[发明专利]一种无卤阻燃聚苯醚组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种无卤阻燃聚苯醚组合物及其制备方法。

背景技术

传统的聚氯乙烯（PVC）电线电缆护套料具有优良的阻燃性能在电线电缆行业得到广泛应用，但在使用过程中极易因线路发热量过大等原因引起火灾。并且，PVC电线电缆料在焚烧处理时会产生大量的有毒有害气体，对人体和环境产生极大的危害。随着人们对环保意识的增强以及对欧盟颁布的RoHS和REACH法规的了解，从2003年就明确限制了PVC电线电缆料的使用。所以各大企业开始用无卤阻燃电缆料来代替传统的有卤电缆料。

市场上常用的无卤阻燃电缆料主要是聚烯烃材料中添加氢氧化镁和氢氧化铝来进行阻燃的，这种阻燃剂阻燃效率低，用量较大，使得材料力学性能大幅下降，且加工流动性也降低。中国专利CN101659765A公开了一种无卤阻燃电缆护套料及其制造方法。该发明专利以乙烯-醋酸乙烯共聚物为基体树脂，氢氧化镁和氢氧化铝为阻燃剂，添加量大于50%，阻燃性能仅达到UL94V1级别，且拉伸强度和断裂伸长率均较低。

聚苯醚（PPO或PPE）是一种耐高温的热塑性树脂，具有优良的物理机械性能、耐热性和电气绝缘性，并且由于其自熄性、耐化学腐蚀性、高温下耐蠕变性，很适合用于制造无卤阻燃电线电缆料。而磷、氮系阻燃剂具有较高的阻燃效率且环保，是当前广泛使用的阻燃剂，于是，改性聚苯醚/磷氮系阻燃剂体系以其优异的综合性能成为近年来研究开发的热点。

中国专利CN102030978A公开了一种无卤阻燃PPE电缆料组合物及其制备方法。该专利利用聚苯醚材料本身具有较高的刚性，通过加入柔软的弹性体，调节材料的组份，制备了柔韧性好、机械性能优良、高阻燃性的电缆料组合物。但是，该专利的实施例中材料的断裂伸长率几乎都小于200%，达不到UL1581和UL62的要求。

中国专利CN102321330A公开了由阻燃性树脂形成的颗粒。该专利利用聚苯醚与以乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元为主体的氢化共聚物，并加入阻燃剂等组分制备了阻燃性树脂颗粒，材料的柔软性好。但其实施例中没有给出材料的拉伸强度以及断裂伸长率数据，也无法确认其耐温等级，不能确定是否能满足UL1581和UL62对材料性能的要求。

中国专利CN102414274A公开了阻燃性热塑性弹性体，该专利利用聚苯醚、氢化苯乙烯嵌段共聚物、含磷阻燃剂和成核烯烃聚合物制得了阻燃性热塑性弹性体。此专利中的表15表明，必须加入一定量的增粘剂才能助于氢化苯乙烯嵌段共聚物改性，否则制备的弹性体只可注塑，不能进行挤出。此类增粘剂为小分子聚合物，维卡软化点低，耐热性差，引入到配方体系后，在挤出时会大幅减小体系的粘度，降低熔体强度，影响挤出效率，并且材料的耐热性能也会大幅降低。阻燃性能只有在试样厚度为3mm时才能通过UL94V0级别，不能满足较高的阻燃要求。

中国专利CN102585428A公开了一种柔性无卤阻燃聚苯醚电线电缆护套料及其制备方法。该专利中阻燃剂采用膨胀型阻燃剂与磷酸酯阻燃剂复配并加入消烟剂，阻燃效率仍然较低，总用量约30%，而且磷酸酯阻燃剂的熔点较低，仅为100℃左右，在高的加工温度下使用会引起加工问题，如设备挂料，损失物料。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种无卤阻燃聚苯醚组合物，其具有良好的物理性能、柔软性能、阻燃性能、耐热变形性能，加工性能，且能满足电线电缆UL使用标准的要求，同时无卤素、无重金属添加，可回收利用，环保无毒。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种无卤阻燃聚苯醚组合物及其制备方法，其是由以下重量份数的原料组成：

氢化苯乙烯树脂   100份；

橡胶填充油       0～110份；

聚苯醚树脂       50～150份；

聚烯烃树脂       20～100份；

丙烯基弹性体     10～50份；

主阻燃剂         50～100份；

协效阻燃剂       1～50份；

相容剂           2～40份；

助剂             0.5～50份。