[发明专利]一种TPEE/EMA组合物及其应用

说明书

本发明提供了一种TPEE/EMA组合物及其应用，涉及高分子材料技术领域。本发明提供的TPEE/EMA组合物包括如下重量份数的组分：热塑性聚酯弹性体45‑65份、乙烯‑丙烯酸甲酯共聚物15‑35份、甲基乙烯基硅橡胶5‑15份、相容剂5‑15份、阻燃剂145‑170份、协效阻燃剂15‑38份、加工助剂3‑9份，其中，所述阻燃剂为氢氧化铝，所述协效阻燃剂为可膨胀石墨和焦磷酸哌嗪。本发明采用TPEE、EMA为基体树脂，将其与甲基乙烯基硅橡胶、相容剂、加工助剂等搭配，并将可膨胀石墨和焦磷酸哌嗪复配作为协效阻燃剂，搭配阻燃剂氢氧化铝共同作用，使最终制备的TPEE/EMA组合物同时具备高阻燃、耐油、耐低温的性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种TPEE/EMA组合物及其应用。

背景技术

传统低烟无卤阻燃护套料是采用聚乙烯(PE)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/乙烯-辛烯共聚物(POE)的组合作为树脂基材，以氢氧化镁、氢氧化铝等环保金属氢氧化物阻燃剂为阻燃体系制备的具有低烟无卤阻燃特性的改性高分子材料，主要应用于机场、车站、轨道交通、大型楼宇等人口密集场合。

聚乙烯(PE)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/乙烯-辛烯共聚物(POE)共混体系的低烟无卤阻燃护套料，由于其基材是以非极性材料为主，导致其耐油性能较差。并且，EVA、POE等材料的玻璃化转变温度较高，导致材料耐低温性能不佳。因而制备的材料无法满足GBT 12528-2008《交流额定电压3kV及以下轨道交通车辆用电缆》标准中耐油、耐低温的要求。机车缆均为小线，B1级阻燃极难通过，常规的金属氧化物体系根本无法通过B1级别阻燃，机车缆传统要求其能达到成束C类或者D类阻燃要求，尚未有能满足GB 31247B1级阻燃要求的相关产品。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的主要目的是提供一种TPEE/EMA组合物及其应用。

为实现上述目的，第一方面，本发明提出了一种TPEE/EMA组合物，包括如下重量份数的组分：热塑性聚酯弹性体45-65份、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物15-35份、甲基乙烯基硅橡胶5-15份、相容剂5-15份、阻燃剂145-170份、协效阻燃剂15-38份、加工助剂3-9份，其中，所述阻燃剂为氢氧化铝，所述协效阻燃剂为可膨胀石墨和焦磷酸哌嗪。

乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)是一种具有独特的化学结构的三元共聚物，具有出色的热稳定性、良好的聚合物相容性，和一定的耐油性能，但是其低温性能一般；热塑性聚酯弹性体(TPEE)是一类含有聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物，其具有出色的耐高温性能、低温性能、耐油性能；甲基乙烯基硅橡胶是以硅氧烷引入乙烯基合成的高分子量聚硅氧烷化合物，具有优异的耐低温、耐油性能，并且具有易交联的特点。本发明技术方案中，采用TPEE、EMA为基体树脂，将其与甲基乙烯基硅橡胶、相容剂、加工助剂等搭配，使制备的材料具有可交联、耐油、耐低温等特点。

在此基础上，将可膨胀石墨和焦磷酸哌嗪复配作为协效阻燃剂，搭配阻燃剂氢氧化铝(ATH)共同作用，使材料具有优异的成炭性能和阻燃性能。其中，可膨胀石墨和焦磷酸哌嗪都具有优异的成炭性能，可膨胀石墨受热后，会膨胀起致密炭层；焦磷酸哌嗪具有优异的自成炭性能，可进一步提高材料的成炭致密程度；ATH释放水分，吸收热量，极大降低了材料的热释放。上述阻燃剂和协效阻燃剂的搭配，极大的提高了材料的成炭阻燃和成炭性能。需要注意的是，协效阻燃剂中可膨胀石墨的添加量一般大于焦磷酸哌嗪的添加量，进一步地，协效阻燃剂中可膨胀石墨和焦磷酸哌嗪的重量比在(2-12):1范围内较佳。

采用本发明上述技术方案制备的TPEE/EMA组合物同时具备高阻燃、耐油、耐低温的性能。

作为本发明所述TPEE/EMA组合物的优选实施方式，所述热塑性聚酯弹性体按照GB/T 3682-2000在230℃，2.16Kg负重条件下的熔体流动速率为5-10g/10min。