用于電線電纜的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電線電纜材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于電線電纜的無(wú)鹵阻燃熱塑 性彈性體材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越突出，如今人們逐漸重視環(huán)保，電線電纜行業(yè)也不例外， 必然面臨對(duì)環(huán)保的要求。電線電纜行業(yè)的環(huán)保主要就是線纜材料環(huán)保，目前生產(chǎn)電線電纜 大量使用橡膠、聚氯乙烯、聚乙烯等高分子化工材料，在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量有毒有害氣 體。此外橡膠材料加工復(fù)雜，邊角料不能回收容易造成二次污染。其中，PVC樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)在于 具有成本優(yōu)勢(shì)，然而此材料加工成的線纜低溫下易開(kāi)裂、高溫下易發(fā)粘、耐老化性能差且非 環(huán)保;交聯(lián)聚乙烯材料加工成的線纜制品賦予了好的力學(xué)性能、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能、耐化 學(xué)品性能和電性能等綜合性能，存在的問(wèn)題是耐天候老化性能差、加工性能不足等；因此， 除了考慮材料的性能優(yōu)點(diǎn)以外，還要積極開(kāi)發(fā)環(huán)保型材料，生產(chǎn)環(huán)保型電線電纜。
[0003] 近年來(lái)熱塑性彈性體取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，市場(chǎng)上推出了多種類型的熱塑性彈性 體，但應(yīng)用于電線電纜方面的熱塑性彈性體材料依然存在著各種問(wèn)題，聚苯醚的應(yīng)用提供 了良好的阻燃和電絕緣性能，但聚苯醚由于粘度大、加工性能差、耐黃變不足等缺點(diǎn)，限制 了其在電線電纜行業(yè)的應(yīng)用。專利公開(kāi)號(hào)為CN102414274A中國(guó)專利申請(qǐng)公布了基于熱塑性 彈性體并添加聚苯醚和阻燃劑的方法制備了一種電線電纜料，這種方法能夠獲得優(yōu)越的阻 燃性能，但是對(duì)于制備更耐高溫的阻燃材料卻有很大限制；專利公開(kāi)號(hào)為CN102414274A中 國(guó)專利申請(qǐng)公布制備無(wú)鹵阻燃電線電纜料的方法，雖然也加入了聚苯醚提高阻燃效果，但 是由于加入了交聯(lián)的乙丙橡膠在整個(gè)體系很難分散，尤其是擠出級(jí)電線電纜表面光滑度很 難達(dá)到要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于【背景技術(shù)】中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于電線電纜的無(wú)鹵阻燃熱塑性 彈性體材料及其制備方法，由此所制備得到的熱塑性彈性體材料耐高溫，加工性好，具有良 好阻燃性能的同時(shí)，無(wú)鹵，低毒，環(huán)保。
[0005] 本發(fā)明提出的一種用于電線電纜的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，其原料按重量份 包括:熱塑性彈性體25-45份，無(wú)鹵阻燃劑25-40份，聚苯醚15-30份，填充油8-15份，抗氧劑 0.1-0.5份，苯乙烯樹(shù)脂2-5份；
[0006] 其中，所述熱塑性彈性體是由氫化苯乙烯嵌段共聚物和熱塑性硫化彈性體組成， 所述氫化苯乙烯嵌段共聚物為所述熱塑性彈性體重量的60-80%，所述熱塑性硫化彈性體 為熱塑性彈性體重量的20-40% ;
[0007] 所述無(wú)鹵阻燃劑是由主阻燃劑和副阻燃劑組成，其中，主阻燃劑是由有機(jī)磷酸鹽/ 酯和三聚氰胺聚磷酸鹽組成，副阻燃劑為聚磷酸酯。
[0008] 在【具體實(shí)施方式】中，熱塑性彈性體的重量份可以為27、29、32、34、36、38、39、41、 43、44;無(wú)鹵阻燃劑的重量份可以為26、27、28、29、32、34、36、37、38、39;聚苯醚的重量份可 以為16、17、18、19、21、23、25、27、28、29;填充油的重量份可以為8·7、9·3、9·8、10·1、11·5、 12.6、13.7、14.8;抗氧劑的重量份可以為0.12、0.15、0.17、0.22、0.23、0.25、0.28、0.32、 0.36、0.38、0.42、0.45、0.47;苯乙烯樹(shù)脂的重量份可以為2.2、2.5、2.7、2.9、3.2、3.3、3.5、 3.7、3.9、4.2、4.5、4.7份。
[0009]優(yōu)選地，所述氫化苯乙烯嵌段共聚物的聚苯乙烯端部嵌段與聚烯烴中部嵌段的重 量配比為0.72-1.38:1;優(yōu)選地，所述氫化苯乙烯嵌段共聚物為苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯 聚合物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯聚合物一種或者兩種的組合。
[0010]優(yōu)選地，所述熱塑性硫化彈性體按重量百分比是由20-35%的聚烯烴樹(shù)脂和65-80 %的烯烴橡膠經(jīng)動(dòng)態(tài)硫化生成;優(yōu)選地，所述聚烯烴樹(shù)脂為聚丙烯樹(shù)脂或聚乙烯樹(shù)脂，所 述烯烴橡膠為乙丙橡膠或乙烯-辛烯橡膠。
[0011] 優(yōu)選地，所述無(wú)鹵阻燃劑按重量百分比是由66-84%的主阻燃劑和16-34%的副阻 燃劑組成;所述有機(jī)磷酸鹽/酯為所述主阻燃劑重量的45-65%，所述三聚氰胺聚磷酸鹽為 所述主阻燃劑重量的35-55%。
[0012] 優(yōu)選地，所述有機(jī)磷酸酯為殼聚糖改性磷酸酯，其制備方法包括:將三氯氧磷、季 戊四醇加入無(wú)水乙腈中攪拌均勻，在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，升溫至50-60°C，攪拌0.5-lh，加入 無(wú)水三氯化鋁后，繼續(xù)升溫至80-90°C，攪拌l_2h，蒸餾除去溶劑后，洗滌，干燥，得到季戊四 醇螺環(huán)磷酸酯二酰氯;將所述季戊四醇螺環(huán)磷酸酯二酰氯加入甲磺酸中，再加入殼聚糖攪 拌均勻，在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，升溫至40_60°C，攪拌2-4h，洗滌，干燥，得到所述殼聚糖改性 磷酸酯；優(yōu)選地，三氯氧磷、季戊四醇、三氯化鋁、殼聚糖的重量配比為：4-6:1-3 :0.05-0.08:0.8-1.2；
[0013] 優(yōu)選地，所述有機(jī)磷酸鹽為季銨化殼聚糖改性磷酸酯，其制備方法包括:將所述殼 聚糖改性磷酸酯加入異丙醇中，攪拌條件下滴加氫氧化鈉溶液，再滴加醚化劑CTA，加熱至 30-50°C，攪拌2-4h，加酸調(diào)節(jié)至中性后，抽濾，洗滌，干燥，得到所述季銨化殼聚糖改性磷酸 酯;優(yōu)選地，所述殼聚糖改性磷酸酯、CTA的重量配比為：1:1.5-3。
[0014] 優(yōu)選地，所述聚磷酸酯為間苯二酚低聚磷酸酯，其制備方法包括:將D0P0加入二甲 苯中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，加熱至80-100°C，攪拌下滴加溶有多聚甲醛的二甲苯溶液，在 l_3h內(nèi)完成滴加，加熱回流4-6h，過(guò)濾，洗滌，得到D0P0-CH20H，將所述D0P0-CH20H加入二氯 甲烷中攪拌均勻，在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，加入三氯氧磷，升溫至40-60°C，攪拌l_2h，蒸餾去 除溶劑后，洗滌，干燥，得到預(yù)聚體；向所述預(yù)聚體中加入間苯二酚，在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下， 加熱至40-60 °C，攪拌下加入無(wú)水三氯化鋁，繼續(xù)升溫至80-90 °C，攪拌1 _3h，蒸餾去除溶劑 后，洗滌，干燥，得到所述間苯二酚低聚磷酸酯；優(yōu)選地，D0P0、多聚甲醛、三氯氧磷、間苯二 酚的重量配比為1:0 · 1-0 · 2:0 · 5-0 · 8:0 · 4-0 · 6。
[0015] 優(yōu)選地，所述聚苯醚的特性粘數(shù)為0.1-0.5dl/g;優(yōu)選地，所述聚苯醚為聚(2，6_二 甲基-1，4-亞苯基)醚。
[0016] 優(yōu)選地，所述填充油為石蠟油或環(huán)烷油;所述抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥 基苯基)丙酸]季戊四醇酯或三[2,4_二叔丁基苯基]亞磷酸酯;所述苯乙烯樹(shù)脂為抗沖擊聚 苯乙烯。
[0017]優(yōu)選地，所述無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料中還包括抗紫外光劑、著色劑、潤(rùn)滑劑、 加工助劑的一種或者多種的組合；
[0018] 優(yōu)選地，所述抗紫外光劑包括UV粉;所述潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺、乙撐雙油酸 酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、PE蠟、二甲基硅油的一種或者多種的組合;所述著色劑為氧化炭 黑、氧化鐵紅、氧化鐵黃、鈦青蘭、鉻綠的一種或者多種的組合;所述加工助劑為碳酸鈣、滑 石粉、硅藻土、云母粉、二氧化硅的一種或者多種的組合。
[0019] -種用于電線電纜的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料的制備方法，包括:將熱塑性彈 性體、填充油、苯乙稀樹(shù)脂、抗氧劑加入高混機(jī)中混合0.2-0.4h，得到母料;將所述母料和