[发明专利]一种新型耐热耐刮擦无卤阻燃TPE注塑料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种新型耐热耐刮擦无卤阻燃TPE注塑料及其制备方法。为了改善其性能以满足电气和电子行业的需求，本发明以TPEE‑H2040和聚丙烯为主要原料，选择多种合适的增塑剂、抗冲改性剂、热稳定剂以及无卤的含磷阻燃添加剂引入到共聚物体系中，制备出耐热耐刮擦无卤阻燃TPE注塑料。本发明的TPE注塑料在保有TPEE‑H2040原有优点的基础上，有效改善了其的阻燃性、耐刮性、耐热性与柔韧性等性能；同时，本发明采用的原料均为环保无毒原料，可100％回收再利用，明显地提高了生产效率与降低生产成本。

技术领域

本发明涉及注塑料的制备技术领域，尤其涉及一种耐热耐刮擦无卤阻燃TPE注塑料及其制备方法。

背景技术

近年来，因热塑性弹性体(TPE)具有易加工性、低成本、弹性和可回收性等良好的性能而备受关注。TPE日常应用中，如在电子设备和电缆护套中，不可忽略其性能。为了改善其性能以满足电气和电子行业的需求，TPE注塑料通过添加剂来进一步对其改性，如：阻燃剂、安定剂、增塑剂、抗冲性剂。以阻燃剂为例，由于卤系阻燃系的C-X的键能低，分解温度基本与材料的热分解温度一致，阻燃剂受热分解时，其间吸收一部分热量，降低了温度，同时，分解生成的卤化氢气体HX的密度大于空气，可以排挤走材料周围的空气，形成氧渗屏障实现阻燃。目前含卤阻燃剂主要是其为有机阻燃剂，化学性质呈惰性，与塑料的相容性比较好，阻燃效果好、使用成本低，成为塑料橡胶材料中阻燃应用最多的阻燃剂产品，也是其它阻燃剂所不能替代的。随着欧盟的Rosh指令认为含卤阻燃剂中含卤类物质燃烧产生二恶英的致癌物质，会污染环境，被列入禁止使用目录，因此不符合市场的实际应用。因此目前的研究转向了无卤阻燃剂。有文献报道，在SEBS共聚物中实用无卤的氢氧化铝、氢氧化镁(MH)等进行阻燃改性。但是制备出的共聚物存在界面相互作用和大量金属氢氧化物(60～70wt％)等缺陷问题，又严重影响了材料的流变性能和韧性。因此，选择合适的添加剂引入共聚物体系中是非常具有挑战性的任务。

TPEE聚醚酯嵌段共聚物是一种同时具有橡胶弹性和工程塑料强度的材料，其在柔韧性、动态力学性能、耐热性、耐油性、耐老化性等方面具有优异的性能。本发明为解决上述问题设计了基于TPEE聚醚酯嵌段共聚物，选择多种合适的添加剂引入到共聚物体系中，获得了一种新型耐热耐刮擦无卤阻燃TPE注塑料及其制备方法。

发明内容

在本发明中的热塑性弹性体(TPE)以TPEE-H2040和聚丙烯(PP)为主要原料，加入增塑剂、抗冲改性剂、热稳定剂以及无卤的含磷阻燃添加剂。通过将增塑剂分子插入到聚合物分子链之间，以削弱分子链间的应力，增加聚合物分子链的流动性、降低聚合物分子链的结晶度，从而使聚合物的塑性增加；同时，在聚合物中引入乙烯三元共聚物体系的抗冲改性剂，使聚合物产生积极橡胶穴化作用，内橡胶粒子内部穴化和TPE/橡胶粒子界面的脱离产生纵向应力，由此促进TPE基体的应力屈服，致使TPE材料的韧性增加。本发明中阻燃剂体系主要由含膨胀石墨与磷氮的化合物组成，当暴露于热时，阻燃剂可促进聚合物表面上的碳质炭和无机残留物形成，导致形成多孔泡沫状保护性炭层，从而抑制聚合物表面在冷凝相中受热和空气，并抑制由于气相中自由基捕获而引起的火焰扩散；同时，为有效减少热传递，选择可膨胀石墨(EG)，通过受热膨胀形成较厚的石墨片热绝缘层。

本发明提供的一种新型耐热耐刮擦无卤阻燃TPE注塑料及其制备方法。具体通过以下技术方案实验：

一种新型耐热耐刮擦无卤阻燃TPE注塑料，该TPE注塑料包括如下重量份数配比的原料组份：90～108份TPEE-H2040、10～15份聚丙烯、23～46份增塑剂、10～14份抗冲改性剂、21～34份阻燃添加剂和3-8份热稳定剂。

进一步的，所述TPEE-H2040的分子量均为9000～45000g/mol。

进一步的，所述增塑剂原料由由柠檬酸三丁酯与乙酸乙烯酯按重量比为3:(3～5)组成。