一種無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，涉及一種電纜料及其制備方法，具體的說涉及一種無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料及其制備方法，該電纜料可應用于電動汽車充電樁用電纜上。
【背景技術】
[0002]作為人類工業(yè)文明的重要發(fā)明之一，電線電纜已被廣泛應用于各類電能和信號的傳輸。與其它材料相比，無鹵阻燃熱塑性彈性體由于具有比重輕、易于加工成型、良好的綜合力學性能以及電絕緣性能優(yōu)良等特點，是各類電線電纜絕緣和護套的的首選材料。
[0003]ΡΡ0，中文名稱叫聚苯醚。是世界五大通用工程塑料之一。它具有相對密度小、剛性大、耐熱性高、難燃、強度較高電性能優(yōu)良等優(yōu)點。另外，聚苯醚還具有耐磨、無毒、耐污染等優(yōu)點。未經(jīng)改性的聚苯醚(PPO)樹脂耐溶劑性差、制品容易發(fā)生應力開裂、缺口沖擊強度低，另外它存在一個致命的弱點一一熔體粘度高，加工成型性極差，純PPO樹脂不能采用注射方法成型，這樣大大限制了它的應用。
[0004]為了克服這些缺點，或賦予其新的性能，人們對PPO進行了多種改性。其方法有化學(共聚、嵌段、接枝和網(wǎng)化等)和物理(共混、填充、增強和微發(fā)泡等)改性兩種。通過在聚苯醚中加入彈性體進行共混改性，可以有效的改善聚苯醚的加工流動性差、熔體粘度高以及制品容易發(fā)生應力開裂的缺點，同時加入阻燃劑，也將進一步改善聚苯醚的阻燃性。同時，經(jīng)過改性的聚苯醚，可以達到和聚氯乙烯電纜料相似的加工性能和柔軟度。由于其為熱塑性無鹵阻燃產(chǎn)品，可重復利用，所以更加安全環(huán)保，是一種很好的應用于電動汽車充電樁的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜材料。
[0005]雖然經(jīng)過近幾年的不斷研發(fā)與創(chuàng)新，無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料的制備和應用技術仍未趨于成熟，但應用于電動汽車充電樁的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料的市場不斷的擴大，故目不能滿足電動汽車充電發(fā)展的需求。
[0006]公開號為CN1970610A的專利采用PPO，PE, SEBS，紅磷以及氮系阻燃劑(MCA)制備阻燃復合材料，但紅磷也存在易吸潮的特點，導致材料電性能下降以及后期加工成型困難的問題；公開號為CN1711317A的專利公開了一種用于電線和電纜覆蓋材料的樹脂組合物，該專利采用ΡΡ0，間同立構聚苯乙烯，烯烴彈性體(乙烯-辛烯共聚物)，SEBS以及非鹵阻燃劑制備而成。此體系阻燃性能優(yōu)越，力學性能優(yōu)良，但乙烯-辛烯共聚物與SEBS相容性不好，阻燃劑會因為乙烯-辛烯共聚物與SEBS相容性問題產(chǎn)生析出、粘連，而且會存在不易加工等問題。針對市場需求，需要解決材料因相容性差而導致的析出、開裂現(xiàn)象，以及因耐水性能差而導致的加工困難、應用受限的缺點，因此，如何開發(fā)一種無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料及其制備方法就是本發(fā)明要研究的內(nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對以上現(xiàn)有技術存在的缺點，揭示一種無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料及其制備方法，采用苯乙烯系彈性體、聚烯烴彈性體及高效耐高溫耐水耐濕復配磷氮類阻燃劑對聚苯醚進行共混改性，基體樹脂各組分間相容性好，本發(fā)明工藝改善了聚苯醚原有的流動性差、熔體粘度高且制品容易發(fā)生應力開裂等缺點，同時，本發(fā)明所設計生產(chǎn)的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料具有加工性能優(yōu)良、無鹵阻燃等級高、密度輕、抗撕裂性能好、耐酸堿性能好以及耐候性能，尤以耐水性能和抗開裂性能特別突出。在85°C和85濕度環(huán)境下，3000小時老化后，不析出，機械物理性能保持在95%以上，電性能無明顯改變。在130°C、Ih及1KG負重條件下，不存在開裂現(xiàn)象。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明采用了以下技術方案。
[0009]一種無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料由以下重量份的原料組成:
苯乙烯類彈性體:20?60份；
聚苯醚樹脂:20?60份；
聚烯烴:10?40份；
聚烯烴彈性體:10?50份；
增塑劑:10?50份；
復配磷氮阻燃劑:20?60份；
潤滑劑:1?5份；
抗氧劑:0.1?I份；
抗紫外線吸收劑:0.1?I份。
[0010]上述所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述苯乙烯系彈性體為丁二烯-苯乙烯共聚物SBS或氫化丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS ;所述苯乙烯系彈性體中，苯乙烯重量含量為苯乙烯系彈性體總重量的20%-60%。
[0011]上述所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述聚苯醚樹脂為聚苯醚均聚物，它選自聚(2，6_ 二甲基-1，4-亞苯基)醚、聚(2-乙基-6-甲基-1，4-亞苯基)醚、聚(2，6 二乙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2-乙基-6正丙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2，6_ 二正丙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2，甲基-6-正丙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2-乙基-6-異丙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2-甲基-6-羥乙基-1，4-亞苯基)醚的一種或幾種。
[0012]上述所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯的一種或兩種。
[0013]上述所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述聚烯烴彈性體為乙烯、丁烯或由乙烯、辛烯與一種或多種具有3-12碳原子的α -烯烴進行無規(guī)共聚而獲得的物質(zhì)，所述α -烯烴為丙烯、1- 丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯等中的一種或多種并用；
上述所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述復配磷氮類阻燃劑為多聚磷酸銨、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸鹽、雙磷酸季戊四醇酯蜜胺鹽、季戊四醇、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、有機次磷酸鹽、次磷酸鹽中的一種或幾種的任一比例混合。
[0014]上述所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述抗氧劑為四[β -(3，5—二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯、三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、5，7-二- (2，2-二甲基乙基)-3- (3，4-二甲基苯基)-2-3氫-苯并呋喃酮中的一種或者幾種。
[0015]上述所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述潤滑劑為硬脂酸鹽、硅酮母粒、硅油、聚乙烯蠟、全精煉石蠟中的一種或者幾種。
[0016]上述所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述增塑劑選自克拉瑪依產(chǎn)的型號為4010環(huán)烷基白油、克拉瑪依產(chǎn)的型號為4006環(huán)烷基白油及韓國產(chǎn)的型號為90#白油中的一種或幾種。
[0017]上述所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述增塑劑的運動粘度為10cSt_80cSt。
[0018]上述所述的無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料，其特征在于所述紫外線吸收劑為944、622、770、UV-234、UV-360 中的一種或者幾種。
[0019]所述聚苯醚樹脂粉為淡黃色流動性粉粒狀，所述聚苯醚樹脂粉為25°C氯仿中測定的特性粘度在0.25dl/g-0.50dl/g之間的聚苯醚樹脂。
[0020]所述聚烯烴彈性體的熔融指數(shù)在0.5-6.0g/10min,以GB/T3682-2000法測定，測試條件為:溫度為190°C，負荷為2.16KG。
[0021]本發(fā)明一種無鹵阻燃熱塑性彈性體電纜料的制備方法，其特征在于它包括以下步驟:
將苯乙烯系彈性體和增塑劑在高速混合機中攪拌均勻，放置兩小時，再將聚苯醚樹脂粉、聚烯烴、聚烯烴彈性體加入高速混合機中共混，再將復配磷氮類阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑和紫外線吸收劑加入高速混合機中攪拌均勻，在140-280°C的溫度區(qū)間下經(jīng)雙螺桿擠出機擠出，水拉條造粒，水分烘干然后包裝，即