[发明专利]柔软型线材用低烟无卤阻燃热塑性弹性体合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔软型线材用低烟无卤阻燃热塑性弹性体合金及其制备方法，将热塑性聚氨酯弹性体、热塑性苯乙烯类弹性体、合适的相容剂、磷氮复合阻燃剂及相关加工助剂共混造粒，制成符合环保要求的柔软型线材用低烟无卤阻燃热塑性弹性体合金。

背景技术

众所周知，电线电缆工业中使用量最大的材料之一是PVC，它是一种含氯量达60％的高分子材料，在电线电缆料制造过程中还加入了大量的其它有害物质。PVC材料在燃烧时会产生含卤化氢、一氧化碳等有毒气体的烟雾。对PVC的应用持最强烈反对态度的是瑞士、德国、瑞典、美国、日本等国家，这些国家的立法机构及协调机构已制定严格法律，限制PVC的工业应用。

现有技术中，为大家所熟悉的低烟无卤阻燃材料，是将聚烯烃树脂与金属氢氧化物及其它小分子助剂一起，通过物理或化学的改性方法复合加工而成。此类低烟无卤阻燃材料主要应用于各种类型、各种用途的电缆，如高低压电力电缆、控制电缆、通信电缆、船用电缆、车辆用电缆、高频同轴电缆、市话电缆、光通信电缆、仪表用电缆、建筑用电缆。当此类材料取代PVC材料应用于电器产品的电线、电子线、信号线、耳机线、音频线、电脑排线及USB线等低压线材时，主要有以下三点不足：一是此类低烟无卤阻燃聚烯烃材料系填充大量金属氢氧化物的材料，填充量达60％以上，在挤出线材后的后加工过程中，易刮白、刮伤，导致外观出现暇疵；二是由于金属氢氧化物类阻燃剂的阻燃效率偏低，在应用于一些结构较为复杂、壁厚的电线电缆时，线材阻燃测试可达到UL1581：VW-1阻燃等级，但对壁薄的电子线就无法达到UL1581：VW-1阻燃等级；三是此类低烟无卤阻燃聚烯烃材料系填充大量金属氢氧化物的材料，邵氏A硬度往往在95以上，无法满足电子线、信号线等低压线材对柔软性的要求。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种柔软型线材用低烟无卤阻燃热塑性弹性体合金及其制备方法，所制备材料具有可调整的软硬度(邵氏A硬度介于80～95之间)，良好的低烟性、优越的阻燃特性、无卤环保、物理机械性能优良。

本发明提供的柔软型线材用低烟无卤阻燃热塑性弹性体合金包含40～55份热塑性聚氨酯弹性体、5～25份热塑性苯乙烯类弹性体、5～10份相容剂、20～25份磷氮复合阻燃剂、3～10份阻燃增效剂及适量润滑剂、抗氧剂、着色剂，按照上述配比，将所有原料在高速混合机中混合均匀，混合过程无需加热，混合均匀的配方在普通双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、造粒，即得本发明的柔软型线材用低烟无卤阻燃热塑性弹性体合金。

本发明中，热塑性聚氨酯弹性体选自常用的邵氏A硬度介于65～95之间的聚酯类热塑性聚氨酯弹性体、聚醚类热塑性聚氨酯弹性体中的一种或几种。

本发明中，热塑性苯乙烯类弹性体选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)中的一种或几种。

本发明中，相容剂选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯(EVA-g-MMA)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯(SEBS-g-MMA)、低密度聚乙烯接枝马来酸酐(LDPE-g-MAH)、低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯(LDPE-g-MMA)、高密度聚乙烯接枝马来酸酐(HDPE-g-MAH)、高密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯(HDPE-g-MMA)、线型低密度聚乙烯接枝马来酸酐(LLDPE-g-MAH)、线型低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯(LLDPE-g-MMA)、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物(SMA)中的一种或几种。

本发明中，磷氮复合阻燃剂选自多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺甲醛树脂、双磷酸季戊四醇酯密胺盐、季戊四醇、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)中的一种或几种。

本发明中，阻燃增效剂选自超高分子量固态硅氧烷、纳米有机蒙脱土、红磷、微胶囊红磷、三氧化二锑、硼酸锌、二氧化硅、三氧化钼、氧化鉍、氧化铜中的一种或几种。

本发明还可选用常用的一些塑料加工时使用的添加剂，包括抗氧剂、抗紫外线吸收剂、着色剂等，所选用的添加剂应不能明显影响材料的物理机械性能及阻燃性能。