[发明专利]一种用于车用波纹管的低铅阻燃材料、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于车用波纹管的低铅阻燃材料，包括以下重量份的原料：聚丙烯70～100份，滑石粉30～50份，黑色母2～5份，偶联剂1～2份，相容剂5～8份，阻燃剂15～30份，抗冲改性剂3～5份，有机粘土纳米增强弹性体复合材料3～5份，润滑剂1～3份以及抗氧剂1～3份。本发明还公开了用于车用波纹管的低铅阻燃材料的制备方法。本发明的低铅阻燃材料不仅具有优良的阻燃性和机械性能，并且含铅量极低。

技术领域

本发明属于车用波纹管技术领域，尤其涉及一种用于车用波纹管的低铅阻燃材料、其制备方法及应用。

背景技术

聚丙烯由于其优异的加工性，耐化学性和机械强度，广泛用于汽车波纹管中。然而，聚丙烯本身极易燃烧。目前一些汽车线束保护波纹管，车辆在行驶过程中会产生大量的热量，为防止车辆在运行中由于波纹管发热，或交通事故引起燃烧，而散发出不利于健康含量高的铅物质，影响人体健康，有必要开发一种环保低铅阻燃的波纹管材料。

处于成本和性能的考虑，目前大多数情况下厂所用的阻燃剂主要为磷-氮体系或溴-锑体系，特别是溴-锑体系。溴-锑体系中使用的三氧化二锑中含有氧化铅，虽然正常情况下含锑阻燃材料都可以符合欧盟标准，但现在一些国际著名大公司都制定了比ROHS更严格的标准，德国BOSH公司就规定铅含量必须小于2ppm，这是材料生产厂家很难达到的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种用于车用波纹管的低铅阻燃材料，本发明的低铅阻燃材料不仅具有优良的阻燃性和机械性能，并且含铅量极低。

本发明采用的技术方案为：一种用于车用波纹管的低铅阻燃材料，包括以下重量份的原料：聚丙烯70～100份，滑石粉30～50份，黑色母2～5份，偶联剂1～2份，相容剂5～8份，阻燃剂15～30份，抗冲改性剂3～5份，有机粘土纳米增强弹性体复合材料3～5份，润滑剂1～3份以及抗氧剂1～3份。

优选地，所述偶联剂为环氧树脂与乙烯基三乙氧基硅烷的混合物，其中，环氧树脂与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1:3～5。

优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝PP、马来酸酐接枝PE以及聚丙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯的混合物，其中马来酸酐接枝PP、马来酸酐接枝PE和聚丙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯的质量比为：5～7：2～3：3～5。

优选地，所述阻燃剂由为质量比为2～4:1的三-(三溴苯氧基)-三嗪和辅助阻燃剂组成，辅助阻燃剂为质量比为2～4：0.5～0.8：1.6～2.0：0.5～0.8：1.8～2.5的三氧化二锑、氧化铝、二氧化硅、三氧化二铬和氧化钛的混合物，其中，三氧化二锑为铅含量在50ppm以下的低铅三氧化二锑。这样的三氧化二锑可在市场上购买到。

更优选地，所述阻燃剂由为质量比为3:1的三溴苯氧基三嗪和辅助阻燃剂组成，辅助阻燃剂为质量比为3：0.8：1.6：0.5：2.5的三氧化二锑、氧化铝、二氧化硅、三氧化二铬和氧化钛的混合物，其中，三氧化二锑为铅含量在50ppm以下的低铅三氧化二锑。

本发明的辅助阻燃剂通过选择合适配比的三氧化二锑、氧化铝、二氧化硅、三氧化二铬和氧化钛，不仅可以节省三-(三溴苯氧基)-三嗪的用量，降低成本，还可提高材料的阻燃性能。

优选地，所述有机粘土纳米增强弹性体复合材料为有机粘土/POE纳米复合材料，其中，有机粘土占有机粘土/POE纳米复合材料总重量的1％～3％。

当有机粘土/POE纳米复合材料中有机粘土的重量含量为1％～3％时，在受外力作用时，有机粘土与POE能够产生很好的协同作用，材料结构不易发生破坏，有利于改善材料的力学性能；但当粘土含量过大时，有机粘土会在材料内部产生聚集，成为应力集中物，材料易于在粘土粒子集聚处产生破坏，使材料的拉伸强度和冲击强度下降。

优选地，所述抗冲改性剂为极性TPE与EPDM的共混物，其中，极性TPE的重量百分比含量为3％～5％。