專利名稱：電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，涉及電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物。
背景技術(shù)：
基于SEBS的熱塑性彈性體(TPE)，其基本組成包括SEBS、白油及熱塑性樹脂等，是一類具有通用塑料加工性能，但產(chǎn)品有著類似交聯(lián)橡膠性能的高分子合金材料。SEBS分子結(jié)構(gòu)中的雙鍵被飽和，因此具有耐老化的特性；組成中不含鹵素，它安全無毒、穩(wěn)定性好、質(zhì)地柔軟、外觀漂亮、手感舒適、回彈性能好和很強的防濕滑性，完全避免了軟質(zhì)PVC比重大、手感僵硬滑膩、穩(wěn)定劑毒性強、增塑劑滲析、皮質(zhì)硬度隨環(huán)境變化明顯等缺點；熱塑性彈性體也不同于普通橡膠，橡膠交聯(lián)后不能被回收利用，而熱塑性彈性體具有可回收性，因此具有環(huán)保的特點；此外基于SEBS的TPE還具有很高的電絕緣性?；谶@些特點 ，TPE材料可取代PVC用作電線電纜的絕緣材料，應(yīng)用在低溫、耐老化及需要良好觸感的領(lǐng)域，特別是一些高檔電子消費品領(lǐng)域，如耳機線、電子線、電源線等。但要作為電線電纜的絕緣材料，除了上述特點外，還有一個最基本的要求，即阻燃性。TPE材料本身是可燃的，要達(dá)到阻燃要求，通常通過向其中添加阻燃劑來實現(xiàn)。而絕緣材料用阻燃劑一直以來主要是溴系阻燃劑，以及協(xié)同三氧化二銻。大量的研究表明，添加有溴系阻燃劑的絕緣材料在燃燒時會產(chǎn)生濃煙和有害物質(zhì)，會引起人體窒息。因此，開發(fā)安全、環(huán)保、無鹵阻燃電線電纜成為研究的熱點，這也成為電線電纜的發(fā)展方向。特別是在歐盟相繼推出RoHS、WEEE和EuP等指令，進(jìn)一步規(guī)范了電線電纜的要求，也指明了電線電纜的發(fā)展方向無鹵化、低煙甚至無煙、無毒。因此，為了滿足一些高端市場的需要，開發(fā)無鹵阻燃的基于SEBS的熱塑性彈性體電線電纜絕緣材料非常有必要。目前，應(yīng)用于TPE電線電纜領(lǐng)域的無鹵阻燃劑主要包括兩大類基本體系一類是無機氫氧化物體系，包括氫氧化鎂和氫氧化鋁;另一類是高聚合度聚磷酸銨體系(APP)。對于無機氫氧化物體系，其阻燃作用有限，為了達(dá)到各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，通常添加量很高，有時高達(dá)整個配方體系的80%，由于無機氫氧化物阻燃劑與基體樹脂并不相容，是以一種填料的方式分散于基體樹脂里，因此，高填充量將大大降低材料的力學(xué)性能。有時為了減少無機氫氧化物的添加量，也采用紅磷協(xié)同的方式，但紅磷的應(yīng)用會存在材料的外觀顏色問題，而且紅磷的燃燒容易產(chǎn)生磷化氫等有毒氣體和大量的煙霧，因此這也不是最佳的解決辦法。對于高聚合度聚磷酸銨(APP)阻燃體系，比如專利文獻(xiàn)CN1772807A、CN101735546B、CN101955626A中所應(yīng)用的阻燃體系，它屬于一種膨脹型阻燃體系，由于其阻燃性較強，其添加量相比無機氫氧化物體系要大大降低，但APP由于其表面親水特性，與基體材料仍然不相容，因此APP體系阻燃的TPE電線電纜材料的力學(xué)強度仍然很低，更為致命的是，由于銨離子的存在，APP容易吸潮，一段時間后電線電纜表面有水珠存在，將大大降低材料的絕緣性能，會帶來電線電纜的安全隱患，其次APP體系與基體材料的不相容，從材料內(nèi)部向表面遷移明顯，隨著時間推移，內(nèi)部阻燃劑的含量將降低，材料的阻燃性能就會下降甚至消失。因此，需要研發(fā)新型的電纜用無鹵阻燃TPE配方體系。本發(fā)明旨在根據(jù)TPE材料的性能特點，通過應(yīng)用新型的磷氮類無鹵阻燃體系，開發(fā)無鹵阻燃TPE電線電纜專用材料，克服現(xiàn)有材料的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不住，提供一種電線電纜用無鹵阻燃熱塑性彈性體組合物。本發(fā)明涉及無鹵阻燃TPE電線電纜絕緣材料的開發(fā)，其特征在于應(yīng)用新型的基于以有機次磷酸鹽化合物為主的磷氮無鹵阻燃復(fù)配體系，解決現(xiàn)有阻燃體系添加量大、與TPE基材相容性差、易吸潮和遷移析出的缺陷。該新型阻燃體系可以很好地適應(yīng)基于SEBS的熱塑性彈性體(TPE)，得到性能優(yōu)異的無鹵阻燃TPE電線電纜專用材料。該組合物的組成為a)TPE基體材料體系40 70wt% ;b)磷氮復(fù)合阻燃體系25°/T55wt% ;c)其他助劑(T5wt% ； 通過組合物組成比例的調(diào)節(jié)，可以制備不同硬度和不同顏色的電線電纜材料，該組合物材料具有高阻燃、低發(fā)煙、高強度、耐老化以及良好觸感等特點，而由該材料制備的電線電纜可達(dá)到VW-I的標(biāo)準(zhǔn)。下面將對本發(fā)明作詳細(xì)說明。本專利申請是以解決現(xiàn)有無鹵阻燃TPE存在的各種缺陷為目的，專利發(fā)明人進(jìn)行了廣泛而深入的研究。針對現(xiàn)有阻燃體系在阻燃TPE材料的問題，考察了新的阻燃體系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有機次磷酸鹽能很好地解決這個問題。有機次磷酸鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物，其特征在于包含如下重量百分比組成的組分a) TPE基體材料體系40 70% ；b)磷氮復(fù)合阻燃體系25% 55% ；c)其他助劑0 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物，其特征在于所述的TPE基體材料體系在所述的熱塑性彈性體組合物中的重量百分比為45% 65%，優(yōu)選 40% 60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物，其特征在于所述的TPE基體材料體系由下述重量百分比的組分組成a) SEBS :30 80% ；b)白油20 60% ；c)聚丙烯0 30% ；d)聚乙烯0 30% ；e)聚苯乙烯0 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物，其特征在于所述的磷氮復(fù)合阻燃體系在所述的熱塑性彈性體組合物中的重量百分比為30% 55%，優(yōu)選 35% 55%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物，其特征在于所述的磷氮復(fù)合阻燃體系主要由下述重量百分比的組分組成a)有機次磷酸鹽30 50% ；b)成炭劑20 30% ；c)含氮氣源化合物30 40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物，其特征在于所述的有機次磷酸鹽結(jié)構(gòu)式為
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物，其特征在于所述的成炭劑為多羥基化合物，優(yōu)選季戊四醇、三羥乙基異氰尿酸酯或其衍生物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物，其特征在于所述的含氮氣源化合物為一定溫度下能分解產(chǎn)生不可燃?xì)怏w的有機化合物，所述的不可燃?xì)怏w為氮氣、氨氣、二氧化碳或水中的一種或多種，所述的含氮氣源化合物優(yōu)選三聚氰胺、MCA或其它三嗪類化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求Γ8中任一項所述的電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物，其特征在于所述的磷氮復(fù)合阻燃體系經(jīng)表面處理劑進(jìn)行表面處理，所述的表面處理劑選自硬脂酸、鋁酸酯、鈦酸酯或有機硅，表面處理劑的添加量為磷氮復(fù)合阻燃體系重量的2%。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物，其特征在于所述的其它助劑包括潤滑劑、抗氧劑、顏料中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，涉及電線電纜用基于磷氮復(fù)合阻燃體系的熱塑性彈性體組合物。所述的組合物包含如下重量百分比組成的組分a)TPE基體材料體系40～70%；b)磷氮復(fù)合阻燃體系25%~55%；c)其他助劑0~5%。通過組合物組成比例的調(diào)節(jié)，可以制備不同硬度和不同顏色的電線電纜材料，該組合物材料具有高阻燃、低發(fā)煙、高強度、耐老化以及良好觸感等特點，而由該材料制備的電線電纜可達(dá)到VW-1的標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C08L23/06GK102898769SQ20121038407
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者雷華, 李信, 李金忠 申請人:江蘇鼎啟鐘華新型材料科技有限公司, 浙江大學(xué)