[发明专利]一种高强度无卤阻燃TPE电缆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度无卤阻燃TPE电缆料及其制备方法，该高强度无卤阻燃TPE电缆料包括TPE树脂、SEBS热塑性弹性体、聚丙烯树脂、改性氧化石墨烯、马来酸酐接枝聚丙烯、三聚氰胺焦磷酸盐、季戊四醇、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂。本发明通过改性将SEBS热塑性弹性体的耐水性、柔顺性和优异的电气性能与TPE树脂的耐磨性结合到一起，兼具两组分聚合物优异性能，再以阻燃母料、阻燃剂和阻燃协效剂进行无卤阻燃改性，使其具有良好的阻燃性能，同时在无卤阻燃改性后的阻燃TPE/SEBS复合材料中添加聚烯烃树脂和改性氧化石墨烯，进一步提升电缆料的耐磨性能和强度。

技术领域

本发明涉及TPE电缆料制备技术领域，具体为一种高强度无卤阻燃TPE电缆料及其制备方法。

背景技术

传统的电线电缆一般采用PVC材料并加入卤系阻燃剂以获得较好的阻燃性能。但是，在燃烧过程中，上述材料会产生大量有毒浓烟以及腐蚀性气体，这将加速火灾现场人员的窒息和加大救援人员的救援难度；而且释放的腐蚀性气体将会使火灾现场及附近的电器遭到腐蚀而报废。这使得市场迫切需要一种环保、低发烟量、无卤无腐蚀性气体释放的新型阻燃材料。

热塑性弹性体TPE是一种具有橡胶的高弹性、高强度、高回弹性，又具有可注塑加工特征的材料。具有环保无毒安全，硬度范围广，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。因而，非常适合于代替PVC制备电缆料。现有技术中，一般将无机阻燃剂加入TPE材料中以制备高阻燃等级的材料。但无机物的粒径、用量以及相容性的问题常常导致材料阻燃性能与物理机械性能的严重失衡，因此大多机械性能如拉伸强度、断裂伸长率偏低，加工性能不佳同时物料的硬度偏高，手感不佳等。此外，作为电缆使用时还希望材料具有更高的介电强度，以提高稳定性。因此非常需要通过配方以及生产工艺的改进，开发一种同时具备高强度、高阻燃性能以及高介电强度的无卤TPE电缆料。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种高强度无卤阻燃TPE电缆料及其制备方法，本发明通过SEBS热塑性弹性体与TPE树脂进行共混改性，将SEBS热塑性弹性体的耐水性、柔顺性和优异的电气性能与TPE树脂的耐磨性结合到一起，兼具两组分聚合物优异性能，再以马来酸酐接枝聚丙烯、三聚氰胺焦磷酸盐和季戊四醇为原材料制得阻燃母料与阻燃剂和阻燃协效剂进行无卤阻燃改性，使其具有良好的阻燃性能，同时在无卤阻燃改性后的阻燃TPE/SEBS复合材料中添加聚烯烃树脂和改性氧化石墨烯，进一步提升电缆料的耐磨性能和强度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度无卤阻燃TPE电缆料，包括以下重量配比的原料制成：TPE树脂40-50份、SEBS热塑性弹性体20-27份、聚丙烯树脂10-13份、改性氧化石墨烯5-8份、马来酸酐接枝聚丙烯10-14份、三聚氰胺焦磷酸盐7-12份、季戊四醇4-9份、阻燃剂1-3份、阻燃协效剂1-3份、抗氧剂2-5份。

优选的，所述SEBS热塑性弹性体的制备方法为按一定比例称取SEBS、聚丙烯和碳酸钙，充分混合后，在双螺杆挤出机中挤出造粒，制得SEBS热塑性弹性体，其中双螺杆挤出温度设定为160-180℃。

优选的，所述SEBS、聚丙烯和碳酸钙的质量比为(12-15):(7-9):(3-5)。

优选的，所述马来酸酐接枝聚丙烯是马来酸酐、聚丙烯、助接枝单体在引发剂和抗氧化剂的作用下枝接共聚反应制取得到。

优选的，所述助接枝单体为五丙烯基丁二酸、1-苯基-2-丙烯基-1-酮、1-烯丙基-2，4，5-三甲氧基苯、二烯丙基双酚A、二烯丙基二乙氧基硅烷、三烯丙基异氰尿酸酯中的一种或几种构成。

优选的，所述引发剂为过氧化二叔丁基、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二叔丁基、过氧化叔戊酸叔丁基酯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种构成。