CN103435903A - 低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体及其制备方法。具体说，是用来制造柔软移动低烟无卤阻燃电缆绝缘层或护套层的聚烯烃弹性粒子及其制备方法。所述低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体是用乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯共聚树脂、氢氧化铝、氢氧化镁、硬脂酸镁、抗氧剂、聚乙烯蜡、交联剂、硫化剂等原料，经混炼后，用六温度段双螺杆挤出机挤制而成。采用本发明制作电线电缆，加工工艺简单，具有低烟无卤阻燃、柔软、弹性好、耐磨性好等特点。

Description

低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种塑料粒子及其制备方法。具体说，是用来制造柔软移动低烟无卤阻燃电缆绝缘层或护套层的聚烯烃弹性粒子及其制备方法。

背景技术

在电线电缆制造行业都知道，柔软移动电缆因为其自身特有的柔软性、独特的机械性能和物理性能，被广泛应用于诸如电焊、电力、船用、矿用、风能、核电等移动式电气设备上。目前，用来生产柔软移动电缆绝缘层和护套层的原料大都是低烟无卤阻燃聚烯烃物料。这种物料具有以下优点：遇到火灾时，不易燃烧。即使燃烧，释放的烟雾少，无有害气体释放。但是，存在柔软度低、弹性差、耐磨性差等缺点。

发明内容

本发明要解决的一个问题是提供一种低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体。采用本发明制作电线电缆，加工工艺简单，具有低烟无卤阻燃、柔软、弹性好、耐磨性好等特点。

本发明要解决的另一个问题是提供一种制备低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体的方法。

为解决上述问题，采用了以下技术方案：

本发明的低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体特点是包括以下重量份数的原料：

乙烯-辛烯共聚物40~50 重量份；

三元乙丙橡胶20~40重量份；

乙烯醋酸乙烯共聚树脂20~30重量份；

氢氧化铝80~100 重量份；

氢氧化镁50~70 重量份； 

硬脂酸镁4~6 重量份；

抗氧剂0.5~1.0  重量份；

聚乙烯蜡5~8重量份； 

交联剂1~2重量份；

硫化剂1~1.5重量份。

其中：

所述乙烯-辛烯共聚物是美国Dupont—Dow公司生产的engage8100型乙烯-辛烯共聚物。

所述三元乙丙橡胶中，乙烯的含量为50~60重量%，5-亚乙基-2-降冰片烯的含量是9~12重量%。

所述乙烯醋酸乙烯共聚树脂中，醋酸乙烯的含量为26~28重量%，熔融指数≤6g/10min。

所述抗氧剂是2,2’-硫代双[3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸乙酯]。

所述交联剂是过氧化二异丙苯。

所述硫化剂是N，N’-亚乙基双马来酰亚胺。

制备所述低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体的方法的特点是依次包括以下步骤：

先将乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯共聚树脂、氢氧化铝、氢氧化镁、硬脂酸镁、抗氧剂和聚乙烯蜡一起投入温度为155~165℃的密闭式混炼机中，混炼10~12分钟，制成面团状物料；

然后，对面团状物料进行冷却；待面团状物料冷却至120℃以下后，加入交联剂、硫化剂，继续加温到120~130℃，并在此温度下在此混炼8~10分钟；

最后，将经过再次混炼的面团状物料放入六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体粒子即低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体；其中，所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度依次为140℃、160℃、170℃、180℃、175℃、170℃。

采用上述方案，具有以下优点：

由于本发明的原料中含有过氧化二异丙苯交联剂和N，N’—亚乙基双马来酰亚胺硫化剂，采用过氧化二异丙苯交联剂和N，N’—亚乙基双马来酰亚胺硫化剂协同，使本发明的交联密度较高、交联点均匀，赋予了材料料良好的弹性和耐磨性

又由于本发明采用先混炼均匀再进行体系交联的二步法加工工艺，保证了物料中各组份混合均匀及交联均匀，充分发挥了配方中各组份的作用，使份发明具有良好的综合机械、物理性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明：

实施例一

先选取40重量份的乙烯-辛烯共聚物、40重量份的三元乙丙橡胶、20重量份的乙烯醋酸乙烯共聚树脂、80重量份的氢氧化铝、70 重量份的氢氧化镁、4重量份的硬脂酸镁、0.5重量份的抗氧剂、5重量份的聚乙烯蜡、1重量份的交联剂、1重量份的硫化剂。

然后，将乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯共聚树脂、氢氧化铝、氢氧化镁、硬脂酸镁、抗氧剂和聚乙烯蜡一起投入温度为155℃的密闭式混炼机中，混炼10分钟，制成面团状物料。

之后，对面团状物料进行冷却。待面团状物料冷却120℃以下后，加入交联剂、硫化剂，继续加温到120℃，并在此温度下混炼8分钟。

最后，将经过再次混炼的面团状物料放入六温度段的双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体。其中，所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度依次为140℃、160℃、170℃、180℃、175℃、170℃。

本实施例中：

所述乙烯-辛烯共聚物是美国Dupont—Dow公司生产的engage8100型乙烯-辛烯共聚物；

所述三元乙丙橡胶中，乙烯的含量为50重量%，5-亚乙基-2-降冰片烯的含量是9重量%；

所述乙烯醋酸乙烯共聚树脂中，醋酸乙烯的含量为26重量%，熔融指数≤6g/10min；

所述抗氧剂是2,2’-硫代双[3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸乙酯]；

所述交联剂是过氧化二异丙苯；

所述硫化剂是N，N’-亚乙基双马来酰亚胺。

实施例二

先选取45重量份的乙烯-辛烯共聚物、30重量份的三元乙丙橡胶、25重量份的乙烯醋酸乙烯共聚树脂、90重量份的氢氧化铝、60 重量份的氢氧化镁、5重量份的硬脂酸镁、0.8重量份的抗氧剂、7重量份的聚乙烯蜡、1.5重量份的交联剂、1.2重量份的硫化剂。

然后，将乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯共聚树脂、氢氧化铝、氢氧化镁、硬脂酸镁、抗氧剂和聚乙烯蜡一起投入温度为160℃的密闭式混炼机中，混炼11分钟，制成面团状物料。

之后，对面团状物料进行冷却。待面团状物料冷却120℃以下后，加入交联剂、硫化剂，继续加温到125℃，并在此温度下混炼9分钟。

最后，将经过再次混炼的面团状物料放入六温度段的双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体。其中，所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度依次为140℃、160℃、170℃、180℃、175℃、170℃。

本实施例中：

所述乙烯-辛烯共聚物是美国Dupont—Dow公司生产的engage8100型乙烯-辛烯共聚物；

所述三元乙丙橡胶中，乙烯的含量为55重量%，5-亚乙基-2-降冰片烯的含量是10重量%；

所述乙烯醋酸乙烯共聚树脂中，醋酸乙烯的含量为27重量%，熔融指数≤6g/10min；

所述抗氧剂是2,2’-硫代双[3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸乙酯]；

所述交联剂是过氧化二异丙苯；

所述硫化剂是N，N’-亚乙基双马来酰亚胺。

实施例三

先选取50重量份的乙烯-辛烯共聚物、20重量份的三元乙丙橡胶、30重量份的乙烯醋酸乙烯共聚树脂、100重量份的氢氧化铝、50 重量份的氢氧化镁、6重量份的硬脂酸镁、1.0重量份的抗氧剂、8重量份的聚乙烯蜡、2重量份的交联剂、1.5重量份的硫化剂。

然后，将乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯共聚树脂、氢氧化铝、氢氧化镁、硬脂酸镁、抗氧剂和聚乙烯蜡一起投入温度为165℃的密闭式混炼机中，混炼12分钟，制成面团状物料。

之后，对面团状物料进行冷却。待面团状物料冷却120℃以下后，加入交联剂、硫化剂，继续加温到130℃，并在此温度下混炼10分钟。

最后，将经过再次混炼的面团状物料放入六温度段的双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体。其中，所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度依次为140℃、160℃、170℃、180℃、175℃、170℃。

本实施例中：

所述乙烯-辛烯共聚物是美国Dupont—Dow公司生产的engage8100型乙烯-辛烯共聚物；

所述三元乙丙橡胶中，乙烯的含量为60重量%，5-亚乙基-2-降冰片烯的含量是12重量%；

所述乙烯醋酸乙烯共聚树脂中，醋酸乙烯的含量为28重量%，熔融指数≤6g/10min；

所述抗氧剂是2,2’-硫代双[3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸乙酯]；

所述交联剂是过氧化二异丙苯；

所述硫化剂是N，N’-亚乙基双马来酰亚胺。

Claims (8)

1.低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体，其特征在于包括以下重量份数的原料：

乙烯-辛烯共聚物40~50 重量份；

三元乙丙橡胶20~40重量份；

乙烯醋酸乙烯共聚树脂20~30重量份；

氢氧化铝80~100 重量份；

氢氧化镁50~70 重量份； 

硬脂酸镁4~6 重量份；

抗氧剂0.5~1.0  重量份；

聚乙烯蜡5~8重量份； 

交联剂1~2重量份；

硫化剂1~1.5重量份。

2.如权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体，其特征在于所述乙烯-辛烯共聚物是美国Dupont—Dow公司生产的engage8100型乙烯-辛烯共聚物。

3.如权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体，其特征在于所述三元乙丙橡胶中，乙烯的含量为50~60重量%，5-亚乙基-2-降冰片烯的含量是9~12重量%。

4.如权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体，其特征在于所述乙烯醋酸乙烯共聚树脂中，醋酸乙烯的含量为26~28重量%，熔融指数≤6g/10min。

5.如权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体，其特征在于所述抗氧剂是2,2’-硫代双[3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸乙酯]。

6.如权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体，其特征在于所述交联剂是过氧化二异丙苯。

7.如权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体，其特征在于所述硫化剂是N，N’-亚乙基双马来酰亚胺。

8.制备权利要求1所述低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体的方法，其特征在于依次包括以下步骤：

先将乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯共聚树脂、氢氧化铝、氢氧化镁、硬脂酸镁、抗氧剂和聚乙烯蜡一起投入温度为155~165℃的密闭式混炼机中，混炼10~12分钟，制成面团状物料；

然后，对面团状物料进行冷却；待面团状物料冷却至120℃以下后，加入交联剂、硫化剂，继续加温到120~130℃，并在此温度下在此混炼8~10分钟；

最后，将经过再次混炼的面团状物料放入六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体粒子即低烟无卤阻燃聚烯烃热塑性弹性体；其中，所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度依次为140℃、160℃、170℃、180℃、175℃、170℃。