[发明专利]一种阻燃低介电聚丙烯材料及制备方法和应用

说明书

一种阻燃低介电聚丙烯材料及制备方法和应用，它涉及一种聚丙烯材料及其制备方法。本发明的目的是要解决现有方法制备的绝缘材料的介电性能、阻燃性能、绝缘性能和老化性能不能满足车载以太网导线对绝缘材料的要求的问题。一种阻燃低介电聚丙烯材料由聚丙烯树脂、改性树脂、复合阻燃剂、低介电填料、硅烷偶联剂、有机过氧化物、复合抗氧剂和复合加工助剂制备而成。方法：一、称料；二、制备阻燃低介电功能填料；三、制备功能母料；四、将功能母料和聚丙烯树脂混合，再挤出成型，得到阻燃低介电聚丙烯绝缘材料。一种阻燃低介电聚丙烯材料用于制造车载以太网导线。本发明可获得一种阻燃低介电聚丙烯材料。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯材料及其制备方法。

技术背景

车载以太网导线制造技术关键在于绝缘材料的性能和导线的绞合工艺，以使车载以太网可满足车载EMC要求。现有技术中，满足100℃温度等级的汽车线缆材料多采用聚氯乙烯(PVC)材料和交联聚乙烯(XLPE)材料。PVC材料的优点是阻燃性能和加工性能优良，价格较低，缺点是其在加工、使用和废弃过程中存在较大的环境危害。XLPE材料具有环境友好的特点，但交联后材料无法重复使用，由于加工成本高以及较高的介电常数而存在较大限制。聚丙烯(PP)具有优异的电气绝缘性能，耐热性良好，可在100℃长期使用。

在双绞线导体的情况下，考虑有效的介电常数很重要。绝缘材料的介电常数是影响导线性能的关键因素。导体的绝缘材料的介电常数和耗散因子取决于所选择的基体树脂材料。从PVC、PE、PP的介电常数看，后两者的介电常数较低，在2.3左右，而PVC的介电常数较高，无法满足车载以太网导线的特性阻抗要求。以PP为基体树脂的绝缘材料的车载以太网导线及其制造技术的关键技术为:绝缘材料在满足低介电常数的同时，还需具有阻燃性能、绝缘性能、耐老化性等等。

现有相关聚丙烯线缆材料专利技术可描述如下。中国专利CN102746585B提出一种聚丙烯绝缘电缆料及其制备方法，采用三元乙丙橡胶、氯醚橡胶、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物为树脂基体，改善了电缆料在高温强腐蚀环境下的工作性能。中国专利CN102295804A提出的一种汽车电线用热塑性无卤阻燃材料及其制备与应用，以聚丙烯、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、聚烯烃弹性体等获得了具有阻燃性、耐磨性、耐热性的电缆料，采用以氢氧化镁为主，磷氮类阻燃剂为辅的复合阻燃剂，用量高达75-120phr。中国专利CN105219006A提出了汽车线用无卤阻燃耐热耐候聚丙烯纳米复合绝缘材料及其制备工艺，该材料中通过添加大量无机氢氧化物而获得了无卤阻燃聚丙烯材料。中国专利CN105037960A提出一种汽车用耐水解电缆料及其制备方法，以三元乙丙橡胶和四丙氟橡胶等获得了具有优异耐水解性能的电缆料。中国专利CN100451065C提出汽车原线用无卤阻燃聚丙烯高速耐磨绝缘料，以丙烯-乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、磷氮阻燃剂等获得了耐高温、阻燃的汽车原线绝缘材料，阻燃剂用量为35-45份。中国专利CN204792173U提出一种汽车Flexray高速总线电缆，通过设置导体单丝直径、介质层厚度、线芯对绞节距等结构参数，获得了Flexray高速总线电缆。中国专利CN101258561A提出的基于聚丙烯的电线和电缆绝缘或套管具有60赫兹小于2.5的介电常数。以上技术难以满足车载以太网导线对绝缘材料介电性能、阻燃性能、绝缘性能、老化性能等需求。

发明内容

本发明的目的是要解决现有方法制备的绝缘材料的介电性能、阻燃性能、绝缘性能和老化性能不能满足车载以太网导线对绝缘材料的要求的问题，而提供一种阻燃低介电聚丙烯材料及制备方法和应用。

一种阻燃低介电聚丙烯材料按重量份数由22份～55份聚丙烯树脂、5份～25份改性树脂、20份～35份复合阻燃剂、1份～10份低介电填料、0.01～1.0份硅烷偶联剂、0.001～0.05份有机过氧化物、0.3份～1.5份复合抗氧剂和0.5份～2.5份复合加工助剂制备而成。

一种阻燃低介电聚丙烯材料的制备方法，是按以下步骤完成的：