CN109851976A - 一种无卤改性tpe阻燃电缆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无卤改性TPE阻燃电缆料及其制备方法，其由氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯、乙烯‑丙烯共聚物、聚丙烯、阻燃协效剂、阻燃剂、抗氧剂及可塑剂组成，且更包含润滑剂等，以上各原料在适当的重量配比下混合造粒，制备工艺流程如下：先将部分原料在搅拌机中高混搅拌20‑30分钟，再经过双螺杆挤出、拉条水冷、风干、切粒和打包；采用此配方及工艺制作的无卤改性TPE阻燃电缆料，具有高阻燃性、高耐紫外光性能、低气味性、低成本及生产方式清洁高效等特点。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种无卤改性TPE阻燃电缆料及其制备方法。
背景技术
随着人们对产品的要求越来越高，传统的PVC线缆料因燃烧起浓烟、含腐蚀性气体HCl、弹性不足等因素，逐渐被更绿色环保的TPE线缆料替代。
在中国专利“CN101831134B”中阻燃剂为聚苯醚树脂及磷氮系复合阻燃剂，其中聚苯醚树脂可提高成炭性，从而改善阻燃性能，但聚苯醚树脂的加入会导致产品的耐紫外光性能变差及胶料中含有大量可挥发性气味，另因聚苯醚树脂本身略带浅，大量添加聚苯醚不易用于如白色等浅色胶料，且会导致材料成本过高，不利于TPE材料的应用及推广。
考虑到市场上无卤改性TPE阻燃电缆料存在的不足，本发明通过使用新型阻燃协效剂和阻燃剂进行改性，在改善TPE材料的耐紫外光性能及低气味性的同时，又保证了材料具有良好的阻燃性能及较低成本特性，同时可广泛调配成各种颜色。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提供了一种无卤改性TPE阻燃电缆料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种无卤改性TPE阻燃电缆料，其包含如下重量配比的原料制成：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯15-30重量份；可塑剂10-25重量份；聚丙烯10-20重量份；乙烯-丙烯共聚物10-20重量份；阻燃协效剂12-20重量份；阻燃剂20-30重量份；抗氧剂0.2-0.4重量份；润滑剂0.5-1.5重量份。
其中：所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯为重均分子量在100000-150000的纯树脂粉。
其中：所述可塑剂为运动粘度（25℃）在150-500mm²/s之间的白油。
其中：所述聚丙烯为熔融指数3-15g/10min的共聚型聚丙烯。
其中：所述乙烯-丙烯共聚物拉伸强度大于30.0 MPa，断裂伸长率大于550%。
其中：所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐与二乙基次膦酸铝以1:1-1:3比例混合的复配物。
其中：所述阻燃协效剂为硼系低熔点玻璃粉，熔点温度在390℃-450℃之间，平均粒径为5-8微米的白色粉末状。
其中：述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
其中：所述润滑剂为硅酮母粒，其中硅酮含量在65-75%。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现的：
一种无卤改性TPE阻燃电缆料的制备方法，其包括下列步骤：
a：按重量配比称取上述原料；
b：将氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、白油、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、润滑剂、阻燃协效剂、阻燃剂及抗氧剂加入到300L的搅拌锅中，在搅拌锅中搅拌混合20-30分钟；
c：将b中混合好的原料排料到直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出温度为180-220℃；
d：将挤出塑化好的胶料通过双螺杆眼模经拉条水冷、风冷、切粒及打包。
本发明能够制作出高耐候性、低气味、阻燃性优良且较低成本的无卤改性TPE阻燃电缆料，本发明采用的原料为环保无毒原料，可100%回收再利用，生产方式清洁高效，对环境无污染。
具体实施方式
本发明无卤改性TPE阻燃电缆料的制备方法，包括下列步骤：
a：按对比例1-2和实施例3-5中其中一个所述的重量配比称取各种原料；
b：将氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、白油、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、润滑剂、成炭剂、阻燃剂及安定剂加入到300L的搅拌锅中，在搅拌锅中低速混合15-25分钟；
c、将b中混合好的原料排料到直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出温度为180-220℃；
d：将挤出塑化好的胶料通过双螺杆眼模经拉条水冷、风冷、切粒及打包。为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述：
在对比例1-2和实施例3-5中，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯为重均分子量在100000-150000之间的纯树脂粉，可塑剂为运动粘度（于25℃时）在150-500mm²/s之间的白油，聚丙烯为熔融指数3-15g/10min的共聚型聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物为拉伸强度大于30.0 MPa及断裂伸长率大于550%，阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐与二乙基次膦酸铝以1:1-1:3比例混合的复配物，阻燃协效剂为硼系低熔点玻璃粉，熔点温度在390℃-450℃之间，平均粒径为5-8微米的白色粉末状，抗氧剂剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，润滑剂为硅酮母粒，其中硅酮含量在65-75%。硼系低熔点玻璃粉在受热熔融过程中，一部分形成玻璃态的隔热保护层，一部分和树脂中的自由基反应形成难熔物质，隔热隔氧，从而到达阻燃效果。
对比例1：
称取氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯26重量份，可塑剂20重量份，聚丙烯9重量份，乙烯-丙烯共聚物15重量份，阻燃剂30重量份，聚苯醚树脂15重量份,安定剂0.2重量份，润滑剂1.5重量份。将以上物料在搅拌机中低速混合25分钟，放料至直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出加工温度为180-220℃。
对比例2：
称取氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯26重量份，可塑剂20重量份，聚丙烯9重量份，乙烯-丙烯共聚物15重量份，阻燃剂40重量份，安定剂0.2重量份，润滑剂1.5重量份。将以上物料在搅拌机中低速混合25分钟，放料至直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出加工温度为180-220℃。
实施例3：
称取氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯26重量份，可塑剂20重量份，聚丙烯9重量份，乙烯-丙烯共聚物15重量份，阻燃剂30重量份，阻燃协效剂12重量份，安定剂0.2重量份，润滑剂1.5重量份。将以上物料在搅拌机中低速混合25分钟，放料至直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出加工温度为180-220℃。
实施例4：
称取氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯26重量份，可塑剂20重量份，聚丙烯9重量份，乙烯-丙烯共聚物15重量份，阻燃剂25重量份，阻燃协效剂16重量份，安定剂0.2重量份，润滑剂1.5重量份。将以上物料在搅拌机中低速混合25分钟，放料至直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出加工温度为180-220℃。
实施例5：
称取氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯26重量份，可塑剂20重量份，聚丙烯9重量份，乙烯-丙烯共聚物15重量份，阻燃剂20重量份，阻燃协效剂20重量份，安定剂0.2重量份，润滑剂1.5重量份。将以上物料在搅拌机中低速混合25分钟，放料至直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出加工温度为180-220℃。
性能测试：
伸长抗张依照UL1581标准测试；
阻燃依照UL 94V-0标准测试，测试条厚度3.2mm；
气味测试依照VDA276标准测试；
抗紫外线光测试依照GB/T16422.3-1997，测试条件：在黑标准温度60℃±3℃下辐照暴露4h，然后在黑标准温度50℃±3℃下无辐照冷凝暴露4h，此为1个循环，共12个循环。
对比例1-2和实施例3-5的配方(重量份)及原料性能测试项目如下表（1）：
通过表（1）中各例对比可以看出，本发明通过阻燃协效剂低熔点玻璃粉复配三聚氰胺氰尿酸盐和二乙基次膦酸铝作为阻燃剂，在低气味性和抗UV性能上有明显的优势。
以上对本发明所提供的一种无卤改性TPE阻燃电缆料及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本发明领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均可有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种无卤改性TPE阻燃电缆料，其包含如下重量配比的原料制成：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯15-30重量份；可塑剂10-25重量份；聚丙烯10-20重量份；乙烯-丙烯共聚物10-20重量份；阻燃协效剂12-20重量份；阻燃剂20-30重量份；抗氧剂0.2-0.4重量份；润滑剂0.5-1.5重量份。
2.根据权利要求1所述的无卤改性TPE阻燃电缆料，其特征在于：所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯为重均分子量在100000-150000的纯树脂粉。
3.根据权利要求1所述的无卤改性TPE阻燃电缆料，其特征在于：所述可塑剂为运动粘度在150-500mm²/s之间的白油。
4.根据权利要求1所述的无卤改性TPE阻燃电缆料，其特征在于：所述聚丙烯为熔融指数3-15g/10min的共聚型聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的无卤改性TPE阻燃电缆料，其特征在于：所述乙烯-丙烯共聚物拉伸强度大于30.0 MPa，断裂伸长率大于550%。
6.根据权利要求1所述的无卤改性TPE阻燃电缆料，其特征在于：所述阻燃协效剂为硼系低熔点玻璃粉，熔点温度在390℃-450℃之间，粒径为5-8微米的白色粉末状。
7.根据权利要求1所述的无卤改性TPE阻燃电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐与二乙基次膦酸铝以1:1-1:3比例混合的复配物。
8.根据权利要求1所述的无卤改性TPE阻燃电缆料，其特征在于：所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
9.根据权利要求1所述的无卤改性TPE阻燃电缆料，其特征在于：所述润滑剂为硅酮母粒，其中硅酮含量在65-75%。
10.一种无卤改性TPE阻燃电缆料的制备方法，其包括如下步骤：
a：按重量配比称取如2-9中的任何一项所述的原料；
b：将氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、白油、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、润滑剂、阻燃协效剂、阻燃剂及抗氧剂加入到300L的搅拌锅中，在搅拌锅中低速混合20-30分钟；
c：将b中混合好的原料排料到直径为65mm的双螺杆机中挤出塑化，挤出温度为180-220℃；
d：将挤出塑化好的胶料通过双螺杆眼模经拉条水冷、风冷、切粒及打包。
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