CN105837947A - 一种耐热的绝缘树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，具体公开了一种耐热的绝缘树脂组合物，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 60‑80份，丙烯酸酯橡胶22‑35份，聚氨酯橡胶15‑26份，聚异丁烯接枝马来酸酐7‑15份，增塑剂15‑30份，阻燃剂5‑10份，抗氧化剂5‑10份，防老剂3‑6份，交联剂4‑8份和助交联剂1‑2份。本发明耐热的绝缘树脂组合物力学性能、阻燃性能和耐高温性能优异。

Description

一种耐热的绝缘树脂组合物
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐热的绝缘树脂组合物。
背景技术
对电气、电子机器内部及外部配线中使用的绝缘电线，要求其具有阻燃性、拉伸性能、耐热性等各种特性。因此，作为这些绝缘电线的被覆材料，已知可以采用配合了聚氯乙烯（PVC）复合物、或者分子中含有溴原子或氯原子的卤素阻燃剂的乙烯性共聚物作为主成分的树脂组合物。但是，采用该被覆材料的绝缘电线若不加以适当处理就进行废弃时将产生各种问题。例如，在通过填埋进行废弃时，配合在被覆材料中的增塑剂及重金属稳定剂产生溶出，而在焚烧时，产生大量腐蚀性气体、二吧英等环境污染问题。
中国专利CN103429655A公开了一种无卤阻燃树脂组合物，该组合物的主要组分为作为基础聚合物的聚烯烃系树脂，该树脂组合物通过了燃烧试验、满足 150℃额定值、并且表现出优异的耐热性和耐热老化性；以及使用了所述无卤阻燃树脂组合物的绝缘电线和管。所述无卤阻燃树脂组合物包含（A）基础聚合物，其含有 90 质量 % 以上的由聚烯烃系树脂和苯乙烯系弹性体构成的混合物；（B）金属次磷酸盐；和（C）氮系阻燃剂，该组合物可用作绝缘包覆层。中国专利CN103097458B公开了一种电线包覆材料用组合物、绝缘电线和线束，使用含有（A）使硅烷偶联剂与聚烯烃接枝而成的硅烷接枝聚烯烃、 （B）未改性聚烯烃、（C） 利用选自羧酸基、酸酐基、氨基和环氧基中的 1 种或 2 种以上的官能团改性而成的官能团改性聚烯烃、（D）具有邻苯二甲酰亚胺结构的溴系阻燃剂、或者具有邻苯二甲酰亚胺结构的溴系阻燃剂和三氧化锑、（E）交联催化剂以及（F）硫化锌、或者氧化锌和咪唑类化合物的电线包覆材料用组合物构成电线包覆材料。但是，上述专利的树脂组合物力学性能和耐热性能较差，成产成本较高。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种耐热的绝缘树脂组合物。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种耐热的绝缘树脂组合物，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 60-80份，丙烯酸酯橡胶22-35份，聚氨酯橡胶15-26份，聚异丁烯接枝马来酸酐7-15份，增塑剂15-30份，阻燃剂5-10份，抗氧化剂5-10份，防老剂3-6份，交联剂4-8份和助交联剂1-2份。
优选地，还包括硅橡胶10-18份。
优选地，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或者邻苯二甲酸二癸酯。
优选地，所述的阻燃剂为三氧化二锑、二氧化钼、氢氧化镁和碳酸钙中一种或几种。
优选地，所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076，两者质量比为0.5-2:1。
优选地，所述的防老剂为防老剂MB和防老剂4010NA，两者的重量比为0.5-2:1。
优选地，所述的交联剂为过氧化苯甲酰、1，1- 双（叔丁基过氧化）3，3，5- 三甲基环己烷、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化苯甲酸酯和二叔丁基过氧化己烷中一种或几种。
优选地，所述的助交联剂为N-N间苯撑双马来酰亚胺、三烯丙基异氰酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙烯酯和液态聚丁二烯中一种或几种。
优选地，所述的耐热的绝缘树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
将按上述的聚丙烯树脂、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶和聚异丁烯接枝马来酸酐混合后，进入密炼机塑炼，接着加入增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂和防老剂继续搅拌，再加入交联剂和交联助剂混炼，最后送入双螺杆挤出机挤压至颗粒状。
本发明的积极有益效果：
1. 本发明聚丙烯树脂是一种结构规整的结晶性聚合物，质轻，机械性能良好，耐热性能良好；丙烯酸酯橡胶的耐热性和耐臭氧性优异，且不会因紫外线作用而变色，由于侧链含有极性较强的梭基，使其又具有耐脂肪烃、耐油；聚氨酯橡胶具有硬度高、强度好、高弹性、高耐磨性、耐撕裂、耐老化、耐臭氧、耐辐射及良好的导电性等优点，三者合用使产品绝缘树脂组合物具有优良的力学性能和耐热性能。硅橡胶具有高键能和高柔顺性，具有很高的耐热性和优异的耐寒性，优良的电绝缘性，耐臭氧老化、氧老化、光老化和大气老化性能优越，具有特殊的表面性能，吸水性低，对各种藻类和霉菌无滋生作用，防霉性良好，导热性、透气率好，而且对不同气体的透气性相差很大，无臭无味，极好的抗血栓性、生物惰性，与聚丙烯树脂、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶共用，进一步提高了绝缘树脂组合物的耐热性和柔韧性。
2. 本发明所述的阻燃剂为无机阻燃剂，减少了环境污染，各种添加剂配合使用，耐热的绝缘树脂组合物抗拉强度、抗撕裂强度高，拉伸伸长率长，200℃热空气老化48h后，拉伸强度保持率≥83%，拉伸伸长率保持率≥89%，阻燃性能和耐高温性能优异。
具体实施方式
下面结合一些具体实施方式，对本发明进一步说明。
实施例1
一种耐热的绝缘树脂组合物，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 60份，丙烯酸酯橡胶22份，聚氨酯橡胶15份，聚异丁烯接枝马来酸酐7份，增塑剂15份，阻燃剂5份，抗氧化剂5份，防老剂3份，交联剂4份和助交联剂1份。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
所述的阻燃剂为三氧化二锑。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076，两者质量比为0.5：1。
所述的防老剂为防老剂MB和防老剂4010NA，两者的重量比为1:1。
所述的交联剂为过氧化苯甲酰。
所述的助交联剂为N-N间苯撑双马来酰亚胺。
所述的耐热的绝缘树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
将按上述的聚丙烯树脂、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶和聚异丁烯接枝马来酸酐混合后，进入密炼机塑炼，接着加入增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂和防老剂继续搅拌，再加入交联剂和交联助剂混炼，最后送入双螺杆挤出机挤压至颗粒状。
实施例2
一种耐热的绝缘树脂组合物，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 63份，丙烯酸酯橡胶25份，聚氨酯橡胶16份，聚异丁烯接枝马来酸酐8份，增塑剂18份，阻燃剂5份，抗氧化剂6份，防老剂4份，交联剂4份和助交联剂1.1份。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
所述的阻燃剂为二氧化钼。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076，两者质量比为1:1。
所述的防老剂为防老剂MB和防老剂4010NA，两者的重量比为2:1。
所述的交联剂为1，1- 双（叔丁基过氧化）3，3，5- 三甲基环己烷。
所述的助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
所述的耐热的绝缘树脂组合物的制备方法见实施例1。
实施例3
一种耐热的绝缘树脂组合物，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 66份，丙烯酸酯橡胶28份，聚氨酯橡胶18份，硅橡胶10份，聚异丁烯接枝马来酸酐9份，增塑剂20份，阻燃剂6份，抗氧化剂7份，防老剂5份，交联剂5份和助交联剂1.3份。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯。
所述的阻燃剂为氢氧化镁和碳酸钙，两者质量比为1:1。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076，两者质量比为2:1。
所述的防老剂为防老剂MB和防老剂4010NA，两者的重量比为0.5:1。
所述的交联剂为过氧化二异丙苯。
所述的助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
所述的耐热的绝缘树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
将按上述的聚丙烯树脂、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶和聚异丁烯接枝马来酸酐混合后，进入密炼机塑炼，接着加入增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂和防老剂继续搅拌，再加入交联剂和交联助剂混炼，最后送入双螺杆挤出机挤压至颗粒状。
实施例4
一种耐热的绝缘树脂组合物，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 70份，丙烯酸酯橡胶30份，聚氨酯橡胶20份，硅橡胶12份，聚异丁烯接枝马来酸酐10份，增塑剂20份，阻燃剂6份，抗氧化剂7份，防老剂5份，交联剂5份和助交联剂1.3份。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
所述的阻燃剂为三氧化二锑。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076，两者质量比为1:1。
所述的防老剂为防老剂MB和防老剂4010NA，两者的重量比为1:1。
所述的交联剂为过氧化二异丙苯。
所述的助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
所述的耐热的绝缘树脂组合物的制备方法见实施例3。
实施例5
一种耐热的绝缘树脂组合物，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 70份，丙烯酸酯橡胶30份，聚氨酯橡胶20份，硅橡胶12份，石英纤维15份，聚异丁烯接枝马来酸酐10份，增塑剂20份，阻燃剂6份，抗氧化剂7份，防老剂5份，交联剂5份和助交联剂1.3份。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
所述的阻燃剂为三氧化二锑。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076，两者质量比为1:1。
所述的防老剂为防老剂MB和防老剂4010NA，两者的重量比为1:1。
所述的交联剂为过氧化二异丙苯。
所述的助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
所述的耐热的绝缘树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
将按上述的聚丙烯树脂、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶和聚异丁烯接枝马来酸酐混合后，进入密炼机塑炼，接着加入石英纤维，增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂和防老剂继续搅拌，再加入交联剂和交联助剂混炼，最后送入双螺杆挤出机挤压至颗粒状。
本实施例增加石英纤维，具有耐热、耐腐蚀和柔软性。高温下强度保持率高、尺寸稳定、抗热震性、化学稳定性、透光性及电绝缘性好，与聚丙烯树脂、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶配合使用形成互穿的网络结构，增强了基础树脂的强度，提高了产品绝缘树脂组合物的耐热性和柔韧性。
实施例6
一种耐热的绝缘树脂组合物，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 75份，丙烯酸酯橡胶32份，聚氨酯橡胶21份，硅橡胶15份，聚异丁烯接枝马来酸酐12份，增塑剂25份，阻燃剂7份，抗氧化剂8份，防老剂5.5份，交联剂7份和助交联剂1.6份。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯。
所述的阻燃剂为氢氧化镁。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076，两者质量比为1.5:1。
所述的防老剂为防老剂MB和防老剂4010NA，两者的重量比为1.2:1。
所述的交联剂叔丁基过氧化苯甲酸酯。
所述的助交联剂为液态聚丁二烯。
所述的耐热的绝缘树脂组合物的制备方法见实施例3。
实施例7
一种耐热的绝缘树脂组合物，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 78份，丙烯酸酯橡胶33份，聚氨酯橡胶25份，硅橡胶16份，聚异丁烯接枝马来酸酐14份，增塑剂28份，阻燃剂8份，抗氧化剂9份，防老剂6份，交联剂8份和助交联剂1.8份。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
所述的阻燃剂为三氧化二锑。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076，两者质量比为0.:1。
所述的防老剂为防老剂MB和防老剂4010NA，两者的重量比为1.5:1。
所述的交联剂为二叔丁基过氧化己烷。
所述的助交联剂为二甲基丙烯酸乙烯酯。
所述的耐热的绝缘树脂组合物的制备方法见实施例3。
实施例8
一种耐热的绝缘树脂组合物，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 80份，丙烯酸酯橡胶35份，聚氨酯橡胶26份，硅橡胶18份，聚异丁烯接枝马来酸酐15份，增塑剂30份，阻燃剂10份，抗氧化剂10份，防老剂6份，交联剂8份和助交联剂2份。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
所述的阻燃剂为二氧化钼和碳酸钙，两者重量比为1:1。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076，两者质量比为1.2:1。
所述的防老剂为防老剂MB和防老剂4010NA，两者的重量比为0.8:1。
所述的交联剂为过氧化二异丙苯。
所述的助交联剂为三烯丙基异氰酸酯。
所述的耐热的绝缘树脂组合物的制备方法见实施例3。
本发明实施例1-8的耐热的绝缘树脂组合物的性能检测结果见表1。
表1 本发明实施例1-8的耐热的绝缘树脂组合物的性能检测结果
由表1可知，本发明实施例1-8的耐热的绝缘树脂组合物抗拉强度、抗撕裂强度高，拉伸伸长率长，力学性能和阻燃性能好，200℃热空气老化48h后，拉伸强度保持率≥83%，拉伸伸长率保持率≥89%，耐高温性能优异。

Claims (8)

1.一种耐热的绝缘树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂 60-80份，丙烯酸酯橡胶22-35份，聚氨酯橡胶15-26份，聚异丁烯接枝马来酸酐7-15份，增塑剂15-30份，阻燃剂5-10份，抗氧化剂5-10份，防老剂3-6份，交联剂4-8份和助交联剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的耐热的绝缘树脂组合物，其特征在于，还包括硅橡胶10-18份。
3.根据权利要求1或者2所述的耐热的绝缘树脂组合物，其特征在于，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或者邻苯二甲酸二癸酯。
4.根据权利要求1或者2所述的耐热的绝缘树脂组合物，其特征在于，所述的阻燃剂为三氧化二锑、二氧化钼、氢氧化镁和碳酸钙中一种或几种。
5.根据权利要求1或者2所述的耐热的绝缘树脂组合物，其特征在于，所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076，两者质量比为0.5-2:1。
6.根据权利要求1或者2所述的耐热的绝缘树脂组合物，其特征在于，所述的防老剂为防老剂MB和防老剂4010NA，两者的重量比为0.5-2:1。
7.根据权利要求1或者2所述的耐热的绝缘树脂组合物，其特征在于，所述的交联剂为过氧化苯甲酰、1，1- 双（叔丁基过氧化）3，3，5- 三甲基环己烷、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化苯甲酸酯和二叔丁基过氧化己烷中一种或几种。
8.根据权利要求1或者2所述的耐热的绝缘树脂组合物，其特征在于，所述的助交联剂为N-N间苯撑双马来酰亚胺、三烯丙基异氰酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙烯酯和液态聚丁二烯中一种或几种。
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