CN103910990B - 一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料及其制备方法，该电缆料用于柔软型电线电缆涂覆层，该电缆料含以下组分：聚苯醚树脂粉，苯乙烯系弹性体，增塑剂，聚烯烃弹性体，复配磷氮类阻燃剂，抗氧剂，润滑剂；将上述原料组分在高速混合机中搅拌均匀，再经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。本发明所设计的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料具有加工性能好、无卤阻燃、密度低、拉伸强度高、耐刮擦性好、柔软性好、耐低温性好，能在200℃-280℃加工温度下顺利挤出不发生分解，在98%湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物等优良性能。

Description

一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种电缆料及其制备方法，具体的说涉及一种用于柔软型电线电缆涂覆层用的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料及其制备方法。
背景技术
作为人类工业文明的重要发明之一，电线电缆已被广泛应用于各类电能和信号的传输。与其它材料相比，聚合物由于具有比重轻、易于成型、良好的综合力学性能以及电缆缘性能优良等特点，是各类电线电缆涂覆层的首选材料。
聚苯醚(Polyphenyleneether，简称PPE或PPO)是一种具有良好的力学性能、化学稳定性、介电性能、耐热性及阻燃性的高性能的热塑性工程塑料，但是PPO分子链刚性较大，缺口冲击非常敏感，其较高的熔体粘度，致使其不能注塑成型及PPO的耐油性差等缺点极大的限制了其应用。
通过在聚苯醚中加入弹性体改性，可以有效的改善聚苯醚的加工流动性，降低其硬度，同时加入阻燃剂，也将进一步改善聚苯醚的阻燃性。经过改性的聚苯醚，可以达到和聚氯乙烯电缆料相似的加工性能和柔软度，但是由于其为无卤阻燃产品，所以更加安全环保，是一种很好的适合电线电缆涂覆层用的材料。
公开号为CN101831134A的专利公开了一种电线电缆覆盖用热塑性无卤阻燃弹性体组合物及其制备方法。其中，阻燃剂采用蜜胺类包覆氮磷复配阻燃剂，同时采用官能化SEBS和POE马来酸酐接枝物作为相容剂，配方相对复杂，而且成本也不低；公开号为CN1711317A的专利公开了一种用于电线和电缆覆盖材料的树脂组合物，该专利采用PPO，间同立构聚苯乙烯，烯烃弹性体(乙烯-辛烯共聚物)，SEBS以及非卤阻燃剂制备而成。此体系阻燃性能优越，力学性能优良，但乙烯-辛烯共聚物与SEBS相容性不好，阻燃剂会因为乙烯-辛烯共聚物与SEBS相容性问题产生析出、粘于等问题；公开号为CN1970610A的专利采用PPO，PE，SEBS，红磷以及氮系阻燃剂(MCA)制备阻燃复合材料，但红磷也存在易吸潮导致电性能下降的问题，为了克服以上技术问题，一种用于柔软型电线电缆涂覆层用的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料及其制备方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提供一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料及其制备方法，采用高苯乙烯含量的苯乙烯系弹性体、高流动性聚烯烃弹性体及高效耐高温耐水耐湿复配磷氮类阻燃剂对聚苯醚进行改性，本发明工艺改善了聚苯醚原有的流动性差、硬度高且生产成本高等缺点，同时，制备出的电缆料具有加工性能好、无卤阻燃、密度低、拉伸强度高、耐刮擦性好、柔软性好、耐低温性好，能在200℃-280℃加工温度下顺利挤出不发生分解，在98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物等优良性能。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料用于柔软型电线电缆涂覆层，该电缆料以质量份数计包含以下组分：聚苯醚树脂粉：20-30份，苯乙烯系弹性体：10-25份，增塑剂：0-15份，聚烯烃弹性体：10-40份，复配磷氮类阻燃剂：15-30份，抗氧剂：0.1-0.5份，润滑剂：0.5-1.5份；
其中，苯乙烯系弹性体为丁二烯-苯乙烯共聚物SBS或氢化丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS，优选的选用美国科腾SEBS1650等牌号，苯乙烯含量为13％-58％以苯乙烯系弹性体的总重量计；聚烯烃弹性体采用乙烯、丁烯或由乙烯、辛烯与一种或多种具有3-12碳原子的α-烯烃进行无规共聚而获得的物质，α-烯烃为丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯等中的一种或多种并用，优选的聚烯烃弹性体选用美国陶氏Engage8402等牌号；复配磷氮类阻燃剂为多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸盐、三聚氰胺甲醛树脂、双磷酸季戊四醇酯蜜胺盐、季戊四醇、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、次磷酸盐中的一种或几种的任一比例混合，优选的复配磷氮类阻燃剂选用浙江旭森XS-MC-1和无锡源祥化工FR0540次膦酸铝阻燃剂按照1:1或1:2比例复配使用。
本发明所要解决的另一个技术问题是，如何保证柔软型电线电缆涂覆层用的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料的耐刮擦性、力学性能、外观和柔软手感。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料用于柔软型电线电缆涂覆层，该电缆料由组合物A和组合物B混合组成，组合物A和组合物B的重量比为3:1，
组合物A以质量份数计包含以下组分：聚苯醚树脂粉：20-30份，苯乙烯系弹性体：10-25份，增塑剂：0-15份，聚烯烃弹性体：10-40份，阻燃剂：15-30份，抗氧剂：0.1-0.5份，润滑剂：0.5-1.5份；
组合物B以质量份数计包含以下组分：高密度聚乙烯树脂：15-50份，无机阻燃剂：15-100份，阻燃增效剂：0.5-1份，耐刮擦剂：1-2份，抗氧剂：0.2-0.5份，惰性填料：0.5-1.5份；
其中，苯乙烯系弹性体为丁二烯-苯乙烯共聚物SBS或氢化丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS，优选的选用美国科腾SEBS1650等牌号，苯乙烯含量为13％-58％以苯乙烯系弹性体的总重量计；聚烯烃弹性体采用乙烯、丁烯或由乙烯、辛烯与一种或多种具有3-12碳原子的α-烯烃进行无规共聚而获得的物质，α-烯烃为丙烯、1-己烯、1-癸烯、1-十二烯等中的一种或多种并用，优选的聚烯烃弹性体选用美国陶氏Engage8402等牌号；阻燃剂为多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸盐、三聚氰胺甲醛树脂、双磷酸季戊四醇酯蜜胺盐、季戊四醇、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、次磷酸盐中的一种或几种的任一比例混合，优选的复配磷氮类阻燃剂选用浙江旭森XS-MC-1和无锡源祥化工FR0540次膦酸铝阻燃剂按照1:1或1:2比例复配使用；阻燃增效剂为4A分子筛、膨胀石墨或蒙脱土中的一种或几种的混合物；无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或两者的混合物；耐刮擦剂为聚苯醚与聚硅氧烷的共聚物或聚苯乙烯与聚硅氧烷的共聚物中的一种或两种的组合；惰性填料为复合稀土，复合稀土按重量百分比包含以下成分：La：30-33％，Y：13-15％，Sc：16-18％，Gd：9-11％，Sm：8-10％，Pr：18-20％，以上各组分之和为100％。
本发明在原料组分中添加13％-58％的高苯乙烯含量的苯乙烯系弹性体来代替使用官能化接枝物作用相容剂，简化了材料的配比和制备，降低了生产成本。
本发明热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料的制备方法，包括以下步骤：
将聚苯醚树脂粉、苯乙烯系弹性体、增塑剂、聚烯烃弹性体、复配磷氮类阻燃剂、抗氧剂和润滑剂(当本发明中电缆料的组分由组合物A和组合物B组成时，除组合物A中的组分外还需加入组合物B中的高密度聚乙烯树脂，无机阻燃剂，阻燃增效剂，耐刮擦剂，抗氧剂及惰性填料)先在高速混合机中搅拌均匀，再在180-220℃的温度区间下经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成用于柔软型电线电缆涂覆层的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料中，组合物A与组合物B中的抗氧剂均为四[β－(3,5－二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、5,7-二-(2,2-二甲基乙基)-3-(3,4-二甲基苯基)-2-3氢-苯并呋喃酮中的一种或者几种，优选的抗氧剂选用二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯和5,7-二-(2,2-二甲基乙基)-3-(3,4-二甲基苯基)-2-3氢-苯并呋喃酮按照1:1比例复配使用。
前述热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料中，润滑剂为硬脂酸盐、硅酮母粒、硅油、聚乙烯蜡、全精炼石蜡、EBS中的一种或者几种，优选的润滑剂选用德固赛E525硅酮。
前述热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料中，增塑剂的运动粘度在8cSt-100cSt之间，优选的增塑剂选用韩国双龙150SN粘度30cSt。
前述热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料中，聚苯醚树脂粉为淡黄色流动性粉粒状，聚苯醚树脂粉为25℃氯仿中测定的特性粘度为0.38dl/g-0.52dl/g的聚苯醚树脂，优选的聚苯醚树脂粉选用蓝星化工LXR040。
前述热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料中，聚烯烃弹性体的熔融指数在5-30g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
前述热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料的制备方法中，双螺杆挤出机的长径比为39-45，螺杆转速为400-490转/分钟。
本发明的有益效果是：
目前出现了很多专为无卤阻燃电线而开发的复合材料，以聚烯烃/无机阻燃剂、聚烯烃或弹性体/膨胀型阻燃剂、改性聚苯醚/磷氮系阻燃剂、聚氨酯/磷氮系阻燃剂等体系为主。本发明选用改性聚苯醚/磷氮系阻燃剂，改性聚苯醚/磷氮系阻燃剂与其它材料相比的优点为：
聚烯烃/无机阻燃剂体系在阻燃剂添加量很大的情况下才能达到较好的阻燃效果，极大的损害了材料的力学性能；聚烯烃或弹性体/膨胀型阻燃剂虽然在达到阻燃性能的条件下能够保持较好的力学性能，但材料容易吸水导致制品产生电性能下降、表面析出等不良，在潮湿环境下抗电压性能不能通过UL等相关安规测试；热塑性聚氨酯弹性体是一种具有橡胶的特性而无需交联可反复加工使用的热塑性材料，具有极好的耐磨性、低温柔韧性、耐油性以及高的拉伸强度。但是聚氨酯弹性体加工温度窗口窄，加工流动性对温度极其敏感，挤出成型过程控制困难；其次，用于电线电缆的聚合物复合材料往往需要添加增塑剂调整材料的软硬度，但聚氨酯弹性体与增塑剂的相容性差，添加增塑剂后容易出现增塑剂析出，导致制品表面发粘，聚氨酯弹性体的介电常数大于6，用作绝缘材料时特别是绝缘层厚度小的情况耐电压性能达不到安规标准要求；而本发明中采用的聚苯醚是通过高苯乙烯含量的苯乙烯系弹性体、高流动性聚烯烃弹性体及高效耐高温耐水耐湿复配磷氮类阻燃剂对聚苯醚进行改性，改善了聚苯醚原有的流动性差、硬度高且生产成本高等缺点，改性聚苯醚/磷氮系阻燃剂体系具有相对均衡的性能，制备出的电缆料具有强度高、加工性能好、无卤阻燃、密度低、拉伸强度高、耐老化性能好、耐低温性好、能在200℃-280℃加工温度下顺利挤出不发生分解，在98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物等优良性能。
本发明中加入苯乙烯系弹性体以及聚烯烃弹性体，用弹性体包覆复配磷氮类阻燃剂形成微囊结构，均匀分散于聚苯醚树脂中，改善了两相的亲和力，减少了界面的应力集中，从而改善了体系的综合性能(如机械性能和阻燃性能等)，同时，用弹性体包覆复配磷氮类阻燃剂形成微囊结构，使得复配磷氮类阻燃剂在阻燃方面达到最有效的结合，相比于以往阻燃剂的加入大大降低了体系的绝缘电阻和断裂伸长率，本发明中加入了弹性体，阻燃剂的拉伸强度变化不大，且生产的制品韧性高、耐低温性能好、耐环境应力开裂性能也得到提高。
本发明中使用的复配磷氮类阻燃剂，具有无毒、阻燃效率高等优点，可以通过升华及分解释放出的惰性气体以达到阻燃的目的，磷氮在一定情况下有协同阻燃的效果，采用复配的阻燃剂，使阻燃基材阻燃效果更好的发挥，且极限氧指数也能得到提高，同时，添加的复配磷氮类阻燃剂具有耐高温耐水抗迁移的性能改善了一般阻燃剂不耐水易析出并且耐温低的缺点，能在200℃-280℃加工温度下顺利挤出不发生分解，在98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物。
本发明一种方案中采用组合物A和组合物B作为组分，组合物B中含有聚苯醚与聚硅氧烷的共聚物或聚苯乙烯与聚硅氧烷的共聚物中的一种或两种的组合而成的耐刮擦剂，耐刮擦剂的加入在得到更好的耐刮擦性能的基础上，既降低了成本，又降低了表面析出喷霜的风险，组合物B中的惰性填料提高了电缆料中组分的分散性和相容性，使产品混合均匀提高电缆料的阻燃性；本发明中的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料不仅具有优异的耐刮擦性，力学性能、阻燃性能、外观和柔软手感、耐低温性好，能在200℃-280℃加工温度下顺利挤出不发生分解，在98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物等优良性能，而且在此基础上还能降低组合物在挤出加工过程中的粘度，降低能耗，更加低碳环保。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供给一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料可用于柔软型电线电缆涂覆层，
㈠该电缆料以质量份数计选用以下组分，如下表1所示：
表1实施例1电缆料组分
㈡该电缆料的制备方法：
将上表1中的组分全部投入高速混合机先在高速混合机中搅拌均匀，再在200℃的温度区间下经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成用于柔软型电线电缆涂覆层的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。
在本实施例中，增塑剂的运动粘度在50cSt之间。
在本实施例中，聚苯醚树脂粉为淡黄色流动性粉粒状，聚苯醚树脂粉为25℃氯仿中测定的特性粘度为0.41dl/g聚苯醚树脂。
在本实施例中，聚烯烃弹性体的熔融指数为15g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
在本实施例中，双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速为440转/分钟。
㈢材料特性：
按上述配方和制备方法制备出的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料具有的性能为：邵氏硬度80A，拉伸强度13MPa，断裂伸长率250％，比重1.06g/cm3，98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物,制成的柔软型电线电缆成品通过VW-1燃烧试验。
实施例2
本实施例提供给一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料可用于柔软型电线电缆涂覆层，
㈠该电缆料以质量份数计选用以下组分，如下表2所示：
表2实施例2电缆料组分
㈡该电缆料的制备方法：
将上表2中的组分全部投入高速混合机先在高速混合机中搅拌均匀，再在180℃的温度区间下经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成用于柔软型电线电缆涂覆层的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。
在本实施例中，增塑剂的运动粘度在20cSt之间。
在本实施例中，聚苯醚树脂粉为淡黄色流动性粉粒状，聚苯醚树脂粉为25℃氯仿中测定的特性粘度为0.38dl/g聚苯醚树脂。
在本实施例中，聚烯烃弹性体的熔融指数为26g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
在本实施例中，双螺杆挤出机的长径比为39，螺杆转速为400转/分钟。
㈢材料特性：
按上述配方和工艺制备的柔软型电线电缆涂覆层用热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料具有的性能为：邵氏硬度92A，拉伸强度17MPa，断裂伸长率270％，比重1.03g/cm3，98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物,制成的柔软型电线电缆成品通过VW-1燃烧试验。
实施例3
本实施例提供给一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料可用于柔软型电线电缆涂覆层，
㈠该电缆料以质量份数计选用以下组分，如下表3所示：
表3实施例3电缆料组分
㈡该电缆料的制备方法：
将上表3中的组分全部投入高速混合机先在高速混合机中搅拌均匀，再在210℃的温度区间下经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成用于柔软型电线电缆涂覆层的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。
在本实施例中，增塑剂的运动粘度在65cSt之间。
在本实施例中，聚苯醚树脂粉为淡黄色流动性粉粒状，聚苯醚树脂粉为25℃氯仿中测定的特性粘度为0.50dl/g聚苯醚树脂。
在本实施例中，聚烯烃弹性体的熔融指数为15g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
在本实施例中，双螺杆挤出机的长径比为42，螺杆转速为460转/分钟。
㈢材料特性：
按上述配方和工艺制备的柔软型电线电缆涂覆层用热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料具有的性能为：邵氏硬度83A，拉伸强度18.8MPa，断裂伸长率236％，比重1.07g/cm3，98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物,制成的柔软型电线电缆成品通过VW-1燃烧试验。
实施例4
本实施例提供给一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料可用于柔软型电线电缆涂覆层，
㈠该电缆料以质量份数计选用以下组分，如下表4所示：
表4实施例4电缆料组分
㈡该电缆料的制备方法：
将上表中的组分全部投入高速混合机先在高速混合机中搅拌均匀，再在220℃的温度区间下经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成用于柔软型电线电缆涂覆层的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。
在本实施例中，增塑剂的运动粘度在10cSt之间。
在本实施例中，聚苯醚树脂粉为淡黄色流动性粉粒状，聚苯醚树脂粉为25℃氯仿中测定的特性粘度为0.46dl/g聚苯醚树脂。
在本实施例中，聚烯烃弹性体的熔融指数为30g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
在本实施例中，双螺杆挤出机的长径比为45，螺杆转速为490转/分钟。
㈢材料特性：
按上述配方和工艺制备的柔软型电线电缆涂覆层用热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料具有的性能为：邵氏硬度73A，拉伸强度10.1MPa，断裂伸长率221％，比重1.05g/cm3，98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物,制成的柔软型电线电缆成品通过VW-1燃烧试验。
实施例5
本实施例提供给一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料可用于柔软型电线电缆涂覆层，
㈠该电缆料以质量份数计由组合物A和组合物B组成，如下表5所示：
表5实施例5电缆料组分
㈡该电缆料的制备方法：
将上表5中的组分全部投入高速混合机先在高速混合机中搅拌均匀，再在200℃的温度区间下经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成用于柔软型电线电缆涂覆层的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。
在本实施例中，惰性填料为复合稀土，复合稀土按重量百分比包含以下成分：La：30％，Y：15％，Sc：17％，Gd：10％，Sm：8％，Pr：20％，以上各组分之和为100％。
在本实施例中，增塑剂的运动粘度在50cSt之间。
在本实施例中，聚苯醚树脂粉为淡黄色流动性粉粒状，聚苯醚树脂粉为25℃氯仿中测定的特性粘度为0.41dl/g聚苯醚树脂。
在本实施例中，聚烯烃弹性体的熔融指数为15g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
在本实施例中，双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速为440转/分钟。
㈢材料特性：
按上述配方和制备方法制备出的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料具有的性能为：邵氏硬度86A，拉伸强度15MPa，断裂伸长率260％，比重1.04g/cm3，98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物,制成的柔软型电线电缆成品通过VW-1燃烧试验。
实施例6
本实施例提供给一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料可用于柔软型电线电缆涂覆层，
㈠该电缆料以质量份数计选用以下组分，如下表6所示：
表6实施例6电缆料组分
㈡该电缆料的制备方法：
将上表6中的组分全部投入高速混合机先在高速混合机中搅拌均匀，再在180℃的温度区间下经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成用于柔软型电线电缆涂覆层的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。
在本实施例中，惰性填料为复合稀土，复合稀土按重量百分比包含以下成分：La：33％，Y：14％，Sc：18％，Gd：9％，Sm：8％，Pr：18％，以上各组分之和为100％。
在本实施例中，无机阻燃剂按照氢氧化铝：氢氧化镁＝2:1混合而成。
在本实施例中，增塑剂的运动粘度在20cSt之间。
在本实施例中，聚苯醚树脂粉为淡黄色流动性粉粒状，聚苯醚树脂粉为25℃氯仿中测定的特性粘度为0.38dl/g聚苯醚树脂。
在本实施例中，聚烯烃弹性体的熔融指数为26g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
在本实施例中，双螺杆挤出机的长径比为39，螺杆转速为400转/分钟。
㈢材料特性：
按上述配方和工艺制备的柔软型电线电缆涂覆层用热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料具有的性能为：邵氏硬度93A，拉伸强度19MPa，断裂伸长率275％，比重1.08g/cm3，98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物,制成的柔软型电线电缆成品通过VW-1燃烧试验。
实施例7
本实施例提供给一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料可用于柔软型电线电缆涂覆层，
㈠该电缆料以质量份数计选用以下组分，如下表7所示：
表7实施例7电缆料组分
㈡该电缆料的制备方法：
将上表7中的组分全部投入高速混合机先在高速混合机中搅拌均匀，再在210℃的温度区间下经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成用于柔软型电线电缆涂覆层的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。
在本实施例中，惰性填料为复合稀土，复合稀土按重量百分比包含以下成分：La：32％，Y：13％，Sc：16％，Gd：11％，Sm：9％，Pr：19％，以上各组分之和为100％。
在本实施例中，增塑剂的运动粘度在65cSt之间。
在本实施例中，聚苯醚树脂粉为淡黄色流动性粉粒状，聚苯醚树脂粉为25℃氯仿中测定的特性粘度为0.50dl/g聚苯醚树脂。
在本实施例中，聚烯烃弹性体的熔融指数为15g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
在本实施例中，双螺杆挤出机的长径比为42，螺杆转速为460转/分钟。
㈢材料特性：
按上述配方和工艺制备的柔软型电线电缆涂覆层用热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料具有的性能为：邵氏硬度80A，拉伸强度16MPa，断裂伸长率245％，比重1.07g/cm3，98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物,制成的柔软型电线电缆成品通过VW-1燃烧试验。
实施例8
本实施例提供给一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料可用于柔软型电线电缆涂覆层，
㈠该电缆料以质量份数计选用以下组分，如下表8所示：
表8实施例8电缆料组分
㈡该电缆料的制备方法：
将上表8中的组分全部投入高速混合机先在高速混合机中搅拌均匀，再在220℃的温度区间下经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成用于柔软型电线电缆涂覆层的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。
在本实施例中，惰性填料为复合稀土，复合稀土按重量百分比包含以下成分：La：31％，Y：14％，Sc：18％，Gd：9％，Sm：10％，Pr：18％，以上各组分之和为100％。
在本实施例中，增塑剂的运动粘度在10cSt之间。
在本实施例中，聚苯醚树脂粉为淡黄色流动性粉粒状，聚苯醚树脂粉为25℃氯仿中测定的特性粘度为0.46dl/g聚苯醚树脂。
在本实施例中，聚烯烃弹性体的熔融指数为30g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
在本实施例中，双螺杆挤出机的长径比为45，螺杆转速为490转/分钟。
㈢材料特性：
按上述配方和工艺制备的柔软型电线电缆涂覆层用热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料具有的性能为：邵氏硬度89A，拉伸强度14MPa，断裂伸长率255％，比重1.09g/cm3，98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物,制成的柔软型电线电缆成品通过VW-1燃烧试验。
使用本发明制备出的电缆料用于柔软型电线电缆涂覆层，能保证电线电缆的柔软性，方便工作，且制备出的电缆料具有加工性能好、无卤阻燃、密度低、拉伸强度高、耐刮擦性好、柔软性好、耐低温性好，能在200℃-280℃加工温度下顺利挤出不发生分解，在98％湿度+85℃高温高湿环境下7天样片表面无裂纹、表面无析出物等优良性能，加强了电线电缆在工作中的抗环境压力，延长其使用寿命，减少开支。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，该电缆料用于柔软型电线电缆涂覆层，其特征在于：该电缆料由组合物A和组合物B混合组成，所述组合物A和组合物B的重量比为3:1，
所述组合物A以质量份数计包含以下组分：聚苯醚树脂粉：20-30份，苯乙烯系弹性体：10-25份，增塑剂：0-15份，聚烯烃弹性体：10-40份，阻燃剂：15-30份，抗氧剂：0.1-0.5份，润滑剂：0.5-1.5份；
所述组合物B以质量份数计包含以下组分：高密度聚乙烯树脂：15-50份，无机阻燃剂：15-100份，阻燃增效剂：0.5-1份，耐刮擦剂：1-2份，抗氧剂：0.2-0.5份，惰性填料：0.5-1.5份；
其中，所述苯乙烯系弹性体为丁二烯-苯乙烯共聚物SBS或氢化丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS，所述苯乙烯含量为13％-58％以苯乙烯系弹性体的总重量计；所述聚烯烃弹性体为采用乙烯、丁烯或由乙烯、辛烯与一种或多种具有3-12碳原子的α-烯烃进行无规共聚而获得的物质，所述α-烯烃为丙烯、1-己烯、1-癸烯、1-十二烯中的一种或多种并用；所述阻燃剂为多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸盐、三聚氰胺甲醛树脂、双磷酸季戊四醇酯蜜胺盐、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、次磷酸盐中的一种或几种的任一比例混合；所述无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或两者的混合物；所述阻燃增效剂为分子筛、膨胀石墨或蒙脱土中的一种或几种的混合物；所述耐刮擦剂为聚苯醚与聚硅氧烷的共聚物或聚苯乙烯与聚硅氧烷的共聚物中的一种或两种的组合；所述惰性填料为复合稀土，所述复合稀土按重量百分比包含以下成分：La：30-33％，Y：13-15％，Sc：16-18％，Gd：9-11％，Sm：8-10％，Pr：18-20％，以上各组分之和为100％。
2.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，其特征在于：所述组合物A与组合物B中的抗氧剂均为四[β－(3,5－二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、5,7-二-(2,2-二甲基乙基)-3-(3,4-二甲基苯基)-2-3氢-苯并呋喃酮中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸盐、硅酮母粒、硅油、聚乙烯蜡、全精炼石蜡、EBS中的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料，其特征在于：所述聚烯烃弹性体的熔融指数在5-30g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
5.如权利要求1所述的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将组合物A中的聚苯醚树脂粉、苯乙烯系弹性体、增塑剂、聚烯烃弹性体、阻燃剂、抗氧剂及润滑剂和组合物B中的高密度聚乙烯树脂，无机阻燃剂，阻燃增效剂，耐刮擦剂，抗氧剂，惰性填料先在高速混合机中搅拌均匀，再在180-220℃的温度区间下经双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，水分烘干然后包装，即成用于柔软型电线电缆涂覆层的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料成品。
6.如权利要求5所述的热塑性无卤阻燃聚苯醚弹性体电缆料的制备方法，其特征在于：双螺杆挤出机的长径比为39-45，螺杆转速为400-490转/分钟。
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Assignee: Zhenjiang Falcon Security Technology Co.,Ltd.

Assignor: JIANGSU LINRY NEW MSTAR TECHNOLOGY Ltd.

Contract record no.: X2024980006478

Denomination of invention: A thermoplastic halogen-free flame retardant polyphenylene ether elastomer cable material and its preparation method

Granted publication date: 20160504

License type: Common License

Record date: 20240531