应用于环保要求严格的领域。
10.根据权利要求9所述的低烟无卤阻燃模缩套的应用，其特征在于所述的环保要求严格的领域为高层建筑或公共设施。
全文摘要
本发明公开一种低烟无卤阻燃模缩套及其制备方法与应用。该低烟无卤阻燃模缩套含85～100份聚烯烃树脂、8～15份马来酸酐官能团接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、3～20份红磷粉、4～30份可膨胀石墨、10～90份氢氧化镁、0.5～2.5份抗氧化剂、1～3份润滑剂、1～2.5份交联助剂和5～8份黑色母粒。本发明通过将前述原料混匀，用双螺杆挤出机于100～160℃挤出、拉丝、风冷、切粒；将切粒的粒料压注成模缩套，进行辐照，辐照剂量为8～12Mrad；然后再将辐照交联后的模缩套于140～160℃扩张拉伸、冷却定型，得到低烟无卤阻燃模缩套。本发明制备方法简单，得到的产品阻燃性能优异，发烟量小，同时保持了良好的力学性能、电绝缘性能、耐热性能。
文档编号C08K7/24GK102321295SQ20111030089
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者冉祥海, 刘志辉, 王飚, 程根水, 聂飞, 胡晖, 郑凯航, 黄雷 申请人:广州凯恒科塑有限公司