[发明专利]一种聚烯烃组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚烯烃组合物及其制备方法与应用，涉及塑料领域。本发明聚烯烃组合物包括以下重量份的组分：聚烯烃材料25～40份，无机填充粉体30～50份，次磷酸盐类阻燃剂15～20份，抗氧剂1～4份，助交联剂0.5～2份；所述聚烯烃组合物的交联度为20～80％。本发明聚烯烃组合物可以满足125℃及150℃耐温等级对应的机械性能要求，并使制得的薄壁线缆(如外径小于12mm)能通过VW‑1阻燃测试，完全满足UL1581/758相关性能要求，且外观均匀，无粉点。

技术领域

本发明属于塑料领域，涉及一种聚烯烃组合物及其制备方法与应用。

背景技术

随着工业的发展，电线电缆需求量日益增加，而用于电线电缆的绝缘层及护套料需要具有高阻燃性和良好的耐热老化性。

UL(美国安全检测实验室公司)标准用于评价电线的阻燃性和和耐热老化性。如阻燃性需要满足垂直试样燃烧试验(VW-1)；125℃耐热老化性对应的老化条件是158℃、7天，老化前拉伸强度大于13.79MPa，断裂伸长率大于300％，老化后强度与断裂伸长率保留率大于80％；150℃耐热老化性对应的老化条件是180℃、7天，老化前拉伸强度大于13.79MPa，断裂伸长率大于300％，老化后强度与断裂伸长率保留率大于80％。

目前市售电线电缆的绝缘层及护套料鲜有能够满足耐125℃与150℃高耐温等级的，因此，亟待开发一种能够满足耐125℃与150℃高耐温等级的电线电缆绝缘层及护套料所用材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种聚烯烃组合物及其制备方法与应用，旨在使聚烯烃组合物可以满足125℃及150℃耐温等级对应的机械性能要求，使制得的薄壁线缆能通过VW-1阻燃测试，完全满足UL1581/758相关性能要求。

为实现上述目的，第一方面本发明提供了一种聚烯烃组合物，包含以下重量份的组分：聚烯烃材料25～40份，无机填充粉体30～50份，次磷酸盐类阻燃剂15～20份，抗氧剂1～4份，助交联剂0.5～2份；所述聚烯烃组合物的交联度为20～80％，所述聚烯烃材料包括PE、弹性体中的至少一种和聚烯烃接枝物，所述无机填充粉体的粒径D50为0.1～5μm，所述次磷酸盐类阻燃剂的粒径D50为0.1～10μm。按GB/T 2951.21-2008标准，采用热延伸试验测试交联度，试验条件：200℃，0.2MPa，15min。

聚烯烃材料在助交联剂作用下交联使所述聚烯烃组合物的交联度为20～80％，并在抗氧剂作用下，确保聚烯烃组合物能够满足125℃及150℃耐温等级对应的机械性能要求；同时，在无机填充粉体和次磷酸盐类阻燃剂作用下，所述聚烯烃组合物制得的薄壁线缆能通过VW-1阻燃测试，完全满足UL1581/758相关性能要求。另外，所述聚烯烃组合物外观均匀，无粉点。

所述聚烯烃组合物的交联度大于80％，会导致材料太脆；交联度小于20％，会导致耐热老化性较差，无法满足150℃耐温等级对应的机械性能要求。

所述无机填充粉体的粒径太大，会导致材料初始拉伸强度低于13.79MPa，初始断裂伸长率低于300％(本文中初始表示未经过高温老化处理)，无法满足要求，因此选择所述无机填充粉体的粒径D50为0.1～5μm以使拉伸强度和断裂伸长率满足要求。

所述次磷酸盐类阻燃剂的粒径太大，会导致材料外管出现团聚的粉点，无法满足要求，因此选择所述次磷酸盐类阻燃剂的粒径D50为0.1～10μm以使外观表面均匀无粉点。优选地，所述聚烯烃组合物包含PE、聚烯烃接枝物和弹性体，所述PE、聚烯烃接枝物和弹性体的重量比为：(0.25～4)：1：(1.875～15)。

优选地，所述聚烯烃组合物的交联度为30～50％，以获得更好的耐热老化性。

优选地，所述聚烯烃接枝物为PE-g-MAH、EVA-g-MAH中的至少一种，所述弹性体为POE、EVA、EEA、EMA、EBA、EPDM、TPE、TPU中的至少一种。