一种阻燃TPE隔弧片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃TPE隔弧片及其制备方法，替代了现有技术中采用PVC材料来制备隔弧片，相对于PVC材料制备的隔弧片，本发明专利技术减少了有毒气体的产生以及重金属的污染，其技术方案要点是：一种阻燃TPE隔弧片，按质量份数计，包括以下组分：SEBS 15‑20份、白油15‑20份、PP 15‑20份、PE 20‑25份、受阻酚类抗氧剂0.2‑0.5份、亚磷酸酯0.2‑0.5份、硬脂酸0.2‑0.5份、阻燃剂22‑28份、硅酸盐0.2‑0.6份、贝壳粉0.2‑0.6份，具有良好的阻燃性能。

A flame retardant TPE arc septum and its preparation method

The invention discloses a flame retardant TPE arc septum and its preparation method. Instead of using PVC material to prepare the arc septum, the invention reduces the production of toxic gas and the pollution of heavy metals compared with the PVC material. The technical scheme of the invention is a kind of flame retardant TPE arc septum, according to the number of mass. It includes the following components: SEBS 15, 20, 15 white, 15, 20, 20, 25, 0.2 phenolic antioxidants 0.5, phosphite 0.2, 0.5, stearic 0.2, flame retardant, silicate and shell powder, with good flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃TPE隔弧片及其制备方法
本专利技术涉及一种隔弧片，特别涉及一种阻燃TPE隔弧片及其制备方法。
技术介绍
低压断路器是一种常用的配电电器，在各项电力工程中被广泛应用，其在低压配电系统中担负着配电和保护的功能。它的操作性能对电网的安全稳定至关重要。当系统中出现故障时，断路器快速切除系统中故障部分，或者切断整个电源供电，以防止故障扩大，避免造成巨大的经济损失和人员伤亡。现有的低压断路器的内部都会设有灭弧装置，灭弧装置为一个由多片隔弧片组成的灭弧室，当断路器脱扣的时候，动、静触头分离，在两个触头之间会产生电弧，通过引弧片把这些电弧灭弧室中进行灭弧。市场上常见的隔弧片采用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、二恶英等有毒气体，同时产生的氯化氢气体还会对断路器中的金属部件造成腐蚀，对断路器中原本稳定的重金属成分如含铅、镉等进行活化，进而导致生活环境中重金属的污染。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、电线线缆等行业。然而，传统的TPE由于自身基材的原因，大部分的TPE是可燃的，而断路器中时常存在电弧，若采用传统的TPE材料制备隔弧片，便会导致隔弧片燃烧，达不到阻隔电弧的效果，因此，研究一种阻燃的TPE材料以适用于隔弧片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阻燃TPE隔弧片，由具有良好的阻燃性能，减少了由其被燃烧时有毒气体的产生以及重金属的污染。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：一种阻燃TPE隔弧片，按质量份数计，包括以下组分：SEBS15-20份、白油15-20份、PP15-20份、PE20-25份、受阻酚类抗氧剂0.2-0.5份、亚磷酸酯0.2-0.5份、硬脂酸0.2-0.5份、阻燃剂22-28份、硅酸盐0.2-0.6份、贝壳粉0.2-0.6份。进一步优选为：所述阻燃TPE隔弧片按质量份数计，包括以下组分：SEBS17份、白油17份、PP17份、PE22份、受阻酚类抗氧剂0.3份、亚磷酸酯0.3份、硬脂酸0.4份、阻燃剂25份、硅酸盐0.5份、贝壳粉0.5份。采用上述方案，PP是由丙烯聚合而成，PE是由乙烯聚合而成，SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，相对于由氯乙烯聚合而成的PVC，降低了隔弧片中氯的含量，减少了隔弧片燃烧时有毒气体的产生，减少了对重金属的腐蚀，降低了重金属的污染；将PP、PE和SEBS按照特定配比共混，SEBS的聚苯乙烯硬塑性嵌段(以下简称PS段)与中间的乙烯/丁烯弹性体嵌段(以下简称EB段)在热力学上彼此不相容，从而产生两相结构，SEBS的PS段为分散相，分散于EB段形成的橡胶相中，并与EB段形成物理交联网络，而PP和PE因与PS段的结构相近，同样能够较好的分散于橡胶相中，使得由PP、PE和PS段组成的分散相在橡胶相中的分布从长蠕虫状变成网状结构，使得SEBS在常温下呈现弹性体特征，高温下呈流动特征，进而使得所制备的隔弧片材料兼具PP、PE和SEBS的特点，同时具有更优良的稳定性和耐热性；白油与SEBS中的橡胶相相容性较好，但不溶解软化SEBS中的分散相，充油后的SEBS制品能够继续保持稳定的网状结构，增加SEBS的流动性；受阻酚类抗氧剂具有毒性低、污染小、相容性强的特点，在亚磷酸酯的作用下能较好的与SEBS相容，提高了隔弧片的抗老化性能；硬脂酸作为隔弧片的热稳定剂，能够改善隔弧片的稳定性，其本身具有良好的润滑性，能够协同白油增加SEBS的流动性，降低隔弧片在制备过程中的粘附能力，降低材料的损耗；燃烧的条件主要由燃烧物、氧气以及燃点三部分组成，其中隔弧片作为燃烧物不能将其进行去除，溴系阻燃剂作为有机阻燃剂的一个重要品种，其价格低廉、稳定性好，且与SEBS的相容性良好，能保持PP、PE和SEBS原有的理化性能，当隔弧片接触花火时，溴系阻燃剂在三氧化二锑的协同作用下，能够在隔弧片的表面快速形成保护层，阻止氧气与隔弧片接触，进而达到阻燃效果；在橡胶工业中，通常采用炭黑作为补强材料，然而炭黑生产工艺复杂，价格较高，经研究实验发现，硅酸盐同样能起到良好的补强作用，增加了隔弧片的硬度；贝壳粉与PP、PE和SEBS具有较好的相容性，同时能与硅酸盐一同起到补强作用，可以降低白炭黑的使用剂量，降低生产成本。进一步优选为：所述白油为10号白油。采用上述方案，充油橡胶对白油的质量指标要求中最为重要的一项为芳烃含量，由于芳烃对SEBS分子中的分散相具有较强的溶解作用，破坏SEBS的网状结构，使得该隔弧片的稳定性降低，同时芳烃含量越低，产品变黄的速度越慢，产品的品质越高，其中，10号白油中的芳烃含量较低，且其运动粘度较小，减小隔弧片生产过程中的搅拌功率。进一步优选为：所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂330和抗氧剂1010中的一种或两种的混合物。采用上述方案，抗氧剂330和抗氧剂1010的功能性基团多，抗氧化效率高，由于相对分子质量高，挥发性小，减少了在制备隔弧片过程中抗氧剂的挥发而影响操作人员的身体健康。进一步优选为：所述阻燃剂为溴系阻燃剂和三氧化二锑的混合物，且溴系阻燃剂和三氧化二锑的质量比为1：2。采用上述方案，经研究实验发现，溴系阻燃剂和三氧化二锑的重量比在上述配比时，能够很好的抑制隔弧片燃烧的滴落现象，并且减少其发烟量，提高隔弧片的阻燃性能。进一步优选为：所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷。采用上述方案，十溴二苯乙烷热稳定性能良好，其裂解或燃烧时不产生有毒的多溴代二苯并二恶烷(PBDO)及多溴代二苯并呋喃(PBDF)，进而具有毒性低、可循环利用的特点；此外，十溴二苯乙烷与SEBS的相容性较其他溴系阻燃剂更好，能够增加隔弧片的拉伸强度。进一步优选为：所述硅酸盐为白炭黑。采用上述方案，白炭黑具有良好的分散性，能够均匀的分散于隔弧片的材料中，对隔弧片起良好的补强作用；此外，白炭黑表面的硅羟基具有较强的活性，能够对隔弧片制备过程中的溶解氧进行消耗，对白炭黑进行改性，形成稳定的结构，而白炭黑与溶解氧生成的水在SEBS、PP和PE的熔融胶液中进行蒸发，进而阻止隔弧片在加工过程中的氧化。进一步优选为：所述隔弧片按照质量份数计，还包括邻苯基苯酚0.1-0.5份。采用上述方案，邻苯基苯酚具有良好的杀菌防腐作用，经研究试验发现，邻苯基苯酚还能有效抑制虫蚁对隔弧片的破坏，延长了隔弧片的使用时间。本专利技术的第二个目的是提供一种阻燃TPE隔弧片的制备方法，提高隔弧片的塑化效果。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：一种阻燃TPE隔弧片的制备方法，包括如下制备步骤：S1：将SEBS投入混合机中，设置转速650-750r/min，升温至100℃，搅拌至SEBS熔融完全，得到SEBS熔融液；S2：向S1的SEBS熔融液中加入白油，100-120r/min搅拌5-10min，静置至白油被吸收完全，得到SEBS充油液；S3：向S2的SEBS充油液中依次加入PP和PE，设置转速650-750r/min，搅拌至PP和PE融化完全，得到预混物；S4：向S3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃TPE隔弧片，按质量份数计，包括以下组分：SEBS 15‑20份、白油15‑20份、PP 15‑20份、PE 20‑25份、受阻酚类抗氧剂0.2‑0.5份、亚磷酸酯0.2‑0.5份、硬脂酸0.2‑0.5份、阻燃剂22‑28份、硅酸盐0.2‑0.6份、贝壳粉0.2‑0.6份。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃TPE隔弧片，按质量份数计，包括以下组分：SEBS15-20份、白油15-20份、PP15-20份、PE20-25份、受阻酚类抗氧剂0.2-0.5份、亚磷酸酯0.2-0.5份、硬脂酸0.2-0.5份、阻燃剂22-28份、硅酸盐0.2-0.6份、贝壳粉0.2-0.6份。2.根据权利要求1所述的一种阻燃TPE隔弧片，按质量份数计，包括以下组分：SEBS17份、白油17份、PP17份、PE22份、受阻酚类抗氧剂0.3份、亚磷酸酯0.3份、硬脂酸0.4份、阻燃剂25份、硅酸盐0.5份、贝壳粉0.5份。3.根据权利要求1或2所述的一种阻燃TPE隔弧片，其特征在于：所述白油为10号白油。4.根据权利要求1或2所述的一种阻燃TPE隔弧片，其特征在于：所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂330和抗氧剂1010中的一种或两种的混合物。5.根据权利要求1或2所述的一种阻燃TPE隔弧片，其特征在于：所述阻燃剂为溴系阻燃剂和三氧化二锑的混合物，且溴系阻燃剂和三氧化二锑的质量比为1：2。6.根据权利要求5所述的一种阻燃TPE隔弧片，其特征在于：所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟俊，
申请(专利权)人：余姚优信塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33