[发明专利]高分子阻燃弹性体环保材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种高分子阻燃弹性体环保材料及其制备方法。

背景技术

目前，电线电缆工业中使用量最大的材料之一是聚氯乙烯（PVC），它是一种卤素系的材料，含氯量高达50%的高分子材料，在电线电缆制造过程中还加入了大量的其他有害的改性物质，使PVC材料不够环保。PVC材料在燃烧时，会产生卤代氢及其他有毒气体（如二噁英）等。在发生火灾时，对人体的危害极大，并且使人窒息死亡。PVC材料的环保性能方面不足和火灾的危害性，对PVC的应用，欧美诸国（如美国、德国、英国、瑞士等）和日本等国家持最强烈的反对态度。这些国家的立法机构及协调机构已经制订严格法律，限制PVC材料的工业应用，并想尽办法开发环保的功能材料尽快取代PVC。

现有技术中，众所周知的低烟无卤阻燃材料，是以聚烯烃树脂为基材，填充金属氢氧化物做阻燃材料，在添加一些功能助剂在一起混合塑化成型，用化学或物理方法加工而成。此类低烟无卤阻燃材料主要应用于各种类型、各种用途的电缆，如高低压电力电缆、控制电缆、通信电缆、船用电缆、车用电缆、电子线缆等。当此类材料应用于电子电器的电线、电子线、信号线、耳机线、音频线、USB线等低压线材时，其材料特性存在四方面不足：一是低烟无卤阻燃材料使用的阻燃及填充体系是金属氢氧化物材料，填充含量高达65%以上，导致产品线材性能下降，在后续使用加工过程中，易出现刮白刮伤等外观现象；二是由于金属氢氧化物材料阻燃效率不高，在应用生产一些结构较为复杂、壁厚的电线电缆时，线材阻燃测试可达到UL1581：VW-1的阻燃等级，但在一些避薄的线材就无法通过UL1581：VW-1的阻燃等级测试；三是此类低烟无卤阻燃聚烯烃材料系填充大量金属氢氧化物材料，硬度大，邵氏A往往在90以上，无法满足电子线和信号线等低压线材对柔软性的要求；四是此类低烟无卤阻燃聚烯烃材料系填充大量金属氢氧化物材料，成本造价较高，市场推广使用困难。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供有效阻燃的高分子阻燃弹性体环保材料及其制备方法。

本发明采用如下方式实现：

一种高分子阻燃弹性体环保材料，由热塑性苯乙烯类弹性体、聚丙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、磷氮系复合阻燃剂、阻燃增效剂、相容剂、白油、抗氧剂、润滑剂和着色剂构成；

其质量份数比例为：

热塑性苯乙烯类弹性体   35~55， 

聚丙烯                 5~20，

聚乙烯辛烯共弹性体     5~10，

磷氮系复合阻燃剂       15~25，

阻燃增效剂             3~10，

相容剂                 2~10，

白油                   10~55，

抗氧剂                 0.05~0.15， 

着色剂                 0.05~0.15。

作为上述技术方案的进一步改进，所述热塑性苯乙烯类弹性体为苯乙烯-乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或者几种的任一比例混合。 

作为上述技术方案的进一步改进，所述的磷氮系复合阻燃剂为多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺甲醛树脂、双磷酸季戊四醇酯密胺盐、季戊四醇、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、间苯二酚双（二苯基磷酸酯）中的一种或几种的任一比例混合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的阻燃增效剂为超高分子量的固态硅氧烷、纳米有机蒙脱土、硅酮、三氧化二锑、硼酸锌、二氧化硅、二氧化钼、氧化铋、氧化铜、氧化镁中的一种或几种的任一比例混合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的相容剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯、低密度聚乙烯接枝马来酸酐、高密度聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐、线性低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物中的一种或几种的任一比例混合。

本技术方案所选用的添加剂为有助于提升材料的物理性能及阻燃性能的常用塑料添加剂。