專利名稱：一種低煙無鹵阻燃模縮套及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，涉及一種以聚烯烴為基體樹脂的阻燃模縮套，特別涉及一種低煙無鹵阻燃?？s套及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在航空、航天和航海裝備的設(shè)計(jì)與裝配中，內(nèi)載電子系統(tǒng)的電子設(shè)備越來越多，越來越復(fù)雜，各個(gè)電子設(shè)備單元之間連接往往需要大量的電線電纜。在電器裝配過程中，電纜終端連接處、電纜開口和電纜分叉連接處需要大量進(jìn)行消除應(yīng)力、密封和機(jī)械保護(hù)等處理， 早期采用纏繞帶進(jìn)行纏繞處理，但存在操作麻煩、效率低、易松脫、不美觀和可靠性低等缺點(diǎn)。?？s套的出現(xiàn)可以較好的解決上述問題，?？s套是一種較特殊的高性能特種熱縮材料， 通過加熱可以完全緊密的收縮到電纜終端連接處、電纜開口和電纜分叉連接處。由于可以根據(jù)線束實(shí)際狀況通過模具精確設(shè)計(jì)產(chǎn)品形狀，收縮后的?？s套形狀規(guī)則、美觀，可提供良好的應(yīng)力消除、密封和機(jī)械保護(hù)，滿足復(fù)雜電器裝配的使用要求。?？s套由樹脂、橡膠、阻燃劑、添加劑、加工助劑等復(fù)配，并經(jīng)混煉造粒、模壓成型、 輻照交聯(lián)改性、擴(kuò)張定型而制成，早期的模縮套用阻燃劑多為含鹵體系，但熱縮產(chǎn)品低煙無鹵、低害環(huán)保已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。目前國內(nèi)外市售的無鹵阻燃型?？s套產(chǎn)品并不多見，配方中無鹵阻燃劑多為磷-氮膨脹型阻燃劑(IFR)和無機(jī)類金屬氫氧化物，或阻燃效果有限，或性價(jià)比不高，或發(fā)煙量大，各有優(yōu)劣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種低煙無鹵阻燃模縮套。本發(fā)明的另一目的在于提供所述的低煙無鹵阻燃模縮套的制備方法。本發(fā)明的再一目的在于提供所述的低煙無鹵阻燃模縮套的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種低煙無鹵阻燃模縮套，包含以下按質(zhì)量份計(jì)的成分聚烯烴樹脂85 100份馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物8 15份紅磷粉3 20份可膨脹石墨4 30份氫氧化鎂10 90份抗氧化劑0.5—2.5 份潤滑劑1 3份交聯(lián)助劑1 2.5份黑色母粒5 8份。所述的聚烯烴樹脂優(yōu)選為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)、 線性低密度聚乙烯(LLDPE)、三元乙丙橡膠(EPDM)中的至少一種；所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物優(yōu)選為乙酸乙烯酯的質(zhì)量含量為14 觀％、熔體指數(shù)為3. 5 4. 5g/10min(ASTM D1238)的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；所述的低密度聚乙烯優(yōu)選為熔體指數(shù)為2g/10min(ASTM D1238)，密度為0. 9192g/ cm3(ASTM D792)的低密度聚乙烯；所述的線性低密度聚乙烯優(yōu)選為熔體指數(shù)為2g/10min，密度為0.918g/cm3的線性低密度聚乙烯；所述的三元乙丙橡膠優(yōu)選為乙烯質(zhì)量含量為50 65%，門尼粘度ML(l+4) (125°C )為38 52MU的三元乙丙橡膠；所述的馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA-g-MAH)優(yōu)選為馬來酸酐共聚改性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，接枝率為質(zhì)量百分含量1. 0 1. 2%，熔體指數(shù)為 1. 1 2. 0g/10min(ASTM D1238)；所述的紅磷粉的用量優(yōu)選為10 18質(zhì)量份；所述的可膨脹石墨的用量優(yōu)選為10 20質(zhì)量份；所述的可膨脹石墨優(yōu)選為平均粒徑為200 400目、膨脹倍率為150 200ml/g、 碳含量為質(zhì)量百分比90 99. 9%的可膨脹石墨；更優(yōu)選為400目、膨脹倍率為150ml/g、碳含量為質(zhì)量百分比90 99. 9%的可膨脹石墨；所述的氫氧化鎂的用量優(yōu)選為40 50質(zhì)量份；所述的氫氧化鎂優(yōu)選為MgO含量大于質(zhì)量百分比67%，平均粒徑小于200nm，比表面積為4. 0 6. 0m2/g的氫氧化鎂；所述的抗氧化劑優(yōu)選為受阻酚主抗氧劑和硫醚高效輔助抗氧劑按質(zhì)量比1 1 4配比而得；所述的受阻酚主抗氧劑優(yōu)選四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)或β-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯(抗氧劑1076) 中的一種或兩種；所述的硫醚高效輔助抗氧劑優(yōu)選為硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)或硫代二丙酸二 (十八)酯(DSTP)中的一種或兩種；
所述的潤滑劑優(yōu)選為硬脂酸鋅(&1乂)、硬脂酸鎂(MgSt)或硬脂酸正丁酯(BS)中的至少一種；所述的交聯(lián)助劑優(yōu)選為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇四丙烯酸酯 (PETEA)或三烯丙基異氰酸酯(TAIC)中的至少一種；所述的黑色母粒優(yōu)選為BLACK II (廣州遠(yuǎn)華色母廠有限公司)的黑色母粒；所述的低煙無鹵阻燃?？s套的制備方法，包括下述步驟(1)將85 100質(zhì)量份聚烯烴樹脂、8 15質(zhì)量份馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5 8質(zhì)量份的黑色母粒、3 20質(zhì)量份紅磷粉、10 90質(zhì)量份氫氧化鎂、4 30質(zhì)量份可膨脹石墨、0. 5 2. 5質(zhì)量份抗氧化劑、1 3質(zhì)量份潤滑劑和1 2. 5 質(zhì)量份交聯(lián)助劑通過攪拌混勻，攪拌過程中物料溫度控制在80°C之內(nèi)，得到混合物；(2)將混合物用雙螺桿擠出機(jī)于100 160°C擠出、拉絲、風(fēng)冷、切粒；(3)將上述切粒后的粒料壓注成?？s套；(4)將步驟(3)得到的?？s套進(jìn)行輻照，輻照劑量為8 12Mrad ；(5)再將輻照交聯(lián)后的?？s套于140 160°C擴(kuò)張拉伸、冷卻定型，得到低煙無鹵阻燃?？s套。步驟(1)中所述的物料溫度優(yōu)選控制在70 80°C ；步驟(1)中所述的攪拌優(yōu)選通過高速攪拌機(jī)進(jìn)行；步驟(1)中所述的攪拌的時(shí)間優(yōu)選為4 Smin ；步驟中的輻照優(yōu)選通過電子加速器輻照進(jìn)行輻照；步驟(5)中所述的擴(kuò)張拉伸的溫度優(yōu)選為150°C ；步驟(5)中所述的擴(kuò)張拉伸的倍數(shù)優(yōu)選為2 3倍；所述的低煙無鹵阻燃?？s套可廣泛應(yīng)用于地鐵、高層建筑、公共設(shè)施等環(huán)保要求嚴(yán)格的領(lǐng)域。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果(1)本發(fā)明所提供的低煙無鹵阻燃?？s套具有如下優(yōu)點(diǎn)阻燃性能優(yōu)異，發(fā)煙量小，同時(shí)保持了良好的力學(xué)性能、電絕緣性能、耐熱性能與加工性能，可廣泛應(yīng)用于地鐵、高層建筑、公共設(shè)施等環(huán)保要求嚴(yán)格的領(lǐng)域。(2)本發(fā)明所提供的低煙無鹵阻燃?？s套的制備方法簡易，原料易得，對設(shè)備要求不高，成本低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占質(zhì)量，熔體指數(shù)為4. 5g/10min,法國阿托芬納公司，牌號(hào)為EVAtane 2803) 80kg,線性低密度聚乙烯 (LLDPE，沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司，牌號(hào)218-W) 20kg，馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(接枝率為1.2%，熔體指數(shù)為1. lg/lOmin，上海久聚高分子材料有限公司，牌號(hào)為 JCP-851) 10kg，紅磷粉IOkg (清遠(yuǎn)一丞阻燃材料有限公司)，可膨脹石墨(平均粒徑為400 目，膨脹倍率為150ml/g，青島市天和石墨有限公司)20kg，氫氧化鎂(白色粉體，無機(jī)械雜質(zhì)，MgO含量> 67%質(zhì)量，平均粒徑小于200nm，美國雅寶公司，牌號(hào)為H5) 50kg, 0. 5kg抗氧劑1010，硫代二丙酸二(十八)酯(DSTP) ^cg,硬脂酸鋅(ZnSt) 3kg，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA) 2. 5kg和黑色母粒(BLACKII，廣州遠(yuǎn)華色母廠有限公司)8kg，加入高速攪拌機(jī) (型號(hào)SHR-10A，張家港億利機(jī)械有限公司，攪拌速度為800RPM，以下實(shí)施例同)中，高速攪拌5分鐘，物料溫度控制在70°C范圍內(nèi)；然后將上述混合物用雙螺桿擠出機(jī)(剖分式同向平行雙螺桿混煉擠出機(jī)，型號(hào)PSHJ-35-40L/D，江蘇江陰市新達(dá)塑機(jī)有限公司，以下實(shí)施例同)在100 160°C溫度下擠出、拉絲、風(fēng)冷、切粒。再將上述切粒后的粒料在特制模具中壓注成模縮套，然后用電子加速器輻照(型號(hào)ELV-8，俄羅斯新西伯利亞巴德克核物理研究所，以下實(shí)施例同)，輻照劑量為12Mrad，輻照交聯(lián)后的上述?？s套在150°C下人工擴(kuò)張拉伸2倍后，再冷卻定型，得到低煙無鹵阻燃?？s套。按照上述方法制備的低煙無鹵阻燃?？s套，主要性能指標(biāo)如下使用溫度范圍-55 1250C ；阻燃測試達(dá)到FV-O級(jí)(GB 2408-1996)；抗張強(qiáng)度13. 2Mpa,斷裂伸長率463. 4 % (ASTM D412)；熱老化(150士2 °C，168h)后抗張強(qiáng)度12. 7Mpa，斷裂伸長率 447. 6% (ASTM D3045)；介電強(qiáng)度 18. 19Kv/mm(ASTM D149)；熱沖擊225°C，4 小時(shí)，無裂紋 (GJB 150. 3A-2009)；低溫柔軟性_55°C，4小時(shí)，無裂紋(GJB 150. 4A-2009)；體積電阻率彡IO16 Ω -cm(ASTM D257)；耐鹽霧達(dá)到軍工標(biāo)準(zhǔn)GJB150. 11-86的要求；銅腐蝕:135士2°C， 16小時(shí)，無腐蝕；符合EN1122、EPA3050B、EPA3052、Em4582等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)及歐盟RoHS環(huán)保指令的要求。實(shí)施例2取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占質(zhì)量，熔體指數(shù)為4.5g/10min，法國阿托芬納公司，牌號(hào)為EVAtane 2803) 45kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占14%質(zhì)量，熔體指數(shù)為3. 5g/10min,日本三井集團(tuán)，牌號(hào)為 P14(^) 50kg，馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(上海久聚高分子材料有限公司，牌號(hào)為JCT-1C)(接枝率為1. 0%，熔體指數(shù)為2. Og/lOminWkg，紅磷粉11kg，可膨脹石墨(平均粒徑為400目，膨脹倍率為150ml/g，青島市天和石墨有限公司)Hkg，氫氧化鎂 (白色粉體，無機(jī)械雜質(zhì)，MgO含量>67%質(zhì)量，平均粒徑小于200nm，美國雅寶公司，牌號(hào)為H5)40kg，0. 25kg抗氧劑1076，硫代二丙酸二 (十八)酯(DSTP)O. 25kg，硬脂酸正丁酯 (BS) Ikg,三烯丙基異氰酸酯(TAIC) Ikg,黑色母粒^g，依次加入高速攪拌機(jī)中，高速攪拌5 分鐘，物料溫度控制在80°C范圍內(nèi)；然后將上述混合物用雙螺桿擠出機(jī)在100 160°C溫度下擠出、拉絲、風(fēng)冷、切粒。再將上述切粒后的粒料在特制模具中壓注成?？s套，然后用電子加速器輻照，輻照劑量為lOMrad，輻照交聯(lián)后的上述?？s套在150°C溫度下人工擴(kuò)張拉伸3 倍后，再冷卻定型，得到低煙無鹵阻燃模縮套。按照上述方法制備的低煙無鹵阻燃?？s套，主要性能指標(biāo)如下使用溫度范圍-55 125 0C ；阻燃測試達(dá)到FV-O級(jí)(GB 2408-1996)；抗張強(qiáng)度11. 64MPa,斷裂伸長率518. 9% (ASTM D412)；老化(150士2 °C，168h)后抗張強(qiáng)度11. 81MPa，斷裂伸長率 503. 7% (ASTM D3045)；介電強(qiáng)度 21. MKv/mm(ASTM D149)；熱沖擊225°C，4 小時(shí)，無裂紋 (GJB 150. 3A-2009)；低溫柔軟性_55°C，4小時(shí)，無裂紋(GJB 150. 4A-2009)；體積電阻率彡IO16 Ω -cm(ASTM D257)；耐鹽霧達(dá)到軍工標(biāo)準(zhǔn)GJB150. 11-86的要求；銅腐蝕:135士2°C， 16小時(shí)，無腐蝕；符合EN1122、EPA3050B、EPA3052、Em4582等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)及歐盟RoHS環(huán)保指令的要求。實(shí)施例3取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占質(zhì)量，熔體指數(shù)為4.5g/10min，法國阿托芬納公司，牌號(hào)為EVAtane 2803) 60kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占14%質(zhì)量，熔體指數(shù)為3. 5g/10min,日本三井集團(tuán)，牌號(hào)為 P14(^) 25kg，馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(上海久聚高分子材料有限公司，牌號(hào)為JCT-1C)(接枝率為1. 0%，熔體指數(shù)為2. 0g/10min) 15kg，紅磷粉(清遠(yuǎn)一丞阻燃材料有限公司)Wkg，可膨脹石墨(平均粒徑為400目，膨脹倍率為150ml/g，碳含量為 90-99. 9%，青島市天和石墨有限公司)10kg，氫氧化鎂(白色粉體，無機(jī)械雜質(zhì)，MgO含量> 67%質(zhì)量，平均粒徑小于200nm，比表面積為4. 0-6. 0m2/g，美國雅寶公司，牌號(hào)為H5)^kg， 0. 5kg抗氧劑1010，硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) 1. ^g，硬脂酸鎂(MgSt) ^cg,三烯丙基異氰酸酯(TAIC) 2kg和黑色母粒Ag，依次加入高速攪拌機(jī)中，高速攪拌5分鐘，物料溫度控制在80°C范圍內(nèi)；然后將上述混合物用雙螺桿擠出機(jī)在100-160°C溫度下擠出、拉絲、風(fēng)冷、 切粒。再將上述切粒后的粒料在特制模具中壓注成?？s套，然后用電子加速器輻照，輻照劑量為8Mrad，輻照交聯(lián)后的上述模縮套在150°C溫度下人工擴(kuò)張拉伸3倍后，再冷卻定型，得到低煙無鹵阻燃?？s套。按照上述方法制備的低煙無鹵阻燃?？s套，主要性能指標(biāo)如下使用溫度范圍-55 125 °C ；阻燃測試達(dá)到FV-O級(jí)(GB 2408-1996)；抗張強(qiáng)度12. 35Mpa,斷裂伸長率498. 2 % (ASTM D412)；老化(150士2 °C，168h)后抗張強(qiáng)度11. 97Mpa，斷裂伸長率 501. 3% (ASTM D3045)；介電強(qiáng)度 19. 38Kv/mm(ASTM D149)；熱沖擊225°C，4 小時(shí)，無裂紋 (GJB 150. 3A-2009)；低溫柔軟性_55°C，4小時(shí)，無裂紋(GJB 150. 4A-2009)；體積電阻率彡IO13 Ω .cm(ASTM D257)；耐鹽霧達(dá)到軍工標(biāo)準(zhǔn)GJB150. 11-86的要求；銅腐蝕:135士2°C， 16小時(shí)，無腐蝕；符合EN1122、EPA3050B、EPA3052、Em4582等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)及歐盟RoHS環(huán)保指令的要求。實(shí)施例4取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占質(zhì)量，熔體指數(shù)為4.5g/10min，法國阿托芬納公司，牌號(hào)為EVAtane 2803) 40kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占14%質(zhì)量，熔體指數(shù)為3. 5g/10min,日本三井集團(tuán)，牌號(hào)為 P1405) 50kg,線性低密度聚乙烯(LLDPE，沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司，牌號(hào)218-W) IOkg,馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(上海久聚高分子材料有限公司，牌號(hào)為JCT-1C)(接枝率為1. 0%，熔體指數(shù)為2. 0g/10min) Mkg，紅磷粉(清遠(yuǎn)一丞阻燃材料有限公司)20kg，可膨脹石墨(平均粒徑為400目，膨脹倍率為150ml/g，碳含量為90-99. 9 %，青島市天和石墨有限公司)4kg，氫氧化鎂(白色粉體，無機(jī)械雜質(zhì)，MgO含量> 67%質(zhì)量，平均粒徑小于 200nm,比表面積為4. 0-6. 0m2/g，美國雅寶公司，牌號(hào)為H5)45kg，0. 5kg抗氧劑1010，硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) Ukg，硬脂酸鎂(MgSt) ^g，三烯丙基異氰酸酯(TAIC) 2kg和黑色母粒Ag，依次加入高速攪拌機(jī)中，高速攪拌5分鐘，物料溫度控制在80°C范圍內(nèi)；然后將上述混合物用雙螺桿擠出機(jī)在100-160°C溫度下擠出、拉絲、風(fēng)冷、切粒。再將上述切粒后的粒料在特制模具中壓注成?？s套，然后用電子加速器輻照，輻照劑量為8Mrad，輻照交聯(lián)后的上述模縮套在150°C溫度下人工擴(kuò)張拉伸3倍后，再冷卻定型，得到低煙無鹵阻燃模縮套。
按照上述方法制備的低煙無鹵阻燃?？s套，主要性能指標(biāo)如下使用溫度范圍-55 1250C ；阻燃測試達(dá)到FV-O級(jí)(GB 2408-1996)；抗張強(qiáng)度12. 74Mpa，斷裂伸長率 507. 5% (ASTM D412)；老化(150士2°C，168h)后抗張強(qiáng)度 12. 07Mpa，斷裂伸長率 492. 6% (ASTM D3045)；熱沖擊225°C，4 小時(shí)，無裂紋(GJB150. 3A-2009)；低溫柔軟性_55°C，4 小時(shí)，無裂紋(GJB 150. 4A-2009)；體積電阻率彡IO13 Ω · cm (ASTM D257)；耐鹽霧達(dá)到軍工標(biāo)準(zhǔn)GJB150. 11-86的要求；銅腐蝕:135士2°C，16小時(shí)，無腐蝕；符合EN1122、EPA3050B、 EPA3052、EN14582等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)及歐盟RoHS環(huán)保指令的要求。實(shí)施例5取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占質(zhì)量，熔體指數(shù)為4.5g/10min，法國阿托芬納公司，牌號(hào)為EVAtane 2803) 40kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占14%質(zhì)量，熔體指數(shù)為3. 5g/10min,日本三井集團(tuán)，牌號(hào)為 P1405) 50kg,線性低密度聚乙烯(LLDPE，沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司，牌號(hào)218-W) IOkg,馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(上海久聚高分子材料有限公司，牌號(hào)為JCT-1C)(接枝率為1.0%，熔體指數(shù)為2. 0g/10min)Mkg，紅磷粉(清遠(yuǎn)一丞阻燃材料有限公司):3kg，可膨脹石墨(平均粒徑為400目，膨脹倍率為150ml/g，碳含量為90-99. 9 %，青島市天和石墨有限公司)30kg，氫氧化鎂(白色粉體，無機(jī)械雜質(zhì)，MgO含量> 67%質(zhì)量，平均粒徑小于 200nm,比表面積為4. 0-6. Om2/g,美國雅寶公司，牌號(hào)為H5) 90kg, 0. 5kg抗氧劑1010，硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) Ukg，硬脂酸鎂(MgSt) :3kg，三烯丙基異氰酸酯(TAIC) 2kg和黑色母粒Ag，依次加入高速攪拌機(jī)中，高速攪拌5分鐘，物料溫度控制在80°C范圍內(nèi)；然后將上述混合物用雙螺桿擠出機(jī)在100-160°C溫度下擠出、拉絲、風(fēng)冷、切粒。再將上述切粒后的粒料在特制模具中壓注成?？s套，然后用電子加速器輻照，輻照劑量為8Mrad，輻照交聯(lián)后的上述?？s套在150°C溫度下人工擴(kuò)張拉伸3倍后，再冷卻定型，得到低煙無鹵阻燃模縮套。按照上述方法制備的低煙無鹵阻燃?？s套，主要性能指標(biāo)如下使用溫度范圍-55 1250C ；阻燃測試達(dá)到FV-O級(jí)(GB 2408-1996)；抗張強(qiáng)度12. 55Mpa,斷裂伸長率 253% (ASTM D412)；老化(150士2°C，168h)后抗張強(qiáng)度 11. 93Mpa，斷裂伸長率 M0. 6% (ASTM D3045)；熱沖擊225°C，4 小時(shí)，無裂紋(GJB150. 3A-2009)；低溫柔軟性_55°C，4 小時(shí)，無裂紋(GJB 150. 4A-2009)；體積電阻率彡IO13 Ω · cm (ASTM D257)；耐鹽霧達(dá)到軍工標(biāo)準(zhǔn)GJB150. 11-86的要求；銅腐蝕:135士2°C，16小時(shí)，無腐蝕；符合EN1122、EPA3050B、 EPA3052、EN14582等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)及歐盟RoHS環(huán)保指令的要求。實(shí)施例6取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占質(zhì)量，熔體指數(shù)為4.5g/10min，法國阿托芬納公司，牌號(hào)為EVAtane 2803) 50kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，乙酸乙烯酯的含量占14%質(zhì)量，熔體指數(shù)為3. 5g/10min,日本三井集團(tuán)，牌號(hào)為 P1405)40kg，線性低密度聚乙烯(LLDPE，沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司，牌號(hào)218-W) 10kg，馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(上海久聚高分子材料有限公司，牌號(hào)為JCT-1C)(接枝率為1. 0%，熔體指數(shù)為2. 0g/10min) 15kg，紅磷粉(清遠(yuǎn)一丞阻燃材料有限公司)18kg，可膨脹石墨(平均粒徑為400目，膨脹倍率為150ml/g，碳含量為90-99.9%，青島市天和石墨有限公司)2^g，氫氧化鎂(白色粉體，無機(jī)械雜質(zhì)，MgO含量> 67%質(zhì)量，平均粒徑小于 200nm,比表面積為4. 0-6. 0m2/g，美國雅寶公司，牌號(hào)為H5) IOkg, 0. 5kg抗氧劑1010，硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) Ukg，硬脂酸鎂(MgSt) ^g，三烯丙基異氰酸酯(TAIC) 2kg和黑色母粒Ag，依次加入高速攪拌機(jī)中，高速攪拌5分鐘，物料溫度控制在80°C范圍內(nèi)；然后將上述混合物用雙螺桿擠出機(jī)在100-160°C溫度下擠出、拉絲、風(fēng)冷、切粒。再將上述切粒后的粒料在特制模具中壓注成?？s套，然后用電子加速器輻照，輻照劑量為8Mrad，輻照交聯(lián)后的上述模縮套在150°C溫度下人工擴(kuò)張拉伸3倍后，再冷卻定型，得到低煙無鹵阻燃模縮套。按照上述方法制備的低煙無鹵阻燃?？s套，主要性能指標(biāo)如下使用溫度范圍:-55-1250C ；阻燃測試達(dá)到FV-2級(jí)(GB 2408-1996)；抗張強(qiáng)度13. 47Mpa,斷裂伸長率 523. 3% (ASTM D412)；老化(150士2°C，168h)后抗張強(qiáng)度 12. 93Mpa，斷裂伸長率 534. 0% (ASTM D3045)；熱沖擊225°C，4 小時(shí)，無裂紋(GJB150. 3A-2009)；低溫柔軟性_55°C，4 小時(shí)，無裂紋(GJB 150. 4A-2009)；體積電阻率彡IO13 Ω · cm (ASTM D257)；耐鹽霧達(dá)到軍工標(biāo)準(zhǔn)GJB150. 11-86的要求；銅腐蝕:135士2°C，16小時(shí)，無腐蝕；符合EN1122、EPA3050B、 EPA3052、EN14582等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)及歐盟RoHS環(huán)保指令的要求。對比例1采用與實(shí)施例1相同的原料配方和制備方法，唯一的不同之處在于添加不同型號(hào)的可膨脹石墨(平均粒徑為80目，膨脹倍率為250ml/g，青島市天和石墨有限公司)。 所得?？s套產(chǎn)品的阻燃測試達(dá)到FV-O級(jí)；抗張強(qiáng)度12. 4MPa,斷裂伸長率415. 8% ；老化 (150士2°C，168h)后抗張強(qiáng)度12. 5MPa，斷裂伸長率392. 2%。對比結(jié)果顯示，雖然理論上可膨脹石墨粒徑越小，膨脹倍率越小，阻燃效率越低，但膨脹倍率為150ml/g的可膨脹石墨 (400目)應(yīng)用于本?？s套產(chǎn)品的阻燃已經(jīng)足夠；同時(shí)相比添加80目的可膨脹石墨，400目的可膨脹石墨比表面積更大，與樹脂體系相容性更好，給產(chǎn)品帶來了明顯更佳的力學(xué)性能。 另一方面，添加80目的可膨脹石墨，在擠出造粒的過程中會(huì)出現(xiàn)材料表面不光滑、有毛刺的現(xiàn)象，而改用400目可膨脹石墨以后，該現(xiàn)象得到改善。對比例2采用與實(shí)施例2相同的原料配方和制備方法，唯一的不同之處在于添加40kg的碳酸鈣(科可非金屬礦產(chǎn)有限公司，5000目)替代氫氧化鎂。所得?？s套產(chǎn)品的阻燃測試達(dá)至丨J FV-I 級(jí)(GB 2408-1996)；抗張強(qiáng)度 11. 19MPa，斷裂伸長率 505. 3% (ASTM D412)；老化 (150士2°C，168h)后抗張強(qiáng)度11.21MPa，斷裂伸長率512. 0% (ASTM D3045)。對比結(jié)果顯示，以填充劑碳酸鈣等質(zhì)量份數(shù)替代氫氧化鎂后，?？s套產(chǎn)品的阻燃性能下降，說明在紅磷與可膨脹石墨的阻燃體系中，添加氫氧化鎂可起到阻燃增效的作用。對比例3采用與實(shí)施例3相同的原料配方和制備方法，唯一的不同之處在于多添加15kg 的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物$140 替代馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (JCT-IC)。所得?？s套產(chǎn)品的阻燃測試達(dá)到FV-O級(jí)(GB 2408-1996)；抗張強(qiáng)度11. ^Mpa， 斷裂伸長率403.6% (ASTM D412)；老化(150 士 2°C，168h)后抗張強(qiáng)度10. 86Mpa，斷裂伸長率391. 0% (ASTM D3045)。對比結(jié)果顯示，馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯_醋酸乙烯酯共聚物 (JCT-IC)的極性官能團(tuán)吸附粉料能力強(qiáng)，可以使粉料在樹脂體系中更好地分散，避免應(yīng)力集中點(diǎn)的產(chǎn)生，提升復(fù)合材料體系的相容性，表現(xiàn)在?？s套產(chǎn)品抗張強(qiáng)度及斷裂伸長率的上升。同時(shí)良好的相容性提高了共混料在擠壓加工時(shí)的流動(dòng)性，從而提高生產(chǎn)效率。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種低煙無鹵阻燃?？s套，其特征在于包含以下按質(zhì)量份計(jì)的成分聚烯烴樹脂85 100份馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物8 15份紅磷粉3 20份可膨脹石墨4 30份氫氧化鎂10 90份抗氧化劑0.5—2.5 份潤滑劑1 3份交聯(lián)助劑1 2.5份黑色母粒5 8份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙無鹵阻燃?？s套，其特征在于所述的聚烯烴樹脂為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯或三元乙丙橡膠中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低煙無鹵阻燃?？s套，其特征在于所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物為乙酸乙烯酯的質(zhì)量含量為14 觀％、熔體指數(shù)為3.5 4. 5g/10min的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；所述的低密度聚乙烯為熔體指數(shù)為2g/10min，密度為0. 9192g/cm3的低密度聚乙烯； 所述的線性低密度聚乙烯為熔體指數(shù)為2g/10min，密度為0. 918g/cm3的線性低密度聚乙烯；所述的三元乙丙橡膠為乙烯質(zhì)量含量為50 65%，門尼粘度ML(l+4) (125°C)為38 52MU的三元乙丙橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙無鹵阻燃模縮套，其特征在于所述的馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物為馬來酸酐共聚改性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，接枝率為質(zhì)量百分含量1. 0 1. 2%，熔體指數(shù)為1. 1 2. 0g/10min ； 所述的氫氧化鎂為MgO含量大于質(zhì)量百分比67%，平均粒徑小于200nm，比表面積為4.0 6. 0m2/g的氫氧化鎂；所述的可膨脹石墨為平均粒徑為200 400目、膨脹倍率為150 200ml/g、碳含量為質(zhì)量百分比90 99. 9%的可膨脹石墨；所述的潤滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鎂或硬脂酸正丁酯中的至少一種； 所述的交聯(lián)助劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯或三烯丙基異氰酸酯中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙無鹵阻燃?？s套，其特征在于所述的抗氧化劑為受阻酚主抗氧劑和硫醚高效輔助抗氧劑按質(zhì)量比11 4配比而得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低煙無鹵阻燃?？s套，其特征在于所述的受阻酚主抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或 β-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯中的一種或兩種；所述的硫醚高效輔助抗氧劑為硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸二(十八)酯中的一種或兩種。
7.權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的低煙無鹵阻燃模縮套的制備方法，其特征在于包括下述步驟(1)將85 100質(zhì)量份聚烯烴樹脂、8 15質(zhì)量份馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5 8質(zhì)量份的黑色母粒、3 20質(zhì)量份紅磷粉、10 90質(zhì)量份氫氧化鎂、4 30質(zhì)量份可膨脹石墨、0. 5 2. 5質(zhì)量份抗氧化劑、1 3質(zhì)量份潤滑劑和1 2. 5質(zhì)量份交聯(lián)助劑通過攪拌混勻，攪拌過程中物料溫度控制在80°C之內(nèi)，得到混合物；(2)將混合物用雙螺桿擠出機(jī)于100 160°C擠出、拉絲、風(fēng)冷、切粒；(3)將上述切粒后的粒料壓注成模縮套；(4)將步驟(3)得到的模縮套進(jìn)行輻照，輻照劑量為8 12Mrad；(5)再將輻照交聯(lián)后的模縮套于140 160°C擴(kuò)張拉伸、冷卻定型，得到低煙無鹵阻燃?？s套。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低煙無鹵阻燃?？s套的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的物料溫度為控制在70 80°C ；步驟中的輻照通過電子加速器輻照進(jìn)行輻照；步驟(5)中所述的擴(kuò)張拉伸的倍數(shù)為2 3倍。
9.權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的低煙無鹵阻燃?？s套的應(yīng)用，其特征在于所述的低煙無鹵阻燃模縮套應(yīng)用于環(huán)保要求嚴(yán)格的領(lǐng)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低煙無鹵阻燃模縮套的應(yīng)用，其特征在于所述的環(huán)保要求嚴(yán)格的領(lǐng)域?yàn)楦邔咏ㄖ蚬苍O(shè)施。
全文摘要
本發(fā)明公開一種低煙無鹵阻燃?？s套及其制備方法與應(yīng)用。該低煙無鹵阻燃?？s套含85～100份聚烯烴樹脂、8～15份馬來酸酐官能團(tuán)接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、3～20份紅磷粉、4～30份可膨脹石墨、10～90份氫氧化鎂、0.5～2.5份抗氧化劑、1～3份潤滑劑、1～2.5份交聯(lián)助劑和5～8份黑色母粒。本發(fā)明通過將前述原料混勻，用雙螺桿擠出機(jī)于100～160℃擠出、拉絲、風(fēng)冷、切粒；將切粒的粒料壓注成模縮套，進(jìn)行輻照，輻照劑量為8～12Mrad；然后再將輻照交聯(lián)后的模縮套于140～160℃擴(kuò)張拉伸、冷卻定型，得到低煙無鹵阻燃?？s套。本發(fā)明制備方法簡單，得到的產(chǎn)品阻燃性能優(yōu)異，發(fā)煙量小，同時(shí)保持了良好的力學(xué)性能、電絕緣性能、耐熱性能。
文檔編號(hào)C08K7/24GK102321295SQ20111030089
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者冉祥海, 劉志輝, 王飚, 程根水, 聶飛, 胡暉, 鄭凱航, 黃雷 申請人:廣州凱恒科塑有限公司