CN104059356A - 环保型阻燃尼龙软管及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型阻燃尼龙软管及其生产方法，环保型阻燃尼龙软管的原料主要由尼龙、氢氧化铝、异戊四醇、补强剂、增韧剂、偶联剂、抗氧剂、磷系阻燃剂、钼化物、硼酸盐和颜料组成，其生产工艺主要由阻燃剂预处理、混合、造粒、挤出成型等工艺组成，材料中含有多种高效环保阻燃剂，杜绝使用传统有毒有害阻燃剂及重金属元素。该产品具有低烟、低毒、阻燃性能好、绝缘、柔韧性好、机械强度高、耐酸碱、抗低温扭曲等特点，适用于火车客车、地铁、工业自动化、船舶、机床、机械设备、汽车、电力等具有防火要求的领域广泛使用。

Description

环保型阻燃尼龙软管及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种尼龙软管，特别是一种低烟低毒的符合环保要求的阻燃尼龙软管。

背景技术

传统的电线护线套为金属软管，近年来，随着国民经济的快速发展，特别在引进国外动车、地铁、高铁项目时，电线护线套全部采用尼龙软管，主要是因为① 质量轻，比重小于金属软管的50%。② 阻燃③ 安装便捷、施工进度快,能够实现模块化管理。④ 阻燃尼龙软管采用柔性连接，密封性能好。⑤尼龙材料,综合性能优越。正是由于阻燃尼龙软管上述优点，使得阻燃尼龙软管已在各种火车客车、地铁、船舶、工业自动化、机床、机械设备、汽车、电力等具有防火要求的领域广泛使用。现有的阻燃尼龙软管中所添加的卤素阻燃剂，其阻燃效果及与尼龙的相容性优异，产品性能保持性良好，故该软管的阻燃材料主要是以卤素阻燃剂为主。但卤素阻燃剂材料在燃烧时发烟量大，释放具有阻燃作用的卤化氢气体有毒及极强的腐蚀性，随着社会环保意识的增强，绿色环保、节能减排等一系列环保措施的相继提出，无毒环保阻燃剂在尼龙软管中的使用成为必然。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有的以卤素阻燃剂为主要原料的阻燃尼龙软管存在浓烟和有毒的不足，提供一种以低烟无毒阻燃剂为主要原料的环保型阻燃尼龙软管。

本发明的另一个目的是为环保型阻燃尼龙软管提供一种具体的制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种环保型阻燃尼龙软管，由以下重量份数的原料组成：尼龙100份、氢氧化铝10-20份、异戊四醇10-20份、增韧剂5-15份、补强剂20-30份、偶联剂1.5-3份、抗氧剂2-6份、磷系阻燃剂20-40份、钼化物5-15份、硼酸盐10-25份、颜料适量。

所述磷系阻燃剂选用三聚磷酸铝或甲基磷酸二甲脂、磷酸二氢钾、多聚磷酸铵、磷酸盐中的一种或几种混合；

所述钼化物选用氧化钼、钼酸锌、钼酸钙、沸石基复合抑烟剂中的一种或几种混合；

所述硼酸盐选用硼酸锰或硼酸钙、硼酸锌中的一种或几种混合。

所述补强剂选用炭黑、陶土、玻纤维、云母等补强剂中的一种或几种混合。

所述偶联剂选用硅烷KH550、KH560、钛酸酯偶联剂TC-F、TC-2或复合偶联剂中的一种；所述增韧剂选用POE、EPDM、EBS、马来酸酐或丙烯酸酯中的一种；所述抗氧剂选用1010、1098、亚磷酸酯中的一种。

本发明环保型阻燃尼龙软管，主要是在上述阻燃尼龙软管的基础上，将在燃烧时发烟量大，释放出有毒气体的卤化氢并且有极强的腐蚀性的卤素阻燃剂，替换成低烟或抑烟的无毒环保阻燃剂，环保阻燃剂的种类有：醇系、铝镁系、磷系、硼系及钼化物等，由于每种环保型阻燃剂与尼龙的相容性、填充量、阻燃性能、对产品性能的影响、消烟、价格等方面都不尽相同，并不是任意配制都能成功的，经过多年研究探索及的生产实践，最终确定了本发明的组成。

本发明的环保型阻燃尼龙软管的制备方法，主要包括以下步骤：

1）阻燃剂预处理：将磷系阻燃剂、钼化物、硼酸盐与偶联剂放入高速搅拌机中搅拌预处理，静置3小时以上；

2）混合：将尼龙与增韧剂投入高速搅拌机中搅拌3分钟，依次加入抗氧剂、颜料、补强剂、氢氧化铝、异戊四醇，最后加入静置后的阻燃剂，充分搅拌15分钟后静置待用；

3）造粒：将静置后的混合料投入造粒机中进行造粒；

4）挤出成型：将造粒后的阻燃尼龙粒子，经挤出机塑化，通过模具和成型机定型所得产品即为环保型阻燃尼龙软管。

上述造粒及挤出温度为240-260℃，成型气压0.2-0.6MPa.

用本发明提供的原料及其方法，即可生产出具有低烟、低毒、无腐蚀、阻燃性能好、耐冲击、绝缘、耐压性能良好的环保型阻燃尼龙软管。该环保型阻燃尼龙软管经权威部门检测，其阻燃性能满足DIN5510-2-2009要求，燃烧性达S4级，烟扩散达SR2级，滴落性达ST2级，毒性FED≤1，耐压320N,抗-40℃冲击，绝缘电阻≥100MΩ，同时不含Pb、Cd 、Hg等重金属及卤化氢气体。是一种合格的环保型阻燃尼龙软管，适用于火车客车、地铁、工业自动化、机床、机械设备、汽车、电力等具有防火要求的领域广泛使用。

具体实施方式

对本发明的原料配方以重量份作进一步描述而举例如下：

例1：尼龙100份、氢氧化铝10份、异戊四醇10份、增韧剂5份、补强剂20份、偶联剂1.5份、抗氧剂2份、三聚磷酸铝20份、氧化钼5份、硼酸锰10份、颜料适量。

例2：尼龙100份、氢氧化铝20份、异戊四醇20份、增韧剂15份、补强剂30份、偶联剂3份、抗氧剂6份、甲基磷酸二甲脂40份、钼酸锌15份、硼酸锰25份、颜料适量。

例3：尼龙100份、氢氧化铝15份、异戊四醇15份、增韧剂8份、补强剂24份、偶联剂2份、抗氧剂3份、磷酸二氢钾35份、钼酸钙6份、硼酸钙12份、颜料适量。

例4：尼龙100份、氢氧化铝15份、异戊四醇10份、增韧剂12份、补强剂25份、偶联剂2.5份、抗氧剂3.5份、多聚磷酸铵30份、沸石基复合抑烟剂10份、硼酸锌18份、颜料适量。

例5：尼龙100份、氢氧化铝20份、异戊四醇15份、增韧剂12份、补强剂25份、偶联剂3份、抗氧剂4份、磷酸铵35份、氧化钼12份、硼酸锰15份、颜料适量。

例6：尼龙100份、氢氧化铝18份、异戊四醇15份、增韧剂10份、补强剂30份、偶联剂2.5份、抗氧剂4.5份、磷酸盐32份、氧化钼14份、硼酸钙20份、颜料适量。

上述实施例中，

尼龙可以是PA6/PA66及性能优于两者的其他尼龙材料；

补强剂选用炭黑、陶土、玻纤维、云母等补强剂中的一种或几种混合。偶联剂选用硅烷KH550、KH560、钛酸酯偶联剂TC-F、TC-2或复合偶联剂等；增韧剂选用POE、EPDM、EBS、马来酸酐或丙烯酸酯；抗氧剂选用1010、1098、亚磷酸酯等。

为了提高低温弯曲、耐冲击机械性能，阻燃剂的预处理以及原料搅拌均匀十分重要，生产时将磷系阻燃剂、钼化物、硼酸盐与偶联剂放入高速搅拌机中搅拌预处理，静置3小时以上；为了原料均匀混合，应将尼龙与增韧剂投入高速搅拌机中搅拌3分钟，依次加入抗氧剂、颜料、补强剂、氢氧化铝、异戊四醇，最后加入静置后的阻燃剂，充分搅拌15分钟后静置供造粒用，造粒后的阻燃尼龙粒子，经挤出机塑化，通过模具和成型机定型所得产品即为环保型阻燃尼龙软管。

Claims (8)

1.一种环保型阻燃尼龙软管，其特征在于由以下重量份数的原料组成：尼龙100、氢氧化铝10-20、异戊四醇10-20、增韧剂5-15、补强剂20-30、偶联剂1.5-3、抗氧剂2-6、磷系阻燃剂20-40、钼化物5-15、硼酸盐10-25、颜料适量。

2.根据权利要求1所述的环保型阻燃尼龙软管，其特征在于所述磷系阻燃剂选用三聚磷酸铝、甲基磷酸二甲脂、磷酸二氢钾、多聚磷酸铵中的一种或几种混合。

3.根据权利要求1所述的环保型阻燃尼龙软管，其特征在于所述钼化物选用氧化钼、钼酸锌、钼酸钙、沸石基复合抑烟剂中的一种或几种混合。

4.根据权利要求1所述的环保型阻燃尼龙软管，其特征在于所述硼酸盐选用硼酸锰、硼酸钙或硼酸锌中的一种或几种混合。

5.根据权利要求1所述的环保型阻燃尼龙软管，其特征在于所述补强剂选用炭黑、陶土、玻纤维、云母中的任一种。

6.根据权利要求1所述的环保型阻燃尼龙软管，其特征在于所述偶联剂选用硅烷KH550、KH560、钛酸酯偶联剂TC-F、TC-2或复合偶联剂中的任一种；所述增韧剂选用POE、EPDM、EBS、马来酸酐或丙烯酸酯中的任一种；所述抗氧剂选用1010、1098、亚磷酸酯中的任一种。

7.一种环保型阻燃尼龙软管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）阻燃剂预处理：按照配方比例，将磷系阻燃剂、钼化物、硼酸盐与偶联剂放入高速搅拌机中搅拌预处理，静置3小时以上；

2）混合：按照配方比例，将尼龙与增韧剂投入高速搅拌机中搅拌3分钟，依次加入抗氧剂、颜料、补强剂、氢氧化铝、异戊四醇，最后加入静置后的阻燃剂，充分搅拌15分钟后静置待用；

3）造粒：将静置后的混合料投入造粒机中进行造粒；

4）挤出成型：将造粒后的阻燃尼龙粒子，经挤出机塑化，通过模具和成型机定型所得产品即为环保型阻燃尼龙软管。

8.根据权利要求7所述环保型阻燃尼龙软管的制备方法，其特征在于所述造粒及挤出温度为240-260℃，成型气压0.2-0.6MPa。