[发明专利]一种用于数据线电磁屏蔽的无卤阻燃导电弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于数据线电磁屏蔽的无卤阻燃导电弹性体及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明的无卤阻燃导电弹性体，以质量百分数计，由以下组分组成：乙烯丙烯酸酯共聚物5％～20％，聚乙烯5％～30％，苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)10％～40％，熔体粘度调节剂5％～20％，无卤阻燃剂8％～20％，导电添加剂10％～40％，加工助剂0.1％～5％，上述组分的质量百分数之和为100％；本发明的无卤阻燃导电弹性体用于数据线电磁屏蔽兼具良好导电性能和阻燃性能、且力学性能优良。

技术领域

本发明涉及一种高分子材料及其制备方法，具体涉及一种用于数据线电磁屏蔽的无卤阻燃导电弹性体及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer，TPE)兼具橡胶和塑料的特性，是一种被誉为第三代合成橡胶的新型高分子材料，广泛应用在汽车、线缆、鞋材、医疗等行业。近年来，随着消费电子行业的迅猛发展和环保意识的不断加强，环保无卤阻燃TPE基本取代了其他材料作为数据线的外被材料。一直以来，都是采用铝箔加铜编织来实现数据线的电磁屏蔽，但是由于铜资源的日益减少和价格的不断攀升，采用铜编织方式的成本越来越高，且采用铜编织的电磁屏蔽层具有易被腐蚀、屏蔽效果不易控制、加工工序繁杂、线材整体圆整度不高等缺陷。因此，开发出一种具有优良导电性能的高分子材料作为导电中被取代铜编织作为屏蔽层具有重要意义。实用新型专利CN 205487429 U公开了一种采用导电PE作为电磁屏蔽层的USB线缆，实用新型专利CN102646467 A公开了一种设有导电塑胶材料层的信号传输线，以上专利都说明了用导电高分子材料作为导电中被取代铜编织作为屏蔽层具有重要意义。

但是导电线材既要有较好的导电性能，又要求有一定的阻燃性能，一般要求能够通过VW-1测试，这就要求导电中被也要有一定的阻燃性能，如果导电中被阻燃性能不够，整个线材也将难以通过阻燃测试。阻燃导电高分子材料兼具较低的电阻率以及良好的阻燃性能，一直是功能高分子材料的研究热点。然而在导电高分子材料中填充的导电填料比例较大，导致导电高分子材料在燃烧时往往出现碳层裂缝，对阻燃造成很大的冲击，其导电性能和阻燃性能往往难以同时兼顾。因此若采用导电高分子材料中被作为电磁屏蔽层，整个线材能否通过VW-1燃烧是个很大的考验。

同时较大比例导电填料的填充，往往会导致材料柔韧性不够，无法应用在对挠曲性能要求较高的数据线上，且导致其在制备过程中往往熔融流动性差，很难加工。

关于导电高分子作为线缆电磁屏蔽层，现有技术研究比较多的是将导电聚乙烯作为电磁屏蔽层应用在高压线缆上，高压线缆外被较硬，因此可不考虑其电磁屏蔽层的柔软性，而数据线则要求要有柔软的手感，而用作数据线的导电高分子屏蔽层，也要求和外被一样具有较低硬度和较好的弹性。虽然数据线外被通常可采用阻燃性能较好的无卤阻燃TPE，但是如果导电中被屏蔽层阻燃性能较差，成品线也将很难通过VW-1燃烧测试。为了保证成品线材的阻燃性能，作为数据线终被的导电高分子屏蔽层也要兼具有较好的阻燃性能。而导电聚乙烯组合物一般质地较硬，很难进行阻燃改性，且材料弹性差，无法满足数据线导电高分子屏蔽层的要求。

目前有部分专利公开了导电热塑性弹性体的制备方法，公开号为CN 102604311A的中国专利申请公开了一种导电热塑性无卤阻燃导电弹性体及其制备方法，所述组合物包含：充油SEBS弹性体、聚丙烯、导电炭黑，以及少量加工助剂。但是该材料的电阻值较高，拉伸强度较低，且材料不阻燃，无法应用在数据线中作为高分子导电电磁屏蔽层。公开号为CN105838015 A的中国专利申请公开了一种导电型热塑性弹性体的制作工艺，所述弹性体采用金属导电纤维作为导电添加剂，但是因为金属导电纤维的刚性，最终材料会失去热塑性弹性体原有的韧性和弹性，无法满足数据线的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题提供一种兼具良好导电性能和阻燃性能、且力学性能优良的用于数据线电磁屏蔽的无卤阻燃导电弹性体。

为达到上述发明目的，本发明包括以下技术方案：