一种无卤阻燃弹性体组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃弹性体组合物，按重量百分比，包括：热塑性聚酯弹性体15～70％；苯乙烯类弹性体和/或聚烯烃类弹性体0～50％；三聚氰胺氰尿酸酯15～35％；磷酸酯类阻燃剂5-20%。本发明专利技术的无卤阻燃弹性体组合物，成本较低，具有无卤阻燃等级高，用来制备线缆能通过UL1581标准的VW-1测试，机械性能好，耐老化性能好，容易进行挤出成型加工的特点，非常适合用于消费电子电器的电源线、数据传输线等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种弹性体组合物，特别是一种无卤阻燃弹性体组合物及其应用。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)、氯丁橡胶等含卤化合物具有优良的阻燃性能在电线行业得到广泛的应用，但在火灾或焚烧处理时会产生大量的有毒气体，对人体对环境产生极大的危害，最近，用于替代PVC电线电缆材料的无卤阻燃弹性体的需求呈爆发式增长。目前，采用不含卤素的阻燃剂使热塑性聚合物或热固性聚合物具有优异阻燃性能的成熟技术方案有许多，如中国专利CN1245443C报道的热塑性模制组合物组成如下A) 20至97重量％的热塑性聚酯，B) 1%至40重量％的次膦酸盐和/或二次膦酸盐和/或它们的聚合物，C) I至30重量％的含氮阻燃剂，D) 0至5重量％的至少一种具有10至40个碳原子 的饱和或不饱和羧酸具有2至40个碳原子的饱和脂肪醇或胺的酯或酰胺，以及E)0至60重量的其他添加剂。此专利所述热塑性聚酯可为聚酯嵌段共聚物，如可从从杜邦公司商购获得的Hytrel 系列产品，含氮阻燃剂具体可为三聚氰胺氰尿酸盐和/或三聚氰胺聚磷酸盐。中国专利CN1660857B报道了以二烷基次膦酸盐与三聚氰胺氰尿酸盐、和/或三聚氰胺聚磷酸盐、和/硼酸锌的混合物阻燃热塑性聚合物的技术方案，其中热塑性聚合物可为苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚氨酯、聚酰胺、聚醚酯嵌段共聚物等，或它们的组合物。上述两篇专利公开的无卤阻燃技术方案中，皆使用了次膦酸盐类阻燃剂，目前商业化次膦酸盐类阻燃剂价格昂贵，是三聚氰胺氰尿酸酯价格的5倍以上。三聚氰胺氰尿酸酯虽然价格便宜，但是其作为单一阻燃剂成分在用于电线电缆的护套或者绝缘的组合物材料在燃烧性能方面存在一些问题，如中国专利CN101496115A给出的是采用次膦酸盐为主，三聚氰胺氰尿酸酯作为可选的协效阻燃剂的技术方案，此专利中虽然聚氰胺氰尿酸酯添加量足够高后可以达到UL94标准的V-O级别阻燃，但其组合物仍然不能通过UL1581标准中的VW-I级别测试。因此开发出以三聚氰胺氰尿酸酯为主，其他低成本阻燃剂为协效剂并且通过UL1581标准中的VW-I级别测试的无卤阻燃弹性体组合物具有极大的技术和经济价值。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种成本较低，具有无卤阻燃等级高，用来制备线缆能通过UL1581标准的VW-I等级测试，机械性能好，耐老化性能好的无卤阻燃弹性体组合物。本专利技术是通过以下技术方案实现的 一种无卤阻燃弹性体组合物，其特征在于，按重量百分比，包括如下组分 热塑性聚酯弹性体 15 70% ; 苯乙烯类弹性体和/或聚烯烃类弹性体 0 50% ;三聚氰胺氰尿酸酯15 35% ; 磷酸酯类阻燃剂5-20%。热塑性聚酯弹性体一般是具有通过酯键将硬段与软段键合的嵌段共聚物。其中硬段可选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-1，4-环己烷二甲醇酯或聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯；软段可选自聚醚、聚已内酯、月旨肪族聚碳酸酯或芳香族聚碳酸酯。根据结构解决性能的一般性原则，可依据最终使用要求选取不同结构的硬段和软段制备适当的热塑性聚酯弹性体。对于硬段嵌段，聚对苯二甲酸乙二醇酯具有强度高、成本较低、耐热性较好的特点，但是其接触水分更容易产生分解，因此对加工条件要求更为苛刻；聚对苯二甲酸丁二醇酯综合性价比较好，耐热性能比聚对苯二甲酸乙二醇酯稍低，但耐水解性能优于聚对苯二甲酸乙二醇酯，其对加工条件要求没有聚对苯二甲酸乙二醇酯那么苛刻，此外其成本稍高；聚对苯二甲酸丙二醇酯的性能介于聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚 对苯二甲酸丁二醇酯之间，耐热性能低于聚对苯二甲酸乙二醇酯(与聚对苯二甲酸丁二醇酯)，耐水解稳定性则优于聚对苯二甲酸乙二醇酯，此外，用于制备硬段的乙二醇、丙二醇、丁二醇这三种二元醇工业化量产技术中，只有丙二醇由可再生的生物基原料制备，可以减少对石油等不可再生资源的依赖；聚对苯二甲酸-1，4-环己烷二甲醇酯具有很高的熔点，熔点为285°C，大约比聚对苯二甲酸乙二醇酯高30°C，因此其耐热性较好；聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯因为其分子链上的两个芳稠环使它比聚对苯二甲酸乙二醇酯具有更高的强度和模量、化学稳定性和水解稳定性、气体阻隔性、热稳定性和氧化稳定性、紫外线阻隔性。对于软段嵌段的三种类型中，聚醚型嵌段具有更优的耐水解性能；聚已内酯型嵌段赋予更高强度和耐热老化性能、脂肪族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯型嵌段具有更好耐热性能。对于一般性应用，可优选聚对苯二甲酸丁二醇酯为硬段以及聚醚型嵌段或聚已内酯型嵌段为软段的热塑性聚酯弹性体。热塑性聚酯弹性体已经工业化生产,如可以商品名Keyflex从LG Chem Ltd公司商购获得，或以商品名SKYPEL从SK Chemicals公司商购获得。优选地，热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度范围为28D 72D，邵氏硬度依据ASTMD2240标准测试。更优选地，热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度范围为30D 55D，可根据具体应用要求选用合适的一种硬度的热塑聚酯性弹性体或者几种硬度的热塑性聚酯弹性进行复合。苯乙烯类弹性体为由共轭二烯单体单元和链烯基芳香族单体单元为主体的嵌段共聚物和/或其组合。在此“为主体”是指共轭二烯单体单元和链烯基芳香族单体单元含基于嵌段共聚物总重量的80重量％以上，优选为含95重量％以上。所述共轭二烯单体具有通式(I )所示的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤阻燃弹性体组合物，其特征在于，按重量百分比，包括如下组分：热塑性聚酯弹性体？？？？？15～70％；苯乙烯类弹性体和/或聚烯烃类弹性体？？？0～50％；三聚氰胺氰尿酸酯15～35％；磷酸酯类阻燃剂5？20%。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃弹性体组合物，其特征在于，按重量百分比，包括如下组分 热塑性聚酯弹性体 15 70% ; 苯乙烯类弹性体和/或聚烯烃类弹性体 0 50% ; 三聚氰胺氰尿酸酯15 35% ; 磷酸酯类阻燃剂5-20%。2.根据权利要求I所述的无卤阻燃弹性体组合物，其特征在于，所述热塑性聚酯弹性体是具有通过酯键将硬段与软段键合的嵌段共聚物，其中硬段选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-1，4-环己烷二甲醇酯或聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯；软段选自聚醚、聚已内酯、脂肪族聚碳酸酯或芳香族聚碳酸酯；优选地，所述热塑性聚酯弹性体为聚对苯二甲酸丁二醇酯为硬段以及聚醚型嵌段或聚已内酯型嵌段为软段的热塑性聚酯弹性体。3.根据权利要求I所述的无卤阻燃弹性体组合物，其特征在于，所述热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度范围为28D 72D，优选邵氏硬度范围为30D 55D。4.根据权利要求I所述的无卤阻燃弹性体组合物，其特征在于，所述苯乙烯类弹性体为由共轭二烯单体单元和链烯基芳香族单体单元为主体的嵌段共聚物和/或其组合；所述共轭二烯单体具有通式(I )所示的结构5.根据权利要求4所述的无卤阻燃弹性体组合物，其特征在于，所述共轭二烯单体单元和链烯基芳香族单体单元含基于嵌段共聚物总重量的80wt%以上,优选95wt%以上。6.根据权利要求4所述的无卤阻燃弹性体组合物，其特征在于，所述链烯基芳香族单体单元含基于嵌段共聚物总重量的10wt% 60 wt%,优选15wt% 48wt%。7.根据权利要求4所述的无卤阻燃弹性体组合物，其特征在于，所述苯乙烯类弹性体中的不饱和双键的氢化率在80%以上，优选90%以上，优选95%以上。8.根据权利要求4所述的无卤阻燃弹性体组合物，其特征在于，由...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄恒梅，王林，李玉虎，郭少华，胡志华，付锦锋，宁凯军，刘奇祥，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，上海金发科技发展有限公司，绵阳长鑫新材料发展有限公司，
类型：发明
国别省市：