電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料的制作方法
【專利摘要】一種電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，屬于工業(yè)用高分子材料中的電線電纜用絕緣或護(hù)套材料【技術(shù)領(lǐng)域】。其是由以下重量份數(shù)配比的原料構(gòu)成：乙烯醋酸乙烯共聚物20～60份；聚乙烯5～20份；丙烯基彈性體20～50份；高分子相容劑10～30份；阻燃劑120～160份；阻燃協(xié)效劑2～6份；抗氧劑0.8～2份；潤滑劑0.5～3份。優(yōu)點：具有優(yōu)異的耐熱變形性和耐熱老化性能，可滿足使用溫度為90℃～105℃的電線電纜絕緣和護(hù)套材料性能要求；獲得更佳的相容性和抗開裂性，并具有良好的柔軟性及又避免了熱應(yīng)力開裂問題；可提高阻燃材料的阻燃性能和氧指數(shù)。
【專利說明】電線電纜用耐熱熱塑性無南低煙阻燃聚烯烴塑料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)用高分子材料中的電線電纜用絕緣或護(hù)套材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料。
【背景技術(shù)】
[0002]如業(yè)界所知，聚氯乙烯是電線電纜上應(yīng)用最為廣泛的塑料材料，該塑料是含鹵材料，在燃燒時會釋放出有毒有害氣體并且發(fā)煙量大，易損及環(huán)境并且存在二次危害之虞，例如在火災(zāi)現(xiàn)場有毒有害氣體易弓丨起人的窒息死亡。由于無鹵低煙阻燃聚烯烴不含鹵素而得以彌補(bǔ)聚氯乙烯的前述不足，因而逐漸受到業(yè)界的關(guān)注與青睞，例如，以熱塑性無鹵阻燃聚烯烴代替耐熱等級70°C的聚氯乙烯塑料已得到了廣泛的應(yīng)用，然而，隨著國外電線電纜標(biāo)準(zhǔn)中要求熱塑性無鹵阻燃聚烯烴的耐熱等級達(dá)到90°C _105°C，從而對已有技術(shù)中的70°C的耐熱等級提出了更為嚴(yán)苛的要求。于是為了使我國的電線電纜走向國際市場，因而業(yè)界正在致力于開發(fā)得以滿足耐熱等級為90°C _105°C的熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料。
[0003]對于前述的耐熱等級為70°C的熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，要求耐熱老化在100°C下進(jìn)行168h試驗，制成的線纜在80°C高溫下進(jìn)行壓力試驗，對應(yīng)的塑料材料則要求在90°C下按中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8815中6.4款熱變形試驗方法進(jìn)行測定。此種阻燃材料的基料由乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE )和聚烯烴彈性體(POE )組成。POE指由乙烯和α-烯烴，如辛烯、己烯和丁烯的共聚物。例如:中國發(fā)明專利申請公布號CN102219948A(熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料)中所列的聚烯烴彈性體即屬乙烯和辛烯共聚的Ρ0Ε。為保證各項性能平衡，EVA和POE占比較高，由于EVA和POE這兩種材料融化溫度較低，常用品種熔點低于80°C，不能耐更高溫度熱老化和熱變形，否則會產(chǎn)生嚴(yán)重變形，并且熱老化試驗時試樣會拉長或滴淌(熔滴)。
[0004]上面提及的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料是指耐熱等級為900C _105°C，熱老化試驗溫度為135°C X 168h，電線高溫壓力試驗在90°C下進(jìn)行，阻燃聚烯烴塑料則應(yīng)在100°C下按GB/T8815中6.4款進(jìn)行。由于普通熱塑性無鹵阻燃聚烯烴無法經(jīng)受住這樣“殘酷”的耐熱性能試驗，通常以添加一定量的聚丙烯或高密度聚乙烯協(xié)效，但是聚丙烯或高密度聚乙烯均會導(dǎo)致阻燃材料變硬，失去柔軟性。通過添加丙烯基彈性體或苯乙烯基熱塑彈性體既可改善耐熱效果，又可改善柔軟性。
[0005]前述的丙烯基彈性體應(yīng)用較多的是丙烯-動態(tài)硫化乙丙橡膠嵌段共聚熱塑彈性體，通常稱為TPV ;也可以是苯乙烯基熱塑彈性體，它由苯乙烯端基和橡膠彈性體中間基形成嵌段或星形結(jié)構(gòu)，如SEBS。將此兩類熱塑彈性體加入到無鹵阻燃聚烯烴中，可體現(xiàn)理想的耐熱老化和耐熱變形性，然而發(fā)現(xiàn)該無鹵阻燃聚烯烴在150°C和70°C下按中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15065中附錄A方法作熱應(yīng)力開裂測定時會出現(xiàn)明顯的開裂現(xiàn)象(電線電纜性能要求中有耐熱開裂試驗)，因而表明:如果僅注重于向配方中加入旨在提升耐熱老化和耐熱變形性的熱塑性彈性體如加入所述的丙烯基彈性體或苯乙烯熱塑性彈性體組份，而對于其它性能有失偏頗，那么難以甚至無法避免熱應(yīng)力開裂問題。[0006]由上述可知，如何使熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料在耐熱老化以及耐熱變形與柔軟性及耐熱開裂性之間找到合理的平衡點而藉以滿足耐熱等級90°C _105°C、熱老化試驗溫度為135°C X168h的測試要求的問題成了業(yè)界關(guān)注并且期望解決的問題。
[0007]針對上述已有技術(shù)，本 申請人:作了持久而有益的探索，終于找到了解決問題的辦法，并且形成了下面將要介紹的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種有助于顯著改善耐熱應(yīng)力開裂效果、有利于顯著提高柔軟性以及有益于提高阻燃材料的氧指數(shù)和阻燃性能的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料。
[0009]本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其是由以下重量份數(shù)配比的原料構(gòu)成:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其特征在于其是由以下重量份數(shù)配比的原料構(gòu)成: 乙烯醋酸乙烯共聚物20~60份； 聚乙烯5~20份； 丙烯基彈性體20~50份； 高分子相容劑10~30份； 阻燃劑120~160份； 阻燃協(xié)效劑2~6份； 抗氧劑0.8~2份；潤滑劑0.5~3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其特征在于所述的乙烯醋酸乙烯共聚物為醋酸乙烯含量為16~40%的乙烯醋酸乙烯共聚物，所述的聚乙烯為線性低密度聚乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其特征在于所述的丙烯基彈性體為采用茂金屬催化劑催化制備的并且結(jié)晶構(gòu)造為納米級的丙烯基熱塑性彈性體。
4.根據(jù)權(quán)利要求`1所述的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其特征在于所述的高分子相容劑為馬來酸酐接枝的線性低密度聚乙烯、馬來酸酐接枝的乙烯醋酸乙烯共聚物或聚烯烴彈性體；所述的阻燃劑為金屬氫氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其特征在于所述的金屬氫氧化物為氫氧化鋁、氫氧化鎂或鎂鋁復(fù)合阻燃劑的一種或以上的并且按任意比例混合的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其特征在于所述的阻燃協(xié)效劑為含磷化合物、含硼化合物、含磷硼化合物、金屬氧化物和特種硅酮中的一種或以上的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其特征在于所述的含磷化合物為磷酸鋅；所述的含硼化合物為硼酸鋅；所述的含磷硼化合物為磷酸硼；所述的金屬氧化物為氧化鋅、氧化鐵、氧化鑰或氧化鎳；所述的特種硅酮為V-Si 4042。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其特征在于所述的抗氧劑為酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑和復(fù)合抗氧劑中的一種或以上的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其特征在于所述的酚類抗氧劑為β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯季戊四醇酯、β (3.5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基醇酯、4，4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)或N，N’ -雙[β (3.5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼；所述的胺類抗氧劑為2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體或N，N’ - 二 - β -萘基對苯二胺；所述的亞磷酸酯類抗氧劑為三(2，4- 二叔丁基苯酚)亞磷酸酯；所述的硫代酯類抗氧劑為3，3’-硫代丙酸月桂醇酯；所述的復(fù)合抗氧劑為Β215或Β225。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其特征在于所述的潤滑劑為脂肪酸酰胺(如硬脂酸酰胺、油酸酰胺、N，N’ -乙撐雙硬脂酸酰胺)、微晶石蠟、聚乙烯蠟、硅酮母 粒中的一種或以上的組合。
【文檔編號】C08K3/22GK103524869SQ201310473530
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】張爾梅, 包金芳, 朱俊, 計文龍, 張健, 王俊剛 申請人:常熟市中聯(lián)光電新材料有限責(zé)任公司