CN105754323A - 一种高强度阻燃耐磨耐水解标识卡及其生产方法 - Google Patents

一种高强度阻燃耐磨耐水解标识卡及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高强度阻燃耐磨耐水解标识卡，其制备材料按重量计，包括以下组份：热塑性聚氨酯弹性体40?100份；聚乙烯0?60重量份；阻燃剂20?100重量份；润滑剂0.2?8重量份；抗滴落剂0?2重量份；抗水解剂0.2?3重量份；抗氧剂0.5?3重量份；色母0?10份。本发明高强度阻燃耐磨耐水解标识卡不仅具有高阻燃性（达到UL94 V?0），而且在拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、机械强度方面均大大优于常规PVC标识卡、聚烯烃标识卡，解决了常规PVC标识卡、聚烯烃标识卡不能同时具有高阻燃性与高机械强度的问题。

Description

一种高强度阻燃耐磨耐水解标识卡及其生产方法
技术领域
本发明涉及高强度阻燃耐磨耐水解标识卡及其生产方法。
背景技术
标识卡一般应用在苛刻环境中、可靠性要求高的大直径的动力与信号线缆的标识，起到标识电线电缆和动力部件的作用。随着汽车工业的发展及国产飞机研制项目、高速轨道交通以及军工设备研制需要，这些装备中所需的部分电线电缆在使用过程中或多或少都会接触到一些燃料油或高温湿气，起到标识此部分电信电缆或动力部件的标识卡也会接触燃油、水分、高温等环境，这就需要电线电缆具有较好的阻燃、耐燃料油和耐水解性能，同时需要与之相匹配使用的标识卡也具有较好的阻燃、耐燃料油和耐水解性能。
然而，目前所使用的标识卡多为PVC或聚烯烃标识卡，因其材质特性，改性后生产的标识卡绝对强度偏低，很难同时满足高强度、高阻燃、高耐温性，在活动部件上的使用寿命偏短甚至断裂掉落，导致无法起到永久标识作用而引发隐患，这就急需要研制一款机械强度、耐化学腐蚀、耐水解、长期耐热性和耐磨性的更高的产品，用于苛刻环境中永久标识的标识卡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不仅具有高阻燃性（达到UL94 V-0），而且在拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、机械强度方面均大大优于常规PVC标识卡、聚烯烃标识卡的高强度阻燃耐磨耐水解标识卡。
为实现上述目的，本发明所提供高强度阻燃耐磨耐水解标识卡，其制备材料按重量计，包括以下组份：
热塑性聚氨酯弹性体40-100份；
聚乙烯0-60重量份；
阻燃剂20-100重量份；
润滑剂0.2-8重量份；
抗滴落剂0.2-2重量份；
抗氧剂0.5-3重量份；
抗水解剂0.5-3重量份；
色母0-10份
优选地，所述热塑性聚酯弹性体为聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯中的一种或两种。
优选地，所述聚乙烯为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或若干种。
优选地，所述阻燃剂为三氧化二锑、十溴二苯乙烷、次磷酸铵、聚磷酸铵、苯基次磷酸铝、氢氧化铝或者氢氧化镁中的一种或若干种。
优选地，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硅酮、硬脂酸钙或乙撑双硬脂酰胺中的一种或若干种。
优选地，所述抗氧剂是重量比为1：（1～4）：（1～2）：（0.5～1）的受阻酚类主抗氧剂与硫醚类辅助抗氧剂、受阻胺辅助抗氧剂、抗金属离子剂调配而成的复合剂。
优选地，所述抗水解剂为聚碳化二亚胺、碳化二亚胺及其衍生物和环氧化合物中的一种或若干种。
优选地，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯及其改性聚合物中的一种或若干种。
本发明还提供一种高强度阻燃耐磨耐水解标识卡的生产方法，该方法包括以下步骤：
（1）将热塑性聚氨酯弹性体用真空干燥机在100±5℃温度下烘3±1小时，将40-100重量份烘干后聚氨酯弹性体、0-60重量份的聚乙烯、0-15重量份的相容剂、20-100重量份的复合阻燃剂、0.5-3重量份的抗氧剂、0.2-8重量份的润滑剂、0.2-2重量份的抗滴落剂、0.2-3重量份的抗水解剂、0-10重量份的色母加入密炼机中，物料温度控制在180±5℃范围内，高速捏合15-25分钟，出锅造粒；然后将上述经密炼机捏合造粒后的粒料再经双螺杆挤出机在180-230℃温度下挤出、拉丝、风冷切粒；得到母料颗粒；
（2）将上述切粒后的母料颗粒用真空干燥机烘干，烘干条件为在100±5℃温度下烘3±1小时，然后通过单螺杆挤出机在190-250℃温度下挤出，得到连续片状标识卡半成品；
（3）冲压、成型：将辐照后的标识卡半成品在高压冲床设备上冲为指定形状的模片；
（4）贴合、成盘：
（5）打印、包装。
本发明高强度阻燃耐磨耐水解标识卡的有益技术效果：
本发明高强度阻燃耐磨耐水解标识卡不仅具有高阻燃性（达到UL94 V-0），而且在拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、机械强度方面均大大优于常规PVC标识卡、聚烯烃标识卡，解决了常规PVC标识卡、聚烯烃标识卡不能同时具有高阻燃性与高机械强度的问题。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
实施例1
（1）母料加工步骤：将热塑性聚氨酯弹性体用真空干燥机在100±5℃温度下烘3±1小时，将82重量份热塑性聚醚型聚氨酯弹性体、20重量份的复合阻燃剂（15份聚磷酸铵，5份氢氧化铝）、1.5重量份的复合抗氧剂（1.0份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.5份抗氧剂DLTP（硫代二丙酸二月桂酯））、1重量份的硬脂酸锌、0.5重量份的聚碳化二亚胺抗水解剂、0.5重量份的阻燃抗滴落剂加入密炼机中，物料温度控制在180±5℃范围内，高速捏合15-25分钟，出锅造粒；然后将上述经密炼机捏合造粒后的粒料再经双螺杆挤出机在180-230℃温度下挤出、拉丝、风冷切粒；得到母料颗粒；
（2）挤出卡片步骤：将上述切粒后的母料颗粒用真空干燥机烘干，烘干条件为在100±5℃温度下烘3±1小时，然后通过单螺杆挤出机在190-250℃温度下挤出，得到连续片状标识卡半成品；
（3）冲压、成型：将辐照后的标识卡半成品在高压冲床设备上冲为指定形状的模片；
（4）贴合、成盘：
（5）打印、包装：
对上述标识卡产品进行测定，结果如下：阻燃等级UL94 V-0（0.8mm）；拉伸强度34.1MPa；断裂伸长率498%；耐水解（80℃，42天）拉伸强度25.6MPa，断裂伸长率415%；撕裂强度135N/mm2；冲击强度76kg/m2；环保性能符合欧盟RoHS环保标准。
实施例2
（1）母料加工步骤：将热塑性聚氨酯弹性体用真空干燥机在100±5℃温度下烘3±1小时，将75重量份热塑性聚醚型聚氨酯弹性体、25重量份的复合阻燃剂（15份苯基次膦酸铝，10份聚磷酸铵）、1.5重量份的复合抗氧剂（1.0份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.5份抗氧剂DLTP（硫代二丙酸二月桂酯））、1.5重量份的聚乙烯蜡、1.5重量份的抗水解剂、1重量份的阻燃抗滴落剂加入密炼机中，物料温度控制在150±5℃范围内，高速捏合10-15分钟，出锅造粒；然后将上述经密炼机捏合造粒后的粒料再经双螺杆挤出机在150-220℃温度下挤出、拉丝、风冷切粒；得到母料颗粒；
（2）挤出成片步骤：将上述切粒后的母料颗粒，通过单螺杆挤出机在140-220℃温度下挤出，并通过双辊冷却成型为标识卡半成品；
（3）辐照步骤：将上述标识卡半成品经过电子加速器或钴源或紫外光源辐照；
（4）冲压、成型：将辐照后的标识卡半成品在高压冲床设备上冲为指定形状的模片；
（5）贴合、成盘：
（6）打印、包装：
对上述标识卡产品进行测定，结果如下：阻燃等级UL94 V-0（0.8mm）；拉伸强度32.6MPa；断裂伸长率554%；耐水解（80℃，42天）拉伸强度22.3MPa，断裂伸长率486%；撕裂强度126N/mm2；冲击强度67kg/m2；环保性能符合欧盟RoHS环保标准。
实施例3
（1）母料加工步骤：将热塑性聚氨酯弹性体用真空干燥机在100±5℃温度下烘3±1小时，将70重量份热塑性聚酯型聚氨酯弹性体，25重量份的复合阻燃剂（18份十溴二苯乙烷、7份三氧化二锑）、0.6重量份的复合抗氧剂（）、1重量份的润滑剂、1.5重量份的抗水解剂、1重量份的阻燃抗滴落剂加入密炼机中，物料温度控制在150±5℃范围内，高速捏合10-15分钟，出锅造粒；然后将上述经密炼机捏合造粒后的粒料再经双螺杆挤出机在150-220℃温度下挤出、拉丝、风冷切粒；得到母料颗粒；
（2）挤出成片步骤：将上述切粒后的母料颗粒，通过单螺杆挤出机在140-220℃温度下挤出，并通过双辊冷却成型为标识卡半成品；
（3）辐照步骤：将上述标识卡半成品经过电子加速器或钴源或紫外光源辐照；
（4）冲压、成型：将辐照后的标识卡半成品在高压冲床设备上冲为指定形状的模片；
（5）贴合、成盘：
（6）打印、包装：
对上述标识卡产品进行测定，结果如下：阻燃等级UL94 V-0（0.8mm）；拉伸强度36.2MPa；断裂伸长率487%；耐水解（80℃，42天）拉伸强度26.1MPa，断裂伸长率405%；撕裂强度118N/mm2；冲击强度65kg/m2；环保性能符合欧盟RoHS环保标准。
实施例4
（1）母料加工步骤：将热塑性聚氨酯弹性体用真空干燥机在100±5℃温度下烘3±1小时，将65重量份热塑性聚醚型聚氨酯弹性体、5重量份的线性低密度聚乙烯、28重量份的复合阻燃剂（18份苯基次膦酸铝，10份氢氧化铝）、0.5重量份的复合抗氧剂（0.3份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.2份抗氧剂PEPQ（四(2,4-二叔丁基酚) 4,4'-联苯二亚磷酸酯））、1重量份的硅酮粉、1.5重量份的抗水解剂、1重量份的阻燃抗滴落剂加入密炼机中，物料温度控制在150±5℃范围内，高速捏合10-15分钟，出锅造粒；然后将上述经密炼机捏合造粒后的粒料再经双螺杆挤出机在150-220℃温度下挤出、拉丝、风冷切粒；得到母料颗粒；
（2）挤出成片步骤：将上述切粒后的母料颗粒，通过单螺杆挤出机在140-220℃温度下挤出，并通过双辊冷却成型为标识卡半成品；
（3）辐照步骤：将上述标识卡半成品经过电子加速器或钴源或紫外光源辐照；
（4）冲压、成型：将辐照后的标识卡半成品在高压冲床设备上冲为指定形状的模片；
（5）贴合、成盘：
（6）打印、包装：
对上述标识卡产品进行测定，结果如下：阻燃等级UL94 V-0（0.8mm）；拉伸强度30.6MPa；断裂伸长率451%；耐水解（80℃，42天）拉伸强度21.6MPa，断裂伸长率421%；撕裂强度115N/mm2；冲击强度67kg/m2；环保性能符合欧盟RoHS环保标准。
实施例5
（1）母料加工步骤：将热塑性聚氨酯弹性体用真空干燥机在100±5℃温度下烘3±1小时，将70重量份热塑性聚氨酯弹性体（50份聚醚型聚氨酯弹性体，20份聚酯型聚氨酯弹性体）、23重量份的复合阻燃剂（18份苯基次膦酸铝、5份氢氧化镁）、1.5重量份的复合抗氧剂（1.0份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.5份抗氧剂DLTP（硫代二丙酸二月桂酯）、1重量份的硅酮粉、1.5重量份的抗水解剂、1重量份的阻燃抗滴落剂、2重量份的色母加入密炼机中，物料温度控制在150±5℃范围内，高速捏合10-15分钟，出锅造粒；然后将上述经密炼机捏合造粒后的粒料再经双螺杆挤出机在150-220℃温度下挤出、拉丝、风冷切粒；得到母料颗粒；
（2）挤出成片步骤：将上述切粒后的母料颗粒，通过单螺杆挤出机在140-220℃温度下挤出，并通过双辊冷却成型为标识卡半成品；
（3）辐照步骤：将上述标识卡半成品经过电子加速器或钴源或紫外光源辐照；
（4）冲压、成型：将辐照后的标识卡半成品在高压冲床设备上冲为指定形状的模片；
（5）贴合、成盘：
（6）打印、包装：
对上述标识卡产品进行测定，结果如下：阻燃等级UL94 V-0（0.8mm）；拉伸强度33.8MPa；断裂伸长率513%；耐水解（80℃，42天）拉伸强度21.2MPa，断裂伸长率423%；撕裂强度124N/mm2；冲击强度69kg/m2；环保性能符合欧盟RoHS环保标准。
上述各个实施举例提供的高强度阻燃耐磨耐水解标识卡具有优良的阻燃效果，阻燃等级能够达到UL94 V-0，符合RoHS环保要求，且具有较好的耐水解效果，机械性能优越（拉伸强度30MPa以上，断裂伸长率大于400%，撕裂强度达110N/mm2以上）。
本发明与常规PVC标识卡、聚烯烃标识卡的关键性能对比如下：
从上表可以看出，本发明标识卡不仅具有高阻燃性（达到UL94 V-0），而且在拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、耐热性等方面均大大优于常规PVC标识卡、聚烯烃标识卡，解决了常规PVC标识卡、聚烯烃标识卡不能同时具有高阻燃性与高机械强度的问题。
本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种高强度阻燃耐磨耐水解标识卡，其特征在于：该高强度阻燃耐磨耐水解标识卡的制备材料按重量计，包括以下组份：
热塑性聚氨酯弹性体40-100份；
聚乙烯0-60重量份；
阻燃剂20-100重量份；
润滑剂0.2-8重量份；
抗滴落剂0.2-2重量份；
抗氧剂0.5-3重量份；
抗水解剂0.5-3重量份；
色母0-10份。
2.如权利要求1所述的高强度阻燃耐磨耐水解标识卡，其特征在于：所述热塑性聚酯弹性体为聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的高强度阻燃耐磨耐水解标识卡，其特征在于：所述聚乙烯为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或若干种。
4.如权利要求1所述的高强度阻燃耐磨耐水解标识卡，其特征在于：所述阻燃剂为三氧化二锑、十溴二苯乙烷、次磷酸铵、聚磷酸铵、苯基次磷酸铝、氢氧化铝或者氢氧化镁中的一种或若干种。
5.如权利要求1所述的高强度阻燃耐磨耐水解标识卡，其特征在于：所述润滑剂为硅酮、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙或乙撑双硬脂酰胺中的一种或若干种。
6.如权利要求1所述的高强度阻燃耐磨耐水解标识卡，其特征在于：所述抗氧剂是重量比为1：（1～4）：（1～2）：（0.5～1）的受阻酚类主抗氧剂与硫醚类辅助抗氧剂、受阻胺辅助抗氧剂、抗金属离子剂调配而成的复合剂。
7.如权利要求1所述的高强度阻燃耐磨耐水解标识卡，其特征在于：所述抗滴落剂为聚四氟乙烯及其改性聚合物中的一种或若干种。
8.如权利要求1所述的高强度阻燃耐磨耐水解标识卡，其特征在于：所述抗水解剂为聚碳化二亚胺、碳化二亚胺及其衍生物和环氧化合物中的一种或若干种。
9.一种如权利要求1至9任一项所述的高强度阻燃耐磨耐水解标识卡的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）母料加工步骤：将热塑性聚氨酯弹性体用真空干燥机在100±5℃温度下烘3±1小时，将40-100重量份烘干后聚氨酯弹性体、0-60重量份的聚乙烯、0-15重量份的相容剂、20-100重量份的复合阻燃剂、0.5-3重量份的抗氧剂、0.2-8重量份的润滑剂、0.2-2重量份的抗滴落剂、0.2-3重量份的抗水解剂、0-10重量份的色母加入密炼机中，物料温度控制在180±5℃范围内，高速捏合15-25分钟，出锅造粒；然后将上述经密炼机捏合造粒后的粒料再经双螺杆挤出机在180-230℃温度下挤出、拉丝、风冷切粒；得到母料颗粒；
（2）挤出卡片步骤：将上述切粒后的母料颗粒用真空干燥机烘干，烘干条件为在100±5℃温度下烘3±1小时，然后通过单螺杆挤出机在190-250℃温度下挤出，得到连续片状标识卡半成品；
（3）冲压、出模步骤：将辐照后的标识卡半成品在高压冲模机下冲成指定形状；
（4）贴合、成盘：
（5）打印、包装。
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