一种无卤阻燃电线组合物及制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种无卤阻燃电线组合物及制备方法。所述电线组合物按重量份数包括以下组分：聚苯醚树脂35～60；热塑性弹性体30～50；聚烯烃树脂5～20；无卤阻燃剂10～22；阻燃增效剂3～8；抗氧剂0.2～1.5。将上述组分加入到高混机进行预混合；将预混合的物料加入到双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，挤出时双螺杆挤出机各段温度为200～280℃。本发明所述的无卤阻燃电线组合物通过合理的组分选择和含量搭配，具有不含卤素、柔韧性好、机械性能优良、高阻燃性以及较高回弹性能等有点，为环境友好型环保产品。
【专利说明】-种无南阻燃电线组合物及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无卤阻燃电线组合物及制备方法。
【背景技术】
[0002] 作为人类工业文明的重要发明之一，电线电缆已被广泛应用于各类电能和信号的 传输。与其他材料相比，聚合物具有比重轻、易于成型、良好的综合力学性能和电绝缘性能 优良等优点，因此成为各类电线电缆覆盖物的首选基体材料。多年来，软质PVC材料（含稳 定剂、增塑剂、填充剂等各类助剂）由于其具有必要的力学强度、优异的挠性、相对低廉的 价格以及成熟的加工工艺，一直是电线电缆覆盖材料最典型和最常用的树脂体系。然而由 于PVC树脂中含有卤素，在对这些产品进行报废处理时，会产生大量氯化氢甚至二噁英等 有害有毒排放物；其次，PVC树脂的加工流动性和耐热稳定性较差，需借助种类繁多的各类 助剂进行改性，以至于不得不引入部分非环保添加成分，这不利于开发环保型电线电缆产 品。因此，从长远看，PVC树脂材料不是电线电缆覆盖材料的理想聚合物树脂体系。
[0003] 考虑上述PVC树脂材料所存在的不足，如何开发无卤阻燃电线电缆料已经成为该 领域的研究焦点和发展方向。目前，改性聚苯醚/磷氮系阻燃剂体系，由于其优异的综合性 能，已经成为该领域的研究热点并被许多专利所报道。
[0004] 聚苯醚树脂具有优良的物理机械性能，电气绝缘性及耐热性，另外，聚苯醚由于自 熄性、耐化学腐蚀性及自身具有阻燃性，很适合用于制造无卤环保阻燃电线电缆料。但是， 聚苯醚较高的熔体粘度使得加工性能差，较硬的手感也妨碍了其在电线电缆中的应用。
[0005] 现有的无卤阻燃电线电缆组合物很难做到兼顾阻燃性能和机械性能。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种具有优异的阻燃性能、机械性 能优良的无卤阻燃电线组合物及制备方法。
[0007] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] -种无卤阻燃电线组合物，所述电线组合物按重量份数包括以下组分：
[0009] 聚苯醚树脂 35?60 热塑性弹性体 30?50 聚烯烃树脂 5?20 无卤阻燃剂 10?22 阻燃增效剂 3?8 抗氧剂 0.2?1.5。
[0010] 本发明所述的聚苯醚树脂的重量份数可选择35. 02?59. 6,39?55,43. 2? 51. 8,46?50,47. 3等，皆可用于实施本发明。
[0011] 本发明所述的热塑性弹性体的重量份数可选择30. 4?49. 8, 34?46, 37. 5? 43. 1，40. 5等，皆可用于实施本发明。
[0012] 本发明所述的聚烯烃树脂的重量份数可选择5. 01?19. 8, 5. 9?17, 7?15. 4， 9?12. 4,107等，皆可用于实施本发明。
[0013] 本发明所述的无卤阻燃剂的重量份数可选择10. 04?21. 8,14?20,15. 8? 18. 6,17. 2等，皆可用于实施本发明。
[0014] 本发明所述的阻燃增效剂的重量份数可选择3. 02?L 96, 3. 3?L 4, 3. 75? 7. 08, 5?6. 3, 5. 72等，皆可用于实施本发明。
[0015] 本发明所述的抗氧剂的重量份数可选择0. 21?1. 48,0. 28?1. 3,0. 5?1. 14， 0. 74?1. 02,0. 86等，皆可用于实施本发明。
[0016] 作为本发明优选的技术方案，所述电线组合物按重量份数包括以下组分：
[0017] 聚苯醚树脂 42?60 热塑性弹性体 36?48 聚烯烃树脂 9?17 无卤阻燃剂 15?20 阻燃增效剂 4?6 抗氧剂 0.5-1 〇
[0018] 所述聚苯醚树脂的粘度为40?50g/cm3,例如40. 3?49. 6g/cm3,43?46. 7g/cm3, 45. 2?46g/cm3,45. 8g/cm3等，皆可用于实施本发明。
[0019] 所述热塑性弹性体为氢化苯乙烯类弹性体或聚烯烃弹性体中的一种或至少两种 的混合物。
[0020] 氢化苯乙烯类弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-异戊二烯-苯 乙烯共聚物经加氢氢化后的产物，例如苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙 烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种的混合物。
[0021] 聚烯烃弹性体指由烯烃单体合成得到的聚合物热塑性弹性体。例如由乙烯与丁烯 或辛烯无规共聚得到的烯烃弹性体；由丙烯与乙烯无规共聚得到的烯烃弹性体；由乙烯与 丙烯嵌段共聚得到的聚烯烃嵌段共聚物的一种或者几种的混合物。
[0022] 所述树脂为聚乙烯树脂和/或聚丙烯树脂。
[0023] 所述无卤阻燃剂选自固体磷氮类无卤阻燃剂、液体磷酸酯类阻燃增塑剂、金属氢 氧化物或硼酸锌中的一种或至少两种的混合物。
[0024] 其中，固体磷氮类无卤阻燃剂为磷酸二氢铵、聚磷酸铵、焦磷酸三聚氰胺、正磷酸 三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的一种或几种的混合物；液体磷酸酯类阻燃增塑剂为磷酸三 甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三二甲苯酯、双酚A双（二 苯基）磷酸酯、间苯二酚双（二苯基）磷酸酯中的一种或多种的混合物；金属氢氧化物为氢 氧化镁或氢氧化铝。
[0025] 所述阻燃增效剂为分子筛、膨胀石墨或蒙脱土中的一种或至少两种的混合物。
[0026] 作为本发明最优选的技术方案，所述电线组合物按重量份数包括以下组分：
[0027] 聚苯醚树脂 ％ 聚烯烃弹性体 38 聚丙烯树脂 15 硼酸锌 19 蒙脱土 4.5 抗氧剂 0.7。
[0028] 本发明所述的"包括"，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分 赋予所述无卤阻燃电线组合物不同的特性。除此之外，本发明所述的"包括"，还可以替换为 封闭式的"为"或"由……组成"。
[0029] 本发明的目的之二在于提供一种所述的无卤阻燃电线组合物的制备方法，所述方 法包括以下步骤：
[0030] 1)预混：将上述组分加入到高混机进行预混合；
[0031] 2)挤出造粒：将预混合的物料加入到双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，挤出时双螺 杆挤出机各段温度为200?280°C。
[0032] 步骤1)中的混合温度为25?30°C，例如可选择25. 02?29. 6°C，26?29. 3°C， 26. 7 ?28. 6°C，27. 4°C等。
[0033] 混合时间为2?7min，例如可选择2. 03?6. 98min，2. 8?6. 3min，3. 4?6min， 4 ?5. 43min,4. 85min 等。
[0034] 步骤2)中双螺杆挤出机的螺杆转速为300?500rpm，例如可选择300. 02? 495. 6rpm，316 ?482rpm，328 ?472. 3rpm，356 ?437rpm，382 ?421rpm，400rpm〇
[0035] 与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：
[0036] 本发明所述的无卤阻燃电线组合物通过合理的组分选择和含量搭配，具有不含卤 素、柔韧性好、机械性能优良、高阻燃性以及较高回弹性能等有点，为环境友好型环保产品。
[0037] 下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代 表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
【具体实施方式】
[0038] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0039] 为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的 实施例如下：
[0040] 实施例1
[0041] 一种无卤阻燃电线组合物，所述电线组合物按重量份数包括以下组分：
[0042] 聚苯醚树脂 60 热塑性弹性体 50 聚烯烃树脂 5 无卤阻燃剂 22 阻燃增效剂 3 抗氧剂 0 2。
[0043] 所述无卤阻燃电线组合物的制备方法包括以下步骤：
[0044] 1)预混：将上述组分加入到高混机进行预混合，混合温度为30°C，混合时间为 2min ；
[0045] 2)挤出造粒：将预混合的物料加入到双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，挤出时双螺 杆挤出机各段温度为200°C，螺杆转速为500rpm。
[0046] 实施例2
[0047] 一种无卤阻燃电线组合物，所述电线组合物按重量份数包括以下组分：
[0048] 聚苯醚树脂 35 热塑性弹性体 30 聚烯烃树脂 20 无卤阻燃剂 10 阻燃增效剂 8 抗氧剂 0 2。
[0049] 所述无卤阻燃电线组合物的制备方法包括以下步骤：
[0050] 1)预混：将上述组分加入到高混机进行预混合，混合温度为25°C，混合时间为 7min ；
[0051] 2)挤出造粒：将预混合的物料加入到双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，挤出时双螺 杆挤出机各段温度为280°C，螺杆转速为300rpm。
[0052] 实施例3
[0053] -种无卤阻燃电线组合物，所述电线组合物按重量份数包括以下组分：
[0054] 聚苯醚树脂 60 热塑性弹性体 36 聚烯烃树脂 9
[0055] 无卤阻燃剂 20 阻燃增效剂 6 抗氧剂 1。
[0056] 所述无卤阻燃电线组合物的制备方法包括以下步骤：
[0057] 1)预混：将上述组分加入到高混机进行预混合，混合温度为28°C，混合时间为 3min ；
[0058] 2)挤出造粒：将预混合的物料加入到双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，挤出时双螺 杆挤出机各段温度为235°C，螺杆转速为380rpm。
[0059] 实施例4
[0060] 一种无卤阻燃电线组合物，所述电线组合物按重量份数包括以下组分：
[0061] 聚苯醚树脂 42 热塑性弹性体 48 聚烯烃树脂 17 无卤阻燃剂 15 阻燃增效剂 4 抗氧剂 0.5。
[0062] 所述无卤阻燃电线组合物的制备方法包括以下步骤：
[0063] 1)预混：将上述组分加入到高混机进行预混合，混合温度为26°C，混合时间为 6min ；
[0064] 2)挤出造粒：将预混合的物料加入到双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，挤出时双螺 杆挤出机各段温度为270°C，螺杆转速为460rpm。
[0065] 实施例5
[0066] 一种无卤阻燃电线组合物，所述电线组合物按重量份数包括以下组分：
[0067] 聚苯醚树脂 55 聚烯烃弹性体 38 聚丙烯树脂 15 硼酸锌 19 蒙脱土 4.5 抗氧剂 0.7。
[0068] 所述无卤阻燃电线组合物的制备方法包括以下步骤：
[0069] 1)预混：将上述组分加入到高混机进行预混合，混合温度为29°C，混合时间为 7min ；
[0070] 2)挤出造粒：将预混合的物料加入到双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，挤出时双螺 杆挤出机各段温度为280°C，螺杆转速为340rpm。
[0071] 申请人:声明，所属【技术领域】的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某 组分的具体含量点值，与
【发明内容】
部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是 本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。
[0072] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0073] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0074] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1. 一种无卤阻燃电线组合物，其特征在于，所述电线组合物按重量份数包括以下组 分： 聚苯醚树脂 35?60 热塑性弹性体 30?50 聚烯烃树脂 5?20 无卤阻燃剂 10?22 阻燃增效剂 3?8 抗氧剂 0.2?1.5。
2. 如权利要求1所述的无卤阻燃电线组合物，其特征在于，所述电线组合物按重量份 数包括以下组分： 聚苯醚树脂 42?60 热塑性弹性体 36?48 聚烯烃树脂 9?17 无卤阻燃剂 15?20 阻燃增效剂 4?6 抗氧剂 0.5?1。
3. 如权利要求1或2所述的无卤阻燃电线组合物，其特征在于，所述聚苯醚树脂的粘度 为 40 ?50g/cm3。
4. 如权利要求1-3之一所述的无卤阻燃电线组合物，其特征在于，所述热塑性弹性体 为氢化苯乙烯类弹性体或聚烯烃弹性体中的一种或至少两种的混合物。
5. 如权利要求1-4之一所述的无卤阻燃电线组合物，其特征在于，所述树脂为聚乙烯 树脂和/或聚丙烯树脂。
6. 如权利要求1-5之一所述的无卤阻燃电线组合物，其特征在于，所述无卤阻燃剂选 自固体磷氮类无卤阻燃剂、液体磷酸酯类阻燃增塑剂、金属氢氧化物或硼酸锌中的一种或 至少两种的混合物。
7. 如权利要求1-6之一所述的无卤阻燃电线组合物，其特征在于，所述阻燃增效剂为 分子筛、膨胀石墨或蒙脱土中的一种或至少两种的混合物。
8. 如权利要求1-7之一所述的无卤阻燃电线组合物，其特征在于，所述电线组合物按 重量份数包括以下组分： 聚苯醚树脂 55 聚烯烃弹性体 38 聚丙烯树脂 15 硼酸锌 19 蒙脱土 4.5 抗氧剂 0.7。
9. 一种如权利要求1-8之一所述的无卤阻燃电线组合物的制备方法，其特征在于，所 述方法包括以下步骤： 1) 预混：将上述组分加入到高混机进行预混合； 2) 挤出造粒：将预混合的物料加入到双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，挤出时双螺杆挤 出机各段温度为200?280°C。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤1)中的混合温度为25?30°C;优选 地，混合时间为2?7min ; 优选地，步骤2)中双螺杆挤出机的螺杆转速为300?500rpm。
【文档编号】C08K3/38GK104194306SQ201410476861
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】朱忠良 申请人:朱忠良