一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料的加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及热塑性弹性体技术领域，具体涉及一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料的加工工艺，本发明专利技术以SEBS、POE、LLDPE、EVA为聚合物基体，以原位反应得到的碳纳米管和氢氧化镁为复合阻燃剂，挤出造粒得到了一种热塑性弹性体阻燃材料，本发明专利技术原位反应得到的复合阻燃剂，氢氧化镁附着于中空管形状的碳纳米管表面，形成稳定的网络结构，二者相互配合，既可以提高阻燃效果，又可有效防止无机阻燃剂氢氧化镁的析出，同时碳纳米管表面含有大量的结合有大量的表面基团，可以提高聚合物基体与碳纳米管的界面结合强度，提升材料的综合性能。提升材料的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料的加工工艺


[0001]本专利技术涉及热塑性弹性体
，具体涉及一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料的加工工艺。

技术介绍

[0002]热塑性弹性体TPE（Thermo plastic Elastomer）是一种具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性，又具有可注塑加工的特征的材料。它因具有环保无毒安全，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，加工性能优越等性能，被得到广泛使用。
[0003]在一些安全性要求较高的场合用到的电线、电缆、电器，需要热塑性弹性体TPE具有很好的阻燃性。现有技术中阻燃性的TPE材料，通过添加大量无机阻燃剂提高阻燃性，同时由于大量无机阻燃剂的加入会出现易析出、回弹性差等现象。这些综合性能的降低，影响了产品的使用寿命和运行安全性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料，该热塑性弹性体阻燃材料不仅阻燃性能好而且不易析出、回弹性好，具有较高的力学综合性能。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料的加工工艺，它包括以下步骤：步骤一：将400
‑
500g碳纳米管加入到1L去离子水中均匀混合后经超声分散制备成分散液，再将300ml氯化镁水溶液加入上述分散液中继续超声分散；步骤二：将向步骤一得到的分散液中逐滴滴入600ml氢氧化钠水溶液并不断搅拌，反应结束后，将所得产物进行离心，离心得到的沉淀物经洗涤后冷冻干燥，得到复合阻燃剂；步骤三： 将步骤二得到的15
‑
25份的复合阻燃剂与8
‑
12份POE、8
‑
12份LLDPE、0.5
‑
1份POE接枝马来酸酐进行造粒，得到预混粒；步骤四：将40
‑
60份充油SEBS、30
‑
40份预混粒、5
‑
10份EVA、4
‑
6份碳酸钙、1
‑
3份氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐熔融挤出造粒，制得一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料。两次的造粒过程使得本专利技术相容性更好，力学性能更佳。本专利技术所述的份均为重量份。
[0006]优选的，所述步骤一中碳纳米管为多壁碳纳米管，多壁碳纳米管表面含有大量的表面基团，如羧基、氨基、羟基等，可在后续加工中提高聚合物基体与碳纳米管的界面结合强度，氢氧化镁是典型的无机阻燃剂，而碳纳米管也可以降低聚合物材料的释热速率和提高聚合物的热稳定性方面，二者相互配合，有很好的阻燃性能。
[0007]优选的，所述步骤一中300ml氯化镁水溶液含有氯化镁25g、所述步骤二中600ml氢
氧化钠水溶液含有氢氧化钠90g。
[0008]优选的，所述步骤二和步骤三之间还包括复合阻燃剂的前处理：将10
‑
20重量份的复合阻燃剂加入到5
‑
10重量份的水和5
‑
10重量份乙醇组成的混合溶液中，再加入5
‑
10重量份的三乙氧基乙烯基硅烷和1
‑
2重量份的十二烷基磺酸钠,升温至70
‑
90℃,快速搅拌1
‑
2ｈ左右,然后过滤干燥，复合阻燃剂的前处理可以进一步提高阻燃剂与聚合物基体的相容性，防止阻燃剂的析出。
[0009]优选的，所述步骤四中充油SEBS由重量比为(3
‑
2):1的SEBS和环烷油低速搅拌3
‑
6小时放置2
‑
3天得到。
[0010]优选的，所述SEBS中苯乙烯链段的质量含量在30
‑
35wt％。
[0011]优选的，所述POE的熔体流动速率为4
‑
10g/10min(190℃，2.16kg)。
[0012]优选的，所述步骤三和步骤四中造粒采用双螺杆挤出机，温度为170
‑
220℃。
[0013]优选的，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。
[0014]优选的，POE美国陶氏POE7447。所述SEBS弹性体为巴陵石化的SEBS YH
‑
503T。
[0015]优选的，所述EVA乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物的熔融指数MI为3
‑
8g/10min，醋酸乙烯质量含量为 18
‑
28%，EVA中由于醋酸乙烯的存在可以提高材料的柔韧性、抗冲击性和相容性。
[0016]优选的，所述LLDPE为熔融指数在1.9
‑
2.2g/10min、密度在0.918
‑
0.922g/cm3的线性低密度聚乙烯，LLDPE使得材料的拉伸强度和撕裂强度有较大的提高。
[0017]优选的，步骤三和步骤四挤出造粒采用双螺杆挤出机，温度为170
‑
220℃，步骤四挤出造粒的温度比步骤三挤出造粒的温度高10
‑
30℃。
[0018]本专利技术的有益效果：本专利技术以SEBS、POE、LLDPE、EVA为聚合物基体，以原位反应得到的碳纳米管和氢氧化镁为复合阻燃剂，挤出造粒得到了一种热塑性弹性体阻燃材料，本专利技术原位反应得到的复合阻燃剂，氢氧化镁附着于中空管形状的碳纳米管表面，形成稳定的网络结构，二者相互配合，既可以提高阻燃效果，又可有效防止无机阻燃剂氢氧化镁的析出，同时碳纳米管表面含有大量的结合有大量的表面基团，可以提高聚合物基体与碳纳米管的界面结合强度，提升材料的综合性能。
具体实施方式
[0019]结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。
[0020]实施例1一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料的加工工艺，它包括以下步骤：步骤一：将400g碳纳米管加入到1L去离子水中均匀混合后经超声分散制备成分散液，再将300ml氯化镁水溶液加入上述分散液中继续超声分散；步骤二：将向步骤一得到的分散液中逐滴滴入600ml氢氧化钠水溶液并不断搅拌，反应结束后，将所得产物进行离心，离心得到的沉淀物经洗涤后冷冻干燥，得到复合阻燃剂；步骤三： 将步骤二得到的15重量份的复合阻燃剂与8份POE、8份LLDPE、0.5份POE接枝马来酸酐进行造粒，得到预混粒；步骤四：将40份充油SEBS、30份预混粒、5份EVA、4份碳酸钙、1份氢化苯乙烯
‑
丁二
23%。
[0038]所述LLDPE为熔融指数在2.1g/10min、密度在0.919g/cm3的线性低密度聚乙烯。
[0039]实施例3一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料的加工工艺，它包括以下步骤：步骤一：将500g碳纳米管加入到1L去离子水中均匀混合后经超声分散制备成分散液，再将300ml氯化镁水溶液加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料的加工工艺，其特征在于：它包括以下步骤：步骤一：将400
‑
500g碳纳米管加入到1L去离子水中均匀混合后经超声分散制备成分散液，再将300ml氯化镁水溶液加入上述分散液中继续超声分散；步骤二：将向步骤一得到的分散液中逐滴滴入600ml氢氧化钠水溶液并不断搅拌，反应结束后，将所得产物进行离心，离心得到的沉淀物经洗涤后冷冻干燥，得到复合阻燃剂；步骤三： 将步骤二得到的15
‑
25重量份的复合阻燃剂与8
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12份POE、8
‑
12份LLDPE、0.5
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1份POE接枝马来酸酐进行造粒，得到预混粒；步骤四：将40
‑
60份充油SEBS、30
‑
40份预混粒、5
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10份EVA、4
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6份碳酸钙、1
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3份氢化苯乙烯
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丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐熔融挤出造粒，制得一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料。2.根据权利要求1所述的一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料的加工工艺，其特征在于：所述步骤一中碳纳米管为多壁碳纳米管。3.根据权利要求1所述的一种低析出的热塑性弹性体阻燃材料的加工工艺，其特征在于：所述步骤一中300ml氯化镁水溶液含有氯化镁25g、所述步骤二中600ml氢氧化钠水溶液含有氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭道林，彭华，苑宾，
申请(专利权)人：广东东大科技有限公司，
类型：发明
国别省市：