[发明专利]一种无卤阻燃热塑性金属导体绝缘披覆复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘塑胶材料技术领域，尤其是指一种无卤阻燃热塑性金属导体绝缘披覆复合材料。

背景技术

金属导体披覆材料主要如电线电缆等并被广泛使用，同时也是失火成灾的祸源。在许多火灾事故中，都是由于电线电缆的短路引起火灾。长期以来以PVC为基材的卤素型阻燃金属导体绝缘披覆层材料几乎垄断了主要市场。但是以PVC为基材或以卤系为阻燃剂的电线电缆在燃烧时会产生具有毒性的氯化氢、溴化氢等气体和剧烈的有毒浓烟，这些烟雾足以使人因窒息而死，妨碍人们从火灾中撤离和灭火工作，使重要设施(如计算机等)因腐蚀而瘫痪，严重危害生命财产安全。基于保护生态环境和人类健康出发，阻燃剂无卤化的呼声日高。各国政府对含卤体系燃烧时产生的二次污染(大量黑烟和酸雾)给予了空前的关注。从20世纪80年代末或90年代初至今，欧盟一些国家对一些含卤阻燃剂进行了危害性评估，很多已得出评估结果，根据这些结果，五溴二苯醚、八溴二苯醚及十溴二苯醚等卤系阻燃剂陆续被禁用。特别是2003年欧盟颁布RoHS指令以来，严格限制PVC等含卤化合物的使用。近年来，惠普、戴尔、夏普、微软、苹果等很多跨国企业，迫于欧洲一些绿色和平组织的压力，已经通过公司内部规定的形式，禁止使用溴系阻燃剂。

因此高分子材料无卤阻燃技术正替代有卤阻燃技术，成为聚合物材料阻燃研究和开发的主流方向。如何设计满足低烟、无毒、燃烧不释放腐蚀性气体的无卤阻燃电线电缆产品(即：覆盖材料中没有含卤聚合物基体及含卤阻燃成份)在国际上已成为一个热点问题。国内外已陆续开展用无卤阻燃材料进行替代的工作。

现有技术中，为大家所熟悉的低烟无卤阻燃金属导体绝缘披覆材料，是将聚烯烃树脂与以氢氧化镁、氢氧化铝等金属氢氧化物为主的无机填充型阻燃剂及其它小分子助剂一起，通过物理或化学的改性方法复合加工而成。此类低烟无卤阻燃材料阻燃剂添加量过大(填充量达60％以上)，大大影响到基体高分子树脂与无机组分的相容性，使得复合材料的力学性能的恶化，尤其是韧性大幅度降低，加工性能不理想。而且由于无机填充材料过大，当此类材料取代PVC材料应用于电子电器产品的电线、电子线、信号线、耳机线、音频线、电脑排线及USB线等低压线材时，挤出线材后表面易刮白、刮伤，线材的硬度也很高，无法满足电子线、信号线等低压线材对柔软性的要求。

红磷是一种高效的无卤型无机阻燃剂，也是是水合金属氧化物的一种最高效的阻燃协效剂，通常单独或用来和氢氧化镁、氢氧化铝等无机阻燃剂复配来达到阻燃的目的。但是红磷阻燃剂在高温高湿的环境下，不仅会生成磷酸盐腐蚀线路，从而引发线路短路、冒燃，甚至起火。更关键的是，红磷阻燃剂还极容易与空气中氧气发生化学反应，生成剧毒的磷化氢气体，一旦产生的量大则会对人体造成伤害。且红磷粉尘易爆炸，因此，红磷必须要经过表面包覆处理(微胶囊化)才能安全有效地使用。另外，红磷本身固有的紫红色极大的限制了含红磷的电缆料的颜色应用。加之含红磷的阻燃电缆料在生产过程中和燃烧时都会大量地放出刺激性气味且发烟量很大。很多国家和企业都不提倡使用红磷阻燃剂。

发明内容

本发明在于针对目前金属导体披覆材料存在的各种问题，而提供解决以上问题的一种无卤阻燃热塑性金属导体绝缘披覆复合材料。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无卤阻燃热塑性金属导体绝缘披覆复合材料，所述复合材料的主要成分及质量百分含量为：聚苯醚20-45％、弹性体3-15％、相容剂2-6％、填充油10-18％、有机磷系阻燃剂3-10％、膨胀型阻燃剂6-25％、无机阻燃剂5-8％、抗氧剂0.1-0.4、润滑剂0.2-0.5％。

所述聚苯醚采用氯仿作为溶剂在25℃时的特性粘数为0.35～0.50dl/g。

所述弹性体为热塑性聚氨酯弹性体、热塑性苯乙烯类弹性体、丙烯基弹性体、乙烯-辛烯共聚物弹性体中的一种或几种。

所述所述热塑性苯乙烯类弹性体为苯乙烯一乙烯一丁二烯一苯乙烯共聚物(SEBS)、苯乙烯一乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)中的一种或几种。

所述步骤苯乙烯一乙烯一丁二烯一苯乙烯共聚物中的苯乙烯含量大于30％，邵氏硬度60～80A，外观为白色粉状。

所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯共聚物(PP-g-MAH)、马来酸酐接枝PPE(PPE-g-MAH)、马来酸配接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)中的一种或几种。

所述填充油为环烷油、石蜡油或白油类橡胶填充油。