[發明專利]一種無鹵阻燃彈性體復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200710046721.6
• 申請日: 2007-09-30
• 公開（公告）號: CN101157789A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 郭濤;王斌;謝明星;何瀏煒
• 申請（專利權）人: 上海金發科技發展有限公司;廣州金發科技股份有限公司
• 主分類號: C08L53/00
• 分類號: C08L53/00;C08K9/06;B29C47/00;B29C47/92;B29B9/12;C08L23/16;C08L83/04;C08K3/00;C08K5/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種無鹵阻燃彈性體復合材料及其制備方法，可廣泛應用于電子或電器用線材等領域，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

從20世紀60年代開始，國外對塑料尤其電線料的阻燃機理和阻燃技術的研究日趨深入，早期的聚氯乙烯、氯丁橡膠、溴化物等含鹵化合物具有優良的阻燃性能在電線行業中得到廣泛應用，但燃燒后產生的大量煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體與近年來的安全環保理念相沖突，使得無鹵阻燃材料的開發日益緊迫。

目前出現了很多專為無鹵阻燃電線而開發的復合材料，以聚烯烴/無機阻燃劑、聚烯烴或彈性體/膨脹型阻燃劑、改性聚苯醚/磷酸酯阻燃劑等復合體系為主。美國專利4801639、948669，歐洲專利280761，日本專利3301996、97171721，中國專利1465616、1472245等描述了用聚烯烴類樹脂、氫氧化鎂或氫氧化鋁等制備的聚烯烴/無機阻燃劑體系無鹵阻燃復合材料，通過聚烯烴類樹脂的選擇、無機氫氧化物的搭配或用量調整，可制備高阻燃等級的材料。但無機氫氧化物的粒徑和用量導致了材料阻燃性能和物理機械性能的嚴重失衡，即高阻燃往往以力學性能如拉伸強度、伸長率等嚴重下降和硬度急劇上升為代價。

聚烯烴或彈性體/膨脹型阻燃劑體系是替代傳統無鹵阻燃復合材料發展的產物。這種體系利用了膨脹型阻燃劑燃燒后膨脹阻燃的機理，在阻燃劑較少用量下就可達到優良的阻燃等級，保證了產品的低硬度和高伸長率。歐洲專利0735119A1介紹了這種復合體系，當使用膨脹型阻燃劑35％用量時，材料的氧指數達35，可通過UL94?V-0，但與此同時該體系存在明顯缺點：材料的拉伸強度不高；膨脹型阻燃劑的強吸水性導致材料在生產制品尤其擠出電線時，容易吸水而使電性能下降；若阻燃劑表面處理不當或和體系中其他物質相容性較差時，往往在制品表面出現析出現象。

很多國家或公司熱衷于研究改性聚苯醚樹脂(PPO)在高分子材料中的應用。到目前為止，將改性PPO用于無鹵阻燃電線料中最成功的為美國GE公司，他們采用了改性聚苯醚/磷酸酯阻燃劑復合體系，商品名“NORYL”。由于改性PPO不但具有一定的阻燃性，且物理機械性能、電性能、耐熱性俱佳，通過少量復配阻燃劑的添加使得材料的各項性能優異，應用于無鹵阻燃電線料中具有領先優勢。GE公司的柔性“NORYL”產品拉伸強度達17MPa，耐熱溫度達136℃，介電強度達27KV/mm，同時硬度可在75～95之間調整。但由于改性PPO的加工溫度要求很高，使得加工困難，且材料由于添加了改性PPO而具有不愉快氣味產生。

發明內容

本發明的目的是提供一種加工容易、無氣味的無鹵阻燃彈性體復合材料及其制備方法。

為實現以上目的，本發明的技術方案是提供一種無鹵阻燃彈性體復合材料，其特征在于，由以下重量份原料組成：A彈性體20-40份，B彈性體10-30份，乙烯-醋酸乙烯共聚物2-8份，相容劑1-5份，阻燃劑30-45份，阻燃增效劑3-10份，耐磨劑0.5-3份，加工助劑0.5-1份。

所述的A彈性體為茂金屬催化聚合的乙烯-丙烯嵌段共聚物，乙烯含量為5～30％；所述的B彈性體為充油型苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS；所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物為EVA，其中VA含量大于30％且熔融指數大于100g/10min，所述的相容劑選自乙烯-丙烯共聚物接枝馬來酸酐共聚物、SEBS接枝馬來酸酐共聚物、EVA接枝馬來酸酐共聚物中的一種或多種組合；所述的阻燃劑為表面經脂肪酸、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑中的一種或多種組合處理過的氫氧化鎂，平均粒徑大于5000目；所述的阻燃增效劑為微膠囊化多層包覆紅磷、鈦白粉包覆灰色紅磷中的一種或兩種組合；所述的耐磨劑為美國道康寧公司生產的硅酮粉、美國3M公司生產的有機氟中的一種或兩種組合；所述的加工助劑為芥酸酰胺、硬脂酸鋅、有機硅油中的一種或多種組合。

一種無鹵阻燃彈性體復合材料的制備方法，其特征在于，為高速預混合分散自動計量擠出法，其步驟為：

第一步.即將未充油的SEBS和磷酸酯按1∶0.5-3的比例經混合機高速攪拌后得到充油型苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS，混合機速度為1400轉/分鐘-1600轉/分鐘，混合時間為7-10分鐘；

第二步.將充油型SEBS、乙烯-丙烯嵌段共聚物、EVA、耐磨劑、加工助劑經高速混合機分散預混合后得到C預混料，合機速度為400轉/分鐘-600轉/分鐘，混合時間為4-6分鐘；

第三步.再將阻燃劑和阻燃增效劑經高速混合機分散預混合后得到D預混料，合機速度為400轉/分鐘-600轉/分鐘，混合時間為4-6分鐘；