无卤阻燃热塑性弹性体电缆料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种无卤阻燃热塑性弹性体电缆料及其制备方法。所述无卤阻燃热塑性弹性体电缆料由如下组份组成：苯乙烯系弹性体20～70份；聚苯醚树脂10～30份；聚烯烃树脂10～30份；有机次磷酸盐5～20份；磷氮阻燃剂20～40份；制备方法如下（1）首先将苯乙烯系弹性体投入高速混合机中，在低速搅拌30秒后添加聚苯醚树脂高速混合5分钟后停机；之后加入粒状聚烯烃树脂原料高速混合5分钟后停机，最后再加入阻燃剂和剩余原料高速混合5分钟后，得到预混料。（2）将上述的预混料通过长径比为60:1双螺杆挤出机混炼，挤出机温度控制在220～240℃之间，并通过水冷却后造粒成型。
【专利说明】无卤阻燃热塑性弹性体电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电缆料，具体地讲，涉及一种无卤阻燃热塑性弹性体电缆料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来欧盟相继推出ROHS指令、WEEE指令、REACH指令和EuP指令等相关指令，EuP指令要求进入欧盟市场的电线电缆产品必须满足无卤要求，因而无卤环保阻燃电线电缆料已经成为了电线电缆材料发展的方向，市场发展前景开阔。
[0003]现有技术中，人们通常采用以下两种方法制备无卤阻燃电缆料:第一，无机阻燃剂氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)和红磷共同添加到基体中制备无卤阻燃电缆料；第二，采用磷酸酯类无卤阻燃剂制备无卤阻燃电缆料。使用第一种方法制备的产品在使用过程中，红磷易产生剧毒的磷化氢气体，含有红磷的电缆料在生产过程中和燃烧时都会大量的放出刺激性气味，会造成环境污染和人体伤害，目前索尼和松下等厂家已禁止使用含红磷的材料；使用第二种方法制备的产品在使用过程中，由于磷酸酯类阻燃中磷含量低，必须加入大量的磷酸酯阻燃剂才能满足电线电缆UL1581VW-1测试要求，阻燃剂大量加入一方面会增加生产成本，另一方面由于磷酸酯阻燃剂属于小分子量阻燃剂，与基体树脂相容性差，添加量较大时很容易析出材料表面，影响制品的外观和使用。
[0004]近两年还出现了膨胀型阻燃剂，这是一种以磷、氮为阻燃元素的环保型阻燃剂，在对比文件《高阻燃 高耐热无卤膨胀型阻燃电缆料及其制备方法》(专利申请号200910244428.X)及《无卤低烟阻燃TPE电缆料及其制备方法》(专利申请号201010209483.8)中各自公开了一种无卤低烟阻燃TPE电缆料及其制备方法。但是这类产品在某些方面还不能满足UL电子线产品性能要求，其主要存在以下三点不足:第一，聚磷酸铵和季戊四醇等阻燃剂，易吸潮，长期使用后，材料电性能下降明显。阻燃剂热分解温度低，加工温度高于190°C时阻燃剂产生会产生分解，电缆料加工范围较窄；第二，阻燃性较差，采用膨胀型无卤阻燃剂，成品线缆无法通过UL1581VW-1标准的阻燃测试；第三，产品耐热老化性能不佳，线缆产品无法通过UL105°C电子线耐热老化测试(136°C，168小时热老化测试)。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对目前无卤阻燃TPE电缆料技术的不足，采用有机次磷酸盐和磷氮阻燃剂复配，制备高强度无齒阻燃热塑性弹性体电缆料，这种材料不含卤素、磷酸酯、红磷，耐热温度高，且电性能优越，阻燃性能佳，同时成品电线满足UL105°C TPE电子线使用要求。
[0006]本发明的另一目的是提供上述无卤阻燃热塑性弹性体电缆料的制备方法，包括采用先进的高长径比，双螺杆挤出机台进行混炼造粒，通过严格控制混料工艺，自主研发专用螺纹元件及组合，可根据客户对不同需求，制备性能优越质量稳定的无卤阻燃TPE电缆料。[0007]本发明是采用以下技术方案实现的:
[0008]所述无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，包括如下重量份数配比的组份:
[0009]
【权利要求】
1.一种无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，包括如下重量份数配比的组份: 苯乙烯系弹性体20~70份 聚苯醚树脂10~30份 聚烯烃树脂10~30份 有机次磷酸盐5~20份 磷氮阻燃剂20~40份。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，其特征在于:所述苯乙烯系弹性体为氢化聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、氢化聚苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、氢化聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、氢化聚苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、氢化聚苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、氢化聚苯乙烯-乙烯-乙烯-苯乙烯弹性体中的一种或几种的混合物，所述的苯乙烯系弹性体满足拉伸强度大于16MPa，断裂伸长率大于200%。
3.根据权利要求2所述的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，其特征在于:所述的苯乙烯系弹性体满足拉伸强度大于16MPa，断裂伸长率大于350%。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，其特征在于:所述聚苯醚树脂的特性粘度为0.20~0.50dl/g。
5.根据权利要求4所述的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，其特征在于:所述聚苯醚树脂的特性粘度为0.35~0.45 dl/g。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，其特征在于:所述聚烯烃树脂为共聚型聚丙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的一种或几种的混合物；所述共聚型聚丙烯，熔体流动速率为10~20克/十分钟；所述茂金属聚乙烯耐环境应力开裂大于1000小时；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为20~30%，所述乙烯-辛烯共聚物耐环境应力开裂大于1000小时。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，其特征在于:所述有机次磷酸盐阻燃剂为甲基次磷酸铝、甲基乙基次磷酸铝、苯基次磷酸铝、二乙基次磷酸铝、二乙基次磷酸锌、甲基乙基次磷酸锌、环己基次磷酸锌、苯基次磷酸锌阻燃剂中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，其特征在于:所述磷氮阻燃剂为三聚氰胺MA、聚磷酸三聚氰胺MPP、氰尿酸三聚氰胺MCA、焦磷酸二三聚氰胺DMPY、正磷酸三聚氰胺MMP中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料，其特征在于:还包括如下重量份数的组份:相容剂2~10份润滑剂I~5份其它助剂I~5份； 所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝苯乙烯系弹性体、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的混合物；所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物，其在25°C的密度为大于0.90克/毫升，接枝率为0.5~1.5 ;所述马来酸酐接枝苯乙烯系弹性体，其在25°C的密度为大于0.88克/毫升，接枝率为1.0~2.0 ;所述马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，其在25°C的密度大于0.91克/毫升，接枝率为0.5~1.5 ;所述马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物，其在25°C的密度大于0.92克/毫升，接枝率为0.8~1.5 ; 所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙、EBS、有机硅润滑剂、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种或几种的混合物； 所述其它助剂为抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、活性氧化镁、色粉颜料中的一种或几种的混合物。
10.一种如权利要求1所述的无卤阻燃热塑性弹性体电缆料的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)将各组分按配方准确称量后，在高速混合机中混合后得到预混料，具体步骤如下，首先将苯乙烯系弹性体投入高速混合机中，在低速搅拌均匀后添加聚苯醚树脂高速混合均匀；之后加入聚烯烃树脂原料高速混合均匀后，最后再加入阻燃剂和剩余原料高速混合均匀得到预混料； (2)将上述的预混料通过长径比为60:1双螺杆挤出机混炼，挤出机温度控制在220~240°C之间，并通过水冷却后造 粒成型。
【文档编号】B29B9/06GK103804835SQ201210439045
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月6日 优先权日:2012年11月6日
【发明者】梁发雄, 雷玉才, 董启殿, 何燕岭 申请人:广东聚石化学股份有限公司