CN103804742A - 一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电线电缆用高分子材料，尤其涉及一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料及其制备方法和应用。本发明提供一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，包括按重量份计的如下组分：基材60～80份；相容剂20～40份；阻燃剂A20～35份；阻燃剂B5～8份；抗氧剂2～4份；抗铜剂0.1～3份；润滑剂0.5～2份；交联敏化剂1～4份。本发明所提供的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料吗，其力学性能好，耐刮性、阻燃性优异，挤出表面良好，挤出速度快，且完全能达到ISO6722-2006中D型的要求。

Description

一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及电线电缆用高分子材料，尤其涉及一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料及其制备方法和应用。
背景技术
中国汽车制造业增势迅猛，中国于2011年汽车销量，达1850万辆；从2009年,中国超越美国成为全球最大的汽车市场。1980年中国生产22万辆汽车，厂家达到200家左右，每家平均生产量只有年产1000辆左右。最大的中国一汽（位于吉林省长春市）的生产能力年产6万辆。主要产品是货车，也生产中国最有名的红旗牌轿车。1984年上海汽车和大众公司设立合作汽车厂，开始生产轿车。1990年代其他外资企业投资中国，设立合作汽车厂。当时买车的大部分是租车公司。2002年前后以来，中国人民个人所得增长，一般民众开始购买私人用车，从此汽车销售量大幅增长。2009年中国汽车生产更超过1000万辆，达到1379万辆，超越日本成为世界最大汽车生产国。奇瑞，吉利等民族资本的厂家也进入市场。
如今，汽车制造业已成为我国国民经济的支柱产业，带动了大批配套产业的发展。汽车电线是提高汽车技术含量的重要配件，对制作汽车线的电缆材料也不断提出更高的要求。目前低压汽车线近年的发展特点可以简单用小线径、辐照交联聚烯烃薄壁绝缘、高可靠性来概括。所以本发明需要在耐刮磨性、阻燃性、力学性能以及电性能之间达到较好的平衡。
目前所生产的汽车线用材料大部分都是125℃等级的，所以开发150℃等级的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料前景广阔。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种成本相对较低且性能良好的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料及其制备方法和应用，用于解决现有技术中的问题。
本发明第一方面提供一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，包括按重量份计的如下组分：
基材                                    60～80份；
相容剂                                  20～40份；
阻燃剂A                                 20～35份；
阻燃剂B                                    5～8份；
抗氧剂                                     2～4份；
抗铜剂                                     0.1～3份；
润滑剂                                     0.5～2份；
交联敏化剂                                 1～4份。
优选的，所述环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，包括按重量份计的如下组分：
基材                                       70～80份；
相容剂                                     20～30份；
阻燃剂A                                    21～24份；
阻燃剂B                                    6～8份；
抗氧剂                                     4份；
抗铜剂                                     2～3份；
润滑剂                                     1.2份；
交联敏化剂                                 3份。
优选的，所述基材为聚乙烯（PE），所述聚乙烯的密度为0.82～0.96g/cm3，熔融指数（190℃×2.16kg即在190℃负荷2.16kg时）为1-30g/10min。
优选的，所述聚乙烯的密度为0.90～0.96g/cm3，熔融指数（190℃×2.16kg即在190℃负荷2.16kg时）为1～10g/10min。
优选的，所述聚乙烯内不含卤素。
优选的，所述聚乙烯选自由高压法制成的乙烯低密度聚合物（LDPE）、线性低密度聚合物（LLDPE）、超低密度聚乙烯（ULDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）或高密度聚乙烯（HDPE）中的一种。
优选的，所述聚乙烯为高密度聚乙烯（HDPE）。
优选的，所述相容剂选自马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物或马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种。
优选的，所述相容剂的接枝率为1.0-2.0％，其熔融指数（190℃×2.16kg）为1.5-5g/10min。
优选的，所述阻燃剂A为含溴化合物，所述阻燃剂B为含锑化合物。
优选的，所述含锑的化合物为三氧化二锑（Sb2O3）。
优选的，所述含溴的化合物为十溴二苯乙烷（DBDPE）。
上述各种阻燃剂均可以从市场上直接购买得到。
优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂DLTP中的一种或多种的组合。
抗氧剂1010的化学名称是四〔β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯，抗氧剂168的化学名称是三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯，抗氧剂DLTP的化学名称为硫代二丙酸二月桂酯。
优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168或抗氧剂DLTP中任意两种的组合，二者的重量比为1～3:1。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的组合，所述抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为3：1。
优选的，所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙、聚乙烯蜡和石蜡中的一种或多种的组合。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸镁和聚乙烯蜡的组合，所述硬脂酸镁和聚乙烯蜡的重量比为1：1。
优选的，所述抗铜剂为金属钝化剂。
优选的，所述金属钝化剂为Irganox MD1024（CAS No.：32687-78-8）。
优选的，所述交联敏化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
本发明第二方面提供所述环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料中各原料组分的配比配料，将配好的原料混合均匀。
（2）将步骤1所得物料使用双螺杆挤出造粒机组塑化造粒、干燥，即获得所述环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料。
优选的，所述步骤（1）中，原料混合均匀的具体方法为：经塑料高混机（转速控制为400～800rpm）。
优选的，所述步骤（2）中，双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区145-155℃，机筒二区155-165℃，机筒三区170-180℃，机筒四区175-185℃，机筒五区190-200℃，机头和模具195-205℃。
所述塑料高混机型号GRH500Z，由阜新瀚特尔橡塑机械有限责任公司制造和双螺杆挤出造粒机型号CTE65型，由科倍隆科亚（南京）机械有限公司制造，均为现有技术中常规的装置。
优选的，所述步骤2中，干燥的温度为75-85℃。
本发明所提供的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料吗，其力学性能好，耐刮性、阻燃性优异，挤出表面良好，挤出速度快，且完全能达到ISO 6722-2006中D型的要求。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以***其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以***其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其原料组分如下：
Figure BDA00002356040000041
制备方法为：将以上原料组分经塑料高混机混合（转速控制为400～800rpm）、双螺杆挤出造粒机组塑化造粒并干燥后即得本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料产品；其中，双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区150±5℃，机筒二区160±5℃，机筒三区175±5℃，机筒四区180±5℃，机筒五区195±5℃，机头和模具200±5℃；干燥的温度控制在75-85℃。
实施例2
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其原料组分如下：
Figure BDA00002356040000052
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其原料组分如下：
Figure BDA00002356040000053
Figure BDA00002356040000061
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料的制备方法同实施例1。
实施例1-3制得的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料经检测，其技术参数如表1所示：
表1.
Figure BDA00002356040000062
从表1中各项技术指标可以看出，本发明的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料具有优异的物理机械性能、抗老化性能、耐油性能、耐高温性能、良好的低温(-40℃)性能以及耐刮磨性能。特别是在带铜导体的情况下有良好的机械性能保持率，并在耐刮磨方面有杰出的表现。
实施例4
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其原料组分如下：
Figure BDA00002356040000071
制备方法为：将以上原料组分经塑料高混机混合（转速控制为500～700rpm）、双螺杆挤出造粒机组塑化造粒并干燥后即得本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料产品；其中，双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区150±5℃，机筒二区160±5℃，机筒三区175±5℃，机筒四区180±5℃，机筒五区195±5℃，机头和模具200±5℃；干燥的温度控制在50-80℃。
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料具有优异的物理机械性能、抗老化性能、耐油性能、耐高温性能、良好的低温(-40℃)性能以及耐刮磨性能。
实施例5
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其原料组分如下：
Figure BDA00002356040000072
Figure BDA00002356040000081
制备方法为：将以上原料组分经塑料高混机混合（转速控制为500～700rpm）、双螺杆挤出造粒机组塑化造粒并干燥后即得本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料产品；其中，双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区150±5℃，机筒二区160±5℃，机筒三区175±5℃，机筒四区180±5℃，机筒五区195±5℃，机头和模具200±5℃；干燥的温度控制在50-80℃。
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料具有优异的物理机械性能、抗老化性能、耐油性能、耐高温性能、良好的低温(-40℃)性能以及耐刮磨性能。
实施例6
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其原料组分如下：
Figure BDA00002356040000082
制备方法为：将以上原料组分经塑料高混机混合（转速控制为500～700rpm）、双螺杆挤出造粒机组塑化造粒并干燥后即得本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料产品；其中，双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区150±5℃，机筒二区160±5℃，机筒三区175±5℃，机筒四区180±5℃，机筒五区195±5℃，机头和模具200±5℃；干燥的温度控制在50-80℃。
本实施例的环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料具有优异的物理机械性能、抗老化性能、耐油性能、耐高温性能、良好的低温(-40℃)性能以及耐刮磨性能。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，包括按重量份计的如下组分：
基材                                        60～80份；
相容剂                                      20～40份；
阻燃剂A                                     20～35份；
阻燃剂B                                     5～8份；
抗氧剂                                      2～4份；
抗铜剂                                      0.1～3份；
润滑剂                                      0.5～2份；
交联敏化剂                                  1～4份。
2.如权利要求1所述的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于，所述基材为聚乙烯，所述聚乙烯的密度为0.82～0.96g/cm3，熔融指数为1-30g/10min。
3.如权利要求2所述的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于，所述聚乙烯选自由高压法制成的乙烯低密度聚合物、线性低密度聚合物、超低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种。
4.如权利要求1所述的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于，所述相容剂选自马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物或马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种。
5.如权利要求1所述的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于，所述阻燃剂A为含溴化合物，所述阻燃剂B为含锑化合物。
6.如权利要求1所述的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂DLTP中的一种或多种的组合。
7.如权利要求1所述的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于，所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙、聚乙烯蜡和石蜡中的一种或多种的组合。
8.如权利要求1所述的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于，所述抗铜剂为金属钝化剂。
9.如权利要求1-8任一权利要求所述的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料中各原料组分的配比配料，将配好的原料混合均匀。
（2）将步骤1所得物料使用双螺杆挤出造粒机组塑化造粒、干燥，即获得所述环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料。
10.如权利要求9所述的一种环保型汽车线用150℃辐照交联阻燃聚烯烃料的制备方法，所述步骤（1）中，原料混合均匀的具体方法为：经塑料高混机，转速控制为400～800rpm；所述步骤（2）中，双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区145-155℃，机筒二区155-165℃，机筒三区170-180℃，机筒四区175-185℃，机筒五区190-200℃，机头和模具195-205℃。
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