[发明专利]一种适用于高压缩比螺杆挤出机挤出的热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃材料及其制备

说明书

技术领域

本发明属于阻燃材料领域，涉及一种适用于高压缩比螺杆挤出机挤出的热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃材料及其制备。

技术背景

传统的热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃材料由于在挤出树脂中填充了大量的阻燃剂，材料整体的流动性能很差，并且挤出时摩擦产生大量的热量，若挤出速度过快温度升高，就会导致材料分解，所以该材料制备和后续生产电缆时必须使用压缩比很低的螺杆才能正常挤出，这大大降低了材料本身生产产量和电缆生产的产量。许多电缆生产厂家在相同的机器上同时使用PVC和无卤材料，这就要求电缆生产厂家必须配备两套螺杆才能满足生产要求，增加了投入成本。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题，提出了一种能使用高压缩比为1∶2-1∶3的螺杆挤出机正常挤出的热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃材料，提高了材料的生产效率和电缆的挤出效率，解决了无卤阻燃材料在高压缩比螺杆中挤出困难的问题。

本发明采用了以下的技术方案来实现：

一种热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃材料，其原料包括如下重量份数的组分：

聚烯烃树脂EVA         10-30份；

聚烯烃弹性体          30-50份；

增容树脂              15-20份；

聚乙烯树脂            10-35份；优选为20-30份；

阻燃剂                120-150份；优选为120-140份；

复合抗氧剂            0.5-1.0份；优选为0.5份；

润滑剂                1.8-5.4份；优选为2.5-3.45份；

硅烷偶联剂            0.5-2.0份；优选为1.0-1.2份；

金属钝化剂            0.1-0.5份；优选为0.2份。

其中，聚烯烃树脂EVA、聚烯烃弹性体、聚乙烯树脂作为基础树脂。

其中，热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃材料中，所述润滑剂具体包括下列重量份的组分：

硬脂酸盐              0.1-0.4份；优选为0.1-0.15份；

聚乙烯蜡              0.3-2份；优选为0.3-1.6份；

石蜡                  0.2-0.5份；优选为0.2-0.3份；

硅橡胶                1.2-2.5份。

较佳的，所述聚烯烃树脂EVA的熔融指数(MFR)为6.5-8g/10min。所述熔融指数为190℃负荷2.16kg下检测。

较佳的，所述聚烯烃弹性体硬度为80-90A，可选自三井DF840。

较佳的，所述增容树脂为聚烯烃弹性体接枝物，可选自聚烯烃弹性体与马来酸酐的接枝物，如宁波能之光的MC509。

较佳的，所述聚乙烯树脂，可选自北欧化工FB2230。

较佳的，所述阻燃剂为以氢氧化镁为主要成分的阻燃体系。

进一步的，所述阻燃体系为氢氧化镁(如德国马丁的矿物阻燃剂H7C)、三氧化二锑、红磷和碳酸钙的组合体系，以阻燃剂总重量为基础计，氢氧化镁的重量百分比在60％以上。

优选的，所述阻燃剂中，各组分的重量百分比为：氢氧化镁80wt％，三氧化二锑10wt％，红磷5wt％，碳酸钙5wt％。

较佳的，所述复合抗氧剂为由四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯复合而成的抗氧体系；且三者的重量比为(1-2)∶2∶(0.5-0.8)。

较佳的，所述硬脂酸盐选自硬脂酸钙。

较佳的，所述聚乙烯蜡的粘均分子量为2000-4000。

较佳的，所选石蜡为58#石蜡。

较佳的，所述硅橡胶的粘均分子量为500000-800000。

较佳的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷。

较佳的，所述金属钝化剂为N，N′-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。

本发明的热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃材料的制备方法，包括下列步骤：

将各种原料按配方称量好，倒入转速为500-600rpm的高速搅拌机中搅拌均匀，出料后立即用密炼机混合均匀并进行造粒，再将粒料用高压缩比为1∶2-1∶3的双螺杆挤出机挤出造粒即得，其中，造粒时采用热切工艺造粒。