[發明專利]電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料

有效

• 申請號: 201310473530.3
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103524869A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 張爾梅;包金芳;朱俊;計文龍;張健;王俊剛
• 申請（專利權）人: 常熟市中聯光電新材料有限責任公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L101/02;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/32;C08K3/38;H01B3/44;H01B7/295
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所 32113
• 代理人: 朱偉軍

技術領域

本發明屬于工業用高分子材料中的電線電纜用絕緣或護套材料技術領域，具體涉及一種電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料。

背景技術

如業界所知，聚氯乙烯是電線電纜上應用最為廣泛的塑料材料，該塑料是含鹵材料，在燃燒時會釋放出有毒有害氣體并且發煙量大，易損及環境并且存在二次危害之虞，例如在火災現場有毒有害氣體易引起人的窒息死亡。由于無鹵低煙阻燃聚烯烴不含鹵素而得以彌補聚氯乙烯的前述不足，因而逐漸受到業界的關注與青睞，例如，以熱塑性無鹵阻燃聚烯烴代替耐熱等級70℃的聚氯乙烯塑料已得到了廣泛的應用，然而，隨著國外電線電纜標準中要求熱塑性無鹵阻燃聚烯烴的耐熱等級達到90℃-105℃，從而對已有技術中的70℃的耐熱等級提出了更為嚴苛的要求。于是為了使我國的電線電纜走向國際市場，因而業界正在致力于開發得以滿足耐熱等級為90℃-105℃的熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料。

對于前述的耐熱等級為70℃的熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，要求耐熱老化在100℃下進行168h試驗，制成的線纜在80℃高溫下進行壓力試驗，對應的塑料材料則要求在90℃下按中國國家標準GB/T8815中6.4款熱變形試驗方法進行測定。此種阻燃材料的基料由乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚乙烯（PE）和聚烯烴彈性體（POE）組成。POE指由乙烯和α-烯烴，如辛烯、己烯和丁烯的共聚物。例如：中國發明專利申請公布號CN102219948A（熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料）中所列的聚烯烴彈性體即屬乙烯和辛烯共聚的POE。為保證各項性能平衡，EVA和POE占比較高，由于EVA和POE這兩種材料融化溫度較低，常用品種熔點低于80℃，不能耐更高溫度熱老化和熱變形，否則會產生嚴重變形，并且熱老化試驗時試樣會拉長或滴淌（熔滴）。

上面提及的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料是指耐熱等級為90℃-105℃，熱老化試驗溫度為135℃×168h，電線高溫壓力試驗在90℃下進行，阻燃聚烯烴塑料則應在100℃下按GB/T8815中6.4款進行。由于普通熱塑性無鹵阻燃聚烯烴無法經受住這樣“殘酷”的耐熱性能試驗，通常以添加一定量的聚丙烯或高密度聚乙烯協效，但是聚丙烯或高密度聚乙烯均會導致阻燃材料變硬，失去柔軟性。通過添加丙烯基彈性體或苯乙烯基熱塑彈性體既可改善耐熱效果，又可改善柔軟性。

前述的丙烯基彈性體應用較多的是丙烯-動態硫化乙丙橡膠嵌段共聚熱塑彈性體，通常稱為TPV；也可以是苯乙烯基熱塑彈性體，它由苯乙烯端基和橡膠彈性體中間基形成嵌段或星形結構，如SEBS。將此兩類熱塑彈性體加入到無鹵阻燃聚烯烴中，可體現理想的耐熱老化和耐熱變形性，然而發現該無鹵阻燃聚烯烴在150℃和70℃下按中國國家標準GB/T15065中附錄A方法作熱應力開裂測定時會出現明顯的開裂現象（電線電纜性能要求中有耐熱開裂試驗），因而表明：如果僅注重于向配方中加入旨在提升耐熱老化和耐熱變形性的熱塑性彈性體如加入所述的丙烯基彈性體或苯乙烯熱塑性彈性體組份，而對于其它性能有失偏頗，那么難以甚至無法避免熱應力開裂問題。

由上述可知，如何使熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料在耐熱老化以及耐熱變形與柔軟性及耐熱開裂性之間找到合理的平衡點而藉以滿足耐熱等級90℃-105℃、熱老化試驗溫度為135℃×168h的測試要求的問題成了業界關注并且期望解決的問題。

針對上述已有技術，本申請人作了持久而有益的探索，終于找到了解決問題的辦法，并且形成了下面將要介紹的技術方案。

發明內容

本發明的任務在于提供一種有助于顯著改善耐熱應力開裂效果、有利于顯著提高柔軟性以及有益于提高阻燃材料的氧指數和阻燃性能的電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料。

本發明的任務是這樣來完成的，一種電線電纜用耐熱熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料，其是由以下重量份數配比的原料構成：

在本發明的一個具體的實施例中，所述的乙烯醋酸乙烯共聚物為醋酸乙烯含量為16～40%的乙烯醋酸乙烯共聚物，所述的聚乙烯為線性低密度聚乙烯。

在本發明的另一個具體的實施例中，所述的丙烯基彈性體為采用茂金屬催化劑催化制備的并且結晶構造為納米級的丙烯基熱塑性彈性體。

在本發明的又一個具體的實施例中，所述的高分子相容劑為馬來酸酐接枝的線性低密度聚乙烯、馬來酸酐接枝的乙烯醋酸乙烯共聚物或聚烯烴彈性體；所述的阻燃劑為金屬氫氧化物。