CN103408844B - 汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料及其制备方法。所述汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料是由乙烯-丙烯共聚物树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、氰基丙烯酸酯橡胶、阻燃剂、抗氧剂、交联剂和防β射线降解剂和润滑剂等原料，经过换练机混合、混炼，在经挤出机挤制而成。采用这种可辐照交联阻燃聚烯烃料制作的汽车薄壁电线，不仅具有耐高温、耐低温性能，适用范围不受限制，而且耐老化性能、耐刮磨性能、加工性能较好，挤出速度快，能满足耐温等级为125摄氏度的汽车薄壁电线的要求。可用来制作具有较高耐温等级（125摄氏度）的汽车薄壁电线绝缘层的原料。

Description

汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种塑料粒子及其制备方法。具体说，是用来制作具有较高耐温等级（125摄氏度）的汽车薄壁电线绝缘层的原料------可辐照交联阻燃聚烯烃粒子及其制备方法。

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展，汽车的安全性、操作性、经济性、环保性与其电子化也得到迅速发展。随着发动机功率的增大、温度升高和汽车轻量化的要求，对汽车上电线的绝缘包覆层的要求也越来越高，既要求有较薄的厚度，又要求其具有较高的耐高低温性能、耐磨性能和抗老化性能。

目前，用来制作汽车薄壁电线绝缘层的原料都是聚氯乙烯粒子。聚氯乙烯具有价格较低、便于加工等优点，但聚氯乙烯存在分解温度低、耐高温性能差等缺点，不仅制约了其发展，而且使用场合受到限制。而用市场上同类可辐照交联阻燃聚烯烃粒子制成的汽车薄壁电线绝缘层，都存在耐老化性能差、耐刮磨差、加工性能不好、挤出速度慢的缺陷，难以满足耐温等级为125摄氏度的汽车薄壁电线的要求。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料。采用这种可辐照交联阻燃聚烯烃料制作的汽车薄壁电线，不仅具有耐高温、耐低温性能，适用范围不受限制，而且耐老化性能、耐刮磨性能、加工性能较好，挤出速度快，能满足耐温等级为125摄氏度的汽车薄壁电线的要求。

为解决上述问题，采取以下技术方案：

本发明的汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料特点是由以下重量份数的原料制成：

乙烯-丙烯共聚物树脂 40~50重量份；

乙烯醋酸乙烯树脂40~50重量份；

氰基丙烯酸酯橡胶9~11重量份；

阻燃剂45~55重量份；

抗氧剂 0.4~1 重量份；

交联剂 0.6~1 重量份；

防β射线降解剂0.3~0.6重量份；

润滑剂0.2~0.5重量份。

其中：

所述乙烯-丙烯共聚物树脂中的乙烯摩尔含量6%~14%，熔融指数1.0~3.0g/10min；

所述乙烯醋酸乙烯树脂中，醋酸乙烯的重量含量为28%，熔融指数≤6g/10min；

所述氰基丙烯酸酯橡胶的玻璃化转变温度-30~-40℃；

所述阻燃剂是用三（2,3—二溴丙基）异三聚氰酸酯和三氧化二锑，并按照三（2,3—二溴丙基）异三聚氰酸酯：三氧化二锑=2：1的重量比例制成；

所述抗氧化剂是四[3-（3’，5’—二叔丁基—4’—羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯或2,6—二（1-苯基）乙基—4—壬基苯酚；

所述交联剂是用过氧化二异丙苯和三聚氰酸三烯丙酯，按照过氧化二异丙苯：三聚氰酸三烯丙酯=1：3的重量比例而制成；

所述防（β射线）降解剂是丁二酸与（4—羟基—2,2,6,6-四甲基—1—哌啶醇）的聚合物；

所述润滑剂是聚乙烯蜡。

制备权利要求1所述汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料的方法依次包括以下步骤：

先将乙烯-丙烯共聚物树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、氰基丙烯酸酯橡胶和交联剂一起加入温度为160~170℃的密闭式混炼机中，混炼10~12分钟，得到混合树脂；

然后，将混合树脂加入到六个温度段的双螺杆挤出机中，进行轻度化学交联反应并制成预交联块状混合物；所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度分别为140摄氏度、160摄氏度、175摄氏度、180摄氏度、185摄氏度、175摄氏度；

之后，将以上预交联块状混合物和阻燃剂、抗氧剂、防β射线降解剂、润滑剂一起投入温度为165~175℃的密闭式混炼机中混炼8~10分钟，得到面团状半成品；

最后，将面团状半成品喂入六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成粒径为3~4mm的颗粒状，得到辐照交联阻燃聚烯烃粒子，即汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料；所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度分别为140摄氏度、160摄氏度、170摄氏度、175摄氏度、175摄氏度、170摄氏度。

采用上述方案，具有以下优点：

由上述方案可以看出，由于本发明的原料中含有交联剂和防β射线降解剂，能保证产品在辐照过程中能充分交联，减少降解，提高耐老化性能。

又由于在基础树脂中混入了带双键的氰基丙烯酸酯橡胶，并配以适当的硫化体系，在加工过程中采用先轻度化学交联形成部分化学交联键，再对后续产品进行辐照交联的两次交联技术，解决了产品耐油性和耐低温性的平衡，并提高了产品的耐磨性。

由于本发明含有乙烯-丙烯共聚物树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、氰基丙烯酸酯橡胶、阻燃剂、抗氧剂、交联剂、防降解剂、润滑剂等原料。使得生产汽车薄壁电线过程中，挤塑速度快（最快可达320m/min以上)，制成的汽车薄壁电线同时具有耐温等级高（长期125℃），优异的阻燃、耐油、耐臭氧、耐低温、耐应力开裂、耐压碎、耐溶剂、耐熔铁焊接、短路温度高、耐钢针刮磨性能优异等特性。

具体实施方式

实施例一

先选取40重量份的乙烯-丙烯共聚物树脂、50重量份的乙烯醋酸乙烯树脂、9重量份的氰基丙烯酸酯橡胶、45重量份的阻燃剂、0.4重量份的抗氧剂、0.6重量份的交联剂、0.3重量份的防降解剂和0.2重量份的润滑剂。

然后，将乙烯-丙烯共聚物树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、氰基丙烯酸酯橡胶和交联剂一起加入温度为160℃的密闭式混炼机中，混炼10分钟，得到混合树脂。

之后，将混合树脂加入到六个温度段的双螺杆挤出机中，进行轻度化学交联反应并制成预交联块状混合物。所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度分别为140摄氏度、160摄氏度、175摄氏度、180摄氏度、185摄氏度、175摄氏度。

之后，将以上预交联块状混合物和阻燃剂、抗氧剂、防β射线降解剂、润滑剂一起投入温度为165℃的密闭式混炼机中混炼8分钟，得到面团状半成品。

最后，将面团状半成品喂入六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成粒径为3~4mm的颗粒状，得到辐照交联阻燃聚烯烃粒子，即汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料。所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度分别为140摄氏度、160摄氏度、170摄氏度、175摄氏度、175摄氏度、170摄氏度。

本实施例中：

所述乙烯-丙烯共聚物树脂中的乙烯摩尔含量6%~14%，熔融指数1.0~3.0g/10min；

所述乙烯醋酸乙烯树脂中，醋酸乙烯的的重量含量为28%，熔融指数≤6g/10min；

所述氰基丙烯酸酯橡胶的玻璃化转变温度-30℃；

所述阻燃剂是上海方锐达化学品有限公司生产的阻燃剂，它是用三（2,3—二溴丙基）异三聚氰酸酯和三氧化二锑，并按照三（2,3—二溴丙基）异三聚氰酸酯：三氧化二锑=2：1的重量比例制成；

所述抗氧化剂为瑞士汽巴公司产品，它是四[3-（3’，5’—二叔丁基—4’—羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯或2,6—二（1-苯基）乙基—4—壬基苯酚；

所述交联剂为青岛信诺化工有限公司/上海慈太龙实业有限公司产品，它是用过氧化二异丙苯和三聚氰酸三烯丙酯，按照过氧化二异丙苯：三聚氰酸三烯丙酯=1：3的重量比例而制成；

所述防β射线降解剂为瑞士汽巴公司生产的HALS—2型防β射线降解剂，它是丁二酸与（4—羟基—2,2,6,6-四甲基—1—哌啶醇）的聚合物；

所述润滑剂是上海高桥石化公司生产的聚乙烯蜡。

实施例二

先选取45重量份的乙烯-丙烯共聚物树脂、45重量份的乙烯醋酸乙烯树脂、10重量份的氰基丙烯酸酯橡胶、50重量份的阻燃剂、0.8重量份的抗氧剂、0.8重量份的交联剂、0.5重量份的防β射线降解剂和0.3重量份的润滑剂。

然后，将乙烯-丙烯共聚物树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、氰基丙烯酸酯橡胶和交联剂一起加入温度为165℃的密闭式混炼机中，混炼11分钟，得到混合树脂。

之后，将混合树脂加入到六个温度段的双螺杆挤出机中，进行轻度化学交联反应并制成预交联块状混合物。所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度分别为140摄氏度、160摄氏度、175摄氏度、180摄氏度、185摄氏度、175摄氏度。

之后，将以上预交联块状混合物和阻燃剂、抗氧剂、防β射线降解剂、润滑剂一起投入温度为170℃的密闭式混炼机中混炼9分钟，得到面团状半成品。

最后，将面团状半成品喂入六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成粒径为3~4mm的颗粒状，得到辐照交联阻燃聚烯烃粒子，即汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料。所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度分别为140摄氏度、160摄氏度、170摄氏度、175摄氏度、175摄氏度、170摄氏度。

本实施例中：

所述乙烯-丙烯共聚物树脂中的乙烯摩尔含量6%~14%，熔融指数1.0~3.0g/10min；

所述乙烯醋酸乙烯树脂中，醋酸乙烯的的重量含量为28%，熔融指数≤6g/10min；

所述氰基丙烯酸酯橡胶的玻璃化转变温度-35℃；

所述阻燃剂是上海方锐达化学品有限公司生产的阻燃剂，它是用三（2,3—二溴丙基）异三聚氰酸酯和三氧化二锑，并按照三（2,3—二溴丙基）异三聚氰酸酯：三氧化二锑=2：1的重量比例制成；

所述抗氧化剂为瑞士汽巴公司产品，它是四[3-（3’，5’—二叔丁基—4’—羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯或2,6—二（1-苯基）乙基—4—壬基苯酚；

所述交联剂为青岛信诺化工有限公司/上海慈太龙实业有限公司产品，它是用过氧化二异丙苯和三聚氰酸三烯丙酯，按照过氧化二异丙苯：三聚氰酸三烯丙酯=1：3的重量比例而制成；

所述防β射线降解剂为瑞士汽巴公司生产的HALS—2型防β射线降解剂，它是丁二酸与（4—羟基—2,2,6,6-四甲基—1—哌啶醇）的聚合物；

所述润滑剂是上海高桥石化公司生产的聚乙烯蜡。

实施例三

先选取50重量份的乙烯-丙烯共聚物树脂、40重量份的乙烯醋酸乙烯树脂、11重量份的氰基丙烯酸酯橡胶、55重量份的阻燃剂、1.0重量份的抗氧剂、1.0重量份的交联剂、0.6重量份的防β射线降解剂和0.5重量份的润滑剂。

然后，将乙烯-丙烯共聚物树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、氰基丙烯酸酯橡胶和交联剂一起加入温度为170℃的密闭式混炼机中，混炼12分钟，得到混合树脂。

之后，将混合树脂加入到六个温度段的双螺杆挤出机中，进行轻度化学交联反应并制成预交联块状混合物。所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度分别为140摄氏度、160摄氏度、175摄氏度、180摄氏度、185摄氏度、175摄氏度。

之后，将以上预交联块状混合物和阻燃剂、抗氧剂、防β射线降解剂、润滑剂一起投入温度为175℃的密闭式混炼机中混炼10分钟，得到面团状半成品。

最后，将面团状半成品喂入六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成粒径为3~4mm的颗粒状，得到辐照交联阻燃聚烯烃粒子，即汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料。所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度分别为140摄氏度、160摄氏度、170摄氏度、175摄氏度、175摄氏度、170摄氏度。

本实施例中：

所述乙烯-丙烯共聚物树脂中的乙烯摩尔含量6%~14%，熔融指数1.0~3.0g/10min；

所述乙烯醋酸乙烯树脂中，醋酸乙烯的的重量含量为28%，熔融指数≤6g/10min；

所述氰基丙烯酸酯橡胶的玻璃化转变温度-40℃；

所述阻燃剂是上海方锐达化学品有限公司生产的阻燃剂，它是用三（2,3—二溴丙基）异三聚氰酸酯和三氧化二锑，并按照三（2,3—二溴丙基）异三聚氰酸酯：三氧化二锑=2：1的重量比例制成；

所述抗氧化剂为瑞士汽巴公司产品，它是四[3-（3’，5’—二叔丁基—4’—羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯或2,6—二（1-苯基）乙基—4—壬基苯酚；

所述交联剂为青岛信诺化工有限公司/上海慈太龙实业有限公司产品，它是用过氧化二异丙苯和三聚氰酸三烯丙酯，按照过氧化二异丙苯：三聚氰酸三烯丙酯=1：3的重量比例而制成；

所述防β射线降解剂为瑞士汽巴公司生产的HALS—2型防β射线降解剂，它是丁二酸与（4—羟基—2,2,6,6-四甲基—1—哌啶醇）的聚合物；

所述润滑剂是上海高桥石化公司生产的聚乙烯蜡。

Claims (9)

1.汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于由以下重量份数的原料制成：

乙烯-丙烯共聚物树脂 40~50重量份；

乙烯醋酸乙烯树脂40~50重量份；

氰基丙烯酸酯橡胶9~11重量份；

阻燃剂45~55重量份；

抗氧剂 0.4~1 重量份；

交联剂 0.6~1 重量份；

防β射线降解剂0.3~0.6重量份；

润滑剂0.2~0.5重量份；

其中的交联剂是用过氧化二异丙苯和三聚氰酸三烯丙酯，按照过氧化二异丙苯：三聚氰酸三烯丙酯=1：3的重量比例而制成。

2.如权利要求1所述的汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于所述乙烯-丙烯共聚物树脂中的乙烯摩尔含量6%~14%，熔融指数1.0~3.0g/10min。

3.如权利要求1所述的汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于所述乙烯醋酸乙烯树脂中，醋酸乙烯的重量含量为28%，熔融指数≤6g/10min。

4.如权利要求1所述的汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于所述氰基丙烯酸酯橡胶的玻璃化转变温度-30~-40℃。

5.如权利要求1所述的汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于所述阻燃剂是用三（2,3—二溴丙基）异三聚氰酸酯和三氧化二锑，并按照三（2,3—二溴丙基）异三聚氰酸酯：三氧化二锑=2：1的重量比例制成。

6.如权利要求1所述的汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于所述抗氧化剂是四[3-（3’，5’—二叔丁基—4’—羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯或2,6—二（1-苯基）乙基—4—壬基苯酚。

7.如权利要求1所述的汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于所述防β射线降解剂是丁二酸与（4—羟基—2,2,6,6-四甲基—1—哌啶醇）的聚合物。

8.如权利要求1所述的汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料，其特征在于所述润滑剂是聚乙烯蜡。

9.制备权利要求1所述汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料的方法，其特征在于依次包括以下步骤：

先将乙烯-丙烯共聚物树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、氰基丙烯酸酯橡胶和交联剂一起加入温度为160~170℃的密闭式混炼机中，混炼10~12分钟，得到混合树脂；

然后，将混合树脂加入到六个温度段的双螺杆挤出机中，进行轻度化学交联反应并制成预交联块状混合物；所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度分别为140摄氏度、160摄氏度、175摄氏度、180摄氏度、185摄氏度、175摄氏度；

之后，将以上预交联块状混合物和阻燃剂、抗氧剂、防β射线降解剂、润滑剂一起投入温度为165~175℃的密闭式混炼机中混炼8~10分钟，得到面团状半成品；

最后，将面团状半成品喂入六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成粒径为3~4mm的颗粒状，得到辐照交联阻燃聚烯烃粒子，即汽车薄壁电线用可辐照交联阻燃聚烯烃料；所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度分别为140摄氏度、160摄氏度、170摄氏度、175摄氏度、175摄氏度、170摄氏度。