热塑性弹性体所制作的无卤难燃线材制造技术

本发明专利技术提供的热塑性弹性体所制作的无卤难燃线材中，含有100重量份的非结晶性的热塑性弹性体(TPE)、25至100重量份的结晶性的热塑性聚酯弹性体(TPEE)、10至150重量份的相容剂、84至98重量份的磷氮系膨胀型阻燃剂、以及2.8至28重量份的纳米填充剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于无卤难燃线材，更特别关于其组成与形成方法。
技术介绍
无卤耐燃线材的开发主要是为了因应环保需求与法规如RoHS及WEEE，应用上以取代PVC线材为主。与PVC线材相较，除了免除卤素问题以外，更希望同时克服其于温热条件耐老化能力低下的缺点。一般的无卤耐燃线材会选用无机或有机的无卤耐燃剂搭配线 材。添加无机耐燃剂可让无卤难燃线材于温热条件下具有好的耐老化性，但添加量大与不易分散的特性会使线材硬度大幅增加甚至脆化。有机耐燃剂则有耐热温度低、兼容性不佳等缺点。综上所述，目前亟需新的无卤耐燃线材解决已知线材的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材，以解决已知线材的缺点。本专利技术ー实施例提供一种热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材，包括100重量份的非结晶性的热塑性弾性体(TPE) ;25至100重量份的结晶性的热塑性聚酯弾性体(TPEE) ； 10至150重量份的相容剂；84至98重量份的磷氮系膨胀型阻燃剂；以及2. 8至28重量份的纳米填充剂。本专利技术的的热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材，可以解决已知线材的缺点。附图说明图I是本专利技术一实施例中，纳米线材中各组成的型态示意图；以及图2A-2B是本专利技术一实施例中，纳米线材的SEM图。主要组件符号说明PBT-PTMEG 对苯ニ甲酸丁ニ酯-四亚甲基醚ニ醇的嵌段共聚物；SEBS 苯こ烯-こ烯-丁烯-苯こ烯的嵌段共聚物；10 非结晶性的热塑性弾性体；12 结晶性的热塑性聚酯弾性体；14 相容剂；16 磷氮系膨胀型阻燃剂；18 纳米填充剂；100 无齒难燃线材。具体实施例方式本专利技术ー实施例提供一种热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材，包括100重量份的非结晶性的热塑性弾性体(TPE) ;25至100重量份的结晶性的热塑性聚酯弾性体(TPEE) ； 10至150重量份的相容剂；84至98重量份的磷氮系膨胀型阻燃剂；以及2. 8至28重量份的纳米填充剂。在本专利技术ー实施例中，热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材包括100重量份的非结晶性的热塑性弾性体(Thermal plastic elastomer, TPE) 10 ；25至100重量份的结晶性的热塑性聚酯弹性体(Thermoplastic polyester elastomer, TPEE) ;10至150重量份的相容剂；84至98重量份的磷氮系膨胀型阻燃剂；与2. 8至28重量份的纳米填充剂。在本专利技术另ー实施例中，热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材包括100重量份的非结晶性的热塑性弾性体(TPE) ;45至90重量份的结晶性的热塑性聚酯弾性体(TPEE) ;80至150重量份的相容剂；84至90重量份的磷氮系膨胀型阻燃剂；与5至20重量份的纳米填充剂18。在本专利技术ー实施例中，热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材具有如图I所示的形态，岛状结晶性的热塑性聚酯弾性体12均匀分布于海状非结晶性的热塑性弾性体10中，相容剂14位于岛状结晶性的热塑性聚酯弾性体12与海状非结晶性的热塑性弾性体10之间，而磷氮系膨 胀型阻燃剂16与纳米填充剂18均匀分散于非结晶性的热塑性弾性体10与结晶性的热塑性聚酯弾性体12中。在本专利技术ー实施例中，结晶性的热塑性聚酯弾性体12的岛状粒径介于100纳米至500纳米之间。若结晶性的热塑性聚酯弾性体12的岛状粒径超出上述范围，则无卤难燃线材100的性质将不符应用所需。非结晶性的热塑性弾性体10具有柔软性与机械强度。在一实施例中，非结晶性的热塑性弾性体10可为苯こ烯-こ烯-丁ニ烯-苯こ烯的嵌段共聚物(SBS)、苯こ烯-こ烯-丁烯-苯こ烯嵌段共聚物(SEBS)、苯こ烯-异戊ニ烯-苯こ烯嵌段共聚物(SIS)、苯こ烯-こ烯-丙烯-苯こ烯型嵌段共聚物(SEPS)、或上述的组合。在本专利技术ー实施例中，非结晶性的热塑性弾性体10的重均分子量(Mw)介于100，000至250，000之间。若非结晶性的热塑性弾性体10的重均分子量过高，则加工温度要很高，流动不易，非常不易加工。若非结晶性的热塑性弾性体10的重均分子量过低，则熔融強度低，加工性及机械强度不良。结晶性的热塑性聚酯弾性体12是由硬链段与软链段共聚而成。以对苯ニ甲酸丁ニ酷-四亚甲基醚ニ醇的嵌段共聚物(PBT-PTMEG)为例，对苯ニ甲酸丁ニ酯为硬链段，而四亚甲基醚ニ醇为软链段。与非结晶性的热塑性弾性体10相较，结晶性的热塑性聚酯弹性体12的硬度较高且机械强度较差，但耐热性与在温热操作条件下的耐老化性较好。将适当比例的非结晶性的热塑性弾性体10与结晶性的热塑性聚酯弾性体12结合，可形成兼具柔软、耐热、与高机械强度的合胶。以100重量份的非结晶性的热塑性弾性体10为基准，若结晶性的热塑性聚酯弾性体12的比例过高(例如高于100重量份)，则整体复合材的硬度会过高，且机械強度会下降，影响线材的应用；若结晶性的热塑性聚酯弾性体12的比例过低(例如低于25重量份)，则整体复合材的耐热老化性会不足。在一实施例中，结晶性的热塑性聚酯弾性体12可为对苯ニ甲酸丁ニ酷-四亚甲基醚ニ醇的嵌段共聚物(PBT-PTMEG)、对苯ニ甲酸丙酯-四亚甲基醚ニ醇的嵌段共聚物(PPT-PTMEG)、聚内环丁酯(Poly- Y -butyrolactone)、或上述的组合。虽然适当比例的非结晶性的热塑性弾性体10与结晶性的热塑性聚酯弾性体12结合可形成兼具多重特性的合胶，但两者在物性上属不相容的高分子。若直接将两者混合，将形成不兼容的混合物，其机械性能将大幅下降且硬度提升。为解决两者不兼容的问题，本专利技术以热融押出接枝反应制作相容剂14，使两者相容结合。举例来说，可取3. 06摩尔份的马来酸酐与O. 5摩尔份的非结晶性的热塑性弾性体10混合后，配合自由基启始剂等直接热融押出使马来酸酐接枝于热塑性弾性体10上。在一实施例中，热塑性弾性体10为苯こ烯-こ烯-丁烯-苯こ烯的嵌段共聚物(SEBS)，则相容剂14可为SEBS-马来酸酐(SEBS-MA)。马来酸酐是顺丁烯ニ酸酐(MA)，简称顺酐，是顺丁烯ニ酸的酸酐，室温下为有酸味的无色或白色固体，分子式为C4H2O3。在一实施例中，苯こ烯-こ烯-丁烯-苯こ烯的嵌段共聚物(SEBS)可以包含100重量份的SEBS和3至5重量份的马来酸酐。在其它实施例中，相容剂14可为苯こ烯-こ烯-丁烯-苯こ烯的嵌段共聚物(SEBS)、苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯的嵌段共聚物(SBS)、苯こ烯-异戊ニ烯-苯こ烯嵌段共聚物(SIS)、或苯こ烯-乙烯-丙烯-苯こ烯型嵌段共聚物(SEPS)等，利用溶液聚合法或其它聚合法与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)或こ烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EGMA)的接枝聚合物。除了让非结晶性的热塑性弾性体 10与结晶性的热塑性聚酯弾性体12兼容化以外，相容剂14亦可帮助磷氮系膨胀型阻燃剂16与纳米填充剂18均匀分布于海状非结晶性的热塑性弾性体10中、岛状结晶性的热塑性聚酯弾性体12中、与上述的交界。若相容剂14的比例过高，则可能造成交联反应发生或者使整体合胶复材的性能下降及硬度提高。若相容剂14的比例过低，则无法让结晶性的热塑性聚酯弾性体具有均匀的岛状分布与粒径分布，并降低产品的机械性质如拉伸应力或延伸率等等。磷氮系膨胀型阻燃剂16可让本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.24 TW 1001100741.一种热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材，其特征在于，包括 100重量份的非结晶性的热塑性弾性体； 25至100重量份的结晶性的热塑性聚酯弾性体； 10至150重量份的相容剂； 84至98重量份的磷氮系膨胀型阻燃剂；以及 2.8至28重量份的纳米填充剂。2.根据权利要求I所述的热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材，其特征在干，该结晶性的热塑性聚酯弾性体以岛状均匀分散于该非结晶性的热塑性弾性体所形成的海状中，且该结晶性的热塑性聚酯弾性体的岛状粒径介于100纳米至500纳米之间。3.根据权利要求I所述的热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材，其特征在干，该结晶性的热塑性聚酯弾性体是由ー硬链段与一软链段共聚而成。4.根据权利要求2所述的热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材，其特征在干，该相容剂位于该结晶性的热塑性聚酯弾性体与该非结晶性的热塑性弾性体之间。5.根据权利要求I所述的热塑性弾性体所制作的无卤难燃线材，其特征在干，该磷氮系膨胀型阻燃剂与纳米填充剂均匀分散于该结晶性的热塑性聚酯弹性体中、该非结晶性的热塑性弾性体中、与上述的交界。...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁文忠，刘信助，高信敬，吴志郎，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：