CN105199329A - 辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料及电缆生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料，包括以下重量组份：热塑性聚酯弹性体（TPEE）100份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）15~40份，阻燃剂50~80份，润滑剂0.3~2份，抗氧剂0.3~3份，紫外光稳定剂0.1~1份。本发明还公开一种由上述电缆料制备电缆的生产方法。本发明电缆料制成的电缆产品，具有优异的室温及高温机械性能，经过辐照交联，在满足环保的前提下实现良好的阻燃性能，同时实现了成本的降低，可达到125℃耐温等级，并具备优异的耐刮磨性能，可广泛应用于汽车电线、耐高低温线缆等领域。

Description

辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料及电缆生产方法

技术领域

本发明涉及一种弹性体电缆料及电缆生产方法，具体涉及一种辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料及电缆生产方法。

背景技术

随着科技的进步和生活水平的提升，日渐普及的机动车使公众对行车安全的关注度日益增加，而发动机和车灯部位的汽车电线要求在狭小的布线空间和高温环境下实现稳定工作，这对汽车电线的性能提出了很高的要求。

热塑性聚酯弹性体（TPEE）是一类含有聚对苯二甲酸丁二醇酯结晶硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物，具有较好的机械性能、耐油性、耐溶剂性以及出色的高温机械性能和低温性能，同时具备橡胶的高弹性和工程塑料的强度以及热塑性塑料的易加工性。因其优良的性能以及方便的加工方式，TPEE在近年来被广泛应用于要求弹性、耐高低温、耐曲挠、耐油并要求足够强度的领域，如电线电缆、汽车部件、密封件等。

然而，TPEE材料的特殊性使其在加工和使用中存在以下缺点：1.TPEE阻燃等级较低，且熔融滴落情况严重；2.聚酯硬段的熔点较高，在温度过高时熔体粘度急剧下降，影响生产稳定性和产品质量。

发明内容

本发明针对现有问题，提供一种以热塑性聚酯弹性体（TPEE）为基础的辐照交联弹性体电缆料及电缆生产方法。在保证电缆料的环境友好性以及阻燃性能的前提下，有效地降低了成本，同时具备优异的室温及高温机械性能，可以满足耐高低温电缆的使用需求。

为达到上述目的，本发明提供一种辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料，包括如下重量份的原料组分：

热塑性聚酯弹性体（TPEE）100份；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）15~40份；

阻燃剂50~80份；

润滑剂0.2~2份；

抗氧剂0.3~3份；

紫外光稳定剂0.1~1份。

优选地，所用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）的醋酸乙烯酯共聚单体含量范围在14%~28%。

优选地，所用阻燃剂为氮、磷系阻燃剂中的三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）、有机次膦酸盐的组合，并以MCA为复配阻燃体系的主体。

优选地，所用润滑剂为硅酮母粒。

优选地，所用抗氧剂为四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、N，N’-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]乙二胺（抗氧剂1098）、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）或硫代二丙酸双十二醇酯（抗氧剂412s）的一种或几种的组合。

优选地，所用紫外光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯（抗紫外剂770）。

所述辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料的制备方法，包括下列步骤：

1）配料称量：按配方称量好各种原料。

2）打粉混合：将称量好的TPEE、EVA、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂、紫外光稳定剂加入高速混合机中搅拌均匀后，出料，得到混合物料。

3）混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在190~230℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒，获得辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料成品母料。

4）所述成品电线电缆料经双螺杆押出机和导体（铜或铝等金属导体）挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量10~17Mrad，即可获得成品缆。

本发明的有益效果：

本发明采用TPEE为主要基材，保证电缆料的室温及高温机械性能，同时加入EVA弹性体，有效地解决TPEE电缆料在加工过程中随温度变化而出现的急剧降粘，同时EVA良好的成炭性可以提升体系的阻燃性能；辐照交联相比化学硫化方法具有更加清洁的特点，而且使复合材料的防滴落性和成炭性得到有效提升，这使有机磷系阻燃剂的添加量得以减少，有效地降低了成本，同时对材料的室温及高温机械性能有明显提升，极大减少了不可逆形变的产生；三聚氰胺氰尿酸盐为主体并与有机次膦酸盐复配的氮、磷阻燃体系表现出优异的成炭与阻燃性能，体系不含卤素，在使用中不会因通电受热或太阳暴晒而产生有毒含卤物质，绿色环保，同时符合欧盟RoHs（《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》）标准以及欧盟REACH（《化学品的注册、评估、授权和限制》）法令的环保要求；辐照交联还使电缆护套的耐温等级得到提升以满足耐高低温电线电缆的使用需求。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、配方比例、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。

以下记载了本实施方式生产辐照交联热塑性聚酯弹性体护套电缆的几个具体实施例，除另有说明，所有份数均以重量计：

实施例1

配方组成如下：

热塑性聚酯弹性体（TPEE）100份；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）30份；

三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）40份；

有机次膦酸盐25份；

硅酮2份；

抗氧剂10102份；

抗紫外剂7701份。

制备步骤如下：

按上述组份配方称量好加入高速混合机中搅拌均匀后，出料，得到混合物料。混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在190~230℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒，获得辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经双螺杆押出机和导体（铜或铝等金属导体）挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量16Mrad，即可获得成品缆。

实施例2

配方组成如下：

热塑性聚酯弹性体（TPEE）100份；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）35份；

三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）35份；

有机次膦酸盐30份；

硅酮2份；

抗氧剂10102份；

抗紫外剂7700.5份。

制备步骤如下：

按上述组份配方称量好加入高速混合机中搅拌均匀后，出料，得到混合物料。混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在190~230℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒，获得辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经双螺杆押出机和导体（铜或铝等金属导体）挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量16Mrad，即可获得成品缆。

实施例3

配方组成如下：

热塑性聚酯弹性体（TPEE）100份；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）20份；

三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）30份；

有机次膦酸盐25份；

硅酮1.5份；

抗氧剂10101份

抗氧剂412s0.5份；

抗紫外剂7700.5份。

制备步骤如下：

按上述组份配方称量好加入高速混合机中搅拌均匀后，出料，得到混合物料。混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在190~230℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒，获得辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经双螺杆押出机和导体（铜或铝等金属导体）挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量14Mrad，即可获得成品缆。

实施例4

配方组成如下：

热塑性聚酯弹性体（TPEE）100份；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）40份；

三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）40份；

有机次膦酸盐35份；

硅酮2份；

抗氧剂412s2份；

抗紫外剂7700.5份。

制备步骤如下：

按上述组份配方称量好加入高速混合机中搅拌均匀后，出料，得到混合物料。混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在190~230℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒，获得辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经双螺杆押出机和导体（铜或铝等金属导体）挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量14Mrad，即可获得成品缆。

实施例5

配方组成如下：

热塑性聚酯弹性体（TPEE）100份；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）15份；

三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）35份；

有机次膦酸盐20份；

硅酮1.5份；

抗氧剂10101.5份；

抗紫外剂7700.3份。

制备步骤如下：

按上述组份配方称量好加入高速混合机中搅拌均匀后，出料，得到混合物料。混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在190~230℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒，获得辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经双螺杆押出机和导体（铜或铝等金属导体）挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量14Mrad，即可获得成品缆。

实施例6

配方组成如下：

热塑性聚酯弹性体（TPEE）100份；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）20份；

三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）40份；

有机次膦酸盐20份；

硅酮1份；

抗氧剂1681.5份；

抗紫外剂7700.3份。

制备步骤如下：

按上述组份配方称量好加入高速混合机中搅拌均匀后，出料，得到混合物料。混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在190~230℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒，获得辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经双螺杆押出机和导体（铜或铝等金属导体）挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量14Mrad，即可获得成品缆。

表1为实施例1~6生产的成品缆主要测试的性能参数表。

表1测试的性能参数表

本发明采用TPEE为主要基材，使电缆料具有优异的室温及高温机械性能；加入EVA弹性体，有效地解决了电缆料在加工过程中温度升高而出现的急剧降粘，EVA良好的成炭性还使体系的阻燃性能得到提升；辐照交联相比化学硫化方法具有更加清洁的特点，辐照后复合材料防滴落和成炭性都有明显提升，使有机磷系阻燃剂添加量得以减少，有效地控制了成本，同时获得了室温及高温机械性能的明显提升；三聚氰胺氰尿酸盐为主体并与有机次膦酸盐复配的氮、磷阻燃体系在优异阻燃性能的基础上实现无卤环保，在使用中不会因通电受热或太阳暴晒而产生有毒含卤物质，同时符合欧盟RoHs（《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》）标准以及欧盟REACH（《化学品的注册、评估、授权和限制》）法令的环保要求；本发明所采用的体系和辐照交联加工手段还使成品缆表现出优异的耐油性以及耐刮磨性能。

本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料，其特征在于，包括以下重量组份：

热塑性聚酯弹性体（TPEE）100份；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）15~40份；

阻燃剂50~80份；

润滑剂0.3~2份；

抗氧剂0.3~3份；

紫外光稳定剂0.1~1份。

2.如权利要求1所述的辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料，其特征在于：所述热塑性聚酯弹性体（TPEE）为聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的嵌段共聚物。

3.如权利要求1所述的辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）的醋酸乙烯酯共聚单体含量范围在14%~28%。

4.如权利要求1所述的辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料，其特征在于：所述阻燃剂采用氮、磷系阻燃剂中的三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）、有机次膦酸盐的组合，并以MCA为复配阻燃体系的主体。

5.如权利要求1所述的辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料，其特征在于：所述润滑剂采用硅酮母粒。

6.如权利要求1所述的辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料，其特征在于：所述抗氧剂为四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、N，N’-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]乙二胺（抗氧剂1098）、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）或硫代二丙酸双十二醇酯（抗氧剂412s）的一种或几种的组合。

7.如权利要求1所述的辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料，其特征在于：所述紫外光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯（抗紫外剂770）。

8.一种辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆的生产方法，包括下列步骤：

1）配料称量：按权利要求1~7所述辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料配方称量好各种原料；

2）打粉混合：将称量好的辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料加入高速混合机中搅拌均匀后，出料，得到混合物料；

3）混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在190~230℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒，获得辐照交联热塑性聚酯弹性体电缆料成品母料；

4）所述成品电缆料经双螺杆押出机和导体挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量10-17Mrad，即可获得成品电缆。