一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料及其制备方法，涉及光纤领域，替代了现有技术中采用PVC材料来制备光纤尾套，具有良好的阻燃性能，其技术方案要点是：一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，按质量份数计，包括以下组分：SEBS 50‑70份、白油60‑80份、聚苯醚60‑80份、PP 50‑70份、膨胀型阻燃剂15‑25份、接枝单体2‑10份、引发剂0.1‑1.5份。

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料及其制备方法
本专利技术涉及光纤领域，特别一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料及其制备方法。
技术介绍
光纤尾套是光纤连接器散件之一，在人们生活和生产中发挥着重要的作用。目前市场上的制备光纤尾套所用的原料为传统的PVC材料，然而其在燃烧时会产生致癌物质二噁英和有毒气体。市场上常见的光纤尾套采用PVC(聚氯乙烯)制备而成，然而PVC在燃烧时易被分解并产生大量的氯化氢等有毒气体，随着越来越多的人关注环保，采用新材料去替代PVC材料已成为必然。热塑性弹性体TPE由于优越的产品性能、便捷的加工工艺以及安全无毒的特点，越来越多的TPE被应用于汽车、家电等行业。然而，传统的TPE由于自身基材的原因，大部分的TPE是可燃的，而光纤传递光脉冲时经常产生火花，因此光纤尾套需要具有良好的阻燃性，若采用传统的TPE材料制备光纤尾套，便会导致光纤尾套燃烧，因此，研究一种阻燃的TPE材料以适用于光纤尾套的制备是目前急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，具有良好的阻燃性能。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，按质量份数计，包括以下组分：一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，按质量份数计，包括以下组分：采用上述方案，SEBS是聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物，其分子内不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性和耐老化性；白油与SEBS的EB段具有良好的相容性，但不溶解软化SEBS中的PS相，充油后的SEBS能够继续维持稳定的物理交联网络，增加SEBS的流动性，改善TPE材料的加工性能；聚苯醚分子结构稳定，具有良好的刚性、耐高温性以及阻燃性，增加TPE材料的耐高温性和阻燃性能；PP密度相对较小，对于相同体积的TPE材料减少了重量，降低生产成本，此外PP强度大、耐热性和耐水性能良好，提高了TPE材料的机械强度；聚苯醚、PP与SEBS共混时，因聚苯醚、PP均与SEBS的PS段结构相近，三者之间具有良好的相容性，弥补了聚苯醚流动性差的不足，同时使得TPE材料兼具三者的优点，相对于由氯乙烯聚合而成的PVC，降低了TPE材料中氯的含量，减少了光纤尾套燃烧时致癌物质以及有毒气体的产生，具有环保的特点；膨胀型阻燃剂不含卤素，主要包括酸源(脱水剂)、气源(发泡剂)和碳源(成碳剂)三部分组成，其燃烧时，酸源反应产生无机酸和多元醇，多元酸形成保护膜附着于TPE材料的表面，减少空气与TPE材料的接触；随后无机酸和多元醇发生酯化反应，产生水蒸气，同时气源受热分解释放大量无不燃的气体，进而降低TPE材料的表面温度并吸收其表面可燃性气体的浓度；膨胀型阻燃剂在燃烧时受热熔融，在体系产生的水蒸气以及不燃性气体的作用下发泡，同时多元醇和酯脱水炭化，在TPE材料表面形成多孔泡沫碳层，减少可燃气体与TPE材料表面接触的含量；整个阻燃过程中，TPE材料的产烟量少、毒性低，具有良好的阻燃效果；引发剂分解产生的初级游离基进攻PP或SEBS大分子链，形成PP大分子链游离基以及SEBS大分子链游离基，随后接枝单体分别与PP大分子链游离基以及SEBS大分子链游离基结合，使接枝单体结合至PP或SEBS分子的表面，形成PP-g-接枝单体和SEBS-g-接枝单体两种接枝剂，而该接枝剂上的非极性基团又能与聚苯醚的亲油性基团结合形成化学键，从而加强PP、SEBS以及聚苯醚之间的粘结效果，提高了TPE材料的阻燃效果；此外，接枝剂上的极性基团还能与膨胀型阻燃剂上的羟基或其它分子链形成化学键，从增加膨胀型阻燃剂的分散性，增加TPE材料的阻燃性能；以此，本专利技术制得的TPE材料通过以SEBS、聚苯醚以及PP作为基料，在白油的作用下使各组分之间均匀分散，使得TPE材料兼具SEBS、聚苯醚和PP的优点；膨胀型阻燃剂在接枝单体与聚合物形成的接枝剂的作用下均匀的分散于基料中，增加TPE材料的阻燃性能，使得光纤尾套具有良好的阻燃性能。进一步优选为：所述膨胀型阻燃剂为阻燃剂APP和季戊四醇两者的混合物，且阻燃剂APP与季戊四醇的质量比为1：1。采用上述方案，阻燃剂APP为聚磷酸铵，无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小、热稳定性高，其燃烧时受热分解生成聚磷酸，促进TPE材料表面脱水炭化，同时产生难燃性气体NH3，使得TPE材料表面发生膨胀，同时稀释TPE材料表面处的可燃性气体的浓度，因此阻燃剂APP既可作为酸源又可作为气源，具有良好的实用性；此外，阻燃剂APP上的铵根离子与能较好的与羟基结合，而季戊四醇分子上具有较多的羟基，一方面能够较好的与阻燃剂APP结合，增加阻燃剂APP和季戊四醇之间的粘结强度，另一方面又能与接枝单体和聚合物形成的接枝剂紧密结合，使得膨胀型阻燃剂均匀的分散于TPE材料中，使TPE材料具有优良的阻燃性能。进一步优选为：所述TPE材料还包括2-10份的芳基磷酸酯。采用上述方案，芳基磷酸酯本身为一种优良的阻燃剂，具有优越的水解稳定性和阻燃性；芳基磷酸酯的添加增加了体系中有效阻燃元素磷的含量，其受热分解产生的粘稠状的磷的含氧酸不仅可促进膨胀型阻燃剂中羟基化合物的吸热脱水成炭反应，而且在材料表面形成一层具有网络结构的液膜，降低膨胀炭层的透气性，降低TPE材料继续降解的可能性；同时芳基磷酸酯还能释放自由基抑制剂，使TPE材料表面上的火焰连锁反应的酯化过程中断，火焰传播受阻，抑制了燃烧反应的进行，因而与膨胀型阻燃剂具有明显的协同阻燃效果；此外，芳基磷酸酯还有一定的增塑作用，能均匀的拆入于PP的分子链段中，而PP与SEBS和聚苯醚混合均匀，从而使得芳基磷酸酯均匀的分散于TPE材料中，降低体系的黏度，有助于TPE材料阻燃性能和缺口冲击强度的提高。进一步优选为：所述芳基磷酸酯为阻燃剂BDP和阻燃剂RDP两者的混合物，且阻燃剂BDP与阻燃剂RDP的质量比为1：1。采用上述方案，阻燃剂BDP和REP均为固相阻燃为主，容易使更多的TPE材料发生炭化，相对于气相阻燃为主的阻燃剂TPP、阻燃剂RDX，具有更好的阻燃效果；此外，阻燃剂BDP的热稳定性以及水解稳定性优于阻燃剂RDP，但其粘度往往较大，因此在加料时较为困难，而阻燃剂RDP的流动性以及阻燃性能优于BDF，两者混合使用时，能产生协同效应，有效提高TPE材料的阻燃性能。进一步优选为：所述TPE材料还包括2-8份的次磷酸铝。采用上述方案，次磷酸铝为一种含磷量高、热稳定性好的无卤阻燃剂，在阻燃过程中，次磷酸铝分子中含有化学反应活泼的P-H键，其受热分解产生磷酸，磷酸可催化膨胀性阻燃剂的碳源的酯化反应，从而提高TPE材料的成炭能力，在TPE材料表面形成一层致密的炭层，降低TPE材料继续燃烧的可能性；此外，次磷酸铝还能为芳基磷酸酯提供大量的磷、氧以及在氧化状态下极为稳定的铝，与芳基磷酸酯发生协同作用，促使芳基磷酸酯分解产生更多的磷的含氧酸，在TPE材料表面形成的致密的酸膜，从而提高TPE材料阻燃性能。进一步优选为：所述TPE材料还包括1-5份的纳米SiO2。采用上述方案，纳米SiO2能够改善TPE材料的抗拉强度、抗撕裂性和耐磨性，起到补强的作用，其能与接枝单体上的极性基团能够相互结合，进而均匀的分散于SEBS、PP以及聚苯醚中，改善TPE材料的加工成型；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：2.一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：3.根据权利要求1或2所述的一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，其特征在于，所述膨胀型阻燃剂为阻燃剂APP和季戊四醇两者的混合物，且阻燃剂APP与季戊四醇的质量比为1：1。4.根据权利要求1或2所述的一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，其特征在于，所述TPE材料还包括2-10份的芳基磷酸酯。5.根据权利要求4所述的一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，其特征在于，所述芳基磷酸酯为阻燃剂BDP和阻燃剂RDP两者的混合物，且阻燃剂BDP与阻燃剂RDP的质量比为1：1。6.根据权利要求1或2所述的一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，其特征在于，所述TPE材料还包括2-8份的次磷酸铝。7.根据权利要求1或2所述的一种无卤阻燃光纤尾套TPE材料，其特征在于，所述TPE材料还包括1-5份的纳米SiO2。8.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭运华，岑建达，
申请(专利权)人：慈溪市山今高分子塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33