高分子阻燃弹性体环保材料及其制备方法技术

技术编号:8267462 阅读:167 留言:0更新日期:2013-01-30 22:59
本发明专利技术提供了高分子阻燃弹性体环保材料及其制备方法。高分子阻燃弹性体环保材料由热塑性苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、磷氮系复合阻燃剂、阻燃增效剂、相容剂、白油、抗氧剂和着色剂构成。制备时,将各原料按比例混合,后经挤出、牵引、造粒工序制得。本材料具有良好的物理性能,在保证阻燃性能良好的前提下,更适于制作电子线,耳机线,音频线,USB线,电脑排线,信号线等低压线材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料领域,特别涉及一种。
技术介绍
目前,电线电缆工业中使用量最大的材料之一是聚氯乙烯(PVC),它是一种卤素系的材料,含氯量高达50%的高分子材料,在电线电缆制造过程中还加入了大量的其他有害的改性物质,使PVC材料不够环保。PVC材料在燃烧时,会产生卤代氢及其他有毒气体(如二噁英)等。在发生火灾时,对人体的危害极大,并且使人窒息死亡。PVC材料的环保性能方面不足和火灾的危害性,对PVC的应用,欧美诸国(如美国、德国、英国、瑞士等)和日本等国家持最强烈的反对态度。这些国家的立法机构及协调机构已经制订严格法律,限制PVC材料的工业应用,并想尽办法开发环保的功能材料尽快取代PVC。现有技术中,众所周知的低烟无卤阻燃材料,是以聚烯烃树脂为基材,填充金属氢氧化物做阻燃材料,在添加一些功能助剂在一起混合塑化成型,用化学或物理方法加工而成。此类低烟无卤阻燃材料主要应用于各种类型、各种用途的电缆,如高低压电力电缆、控制电缆、通信电缆、船用电缆、车用电缆、电子线缆等。当此类材料应用于电子电器的电线、电子线、信号线、耳机线、音频线、USB线等低压线材时,其材料特性存在四方面不足一是低烟无卤阻燃材料使用的阻燃及填充体系是金属氢氧化物材料,填充含量高达65%以上,导致产品线材性能下降,在后续使用加工过程中,易出现刮白刮伤等外观现象;二是由于金属氢氧化物材料阻燃效率不高,在应用生产一些结构较为复杂、壁厚的电线电缆时,线材阻燃测试可达到UL1581 =Vff-I的阻燃等级,但在一些避薄的线材就无法通过UL1581 =Vff-I的阻燃等级测试;三是此类低烟无卤阻燃聚烯烃材料系填充大量金属氢氧化物材料,硬度大,邵氏A往往在90以上,无法满足电子线和信号线等低压线材对柔软性的要求;四是此类低烟无卤阻燃聚烯烃材料系填充大量金属氢氧化物材料,成本造价较高,市场推广使用困难。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提供有效阻燃的。本专利技术采用如下方式实现 一种高分子阻燃弹性体环保材料,由热塑性苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、磷氮系复合阻燃剂、阻燃增效剂、相容剂、白油、抗氧剂、润滑剂和着色剂构成; 其质量份数比例为 热塑性苯乙烯类弹性体 35飞5, 聚丙烯5 20, 聚乙烯辛烯共弹性体 5 10, 磷氮系复合阻燃剂15 25,阻燃增效剂3 10, 相容剂2 10, 白油10 55, 抗氧剂O. 05、. 15, 着色剂O. 05、. 15。作为上述技术方案的进一步改进,所述热塑性苯乙烯类弹性体为苯乙烯-乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-异戍二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或者几种的任一比例混合。作为上述技术方案的进一步改进,所述的磷氮系复合阻燃剂为多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺甲醛树脂、双磷酸季戊四醇酯密胺盐、季戊四醇、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛 酯、磷酸三苯酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)中的一种或几种的任一比例混合。作为上述技术方案的进一步改进,所述的阻燃增效剂为超高分子量的固态硅氧烷、纳米有机蒙脱土、硅酮、三氧化二锑、硼酸锌、二氧化硅、二氧化钥、氧化铋、氧化铜、氧化镁中的一种或几种的任一比例混合。作为上述技术方案的进一步改进,所述的相容剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯、低密度聚乙烯接枝马来酸酐、高密度聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐、线性低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物中的一种或几种的任一比例混合。本技术方案所选用的添加剂为有助于提升材料的物理性能及阻燃性能的常用塑料添加剂。本技术方案中的低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯是指密度通常为O.910 0. 925g/cm3的聚乙烯和线性聚乙烯。制备上述的高分子阻燃弹性体环保材料的方法,包括以下步骤(1)按质量比为35 55:5 20:5 10:15 25:3 10:2 10:10 55 0. 05 O. 15:0. 05 O. 15 将热塑性苯乙烯类弹性体、聚丙烯(PP)、聚乙烯辛烯共弹性体(POE)、磷氮系复合阻燃剂、阻燃增效剂、相容剂、白油、抗氧剂、着色剂混合均匀;混合条件为110(Tl350rpm/min的转速下搅拌5 IOmin ; (2)在170°C 210°C下挤出、牵引、造粒,得到高分子阻燃弹性体环保材料。与现有技术相比,本专利技术有如下有益效果 I、本专利技术生产出来的材料不含铅、镉、汞等重金属,不含卤素,符合ROHS标准和WEEE要求,是一种绿色环保材料。2、本专利技术生产出来的材料拉伸强度高、延伸率大、柔软,具有优良的阻燃、低烟、环保的特性以及优异的加工性能。3、本专利技术生产的材料适用于制造低压直流电线,电子线,耳机线,音频线,USB线,电脑排线,信号线等低压线材,线材产品均能达到UL1581 =Vff-I的阻燃等级。4、本专利技术生产的材料金属氧化物含量少,大大降低了制造成本。具体实施例方式针对现有技术存在的缺陷,为了便于本领域技术人员理解,下面将对本专利技术作进一步详细描述 实施例一 按照质量份数比,称取苯乙烯-乙烯-苯乙烯共聚物(SEBS) 40份,聚丙烯(PP) 10份,聚乙烯辛烯共弹性体(POE) 5份,硅酮5份,双磷酸季戊四醇酯密胺盐15份,硼酸锌3份,白油40份,抗氧剂O. I份,着色剂O. I份。将上述称量好的各原材料在高速混合搅拌机中以1150rpm/min的转速均勻混合8分钟,然后加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐(EVA-g-MAH) 5份,再混合2分钟,然后在双螺杆挤出机上挤出,造粒,冷却。挤出加工温度在180°C至220°C之间,机头和口模温度为220°C。本专利技术为改善材料软硬度加入白油,为调节拉伸强度和耐刮磨性能采用聚丙烯 材料,同时,为改善耐剪切应力及回弹性能而使用聚乙烯辛烯共弹体为主要原料,制造的高分子阻燃弹性体环保材料,用注塑机制备测试样品,按ASTM D1238标准测得样品的熔融指数为10. 5g/10min(200°C /2. 16kg),按ASTM Dl 124标准测试样品的邵氏A硬度为80,按ASTM D412标准测试样品的拉伸强度和断裂伸长率为12. 8MPa和386%,在挤出机上挤出UL1581 2. Omm电线电缆标准,铜丝为O. 12mmX20的样品,按UL1581标准测得线材的拉伸强度和断裂伸长率为12. 5MPa和360%,通过VW-I燃烧等级。实施例二 按照质量份数比,称取苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS) 35份,聚丙烯(PP)5份,聚乙烯辛烯共弹性体(POE) 10份,多聚磷酸铵15份,三聚氰胺10份,硅酮5份,硼酸锌5份,白油30份,抗氧剂O. I份,着色剂O. I份。将称量好的各原材料在高速混合搅拌机中均匀混合10分钟,然后加入苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)5份,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高分子阻燃弹性体环保材料,其特征在于:由热塑性苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、磷氮系复合阻燃剂、阻燃增效剂、相容剂、白油、抗氧剂和着色剂构成;其质量份数比例为:热塑性苯乙烯类弹性体???35~55,聚丙烯?????????????????5~20,聚乙烯辛烯共弹性体?????5~10,磷氮系复合阻燃剂???????15~25,阻燃增效剂?????????????3~10,相容剂?????????????????2~10,白油???????????????????10~55,抗氧剂?????????????????0.05~0.15,着色剂?????????????????0.05~0.15。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:段敬东
申请(专利权)人:惠州市怡佳电线电缆材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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