專利名稱：一種淺色耐候無鹵阻燃彈性體復合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高分子材料領域，具體涉及一種無鹵阻燃彈性體復合物。
背景技術：
聚氯乙烯(PVC)、氯丁橡膠等含鹵化合物具有優(yōu)良的阻燃性能在電線行業(yè)得到廣泛的應用，但在火災或焚燒處理時會產生大量的有毒氣體，對人體對環(huán)境產生極大的危害。隨著人類對環(huán)境保護要求的提高，在電子電器行業(yè)中開始限制含鹵材料的使用，以聚苯醚和苯乙烯類彈性體為樹脂基體的無鹵阻燃彈性體材料以其良好的阻燃、機械性能成為當前取代PVC線纜料的優(yōu)選解決方案之一，但是含有聚苯醚樹脂和苯乙烯類彈性體的組合物在制備淺色產品時耐候性能較差，在較短時間內即產生變色，不能滿足更能吸引消費者的產品淺色外觀設計的要求。專利文件1(中國專利局公開專利CN101663357A)公開了以聚苯醚、聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物、聚丁烯、乙烯-丙烯橡膠、礦物油、雙酚A雙(苯基磷酸酯)、氫氧化鎂、多磷酸三聚氰胺、白色顏料為組分的組合物，組合物具有優(yōu)異的阻燃性能、力學性能和耐候性能，能夠用于電線電纜的制備。然而，如專利文件2(中國專利局公開專利CN101827885A)所指出那樣，使用了多磷酸三聚氰胺作為阻燃劑的組合物在加工過程中會產生“焦料”析出物，這會降低生產效率和影響產品的品質，專利文件2的技術方案是用于解決注塑用聚烯烴類材料的焦料析出問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有優(yōu)異耐候性能、機械性能和耐老化性能的無鹵阻燃彈性體復合物，其解決了含聚苯醚無鹵阻燃彈性體復合物加工過程“焦料”析出以及耐候性能不足的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案
一種無鹵阻燃彈性體復合物，由如下按重量百分數計算的組分組成
聚苯醚樹脂15 35%，熱塑性 聚酯彈性體3 30%，相容劑15-30%，復配阻燃劑20 35%，增塑劑5 15%，光屏蔽劑2-5%，加工助劑2-5%，穩(wěn)定劑0. 8 6% ;
所述復配阻燃劑為焦磷酸哌嗪和焦磷酸三聚氰胺的混合物，其中焦磷酸哌嗪占復配阻燃劑重量的10 80%。所述聚苯醚樹脂包括所有已知的聚苯醚樹脂。所述聚苯醚樹脂為25°C氯仿中測定的特性粘度在0. 30 0. 60dl/g之間的樹脂?？梢允褂靡环N單獨特性粘度的聚苯醚樹脂，也可以選用幾種不同特性粘度聚苯醚樹脂組合物。聚苯醚的外觀可以是粉末狀也可以是顆粒狀。聚苯醚樹脂強度高，耐熱性好，電性能優(yōu)異，并且樹脂本身具有一定的阻燃性能。在本發(fā)明中，聚苯醚組分能提高組合物的力學性能，電性能，并在整個組合物體系中起到成炭劑的作用而提高組合物的阻燃性能，從彈性體組合物阻燃性能方面考慮，聚苯醚含量不能低于15重量％，從彈性體組合物的斷裂伸長率方面考慮，聚苯醚含量不能高于35%。所述熱塑性聚酯彈性體是指含有聚酯硬段和聚醚軟段的嵌段共聚物，聚醚軟段和未結晶的聚酯形成無定形相，聚酯硬段部分結晶形成結晶相起物理交聯(lián)點的作用。熱塑性聚酯彈性體由于不含不飽和化學鍵，其本身具有良好的耐候性能。熱塑性聚酯彈性體的硬度可調范圍寬，一般而言，熱塑性聚酯彈性體的拉伸強度隨著硬度降低而降低，彎曲模量隨著硬度的增加而增加，從本發(fā)明組合的拉伸強度要求出發(fā)，所選用熱塑性聚酯彈性的硬度不應低于邵氏硬度30D，從柔軟性要求出發(fā)，所選用熱塑性聚酯彈性的硬度不應高于邵氏硬度 50D。
所述相容劑為苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝馬來酸酐，苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝馬來酸酐。加入相容劑的目的在于提高熱塑性聚酯彈性體與聚苯醚的相容性。所述復配阻燃劑為焦磷酸哌嗪和焦磷酸三聚氰胺的混合物，其中焦磷酸哌嗪占復配阻燃劑重量的10 80%。對于本發(fā)明的組合物，當單獨選用焦磷酸三聚氰胺做阻燃劑時，阻燃性能很難達到UL94標準測試的V-O級別，而加入一定含量的焦磷酸哌嗪會與之產生協(xié)效作用，使組合物容易通過V-O級別阻燃測試。所述增塑劑為雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、環(huán)烷油的一種或兩者的混合物。增塑劑的加入可以有效改善各組分的分散性，降低塑料熔體與金屬表面的黏附力以及塑料熔體的內摩擦，有利于提高組合物的熔體流動速率，調節(jié)組合物的柔軟度等功能，且雙酚A雙(二苯基磷酸酯)對于本發(fā)明組合物還有助于提高阻燃性能的作用。所述加工助劑為季戊四醇硬脂酸酯。季戊四醇硬脂酸酯為白色硬質高熔點蠟狀物，在高速混合設備中使用時容易與其他組分混勻，不易結團，且其耐熱性好，在350°C下沒有明顯分解，在組合物中添加季戊四醇硬脂酸酯起到潤滑作用，使復配阻燃劑更好的分散于組合物內，避免了復配阻燃劑分散不好而團聚進而使加工過程中產生焦料。所述光屏蔽劑為二氧化鈦。二氧化鈦通常用于聚合物基組合物的白色顏料，其具有較強的染色能力，作為顏料時其添加量通常較低，本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)對于本發(fā)明的組合物，其添加量超過2重量％以上時，能有效提高組合物的抗變色能力，從產品機械性能方面考慮，其添加量不宜超過5重量％。所述穩(wěn)定劑為自由基捕捉劑、金屬鈍化劑類抗氧劑、氧化鎂或紫外光吸收劑。所述自由基捕捉劑劑為1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基芐基)_1，3，5-三嗪-2，4，6-(1Η, 3H, 5H)-三酮；所述金屬鈍化劑類抗氧劑優(yōu)選為N，N- 二乙?；憾；ｋ?、N-亞水楊基-N-水楊基酰肼或雙水楊酰肼，所述紫外光吸收劑為羥基苯并三唑類。與一般的聚合物混合物不同，本發(fā)明的彈性體組合物用于電線電纜絕緣和被覆制備，需要測試老化性能，經過研究發(fā)現(xiàn)，影響本發(fā)明彈性體組合物老化性能兩個因素為自由基誘導分解和金屬離子催化分解，因為材料在使用過程中與金屬接觸，并且所使用的原材料聚苯醚在合成過程中使用含有銅離子的催化劑，材料經過純化后仍然有微量殘留，因此在組合物中加入金屬鈍化劑顯得尤為重要，添加金屬鈍化劑能使彈性體與金屬接觸時或彈性體組合物中殘留的金屬離子降低活性，減少金屬離子彈性體組合物的催化老化作用。自由基捕捉劑和金屬鈍化劑的添加量達O. 2重量％以上時即產生效用，但兩者總添加量不宜超過I. 5重量％，否則容易產生抗氧劑遷移至彈性體組合物表面出現(xiàn)“吐白粉”現(xiàn)象。
無鹵阻燃彈性體組合物在加工過程中如果存在較多的水分，容易導致復配阻燃劑的分解，產生酸性物質，氧化鎂的加入能夠抑制或減弱分解反應發(fā)生。從機械性能方面考慮，氧化鎂的添加量不宜超過5重量％。 紫外光吸收劑有羥基二苯甲酮類、羥基苯并三唑類、取代丙烯酸酯類、甲脒類、苯甲酰酮類等，它們具有高度的共軛結構，能夠吸收高能量的紫外光轉化成熱能，以此來減少紫外光對聚合物的破壞作用，本發(fā)明人實驗研究發(fā)現(xiàn)，對于本發(fā)明組合物，羥基苯并三唑類紫外光吸收劑效果最優(yōu)。紫外光吸收劑添加量達0. 2重量％以上時即產生效用，但添加量超過0. 75重量％時，產生析出的概率增加。本發(fā)明的無鹵阻燃彈性體復合物的可使用如下所述制備方法制備，其步驟是先將聚苯醚樹脂、彈性體、相容劑、復配阻燃劑、增塑劑、加工助劑和穩(wěn)定劑經高速混合機分散混合后，通過雙螺桿擠出機熔融、混練、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝。螺桿各區(qū)溫度應保持在200 260°C之間，雙螺桿擠出機的長徑比為36 48，螺桿轉速為260 500轉/分鐘。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明的無鹵阻燃彈性體復合物，有效抑制了加工過程中“焦料”析出，改善了組合物的加工性能，具有耐候性能好，無鹵阻燃等級高，機械性能好，耐老化性能好，容易進行擠出成型加工的特點，非常適合用于高端消費電子電器的電源線、數據傳輸線等。
具體實施例方式以下結合實施例來進一步解釋本發(fā)明，但實施例并不對本發(fā)明做任何形式的限定。本發(fā)明的無鹵阻燃彈性體組合物的制備方法，其步驟是先將聚苯醚樹脂、彈性體、聚烯烴、復配阻燃劑、增塑劑、加工助劑和穩(wěn)定劑經高速混合機分散混合后，通過雙螺桿擠出機熔融、混練、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝。螺桿各區(qū)溫度應保持在245 V，使用南京瑞亞公司生產的雙螺桿擠出機，螺桿直徑為40cm，長徑比為40，螺桿轉速為350轉/分鐘。按照上述的制備方法，實施例和對比例采用原料如表I所示
表I
權利要求
1.一種無鹵阻燃弾性體復合物，其特征在于由如下按重量百分數計算的組分組成 聚苯醚樹脂15 35%，熱塑性聚酯弾性體3 30%，相容劑15-30%，復配阻燃劑20 35%，增塑劑5 15%，光屏蔽劑2-5%，加工助劑2-5%，穩(wěn)定劑O. 8 6% ; 所述復配阻燃劑為焦磷酸哌嗪和焦磷酸三聚氰胺的混合物，其中焦磷酸哌嗪占復配阻燃劑重量的10 80%。
2.根據權利要求I所述無鹵阻燃弾性體復合物，其特征在于所述聚苯醚樹脂為25°C氯 仿中測定的特性粘度在O. 3 O. 6dl/g之間的聚苯醚樹脂。
3.根據權利要求I所述無鹵阻燃弾性體復合物，其特征在于所述相容劑為苯こ烯-乙烯/丁烯-苯こ烯嵌段共聚物接枝馬來酸酐或苯こ烯-こ烯/丙烯-苯こ烯嵌段共聚物接枝馬來酸酐。
4.根據權利要求I所述無鹵阻燃弾性體復合物，其特征在于所述增塑劑為雙酚A雙(ニ苯基磷酸酷)、環(huán)烷油的一種或兩者的混合物。
5.根據權利要求I所述無鹵阻燃弾性體復合物，其特征在于所述光屏蔽劑為ニ氧化鈦。
6.根據權利要求I所述無鹵阻燃弾性體復合物，其特征在于所述加工助劑為季戊四醇硬脂酸酷。
7.根據權利要求I所述無鹵阻燃弾性體復合物，其特征在于所述穩(wěn)定劑為自由基捕捉劑、金屬鈍化劑類抗氧劑、氧化鎂或紫外光吸收劑。
8.權利要求I所述無鹵阻燃弾性體復合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟 先將各組分經高速混合機分散混合后，通過雙螺桿擠出機熔融、混練、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝；螺桿各區(qū)溫度應保持在200 260°C之間，雙螺桿擠出機的長徑比為36 48，螺桿轉速為260 500轉/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種淺色耐候無鹵阻燃彈性體復合物，由如下按重量百分數計算的組分組成聚苯醚樹脂15～35％，熱塑性聚酯彈性體3～30％，相容劑15-30%，復配阻燃劑20～35％，增塑劑5～15％，光屏蔽劑2-5%，加工助劑2-5%，穩(wěn)定劑0.8～6％；所述復配阻燃劑為焦磷酸哌嗪和焦磷酸三聚氰胺的混合物，其中焦磷酸哌嗪占復配阻燃劑重量的10~80%。本發(fā)明的無鹵阻燃彈性體復合物，有效抑制了加工過程中“焦料”析出，改善了組合物的加工性能，具有耐候性能好，無鹵阻燃等級高，機械性能好，耐老化性能好，容易進行擠出成型加工的特點，非常適合用于高端消費電子電器的電源線、數據傳輸線等。
文檔編號C08K13/02GK102618015SQ20111042343
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者付錦鋒, 劉建中, 葉南飚, 寧凱軍, 王林, 胡志華, 陳大華, 黃恒梅 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 天津金發(fā)新材料有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司