一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，本發(fā)明還涉及一種無(wú)鹵阻燃熱塑性 彈性體材料的制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 普通的無(wú)鹵熱塑性彈性體采用膨脹體系阻燃，以聚磷酸銨（APP)為酸源，季戊四 醇為碳源，異氰尿酸蜜胺鹽（MCA)做氣源，在使用中存在很大的缺陷：APP含磷、氮元素，阻 燃效果優(yōu)異，但是吸濕性大，易水解析出，季戊四醇也容易吸潮，使此類材料在應(yīng)用于電子 電器領(lǐng)域時(shí)，造成電性能下降，引起擊穿，短路等故障。嵌段共聚物SEEPS的內(nèi)部結(jié)合能相 當(dāng)?shù)母撸炔粫?huì)在聚苯乙烯的Tg以上自動(dòng)解離，也不會(huì)在外界機(jī)械力的作用下解離，因此 SEEPS的拉伸強(qiáng)度和模量均比通用的SBS高，使得SEEPS在實(shí)際應(yīng)用中遠(yuǎn)優(yōu)于普通的線形與 星形SBS，在非動(dòng)態(tài)用途方面可與乙丙橡膠媲美。
[0003] 近年來(lái)SEEPS熱塑性彈性體被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)部件及工具手柄、電線電纜、醫(yī)療 制品及食品容器、涂料以及聚合物共混改性等領(lǐng)域。然而，SEEPS熱塑性彈性體易燃，火焰 傳播速度快，極大限制了其應(yīng)用范圍。
[0004] 專利ZL200380103321. 4公開(kāi)了一種用于電線和電纜覆蓋材料的樹(shù)脂組合物。該 專利采用PP0,間同立構(gòu)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(xué)性能優(yōu)良，但乙烯-辛烯共聚物與SEBS相 容性不好，阻燃劑會(huì)因?yàn)橐蚁?辛烯共聚物與SEBS相容性問(wèn)題產(chǎn)生析出、粘于等問(wèn)題； 專利200580043390.X公開(kāi)一種由PPO,HDPE，SEBS，有機(jī)磷酸酯等組成的熱塑性復(fù)合物， 此體系同樣存在HDPE與SEBS相容性問(wèn)題以及阻燃產(chǎn)品表明易發(fā)黏析出等問(wèn)題；專利 ZL200610119320. 4采用PPO,PE，SEBS，紅磷以及氮系阻燃劑（MCA)制備阻燃復(fù)合材料，但 紅磷也存在易吸潮導(dǎo)致電性能下降的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料 及其制備方法，使彈性體材料硬度低，回彈性、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率優(yōu)異，制得的彈性體材 料表面光滑。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體 材料，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：由以下重量配比的原料組成：苯乙烯嵌段共聚物10-20份；聚丙烯 15- 18份；聚烯烴彈性體12-18份；無(wú)鹵阻燃劑20-30份；相容劑8-12份；抗氧劑0. 15-0. 28 份，及礦物油18-28份。
[0007] 進(jìn)一步的，由以下重量配比的原料組成：苯乙烯嵌段共聚物12-17份；聚丙烯 16- 18份；聚烯烴彈性體14-17份；無(wú)鹵阻燃劑23-27份；相容劑9-11份；抗氧劑0. 19-0. 23 份，及礦物油22-25份。
[0008] 進(jìn)一步的，由以下重量配比的原料組成：苯乙烯嵌段共聚物15份；聚丙烯17份； 聚烯烴彈性體16份；無(wú)鹵阻燃劑25份；相容劑10份；抗氧劑0. 20份，及礦物油23份。
[0009] 進(jìn)一步的，所述礦物油為閃點(diǎn)高于200°C的飽和直鏈烷烴油和環(huán)烷烴油中的混合 物，混合比例為1~5 :5~1。
[0010] 進(jìn)一步的，所述阻燃劑為復(fù)配組合物，具體包括聚磷酸銨、季戊四醇、MgOH、六甲撐 二胺氨基甲酸酯和乙酸乙酯溶劑。
[0011] 進(jìn)一步的，所述阻燃劑包括以下重量份的成分：聚磷酸銨20~35份、季戊四醇 15~30份、氫氧化鎂8~10份、六甲撐二胺氨基甲酸酯40~45份和乙酸乙酯溶劑60~ 90份。
[0012] 進(jìn)一步的，所述阻燃劑包括以下重量份的成分：聚磷酸銨25份、季戊四醇22份、氫 氧化鎂9份、六甲撐二胺氨基甲酸酯43份和乙酸乙酯溶劑78份。
[0013] 進(jìn)一步的，所述氫氧化鎂的粒徑為13. 5~15Mm。
[0014] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料的制備方法，其創(chuàng)新 點(diǎn)在于：具體步驟如下： (1) 按配量比重稱取所需原料；將所述原料放入高混機(jī)中混合5~10分鐘，出料； (2) 將混合后的原料放入螺桿機(jī)中擠出造粒，螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為220~430轉(zhuǎn)/分，溫度 為 160 ~175°C。
[0015] 本發(fā)明的有益效果如下： (1)本發(fā)明的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，采用內(nèi)聚能更大的SEEPS作改性基材，配合 合適配比的低硬度的聚丙烯、相容劑等等成分，使彈性體材料硬度低，回彈性、拉伸強(qiáng)度、斷 裂伸長(zhǎng)率優(yōu)異，制得的彈性體材料表面光滑。
[0016] (2)本發(fā)明的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，礦物油為閃點(diǎn)高于200°C的飽和直鏈烷 烴油和環(huán)烷烴油中的混合物，混合比例為1~5 :5~1，在達(dá)到阻燃效果的同時(shí)，改善體系 相容性，減低力學(xué)性能的損失強(qiáng)度。
[0017] (3)本發(fā)明的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，阻燃劑為復(fù)配組合物，具體包括聚磷酸 銨、季戊四醇、MgOH、六甲撐二胺氨基甲酸酯和乙酸乙酯溶劑，且各組分之間采用最合適的 比例范圍，制備的材料具有良好的阻燃性和耐水性。
[0018] (4)本發(fā)明的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料的制備方法，方法簡(jiǎn)單有效，步驟少，操 作簡(jiǎn)單，且易加工成型，能提供高性能的彈性體材料，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說(shuō)明。
[0020] 實(shí)施例1 一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，由以下重量配比的原料組成：苯乙烯嵌段共聚物 10-20份；聚丙烯15-18份；聚烯烴彈性體12-18份；無(wú)鹵阻燃劑20-30份；相容劑8-12份； 抗氧劑0. 15-0. 28份，及礦物油18-28份。
[0021] 其中，SEEPS具體可為美國(guó)的Kratonl702或日本Kuraray公司的SEPT0N4055、 SEPT0N4077 及SEPT0N4033 中的至少一種。
[0022] 其中，聚丙烯（Polypropylene,簡(jiǎn)稱PP)優(yōu)選為烙融指數(shù)為10~90g/10min的 共聚聚丙烯。具體可為臺(tái)灣永嘉的5090T，或北京燕山石化的1330。
[0023] 其中，礦物油為閃點(diǎn)高于200°C的飽和直鏈烷烴油和環(huán)烷烴油中的混合物，混合比 例為1~5 :5~1。
[0024] 其中，阻燃劑為復(fù)配組合物，具體包括聚磷酸銨、季戊四醇、MgOH、六甲撐二胺氨基 甲酸酯和乙酸乙酯溶劑，具體為以下重量份的成分：聚磷酸銨20~35份、季戊四醇15~30 份、氫氧化鎂8~10份、六甲撐二胺氨基甲酸酯40~45份和乙酸乙酯溶劑60~90份。
[0025] 其中，氫氧化鎂的粒徑為13. 5~15Mm。
[0026] 以上彈性材料體的制備方法，具體步驟如下： (1) 按配量比重稱取所需原料；將所述原料放入高混機(jī)中混合5分鐘，出料； (2) 將混合后的原料放入螺桿機(jī)中擠出造粒，螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為220轉(zhuǎn)/分，溫度為 160。。。
[0027] 實(shí)施例2 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，彈性體材料由以下重量配比的原料組成：苯乙烯嵌段共聚物 12-17份；聚丙烯16-18份；聚烯烴彈性體14-17份；無(wú)鹵阻燃劑23-27份；相容劑9-11份； 抗氧劑0. 19-0. 23份，及礦物油22-25份。
[0028] 其中，阻燃劑包括以下重量份的成分：聚磷酸銨25份、季戊四醇22份、氫氧化鎂9 份、六甲撐二胺氨基甲酸酯43份和乙酸乙酯溶劑78份。
[0029] 以上彈性材料體的制備方法，具體步驟如下： (1) 按配量比重稱取所需原料；將所述原料放入高混機(jī)中混合10分鐘，出料； (2) 將混合后的原料放入螺桿機(jī)中擠出造粒，螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為430轉(zhuǎn)/分，溫度為 175。。。
[0030] 實(shí)施例3 在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)之上，由以下重量配比的原料組成：苯乙烯嵌段共聚物15份；聚 丙烯17份；聚烯烴彈性體16份；無(wú)鹵阻燃劑25份；相容劑10份；抗氧劑0. 20份，及礦物 油23份。
[0031] 以上彈性材料體的制備方法，具體步驟如下： (1) 按配量比重稱取所需原料；將所述原料放入高混機(jī)中混合8分鐘，出料； (2) 將混合后的原料放入螺桿機(jī)中擠出造粒，螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為380轉(zhuǎn)/分，溫度為 170。。。
[0032] 性能測(cè)試 對(duì)實(shí)施例1、2和3按上述各配方制得的熱塑性彈性體性能測(cè)試，，測(cè)試環(huán)境23攝氏度， 50%RH，結(jié)果如下表1: 表1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，其特征在于：由以下重量配比的原料組成：苯乙 烯嵌段共聚物10-20份；聚丙烯15-18份；聚烯烴彈性體12-18份；無(wú)鹵阻燃劑20-30份； 相容劑8-12份；抗氧劑0. 15-0. 28份，及礦物油18-28份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，其特征在于：由以下重量配比 的原料組成：苯乙烯嵌段共聚物12-17份；聚丙烯16-18份；聚烯烴彈性體14-17份；無(wú)鹵 阻燃劑23-27份；相容劑9-11份；抗氧劑0. 19-0. 23份，及礦物油22-25份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，其特征在于：由以下重量配比 的原料組成：苯乙烯嵌段共聚物15份；聚丙烯17份；聚烯烴彈性體16份；無(wú)鹵阻燃劑25 份；相容劑10份；抗氧劑〇. 20份，及礦物油23份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，其特征在于：所述礦物油為閃 點(diǎn)高于200°C的飽和直鏈烷烴油和環(huán)烷烴油中的混合物，混合比例為1~5 :5~1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，其特征在于：所述阻燃劑為復(fù) 配組合物，具體包括聚磷酸銨、季戊四醇、MgOH、六甲撐二胺氨基甲酸酯和乙酸乙酯溶劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，其特征在于：所述阻燃劑包括 以下重量份的成分：聚磷酸銨20~35份、季戊四醇15~30份、氫氧化鎂8~10份、六甲 撐二胺氨基甲酸酯40~45份和乙酸乙酯溶劑60~90份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，其特征在于：所述阻燃劑包括 以下重量份的成分：聚磷酸銨25份、季戊四醇22份、氫氧化鎂9份、六甲撐二胺氨基甲酸酯 43份和乙酸乙酯溶劑78份。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，其特征在于：所述氫氧化鎂的 粒徑為13. 5~15Mm。
9. 一種權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料的制備方法，其特征在于：具體 步驟如下： (1) 按配量比重稱取所需原料；將所述原料放入高混機(jī)中混合5~10分鐘，出料； (2) 將混合后的原料放入螺桿機(jī)中擠出造粒，螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為220~430轉(zhuǎn)/分，溫度 為 160 ~175°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料及其制備方法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：由以下重量配比的原料組成：苯乙烯嵌段共聚物10-20份；聚丙烯15-18份；聚烯烴彈性體12-18份；無(wú)鹵阻燃劑20-30份；相容劑8-12份；抗氧劑0.15-0.28份，及礦物油18-28份。制備方法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：具體步驟如下：（1）按配量比重稱取所需原料；將所述原料放入高混機(jī)中混合5～10分鐘，出料；（2）將混合后的原料放入螺桿機(jī)中擠出造粒，螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為220～430轉(zhuǎn)/分，溫度為160～175℃。本發(fā)明的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料，采用內(nèi)聚能更大的SEEPS作改性基材，配合合適配比的低硬度的聚丙烯、相容劑等等成分，使彈性體材料硬度低，回彈性、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率優(yōu)異，制得的彈性體材料表面光滑。
【IPC分類】C08K3-22, C08K3-32, C08K13-02, C08K5-01, C08K5-205, C08L23-00, C08L53-02, C08K5-053, C08L23-14, C08L23-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104693664
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510129847
【發(fā)明人】魏昌林, 吳夕虎
【申請(qǐng)人】江蘇興華膠帶股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日