專利名稱：一種含聚磷腈的無鹵環(huán)保阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高分子材料領域，涉及聚合物電纜料，尤其涉及一種無鹵環(huán)保性阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法。
背景技術：
電線電纜具有電力輸送和信號傳遞的重要作用，其應用十分廣泛。隨著科技的發(fā)展和社會的進步，因聚氯乙烯和含鹵阻燃劑的電纜線在燃燒時可產生的煙霧對人體有害， 致使火災中很多人員窒息而死，精密設備癱瘓，含鹵電纜料將逐漸被淘汰。因而設計和制備對人無害、綠色環(huán)保，同時又具備優(yōu)異的阻燃性能和絕緣性能的電纜線具有重要意義。傳統的通過添加氫氧化鋁和氫氧化鎂等無機阻燃劑，雖然可以賦予聚合物良好的阻燃性能，但是由于無機物與有機聚合物之間的相容性較差，往往會降低電纜料的力學性能和加工性能，也可能改變聚合物的耐溫級別。磷腈類化合物是以P、N原子交替排列作為主鏈結構的一類新型無機一有機高聚物，具有傳統的有機高分子和無機物難以比擬的特性，主鏈中的磷和氮賦予了其良好的阻燃性能，側鏈上的有機組分賦予了與聚烯烴良好的相容性，且聚磷腈綠色環(huán)保。通過有機基團和側鏈的選擇，可以賦予聚磷腈多種優(yōu)異的性能，如聚烷氧基磷腈、聚芳氧基磷腈等材料的使用溫度范圍在-70 °C 300 °C，可以用作高溫飛行和航天用的彈性材料、塑料和密封材料。聚磷腈高聚物隨取代基的變化可以從橡膠性變化到熱塑性。因而通過選擇和設計不同結構的聚磷腈可以賦予有機聚合物基體良好的耐水、耐油性，耐高溫、低溫性以及力學等性能，從而制備無鹵環(huán)保而又性能優(yōu)異的新型電纜料。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服上述現有技術存在的缺陷，通過聚磷腈賦予聚烯烴聚合物優(yōu)異的阻燃性能、良好的機械及加工性能好、較寬的溫度適應性和良好的耐水耐油性，提供一種含聚磷腈的無鹵環(huán)保阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現
一種含聚磷腈的無鹵環(huán)保阻燃聚烯烴電纜料，該電纜料的原料包括以下組分及重量
比
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 j50 70 _
低密度聚乙烯:_30 45
聚磷月青_10 35
阻燃劑B :~-25
抗氧劑A:Γ2 2. 8
抗氧劑B:Γ2 2. 8
潤滑劑|2· O 5
其中所述的聚磷腈包括聚烷氧基磷腈、聚烷氧基磷腈或聚磷腈馬來酰胺的一種或兩
種；
所述的阻燃劑B選自磷酸三甲苯酯、聚偏磷酸或聚磷酸銨中的一種或兩種；所述的抗氧劑A選自2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或4，4’_硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的一種或二種；所述的抗氧劑B選自β，硫化二丙酸二硬脂酸酯或亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯中的一種。本發(fā)明中，所述的潤滑劑選自PE臘、石蠟、硬脂酸鋅中的一種或兩種。本發(fā)明提出的一種含聚磷腈的無鹵環(huán)保阻燃聚烯烴電纜料的制備方法，具體步驟如下(I)該電纜料的原料包括以下組分及重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50 70份，低密度聚乙烯30 45份，聚磷腈10 35份，阻燃劑B為5 25份，抗氧劑A為I. 2
2.8份，抗氧劑B為I. 2 2. 8份，潤滑劑2. O 5. O份。(2)將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和低密度聚乙烯投入高速混煉機中，再投入聚磷腈，最后投入其它所有組分；在常溫下低速攪拌5-10分鐘至原料混合均勻，將該混合料加入到雙螺桿加料槽中造粒，其中螺桿各段溫度如下所述加料段110 120 V ；輸送段120 130 °C，熔融段 130 140 °C，機頭 140 155 V
(3)通過冷切或者熱切造粒，然后在65 80 1充分干燥I 2小時，最后稱量并包裝，則得到最終產品。與現有技術相比，本發(fā)明產品具有以下優(yōu)點
1.良好的阻燃性，由于聚磷腈具有良好的阻燃性能，該電纜料很難燃燒；
2.綠色環(huán)保性，即使該電纜料在較高溫度下燃燒，無論是在有焰燃燒還是在無焰燃燒時都極少產生煙霧，更不會產生鹵化氫等腐蝕氣體。因此不會危及人的性命或對機器設備構成腐蝕性損害。且該電纜料材料不含鹵素，且無鉛、無硫、無銻等毒性物質，對環(huán)境無污染，綠色環(huán)保。3.優(yōu)異的適用溫度范圍，由于聚磷腈具有優(yōu)異的耐高、低溫的特性，因而該發(fā)明中的電纜料也被具有良好的耐高、低溫的性能，可在南北方和室內外適用。4.選用抗氧劑A /抗氧劑B體系,又能給予材料優(yōu)秀的抗熱、抗老化性能，同時該電纜料具有較長的適用壽命。5.機械、加工性能優(yōu)異.由于聚磷腈的側鏈含有有機基團，與聚烯烴基料具有良好的形容性，因而具有良好的機械性能和加工性能。同時，配方中的加工助劑也增加了物料的流動性，有效地降低了雙螺桿的扭矩，也提高了材料的加工性能。
具體實施例方式實施例I
一種低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其原材料配方如下
權利要求
1.一種含聚磷腈的無鹵環(huán)保阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于，該電纜料的原料包括以下組分及含量重量份如下原料重量份 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 50 70份 低密度聚乙烯30 45份 聚磷腈10 35份 阻燃劑B5 25份 抗氧劑AI. 2 2. 8份 抗氧劑BI. 2 2. 8份 潤滑劑2. 0 5份 其中所述的聚磷腈包括聚烷氧基磷腈、聚烷氧基磷腈或聚磷腈馬來酰胺的一種或兩種； 所述的阻燃劑B選自磷酸三甲苯酯、聚偏磷酸或聚磷酸銨中的一種或兩種； 所述的抗氧劑A選自2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或4，4’_硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的一種或二種；所述的抗氧劑B選自P^ 硫化二丙酸二硬脂酸酯、亞磷酸三(2，4_二叔丁基苯基)酯中的一種。
2.根據權利要求I所述的含聚磷腈的無鹵環(huán)保阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述的潤滑劑選自PE臘、石蠟或硬脂酸鋅中的一種或兩種。
3.—種如權利要求I所述的含聚磷腈的無鹵環(huán)保阻燃聚烯烴電纜料的制備方法，其特征在于具體步驟如下 (1)首先將各原料按權利要求I所述的組分及含量重量份分別配料； (2)然后先將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和低密度聚乙烯投入高速混煉機中，再投入聚磷腈，最后投入其它所有組分； (3)在常溫下低速攪拌5-10分鐘至原料混合均勻，將該混合料加入到雙螺桿加料槽中，經雙螺桿造粒，其中螺桿各段溫度如下所述加料段110 120 V ；輸送段120 130°C，熔融段130 140 °C，機頭140 155 V ； (4)此后，通過冷切或者熱切造粒，然后在65 801充分干燥I 2小時，稱量包裝，則得到最終產品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含聚磷腈的無鹵環(huán)保阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法，本發(fā)明以聚磷腈為主要阻燃劑，通過主鏈中的磷和氮賦予了聚乙烯-醋酸乙烯和低密度聚乙烯基料良好的阻燃性能，同時側鏈上的有機組分賦予了與聚烯烴良好的相容性，也進一步賦予了聚烯烴類基料良好的機械性能和加工性能，且綠色環(huán)保。通過選擇有機基團和側鏈，可以賦予聚磷腈多種優(yōu)異的性能，從而制備了具有良好的耐水耐油性，耐高、低溫性能以及力學等性能的新型無鹵環(huán)保聚烯烴電纜料。此電纜料可以同時適應南北氣候和室內外溫度，特別適用于對耐水耐油性要求高的環(huán)境。
文檔編號C08K5/134GK102660071SQ20121011311
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權日2012年4月18日
發(fā)明者袁偉忠, 郭文 申請人:同濟大學