电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
【专利摘要】本发明属于高分子材料【技术领域】，尤其涉及一种电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，按重量百分比计，其包括以下组分：热塑性聚氨酯28.9-88.9%；无卤阻燃剂10-70%；交联成分1-30%；抗氧剂0.025-0.5%；防老剂0.025-0.5%；稳定剂0.025-0.5%；抗水解剂0.025-0.5%；相对于现有技术，本发明利用热塑性聚氨酯多方面的优异性能，同时通过添加合适且适量的无卤阻燃剂和交联成分，使得本发明的热塑性聚氨酯弹性体具有优良的阻燃性和耐高温特性。由于本发明中添加的阻燃剂中不含卤素，也不含铅、镉、汞和铬等重金属元素，符合无卤环保要求。此外，本发明还公开了一种该弹性体的制备方法。
【专利说明】电缆用耐高温无南阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料【技术领域】，尤其涉及一种耐温等级为105°C的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，电缆被广泛应用于电力系统、信息传输和仪表系统等领域，但是，用传统的高分子材料PVC制成的电缆包覆材料在使用过程中容易发生起火燃烧，引起火灾，由于PVC中的氯含量高达60%，其在燃烧过程中会产生卤化氢和一氧化碳等有毒气体的烟雾。
[0003]聚氨酯弹性体是指在大分子主链上含有较多氨基甲酸酯基官能团(NH-C0-0-)的一类弹性体聚合物，是典型的多嵌段共聚物，其具有耐磨性好、硬度范围宽、强度高、伸长率高、负载支撑容量大、减震效果好、耐低温性能好和耐油耐候性能优异等诸多优点。根据加工方法的不同，聚氨酯弹性体一般可分为热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、浇注型聚氨酯弹性体和混炼型聚氨酯弹性体。其中，热塑性聚氨酯弹性体(TPU)具有弹性好、物性佳和机械强度好等特点，因此广泛应用于射出、押出、压延及溶解成溶液型树脂等加工方式，是塑胶加工业者经常使用的塑胶材料，其特点使其也可应用于电线电缆工业中。
[0004]但是，一般的热塑性聚氨酯弹性体不具有阻燃性，为了达到阻燃的目的，人们一般通过添加含卤素(如溴)的阻燃剂来实现，但是如前所述，这种产品在燃烧时不但会放出大量的烟，而且会放出有毒气体，严重危害人们的生命财产安全，而且也不符合欧盟的环保指令。此外，TPU的耐高温性能较差，一旦其工作温度超过80°C，它的许多优良性能将丧失，材料甚至被破坏，这大大限制了它的应用。因此，具有无卤阻燃、燃烧不释放有毒气体且具有优异的耐高温特性的电缆用热塑性聚氨酯弹性体必然成为人们竞相研究和开发的主流方向。
[0005]为此，确有必 要提供一种环保、安全、对环境无害且具有优异的耐高温特性的电缆用耐高温无齒阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，这种热塑性聚氨酯弹性体燃烧时不会释放有毒气体，而且具有很好的阻燃性能、力学性能以及耐高温性能(耐温等级为105 °C )，可以作为优良的电缆包覆材料使用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的之一在于:针对现有技术的不足，而提供一种环保、安全、对环境无害且具有优异的耐高温特性的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，这种热塑性聚氨酯弹性体燃烧时不会释放有毒气体，而且具有很好的阻燃性能、力学性能以及耐高温性能(耐温等级为105°C)，可以作为优良的电缆包覆材料使用。
[0007]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，按重量百分比计，其包括以下组
分:
热塑性聚氨酯28.9-88.9% ；
【权利要求】
1.一种电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，按重量百分比计，其包括以下组分:
2.根据权利要求1所述的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，按重量百分比计，其包括以下组分:
3.根据权利要求2所述的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，按重量百分比计，其包括以下组分:
4.根据权利要求1至3任一项所述的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于:所述金属氧化物为三氧化二铁和/或氧化锌。
5.根据权利要求1至3任一项所述的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于:所述抗氧剂为四[亚甲基_3，3’，5- (二叔丁基-4-羟基-苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、N，N’_双[[3-(3，5)-二叔丁基-4羟基苯基]丙酰基]己二胺、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、二亚磷酸季戊四醇硬脂醇酯和β - (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。
6.根据权利要求1至3任一项所述的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于:所述防老剂为N-苯基-α-苯胺、N-苯基-β_萘胺、N-苯基-N'-环己基对苯二胺和N，N' - 二苯基-对苯二胺中的至少一种。
7.根据权利要求1至3任一项所述的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于:所述稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑硬酯酰胺和硅酮粉中的至少一种。
8.根据权利要求1至3任一项所述的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于:所述抗水解剂为碳化二亚胺、双碳化二亚胺和聚碳化二亚胺中的至少一种。
9.根据权利要求1至3任一项所述的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于:所述未交联硫化的橡胶为三元乙丙橡胶或丙烯酸酯橡胶；所述已交联硫化的橡胶为热塑性硫化橡胶、已交联三元乙丙橡胶粉末或已交联丙烯酸酯橡胶粉末。
10.一种权利要求1所述的电缆用耐高温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步，将重量比为(28.9-88.9):(10-70):(1-30):(0.025-0.5):(0.025-0.5):(0.025-0.5): (0.025-0.5)的热塑性聚氨酯、无卤阻燃剂、交联成分、抗氧剂、防老剂、稳定剂和抗水解剂在高速混合机中混合均匀，得到混合料； 第二步，将混合料在170-210°C的螺杆机中挤出、牵引、造粒，螺杆机的转速为180-600转/分，得到电缆用耐高 温无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体。
【文档编号】C08L75/06GK103436005SQ201310351104
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】刘悦, 钟荣栋 申请人:东莞市安拓普塑胶聚合物科技有限公司