[發明專利]一種含聚磷酸鹽抗銅劑聚丙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310413501.8
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103554653A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 陳思汕;程亞軍;沈杰;付俊
• 申請（專利權）人: 浙江世博新材料有限公司;中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K13/02;C08K3/32;C08K5/521;C08K5/5317
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種聚丙烯復合材料及其制備方法，特別是一種用于電線電纜的含聚磷酸鹽抗銅劑聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著電力、通信行業的發展，使得對電線電纜的需求量也在逐步加大。各種電纜、電器大多使用的是銅芯電纜，其外部絕緣包覆層為聚烯烴類塑料，其中丙烯共聚物在作為通信電纜絕緣材料方面顯示了其它材料無可比擬的優勢。但在聚丙烯分子中，由于存在甲基和叔碳原子，極易受光或熱老化，尤其在銅離子存在的情況下，老化降解更加迅速。即使添加了加抗氧劑和抗紫外劑的聚丙烯作銅芯電線包皮時，其壽命也較短，無法長期使用。即使多加抗氧劑和抗紫外劑也不能抑制銅對聚丙烯的催化降解。因此提高聚丙烯的抗銅害性是聚丙烯材料改性的一個重要研究方向，具有重要的科學意義和實用價值。

申請號為201010612528.6的中國專利公布了一種聚丙烯抗銅功能母粒，母粒中抗銅劑的添加量為9.5﹪～19.5﹪，該母粒不但能使銅離子失去活性，降低其對銅芯包覆層的副作用，同時具有在加工溫度范圍內不分解的優點。申請號為200910193699.7的中國專利公布了一種耐銅害玻纖增強聚丙烯復合材料及其制備方法。其聚丙烯含量為60～65﹪，抗銅害劑的含量為0～0.2﹪，該復合材料的制備方法為將聚丙烯、相容劑、復合抗氧劑、抗銅害劑及加工助劑在高混機中混合，經雙螺桿擠出機擠出造粒，該發明的復合材料具有優異的耐熱老化性和抗銅害性。

抗銅劑是一種高分子添加劑,具有防止和減緩金屬離子對聚合物產生引發氧化的作用,又叫金屬離子鈍化劑、金屬減活劑或銅抑制劑。能與金屬形成難溶于聚丙烯、熱穩定性高的金屬絡合物,使金屬離子失去活性，從而起到了防止銅離子對聚丙烯催化降解的作用。為了防止銅的催化降解，需要在聚丙烯中添加銅抑制劑。

本專利選擇聚磷酸鹽作為抗銅劑，聚磷酸鹽配體能與金屬離子Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺等配位螯合，生成水溶性螯合物，螯合能力強，螯合穩定常數大，金屬離子被螯合后不容易解離，而且耐化學穩定性好，從而防止金屬離子Cu²⁺、Fe²⁺等起催化作用。聚磷酸鹽和無機填料具有良好的親和性，有助于改善其在聚丙烯塑料中的分散，從而提高絡合銅離子的能力。

發明內容

本發明的一個目的是針對現有技術的不足，提供一種含聚磷酸鹽抗銅劑聚丙烯復合材料。

本發明的含聚磷酸鹽抗銅劑聚丙烯復合材料為共混物，該共混物包括聚丙烯、聚磷酸鹽抗銅劑、無機填料、抗氧化劑、紫外吸收劑、阻燃劑；各原料在含聚磷酸鹽抗銅劑聚丙烯復合材料中的質量百分含量為：聚丙烯70～90﹪、聚磷酸鹽抗銅劑0.01～1﹪、無機填料0.1～10﹪、抗氧化劑0.1～0.5﹪、紫外吸收劑0.1～0.3﹪、阻燃劑5～20﹪；

所述的聚丙烯為等規度≥97﹪的均聚物，熔融指數為3～40g/10min；

所述的聚磷酸鹽抗銅劑為無機聚磷酸鹽型、有機磷酸鹽型或兩者復配，該無機聚磷酸鹽型抗銅劑包括三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉中的一種或多種；該有機磷酸鹽型抗銅劑包括氨基三亞甲基磷酸(ATMP)、羥基亞乙基二磷酸(HEDP)、乙二胺四亞甲基磷酸(EDTMP)中的一種或多種。

所述的無機填料為碳酸鈣、氧化硅、滑石粉、凹凸棒土、蒙脫土、沸石、高嶺土中的一種或多種；

所述的抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑b215、抗氧化劑b225、抗氧化劑168、抗氧化劑1076、抗氧化劑DLTP中的一種。

所述的紫外吸收劑為UV-12、UV-326、UV-327、UV-328、UV-329、UV-770中的一種。

所述的阻燃劑為氮磷系復合物、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或多種；其中氮磷系復合物由酸源、氣源、碳源按照質量比為3:1:1構成，酸源為磷酸、五氧化二磷、三氯氧磷或聚磷酸銨，氣源為三聚氰胺，碳源為季戊四醇。

本發明的另一個目的就是提供上述含聚磷酸鹽抗銅劑聚丙烯復合材料的制備方法。

制備該含聚磷酸鹽抗銅劑聚丙烯復合材料的具體方法是：

步驟(1).將聚丙烯、聚磷酸鹽抗銅劑、無機填料、抗氧化劑、紫外吸收劑、阻燃劑，按比例混合成混合料；