[发明专利]PPO加强阻燃的EVA基聚烯烃材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PPO加强阻燃的EVA基聚烯烃材料及其制备方法，该聚烯烃材料包括以下重量份组分：EVA 25～50、POE 0～10、PE 20～35、PPO 20～30、残炭粘合剂5～15、PE相容剂5～10、阻燃剂80～100、阻燃协效剂1～5、润滑剂0.5～2.5、抗氧剂0.3～2、交联剂1～2，所述阻燃剂为氢氧化铝、硼酸锌的混合物；其制备工艺：将POE、PE、PPO、PE相容剂、抗氧剂，润滑剂按比例称量；将称量的物料加入高混机中高速混合均匀；将混合好的物料加入双螺杆挤出机料斗，经双螺杆挤出机拉条、水槽冷却、风机吹干、切粒、冷却，获得PPO母料；将其他组分按比例称量；将称量好的物料加入密炼机，当物料温度达到140℃～160℃时出料；经双阶挤出机造粒、冷却，获得成品。

技术领域

本发明涉及一种以EVA为主要基材、以PPO加强阻燃的聚烯烃材料，满足电子线等小规格线缆的高阻燃性能和高速生产要求。本发明还涉及上述聚烯烃材料的制备方法。

背景技术

随着以人为本治理理念推进和实施，国家对人民生命和财产安全的重视程度不断提高，相应的法律法规越来越健全和规范，要求也越来越高。火灾是影响人民生命和财产安全的主要因素之一，因此备受国家和各行各业的关注，相关产品的阻燃性能也随之不断提高。聚烯烃类材料，如EVA、POE、PE等，因具有良好的综合性能而获得极为广泛的应用，但聚烯烃类材料却几乎是聚合物材料中最易燃烧的材料，其广泛应用也推高了火灾发生的机率，带来不可忽视的安全隐患。因此，聚烯烃材料的高效环保阻燃一直是一个重要的研究热点和发展趋势。

随着聚合物材料的发展和应用，阻燃剂种类和体系也随之不断发展，形成不同的阻燃体系。尽管可选用的阻燃体系和阻燃剂组合较多，但对应聚烯烃材料的阻燃，仍没有阻燃体系能够兼顾高效阻燃、环保、成本低廉等方面的要求。比如，具有阻燃效率高、添加量少、对材料性能影响较小等优点的含卤阻燃体系，在燃烧时产生大量具有腐蚀性的烟雾，造成人身伤害和财产损失，甚至是二次灾害。常用的氢氧化铝是环保型的无机阻燃剂，成本较低，但阻燃效率低、添加量较大，导致材料性能明显下降，特别是伸长率下降尤为明显，难以满足一些对伸长率要求较高的产品的要求，而且也难以满足一些小线径电缆的阻燃要求；另外氢氧化铝的分解温度较低，一般180℃时就有轻微的分解，所以不适用于加工温度较高的基材体系。含磷或膨胀系阻燃体系的阻燃效率比含卤阻燃体系低，但比无机阻燃剂高，添加量也较无机阻燃剂少，但其成本较高，而且容易发生吸潮、析出等问题，在燃烧时也会产生较多的烟雾，所以在聚烯烃电缆料中的应用较少。除了上述主阻燃体系之外，还有一些抑烟剂、协效阻燃剂等产品，在添加量较小的情况下，对阻燃性能具有较大的提升作用，但其作用主要为抑烟、成碳、降低热释放等方面，对无机阻燃体系阻燃的聚烯烃而言，仍难以满足小线径线缆的VW-1阻燃要求。

因此，以EVA为主要基材的聚烯烃电缆料的绿色、高效阻燃并保持材料具有较高性能仍然是全球性行业难题。

EVA为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，根据其中VA含量的不同，具有不同的分类、牌号和用途。含有EVA基材的聚烯烃电缆料一般比不含EVA基材的聚烯烃电缆料具有更高的生产速度、更好的挤出外观、更低的挤出电流。成本方面，EVA价格一般比POE低，所以EVA基材的加入还能在一定程度上降低材料成本。但EVA的分解温度不如POE、PE高，在230℃下就有可能发生分解，不适用于加工温度较高的生产工艺。

聚苯醚是一种具有良好阻燃性能的工程塑料，具有不熔滴、能自熄的阻燃性能特点，但因为较高的熔点和玻璃化转变温度，导致工艺流动性差，成型非常困难。因为需要较高的加工温度，使得其难以与分解温度较低的阻燃体系、树脂体系直接共混使用。如无机阻燃剂氢氧化铝、聚烯烃电缆料主要基材EVA都无法与之直接共混使用，所以目前关于EVA、PPO、氢氧化铝共混使用的研究报道和实际应用都较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种PPO加强阻燃的EVA基聚烯烃材料，满足电子线等小规格线缆的高阻燃性能和高速生产要求。