一种无卤阻燃tpee弹性体复合材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，按重量百分比，由以下组分组成：聚醚脂树脂(TPEE)35％～60％；聚酰胺树脂5％～15％；磷酸酯类阻燃剂5％～20％；三聚氰胺盐5％～15％；酚醛树脂5％～15％；相容剂3％～5％；润滑剂0.5％～3％；抗氧剂0.1％～0.5％。本发明无卤阻燃TPEE弹性体材料不含卤素、重金属，符合ROHS、Reach等环保要求，阻燃性好，同时具备较好的韧性、耐候性、耐油性并且可以循环利用，可以广泛用作电线电缆的护套材料，电源插头连接器等注塑产品，具有广阔应用前景。
【专利说明】一种无卤阻燃TPEE弹性体复合材料
[技术领域]
[0001 ]本发明涉及高分子材料，尤其涉及一种无卤阻燃TPEE弹性体复合材料。
[【背景技术】]
[0002]热塑性聚醚酯弹性体TPEE是一种含PBT硬段和聚醚软缎的嵌段共聚物，完美结合 了橡胶的弹性、工程塑料的刚性强度和热塑性聚合物的易加工性。与传统的弹性体材料相 比，TPEE具有（1)突出的物理、化学和耐溶剂性能，出众的抗蠕变和抗疲劳性。（2)宽的使用 温度范围，TPEE在-40 °C~180 °C都能保持良好的弹性和机械性能。（3)优异的加工性能， TPEE可以通过注塑、挤出、吹塑等加工工艺制成各种制品。
[0003] 由于TPEE是一种极易被引燃并迅速燃烧而且燃烧过程中极易滴落的材料，所以在 电子产品及机车线缆等对防火要求较高的应用领域，极易燃烧且明显滴落的TPEE的明显缺 乏竞争力。目前，TPEE主要生产厂家如美国杜邦、韩国LG、韩国SK、荷兰DSM，国内生产厂家如 四川晨光科新及上海益弹也都对TPEE的阻燃产品进行了开发，并推出了部分相应的阻燃产 品，但都是含卤阻燃，鲜有成熟的无卤阻燃TPEE产品推向市场。
[0004] 近年来，TPEE的应用领域不断拓展，对其阻燃性要求也越来越高。然而，随着R0HS 和无卤等环保标准的推出，无卤化已是趋势，含卤阻燃的TPEE产品逐步被取代已是必然。
[0005] TPEE无卤阻燃的难点在于如何快速成碳、避免滴落，传统无机阻燃剂(如氢氧化铝 和氢氧化镁)高份量的填充虽然能一定程度的解决滴落问题，但也却使得材料丧失大部分 力学性能和耐磨性能；使用传统磷氮类阻燃剂依然需要解决快速成碳以及迀移析出的问 题，加速体系的成碳速度，成炭剂的选取是关键因素，CN 104945860A公布了一种无卤充电 粧电缆用料，以TPEE为基材，以聚酯TPU为成炭剂配合磷氮类阻燃剂复合阻燃的TPEE材料， TPU的加入虽然可以获得成碳性能，但是TPU较差的耐水解性在一定程度上也降低的最终产 品的耐水解性能。
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【发明内容】
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[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种阻燃性能好的无卤阻燃TPEE弹性体复合材 料。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种无卤阻燃TPEE弹性体复 合材料，按重量百分比，由以下组分组成： 聚醚脂树脂 3。~6Q%; 聚酰胺树脂 5%~15%; 磷酸酯类阻燃剂 51~2:0%; 三聚氰胺盐 5%~15%;
[0008] 酚醛树脂 ~15%; 相容剂 3%~5%; 润滑剂 0.5%~3%; 抗氧剂 0? 1%:~0 5V
[0009] 以上所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，聚醚脂树脂为具有聚酯硬段和聚醚软 段的嵌段共聚物，MI(230°C/2.16KG)为8 ~20g/10min。
[0010] 以上所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，聚酰胺树脂为PA6、PA46、PA66和 PA1010中的一种。
[0011]以上所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，磷酸酯类阻燃剂是低聚合磷酸酯类无 卤阻燃剂。
[0012] 以上所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，三聚氰胺盐为三聚氰胺氰尿酸盐或三 聚氰胺聚磷酸盐。
[0013] 以上所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，酚醛树脂为热塑性线性酚醛树脂，平 均分子量为800~1200。
[0014]以上所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、聚烯 烃弹性体接枝马来酸酐或聚烯烃、聚烯烃弹性体与马来酸酐的共聚物。
[0015]以上所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，润滑剂为硅酮母粒、硬脂酸锌和聚乙 烯蜡中的至少一种。
[0016] 以上所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，抗氧剂为受阻酚型抗氧剂或亚磷酸酯 类抗氧剂。
[0017] 本发明无卤阻燃TPEE弹性体复合材料不含卤素、重金属，符合R0HS、Reach等环保 要求，阻燃性好，同时具备较好的韧性、耐候性、耐油性，可广泛用作电线电缆的护套材料， 电源插头连接器等注塑产品，具有广阔应用前景。
[【具体实施方式】]
[0018]本发明实施例的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，按重量百分比，由以下组分组成： 聚醚脂树脂 35%~60%; 聚酰胺树脂 5%~1:5%; 磷酸酯类阻燃剂 5%~20%;
[0019] 三聚氛胺盐 5%~15%; 酚醛树脂 5%~15%, 相容剂 3%~5%; 润滑剂： a 5%~3%;
[0020] 抗氧剂 ：0.1%~15%。
[0021]其中，
[0022] 聚醚酯弹性体(TPEE):优选四川晨光科新塑胶有限责任公司生产TPEE:H2040,是 具有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物，融指为15g/10min(23(TC/2.16kg)。
[0023] 聚酰胺树脂优选PA66,辽阳兴家化工生产的P137N。
[0024] 磷酸酯类阻燃剂优选(BDP)双酸A双(二苯基磷酸酯），粘度(70°C)为160mPa ? s，江 苏雅克科技股份有限公司生产
[0025]三聚氰胺盐优选三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)，粒径小于30mi，济南泰星精细化工有限 公司生产。
[0026] 酚醛树脂为线性酚醛树脂2402:平均分子量为1000,熔点103°C，广州市力本橡胶 原料有限公司提供。
[0027]相容剂优选乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物3210,法国阿克玛公司生产。
[0028] 润滑剂优选硅酮母粒，MB50-002,硅酮含量50%，道康宁公司生产。
[0029]抗氧剂优选抗氧剂1010与抗氧剂168按质量1:2复配使用，汽巴公司生产。
[0030]本发明实施例的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料的制备方法包括以下步骤：
[0031 ]依据上述重量百分比将各组分称量备用；
[0032] 1.将TPEE、PA66于100 °C烘烤4小时，然后与酚醛树脂在立式混合机中搅拌5分钟；
[0033] 2 ?加入BDP，搅拌10分钟；
[0034] 3.加入剩余的其它组分一起搅拌15分钟出料备用；
[0035] 4.使用双螺杆挤出机挤出造粒并干燥，即得到无卤阻燃TPEE弹性体复合材料。
[0036] 双螺杆挤出机采用直径为40_的同向双螺杆挤出造粒，螺杆长径比(L/D)为:44/1
[0037] 双螺杆挤出机挤出造粒，温度设置为：加料段190~200°C，混炼段220~230°C，计 量段220~230°C，机头210-220°C，转速为300r/min。
[0038] 表1是组分含量表：
[0040] 表2是测试性能表：
[0042]本发明以上实施例的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料由TPEE、聚酰胺树脂、磷酸酯 类阻燃剂，三聚氰胺盐(MCA)、酚醛树脂、相容剂等熔融共混挤出制得。聚酰胺树脂的加入可 提高材料耐温性能、可避免由阻燃剂加入而导致的刮白现象，并可辅助阻燃;磷酸酯类阻燃 剂分子结构含有苯环结构，与TPEE硬段的PBT具有较好的相容性，可有效避免阻燃剂析出的 问题;酚醛树脂的加入为阻燃体系提供了碳源，可加快燃烧时候成碳速度，避免滴落，提高 阻燃性。
[0043]本发明以上实施例所制备弹性体材料不含卤素、重金属，符合R0HS、Reach等环保 要求，且阻燃性好，同时具备良好的韧性、耐候性、耐油性并且可以循环利用。可以广泛用作 电线电缆的护套材料，电源插头连接器等注塑产品，具有广阔应用前景。
【主权项】
1. 一种无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，其特征在于，按重量百分比，由以下组分组成：2. 根据权利要求1所述的无卤阻燃ΤΡΕΕ弹性体复合材料，其特征在于，聚醚脂树脂为具 有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物，MI(230°C/2.16KG)为8~20g/10min。3. 根据权利要求1所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，其特征在于，聚酰胺树脂为 PA6、PA46、PA66 和 PA1010 中的一种。4. 根据权利要求1所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，其特征在于，磷酸酯类阻燃剂 是低聚合磷酸酯类无卤阻燃剂。5. 根据权利要求1所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，其特征在于，三聚氰胺盐为三 聚氰胺氰尿酸盐或三聚氰胺聚磷酸盐。6. 根据权利要求1所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，其特征在于，酚醛树脂为热塑 性线性酚醛树脂，平均分子量为800~1200。7. 根据权利要求1所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，其特征在于，相容剂为聚丙烯 接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐或聚烯烃、聚烯烃弹性体与马来酸酐的共聚物。8. 根据权利要求1所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，其特征在于，润滑剂为硅酮母 粒、硬脂酸锌和聚乙烯蜡中的至少一种。9. 根据权利要求1所述的无卤阻燃TPEE弹性体复合材料，其特征在于，抗氧剂为受阻酚 型抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。
【文档编号】C08L77/06GK105820517SQ201610340701
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】王超, 金绪刚
【申请人】深圳瑞亚达科技有限公司