CN104231516A - 一种sebs/pp组份型电线电缆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其特征在于：所述电线电缆料包含以下重量份的原料：SEBS30~80份，PP20~70份，无卤阻燃剂10~85份，偶联剂0.1~5份，增塑剂5~70份，稳定剂0.5~3.5份，抗氧剂0.5~2.5份，防老剂0.5~2.5份，相容剂3.0~10份，润滑剂0.5~3.5份。本发明还提供一种SEBS/PP组份型电线电缆料的制备方法。本发明无卤电线电缆料制得的电线电缆物理机械性能优异，阻燃性能优异，达到了国际先进水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种低烟无卤电线电缆料及其制备方法，具体涉及一种SEBS/PP组份型电线电缆料及其制备方法。
背景技术
随着人们环保意识的提高和社会主义建设的快速发展，工业化生产对低烟无卤电线电缆的需求量越来越大，主要是由于低烟无卤电线电缆在燃烧的时候，不释放腐蚀性气体，并且烟少，可视度高，在火灾状况下对救援工作有很大帮助，在一定程度上减少了人员的伤亡和财产的损失。
目前市场上所使用的低烟无卤电线电缆料，均填充了大量无机阻燃剂以满足通过阻燃VW-1的要求，但是，大量的填充导致物理机械性能下降。因此，平衡好低烟无卤电线电缆各项性能指标是迫切需要解决的难题。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的一个目的是制备一种满足UL标准，同时机械性能良好的低烟无卤电线电缆料。本发明的另一个目的是提供该种电线电缆料的制备方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是：
一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其包含以下重量份的原料：
SEBS 30 ~ 80份
PP 20 ~ 70份
无卤阻燃剂 10 ~ 85份
偶联剂 0.1 ~ 5份
增塑剂 5 ~ 70份
稳定剂 0.5 ~ 3.5份
抗氧剂 0.5 ~ 2.5份
防老剂 0.5 ~ 2.5份
相容剂 3.0 ~ 10份
润滑剂 0.5 ~ 3.5份。
其中，SEBS是苯乙烯弹性体，PP是聚丙烯。
优选地，SEBS为PS-PE-PB-PS（聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯）多元共聚物，即是以苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间嵌段的线性三嵌共聚物。优先选用拉伸强度和伸长率较大、硬度较小的SEBS。
所述PP优先选择熔融指数为7~13 g/10min的均聚聚丙烯。
所述无卤阻燃剂优先选择氢氧化铝，氢氧化镁，磷氮复合阻燃剂中的一种或多种。
优选地，偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种，优先选用硅烷偶联剂，特别是甲基三乙氧基硅烷。
优选地，所述增塑剂为石蜡油或橡胶油，优先选择40℃条件下运动粘度为90～110mm2/s，100℃条件下运动粘度为9～12mm2/s，烷烃碳原子含量Cp大于或等于60%，芳环碳原子含量CA小于或等于10%的石蜡油。
优选地，所述稳定剂为硬脂酸盐类，优先选用硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或两种。
所述抗氧剂优先选择四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）。
所述防老剂优先选择4,4-双（α＇α-二甲基苄基）二苯胺和2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体中的一种或两种。防老剂可从市面购买，例如防老剂XH-3。
优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝物相容剂，优先选择接枝率为0.7~1.0%的马来酸酐接枝物相容剂。
所述润滑剂优先选择聚乙烯蜡、石蜡中的一种或两种。
本发明还提供了一种SEBS/PP组份型电线电缆料的制备方法，其制备步骤为：
第一步：将原料按照各自的重量份数配好后，加入密炼机中进行混炼；
第二步：将混炼好的物料熔融塑化、压实挤出；
第三步：将挤出的物料冷却，切粒。
优选地，第一步中，混炼时设定设备温度140~170℃，混炼至物料实际温度达到180~200℃。
优选地，第二步中，将混炼好的物料放置双阶挤出机喂料桶中，调节主机转速和喂料速度；使物料首先经过双螺杆初步熔融塑化，然后进入单螺杆继续塑化压实挤出。螺杆温度165~205℃，熔体压力1.0~13Mpa。
优选地，第三步中，挤出的物料经水槽冷却，冷却后进入切粒机切粒，制得本发明电线电缆料。
本发明还提供了一种由本发明SEBS/PP组份型电线电缆料制得的电线电缆，其可使用本领域常规的电线电缆的制备方法制得。
本发明的有益效果是：
本发明采用苯乙烯共聚物SEBS和聚丙烯PP为基体，添加无卤阻燃剂、增塑剂以及相容剂等助剂提高相容性，制备得到一种满足UL标准的电线电缆料，同时解决了大量填充无机填料所带来的物理机械性能下降的问题。本发明的电线电缆料可用于生产电源线护套、耳机线、数据电缆、电力电缆、民用电缆和船用电缆等。由本发明SEBS/PP组份型电线电缆料制得的电线电缆物理机械性能优异，阻燃性能通过VW-1，达到了国际先进的水平。
本发明SEBS/PP组份型电线电缆料的制备方法简单易行，易于工业化生产。本发明主要采用SEBS苯乙烯弹性体与聚烯烃PP进行共混改型，并添加无卤阻燃剂、相容剂、橡胶油等，通过密炼完全混合均匀，然后采用双阶挤出机进行两次熔融塑化造粒制得。
采用本发明SEBS/PP组份型电线电缆料的电线电缆的主要性能如下：（热老化条件：136℃×168小时；绝缘电阻和耐压测试：常温浸水1小时；老化VW-1）
拉伸强度 11~12.5MPa
伸长率 300~450%
拉伸强度变化率 ±20%
伸长率变化率 ±20%
绝缘电阻 300~500MΩ·km
耐压测试 不击穿。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的具体描述，但不局限于此。以下实施例中，所用原料均为市售工业品。
实施例1~4
按照表1中各组份所示重量份配制本发明电线电缆料：
表1
| 组份 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| SEBS | 50 | 80 | 70 | 40 |
| PP | 50 | 20 | 30 | 60 |
| 氢氧化铝 | 30 | / | 10 | 15 |
| 氢氧化镁 | 20 | / | 5 | / |
| 磷氮复合阻燃剂 | 10 | 80 | 65 | 70 |
| 硼酸锌 | 5 | 1 | / | / |
| 橡胶油 | 20 | / | 35 | / |
| 石蜡油 | 10 | 40 | / | 25 |
| 甲基硅烷 | 2 | 0.1 | 1.0 | 0.8 |
| 抗氧剂1010 | 1 | 0.5 | 1.5 | 1.2 |
| XH-3 | 1.3 | 2.0 | 0.8 | 1.5 |
| PE蜡 | 0.5 | / | 1.0 | / |
| 石蜡 | 0.8 | 1.2 | 1.5 | 2.0 |
| 马来酸酐接枝相容剂 | 5 | 6 | 5.5 | 7 |
| 硬脂酸钙 | 0.1 | / | 1.5 | 2.0 |
| 硬脂酸锌 | 0.2 | / | / | 1.0 |
其中，马来酸酐接枝相容剂是接枝率为0.7~1.0%的马来酸酐接枝物相容剂。
制备方法：
将各组份按照各自的重量份数配好后，全部加入密炼机中进行混炼。设定设备温度150℃，混炼至物料实际温度达到190℃时停止混炼。将混炼好的物料放置双阶挤出机喂料桶中，调节主机转速和喂料速度。使物料首先经过双螺杆初步熔融塑化，然后进入单螺杆继续塑化压实挤出。螺杆温度165~205℃，熔体压力7.8Mpa。挤出的物料经过水槽冷却后进入切粒机切粒制得。
将本发明实施例1~3电线电缆料得到的电线电缆进行性能测试。测试方法按照UL1581-2001标准进行，性能符合标准UL62-2001，结果如表2所示。
比较例1~2
从国内市场随机抽取了2种不同厂家生产的低烟无卤电线电缆，按照与实施例1~3相同的测试方法测试性能。得到的电线电缆性能如表2所示。
表2
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 | 比较例2 |
| 拉伸强度（MPa） | 12.5 | 11 | 12.0 | 12.0 | 11 | 9 |
| 伸长率（%） | 350 | 450 | 400 | 300 | 250 | 200 |
| 强度变化率（%） | -15 | -10 | -18 | -8 | -20 | -21 |
| 伸长率变化率（%） | -10 | -8 | -15 | -13 | -25 | -25 |
| 绝缘电阻（MΩ·km） | 300 | 320 | 400 | 370 | 153 | 167 |
| 阻燃VW-1（S） | 2/2/0/0/0 | 2/1/0/0/0 | 3/2/4/0/0 | 2/1/0/0/0 | 7/9/34/0/0 | 7/9/13/14/0 |
| 判定 | 优 | 优 | 优 | 优 | 不合格 | 良 |
注：老化条件：136℃×7天；绝缘电阻和耐压测试：常温浸水1小时。
从表2可以看出，用本发明的技术制备的电缆料与比较例中电线电缆料相比，本发明所得电线电缆的强度性能较好，抗张强度较高，绝缘电阻较大，且经老化试验后，其强度及伸长率变化率均能保持在±20%以内，阻燃性能VW-1优异。本发明的电线电缆料整体各项性能指标都满足UL低烟无卤电线电缆的标准要求，同时具有优异的物理机械性能。
上述制备方法及配方只是说明本发明的技术思路和特点，其目的是让熟悉该技术的人士了解本发明的内容并进行实施，所有根据本发明精神所作的等效变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其特征在于：所述电线电缆料包含以下重量份的原料：
SEBS 30 ~ 80份
PP 20 ~ 70份
无卤阻燃剂 10 ~ 85份
偶联剂 0.1 ~ 5份
增塑剂 5 ~ 70份
稳定剂 0.5 ~ 3.5份
抗氧剂 0.5 ~ 2.5份
防老剂 0.5 ~ 2.5份
相容剂 3.0 ~ 10份
润滑剂 0.5 ~ 3.5份。
2.根据权利要求1所述的一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其特征在于：所述电线电缆料还包含适量的颜料。
3.根据权利要求1所述的一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其特征在于：所述SEBS为PS-PE-PB-PS多元共聚物，所述PP是熔融指数为7~13 g/10min的均聚聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其特征在于：所述无卤阻燃剂为氢氧化铝，氢氧化镁，磷氮复合阻燃剂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种，所述增塑剂为石蜡油或橡胶油，所述稳定剂为硬脂酸盐类。
6.根据权利要求1所述的一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其特征在于：所述抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
7.根据权利要求1所述的一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其特征在于：所述防老剂为4,4-双（α＇α-二甲基苄基）二苯胺和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其特征在于：所述相容剂是接枝率为0.7~1.0%的马来酸酐接枝物相容剂。
9.根据权利要求1所述的一种SEBS/PP组份型电线电缆料，其特征在于：所述润滑剂是聚乙烯蜡、石蜡中的一种或两种。
10.一种SEBS/PP组份型电线电缆料的制备方法，其制备步骤为：
第一步：将原料按照各自的重量份数配好后，加入密炼机中进行混炼；
第二步：将混炼好的物料熔融塑化、压实挤出；
第三步：将挤出的物料冷却，切粒。
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141224 |