电缆用热塑性弹性体组合物及其制备方法

摘要

本发明涉及绝缘塑料，尤其是一种电缆用热塑性弹性体组合物及其制备方法，一种电缆用热塑性弹性体组合物，该组合物的组分如下：SEBS 30～65wt％、聚丙烯5～20wt％、POE 5～15wt％、阻燃剂13～40wt％、成炭剂2～10wt％、阻燃协效剂0.5～5wt％、相容剂0.1～6wt％、抗氧剂0.1～2wt％、加工助剂0.01～2wt％，本发明提供一种软硬度合适(Shore A 80～85)，不含卤素，且具有耐高温、高阻燃性能的电线电缆护套/绝缘层用的TPE-S类热塑性弹性体组合物配方技术及其生产方法。

权利要求

1.一种电缆用热塑性弹性体组合物，其特征在于：该组合物的组分如下SEBS 30～65wt％聚丙烯 5～20wt％POE 5～15wt％阻燃剂 13～40wt％成炭剂 2～10wt％阻燃协效剂 0.5～5wt％相容剂 0.1～6wt％抗氧剂 0.1～2wt％加工助剂 0.01～2wt％。

2.如权利要求1所述的电缆用热塑性弹性体组合物，其特征在于：所述的阻燃剂为经过壳层包覆处理的聚磷酸铵和有机氮化合物组成的复合阻燃剂。

3.如权利要求2所述的电缆用热塑性弹性体组合物，其特征在于：所述的经过壳层包覆处理的聚磷酸铵选用硅氧烷包覆、密胺-甲醛包覆、环氧树脂包覆或聚氨酯包覆处理中的一种。

4.如权利要求2所述的电缆用热塑性弹性体组合物，其特征在于：所述的有机氮化合物为密胺氰尿酸盐或胍盐阻燃剂。

5.如权利要求1所述的电缆用热塑性弹性体组合物，其特征在于：所述的相容剂为马来酸酐接枝SEBS或丙烯酸接枝SEBS。

6.如权利要求1所述的电缆用热塑性弹性体组合物的制备方法，其特征在于：具有以下步骤：

1)按照配方设定质量百分数准确称量各组分；

2)将上述1)的组分按树脂、阻燃剂和小料的类别分成三部分，小料包括成炭剂、相容剂、阻燃协效剂、抗氧剂、加工助剂，并各自加入失重电子称；

3)经过失重电子称量系统，按照预先设定比例均匀地从加料口进入BUSS机螺缸；通过BUSS机特有的往复式单螺杆混炼工艺，水下切粒完成造粒过程，得到成品。

说明书

电缆用热塑性弹性体组合物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及绝缘塑料，尤其是一种电缆用热塑性弹性体组合物及其制备方法。

背景技术

[0002] 过去的二十多年里，弹性体无卤阻燃体系逐渐进入了塑胶研究行列，并被接受为电缆制造技术的一个部分。当前世界上已有为数众多的电线电缆料供应商，其中大部分厂家正在从事无卤材料的开发研制与生产。国外研制低烟无卤阻燃型电缆料较为知名的公司有美国碳联公司，普立万公司，英国的林德斯、威廉姆斯公司，意大利的潘德那塑料公司，日本的日立电线株式会社等。

[0003] 国内对低烟无卤阻燃电缆料的开发与产业化，仅十年左右，且集中于聚烯烃为主的低档市场，真正市场化的高端产品基本被外资企业占领。由于制造高端产品的技术含量较高，行业进入门槛高，综合性能符合不同等级的电缆要求的还很少，尤其是缺乏使用温度为90℃/105℃及以上的，能够工业化生产的TPE-S(热塑性弹性体)耐高温无卤阻燃材料。今后，发展耐高温、高阻燃的TPE弹性体低烟无卤材料是线缆料应用领域的必然趋势。

发明内容

[0004] 为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是：针对现有的问题，提供一种电缆用热塑性弹性体组合物。

[0005] 为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电缆用热塑性弹性体组合物，该组合物的组分如下

[0006] SEBS 30～65wt％

[0007] 聚丙烯 5～20wt％

[0008] POE 5～15wt％

[0009] 阻燃剂 13～40wt％

[0010] 成炭剂 2～10wt％

[0011] 阻燃协效剂 0.5～5wt％

[0012] 相容剂 0.1～6wt％

[0013] 抗氧剂 0.1～2wt％

[0014] 加工助剂 0.01～2wt％。

[0015] 在本发明中所述的SEBS弹性体是加氢氢化而成的苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，且属于线型聚合物，而非星型类，原料形态上，SEBS是选自蓬松颗粒状和半透明粒子状中的各一种进行组合。

[0016] 本发明中所述的聚丙烯为拉伸强度为20～45MPa，断裂伸长率大于200％，MFR为1.0～20g/min(230℃，2.16Kg)。

[0017] 本发明中所述的POE为乙烯-辛烯共聚物，拉伸强度5～25MPa，断裂伸长率大于200％，MFR为1.0～20g/min(230℃，2.16Kg)。

[0018] 本发明中所述的阻燃剂为经过壳层包覆处理的聚磷酸铵和有机氮化合物组成的复合阻燃剂，所述的经过壳层包覆处理的聚磷酸铵选用硅氧烷包覆、密胺-甲醛包覆、环氧树脂包覆或聚氨酯包覆处理中的一种，所述的有机氮化合物为密胺氰尿酸盐或胍盐阻燃剂。

[0019] 为了更好的使聚合物结合在一起，本发明中所述的相容剂为马来酸酐接枝SEBS或丙烯酸接枝SEBS，能大大提高复合材料的相容性和填料的分散性，提高产品性能。

[0020] 本发明中所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或芳香胺类抗氧剂中的一种，以及受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或硫代二丙酸双酯类抗氧剂中一种，进行组合复配而成。

[0021] 本发明中所述的阻燃协效剂为强威粉、氢氧化镁、纳米二氧化硅、滑石粉、分子筛、氧化锌、水镁石或二氧化锰的一种，强威粉是一种半人工合成的片状硅酸盐纳米粉体，天然原矿经粉碎、水洗、研磨、化学分解、活化处理、晶体合成、烘干、分级、除杂等工艺精制而成的一种片状硅酸盐补强填料。

[0022] 本发明中所述的加工助剂包括硬脂酸及其衍生物或聚乙烯蜡中的一种。

[0023] 本发明中所述的电缆用热塑性弹性体组合物的制备方法，具有以下步骤：

[0024] 1)按照配方设定质量百分数准确称量各组分；

[0025] 2)将上述1)的组分按树脂、阻燃剂和小料的类别分成三部分，小料包括成炭剂、相容剂、阻燃协效剂、抗氧剂、加工助剂，并各自加入失重电子称；

[0026] 3)经过失重电子称量系统，按照预先设定比例均匀地从加料口进入BUSS机螺缸；通过BUSS机特有的往复式单螺杆混炼工艺，水下切粒完成造粒过程，得到成品。

[0027] 有益效果：本发明提供一种软硬度合适(Shore A 80～85)，不含卤素，且具有耐高温、高阻燃性能的电线电缆护套/绝缘层用的TPE-S类热塑性弹性体组合物配方技术及其生产方法。该热塑性弹性体组合物具有耐温等级达到UL1581使用温度105℃要求，且用于USB、HDMI、DC/AC power cable等电线电缆时可达到VW-1和CM阻燃等级，同时符合RoHS，REACH，Sony SS-00259等环保法规要求，可以回收循环使用，符合当今我国绿色循环经济发展的趋势。

[0028] 表1产品主要技术指标(典型性能)

[0029]

[0030] 注：N.D为检测仪器未检测到数值，最低检测值为0.01mg/g

具体实施方式

[0031] 实施例一至五

[0032] 实施例操作工艺：电缆用热塑性弹性体组合物的制备方法，具有以下步骤：

[0033] 1)按照配方设定质量百分数准确称量各组分；

[0034] 2)将上述1)的组分按树脂、阻燃剂和小料的类别分成三部分，小料包括成炭剂、相容剂、阻燃协效剂、抗氧剂、加工助剂，并各自加入失重电子称；

[0035] 3)经过失重电子称量系统，按照预先设定比例均匀地从加料口进入BUSS机螺缸；通过BUSS机特有的往复式单螺杆混炼工艺，水下切粒完成造粒过程，得到成品。

[0036] 下表为实施例一到五的原料配比及对应的成品的相关性能参数：