[发明专利]电线电缆覆盖材料用热塑性无卤阻燃弹性体组合物

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种电线电缆覆盖材料用热塑性无卤阻燃弹性体组合物。

背景技术

作为人类工业文明的重要发明之一，电线电缆已被广泛应用于各类电能和信号的传输。与其他材料相比，聚合物由于具有比重轻、易于成型、良好的综合力学性能以及电绝缘性能优良等特点，是各类电线电缆覆盖物的首选基体材料。

根据美国安全检测实验室(Underwriters Laboratories Inc.)所制定的关于电线电缆质量的UL标准，电线电缆外层覆盖物须满足如下基本性能要求：(1)具有优良的阻燃性能，该性能通常以垂直燃烧试验(VW-1)方法进行评价，是UL标准中最严格的要求之一；(2)优良的电绝缘性能；(3)良好的耐热性能，要求电线电缆在较高的工作温度下不发生显著的热变形；(4)良好的耐低温性能，确保电线电缆在低温环境下不脆化开裂；(4)良好的耐老化性能，根据电线电缆实际使用环境，要求其能较好地抵御光、热老化，该性能通常以老化前后覆盖材料的拉伸性能保持率进行评价；等等。除上述UL标准规定以外，从保护环境和人体健康角度考虑，要求所用电线电缆覆盖材料必须满足各类环保要求。

由于聚氯乙烯(PVC)体系(含稳定剂、增塑剂、填充剂等各类助剂)具有必要的力学强度、优异的挠性、相对低廉的价格以及成熟的加工工艺，目前仍是电线电缆覆盖材料最典型和常用的树脂体系，被广泛用作各类电线电缆的绝缘和外被材料。然而，由于PVC树脂结构中含有卤素，当通过燃烧工艺对PVC废旧电线电缆进行处理时，会产生大量氯化氢甚至二噁英等有毒有害排放物；其次，PVC树脂的加工流动性和耐热稳定性能较差，需借助类别繁多的各类助剂进行改性，以致不得不引入部分非环保型添加成份，这不利于开发环保型电线电缆产品。因此，从长远看，PVC不是电线电缆覆盖材料的理想聚合物树脂体系。

考虑上述UL标准以及PVC系电线电缆所存在的不足，如何开发无卤阻燃电线电缆(即：覆盖材料中没有含卤聚合物基体及含卤阻燃成份)已成为该领域的焦点和主要方向。一般，无卤阻燃电线电缆覆盖材料通常由聚烯烃树脂和金属水合物复合而得，为使样品满足阻燃性能要求(即：通过UL的垂直燃烧试验(VW-1))，通常需将大量的金属水合物与聚烯烃树脂进行复合，结果导致覆盖材料的断裂伸长率明显下降，同时使其成型加工性能急剧变差。虽然在很多公开的专利中，已报道了对上述体系进行弥补的一些方法，例如通过对阻燃剂表面进行处理、引入协同阻燃剂以减少阻燃剂用量、对树脂进行交联改性等，在一定程度上实现了该体系在机械性能、加工性能和阻燃性能之间的平衡，但所得覆盖材料的表面耐刮性能、耐热老化性能、耐热变形性能等仍难以满足UL标准。

此外，部分低分子无卤阻燃剂的渗透析出问题也是上述领域急需解决的技术难点之一。在中国专利CN1711317中，公开了一种“用于电线和电缆覆盖材料的树脂组合物”，该组合物由聚苯醚树脂、间同立构聚苯乙烯、聚烯烃弹性体、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和磷酸酯类无卤阻燃剂共同组成。尽管该组合物具有优异的力学和良好的耐老化性能，但由于所采用的磷酸酯阻燃剂中磷含量较低，必须加入大量的磷酸酯阻燃剂才能满足电线电缆UL标准所规定的阻燃性能要求，大量加入一方面增加生产成本，另一方面由于磷酸酯属小分子液体阻燃剂，很容易从该组合体系中渗透迁移出来，从而导致电线电缆表面发粘而易于粘尘，除了严重影响制品的使用和外观外，还会影响电线电缆的防水、电绝缘性等重要性能。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供了一种健康、环保，而且既能有效防止阻燃剂成份渗透析出，又能降低产品成本，同时具有良好加工性能且能满足电线电缆UL使用标准用求的电线电缆覆盖材料用热塑性无卤阻燃弹性体组合物。

为解决上述问题，本发明所提供的电线电缆覆盖材料用热塑性无卤阻燃弹性体组合物，由聚苯醚树脂(PPO或PPE)、苯乙烯系弹性体、聚烯烃树脂、无卤阻燃剂、阻燃增效剂、相容剂和其它添加剂共同组成，具体技术方案如下：一种电线电缆覆盖材料用热塑性无卤阻燃弹性体组合物，该组合物由以下重量份数的各组分制备而成：

聚苯醚树脂：                              100

苯乙烯系弹性体：                          50～200

聚烯烃树脂：                              20～100

无卤阻燃剂：                              80～150