CN105860412B - 用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料及其制备方法 - Google Patents

用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其原料按重量份包括氢化苯乙烯嵌段共聚物20‑35份，聚丙烯2‑5份，POE热塑性弹性体8‑15份，无卤阻燃剂25‑40份，聚苯醚15‑30份，相容剂5‑15份，无机矿物2‑10份，填充油8‑15份，抗氧剂0.1‑0.5份，润滑剂0.1‑0.3份，交联剂0.1‑0.3份，苯乙烯树脂2‑5份；其中，所述无卤阻燃剂是由有机磷酸酯，三聚氰胺聚磷酸盐和聚磷酸酯组成的混合物。本发明所述无卤阻燃热塑性弹性体材料耐高温以及力学性能良好，加工性好，具有良好阻燃性能的同时，无卤，低毒，环保。

Description

用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电线电缆材料技术领域，特别涉及一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料及其制备方法。
背景技术
随着环境污染问题越来越突出，如今人们逐渐重视环保，电线电缆行业也不例外，必然面临对环保的要求。电线电缆行业的环保主要就是线缆材料环保，目前生产电线电缆大量使用橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯等高分子化工材料，在生产过程中产生大量有毒有害气体。此外橡胶材料加工复杂，边角料不能回收容易造成二次污染。其中，PVC树脂的优点在于具有成本优势，然而此材料加工成的线缆低温下易开裂、高温下易发粘、耐老化性能差且非环保；交联聚乙烯材料加工成的线缆制品赋予了好的力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学品性能和电性能等综合性能，存在的问题是耐天候老化性能差、加工性能不足等；因此，除了考虑材料的性能优点以外，还要积极开发环保型材料，生产环保型电线电缆。
近年来热塑性弹性体取得了长足的发展，市场上推出了多种类型的热塑性弹性体，但应用于电线电缆方面的热塑性弹性体材料依然存在着各种问题，聚苯醚的应用提供了良好的阻燃和电绝缘性能，但聚苯醚由于粘度大、加工性能差、耐黄变不足等缺点，限制了其在电线电缆行业的应用。专利公开号为CN102414274A中国专利申请公布了基于热塑性弹性体并添加聚苯醚和阻燃剂的方法制备了一种电线电缆料，这种方法能够获得优越的阻燃性能，但是对于制备更耐高温的阻燃材料却有很大限制；专利公开号为CN102414274A中国专利申请公布制备无卤阻燃电线电缆料的方法，虽然也加入了聚苯醚提高阻燃效果，但是由于加入了交联的乙丙橡胶在整个体系很难分散，其力学等方面的性能很难达到要求。
发明内容
基于背景技术中存在的问题，本发明提出了一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料及其制备方法，所述无卤阻燃热塑性弹性体材料耐高温以及力学性能良好，加工性好，具有良好阻燃性能的同时，无卤，低毒，环保。
本发明提出的一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其原料按重量份包括：氢化苯乙烯嵌段共聚物20-35份，共聚聚丙烯2-5份，POE热塑性弹性体8-15份，无卤阻燃剂25-40份，聚苯醚15-30份，SEBS-马来酸酐接枝物5-15份，碳酸钙2-10份，填充油8-15份，抗氧剂1010 0.1-0.5份，硅酮粉0.1-0.3份，交联剂0.1-0.3份，苯乙烯树脂2-5份；
其中，所述无卤阻燃剂是由有机磷酸酯，三聚氰胺聚磷酸盐和聚磷酸酯组成的混合物。
在具体实施方式中，氢化苯乙烯嵌段共聚物的重量份可以为22、24、27、29、31、32、33、34；聚丙烯的重量份可以为2.3、2.9、3.2、3.4、3.6、3.8、4.1、4.3、4.6；POE热塑性弹性体的重量份可以为9、10、11、12、13、14；无卤阻燃剂的重量份可以为26、27、28、29、32、34、36、37、38、39；聚苯醚的重量份可以为16、17、18、19、21、23、25、27、28、29；相容剂的重量份可以为6、7、8、9、10、11、12、13、14；无机矿物的重量份可以为3、4、5、6、8、10、11、12、13、14；填充油的重量份可以为8.7、9.3、9.8、10.1、11.5、12.6、13.7、14.8；抗氧剂的重量份可以为0.12、0.15、0.22、0.28、0.32、0.38、0.42、0.45、0.47；苯乙烯树脂的重量份可以为2.2、2.5、2.7、2.9、3.2、3.3、3.5、3.7、3.9、4.2、4.5、4.7份。
优选地，所述有机磷酸酯的制备方法包括：将石墨粉加入乙酸中搅拌均匀，在120-140℃下搅拌反应10-12h，烘干，再在氮气保护的条件下，加入三乙胺，搅拌均匀，在200-400℃下加热1-3h，冷却至室温后研磨，得到有机胺包覆插层石墨；将二氯磷酸β-氯乙酯、季戊四醇加入到无水乙腈中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至50-60℃，搅拌0.5-1h，加入无水三氯化铝后，继续升温至90-100℃，搅拌1-2h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯；将所述季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯加入氯仿中，在-10-0℃下冷冻1-2h后，加入所述有机胺包覆插层石墨，在60-80℃下搅拌5-10h，冷却，抽滤，干燥后，得到所述有机磷酸酯；优选地，石墨粉、乙酸、三乙胺的重量配比为1:0.8-1:2-3；二氯磷酸β-氯乙酯、季戊四醇、三氯化铝、有机胺包覆插层石墨的重量配比为4-6:1-3:0.05-0.08:0.8-1.2。
优选地，所述聚磷酸酯为双酚AP低聚磷酸酯，其制备方法包括：将DOPO加入二甲苯中，在氮气保护的条件下，加热至80-100℃，搅拌下滴加溶有多聚甲醛的二甲苯溶液，在1-3h内完成滴加，加热回流4-6h，过滤，洗涤，得到DOPO-CH2OH，将所述DOPO-CH2OH加入二氯甲烷中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，加入三氯氧磷，升温至40-60℃，保温搅拌1-2h，蒸馏去除溶剂后，洗涤，干燥，得到预聚体；向所述预聚体中加入双酚AP，在氮气保护的条件下，加热至40-60℃，搅拌下加入无水四氯化钛，继续升温至80-100℃，保温搅拌1-3h，蒸馏去除溶剂后，洗涤，干燥，得到所述双酚AP低聚磷酸酯；优选地，DOPO、多聚甲醛、三氯氧磷、双酚AP的重量配比为1:0.1-0.2:0.5-0.8:0.5-0.8。
优选地，所述阻燃剂按重量百分比是由30-50％的有机磷酸酯，20-40％的三聚氰胺聚磷酸盐和20-40％的聚磷酸酯组成的混合物。
优选地，所述氢化苯乙烯嵌段共聚物中聚苯乙烯嵌段的含量为40-45wt％，分子量为23-28万，分子结构为线性结构；优选地，所述氢化苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯聚合物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯聚合物中的一种或者两种的组合。
优选地，所述聚丙烯为共聚或均聚聚丙烯，其熔融指数为3-35g/min。
优选地，所述聚苯醚的特性粘数为0.1-0.5dl/g；优选地，所述聚苯醚为聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚。
优选地，所述相容剂为SEBS-马来酸酐接枝物、聚丙烯-马来酸酐接枝物中的一种或者两种的组合；所述无机矿物为碳酸钙、白烟、透明粉中的一种或其中多种的组合。
优选地，所述填充油为运动粘度为95-215cst的石蜡油或环烷油；所述润滑剂为硅酮粉或硬脂酸钙；所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168；所述苯乙烯树脂为抗冲击聚苯乙烯。
一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料的制备方法，包括：将聚丙烯、POE热塑性弹性体和交联剂加入到捏合机中，在100-130℃下捏合10-15min后，送入双螺杆挤出机中进行第一次塑炼，第一次塑炼的加工温度为160-190℃，螺杆转速为200-400rpm，得到预混料；将预混料、氢化苯乙烯嵌段共聚物、相容剂、无机矿物、填充油、抗氧剂、润滑剂、苯乙烯树脂加入高混机中，在400-500rpm的转速下混合10-20min，得到母料；将所述母料和无卤阻燃剂、聚苯醚加入双螺杆挤出机中进行第二次塑炼，第二次塑炼的加工温度为200-260℃，螺杆长径比为55-64，螺杆转速为300-500rpm，再经拉条，冷却，切粒后，得到所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料；优选地，所述第二次塑炼的加工温度具体为：一区温度200℃、二区温度215℃、三区温度220℃、四区温度225℃、五区温度230℃、六区温度235℃、七区温度240℃、八区温度245℃、九区温度250℃、十区温度260℃、十一区温度260℃、十二区温度260℃、十三区温度255℃。
本发明所述无卤阻燃热塑性弹性体材料中，选择加入由氢化苯乙烯嵌段共聚物和聚丙烯以及POE热塑性弹性体组成的主料，其中氢化苯乙烯嵌段共聚物中引入高比例苯乙烯含量的苯乙烯嵌段共聚物，可以增加与聚苯醚的体系相容性，在发挥聚苯醚有效提高材料耐高温性能的同时，不会对热塑性弹性体材料的机械力学性能和加工性能产生影响；通过加入聚丙烯以及POE热塑性弹性体，其中聚丙烯树脂可以降低氢化苯乙烯嵌段共聚物熔融时的黏度，提高热塑性弹性体体系的流动性，同时聚丙烯作为一种结晶性聚合物，作为共混原料后，氢化苯乙烯嵌段共聚物和聚丙烯能够以双连续相结构存在，大大提高热塑性弹性体耐高温性能和物理机械性能；而POE热塑性弹性体则不仅可以增加氢化苯乙烯嵌段共聚物共混性能，还能显著提高所述材料弹性，降低体系硬度。
此外，本发明中为了进一步提高所述弹性体材料的阻燃性能，在加入聚苯醚的基础上，还加入由有机磷酸酯，三聚氰胺聚磷酸盐和聚磷酸酯组成的高效复配阻燃剂系统，其中，有机磷酸酯通过将细小的石墨粉经过乙酸插层反应后，乙酸分子进入到了石墨内部,将石墨的内部层间距拉大，晶面间距增大，经高温处理后使得石墨鳞片状结构遭到破坏，从而增大石墨片层结构的间距,使石墨内部结构变得松散并且体积发生膨胀，再与有机胺反应后，使石墨粉表层包覆有机胺的结构，通过与季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯之间发生季铵化反应，得到一种集阻燃和协效于一体的高效有机磷酸酯阻燃剂；这里，由于单纯的季戊四醇螺环结构作为成炭剂，其含炭量并不足以满足形成燃烧碳层的需求，因此通过在所述有机磷酸酯的结构中引入石墨，其可以大大提高燃烧碳层的含碳量，所述炭层可以有效吸收热量，阻碍热量向弹性体材料内层传递，即内部聚合物裂解减缓，体系阻燃性能得到改善；与此同时经过季铵化的石墨粉具有良好的分散效能，其使得所述有机磷酸酯均匀分散于基体中，不仅可以发挥阻燃效能，而且能起到骨架支撑的作用，或充当固相炭核，有利于形成致密、高效炭层；此外所述阻燃剂中除了加入有机磷酸酯外，还选择包括三聚氰胺聚磷酸盐和低聚磷酸酯，前者在升温的过程中热解脱氨，生成了不燃性的气体产物氨气，使得周围环境中的氧气浓度下降，缓解了热塑性弹性体的热氧化作用；所述低聚磷酸酯组成，则通过将DOPO和多聚甲醛反应后与三氯氧磷反应，在通过与双酚AP聚合生成，其在具有优异的热稳定性的同时，不仅与前述阻燃剂形成复配，进一步提高所述材料的阻燃性能，并且可作为一种增塑剂，使得所述热塑性弹性材料具有良好的加工性能；
还有，本发明中还加入了特定配比的抗冲击聚苯乙烯，有效提升了热塑性弹材料的韧性；无机矿物填料的添加则可以提高所述材料的强度、拉伸等力学性能；一定含量的增塑剂、抗氧剂以及润滑剂等，使得热塑性弹性体材料具有良好的加工性能和抗老化性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其原料按重量份包括：氢化苯乙烯嵌段共聚物20份，聚丙烯5份，POE热塑性弹性体8份，无卤阻燃剂40份，聚苯醚15份，相容剂15份，无机矿物2份，填充油15份，抗氧剂0.1份，润滑剂0.3份，交联剂0.1份，苯乙烯树脂5份；
其中，所述阻燃剂按重量百分比是由30％的有机磷酸酯，40％的三聚氰胺聚磷酸盐和30％的聚磷酸酯组成的混合物；
所述氢化苯乙烯嵌段共聚物中聚苯乙烯嵌段的含量为40wt％，分子量为28万，分子结构为线性结构；所述聚丙烯的熔融指数为3g/min；所述聚苯醚的特性粘数为0.5dl/g；所述填充油为运动粘度为95cst的石蜡油。
实施例2
一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其原料按重量份包括：苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯聚合物35份，均聚聚丙烯2份，POE热塑性弹性体15份，无卤阻燃剂25份，聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚30份，聚丙烯-马来酸酐接枝物5份，白烟10份，填充油8份，抗氧剂168 0.5份，硬脂酸钙0.1份，交联剂0.3份，苯乙烯树脂2份；
其中，所述阻燃剂按重量百分比是由50％的有机磷酸酯，20％的三聚氰胺聚磷酸盐和30％的聚磷酸酯组成的混合物；
所述有机磷酸酯的制备方法包括：将石墨粉加入乙酸中搅拌均匀，在140℃下搅拌反应10h，烘干，再在氮气保护的条件下，加入三乙胺，搅拌均匀，在400℃下加热1h，冷却至室温后研磨，得到有机胺包覆插层石墨；将二氯磷酸β-氯乙酯、季戊四醇加入到无水乙腈中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至60℃，搅拌0.5h，加入无水三氯化铝后，继续升温至100℃，搅拌1h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯；将所述季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯加入氯仿中，在0℃下冷冻1h后，加入所述有机胺包覆插层石墨，在80℃下搅拌5h，冷却，抽滤，干燥后，得到所述有机磷酸酯；石墨粉、乙酸、三乙胺的重量配比为1:1:2；二氯磷酸β-氯乙酯、季戊四醇、三氯化铝、有机胺包覆插层石墨的重量配比为6:1:0.08:0.8；
所述聚磷酸酯为双酚AP低聚磷酸酯，其制备方法包括：将DOPO加入二甲苯中，在氮气保护的条件下，加热至100℃，搅拌下滴加溶有多聚甲醛的二甲苯溶液，在1h内完成滴加，加热回流6h，过滤，洗涤，得到DOPO-CH2OH，将所述DOPO-CH2OH加入二氯甲烷中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，加入三氯氧磷，升温至40℃，保温搅拌2h，蒸馏去除溶剂后，洗涤，干燥，得到预聚体；向所述预聚体中加入双酚AP，在氮气保护的条件下，加热至40℃，搅拌下加入无水四氯化钛，继续升温至100℃，保温搅拌1h，蒸馏去除溶剂后，洗涤，干燥，得到所述双酚AP低聚磷酸酯；优选地，DOPO、多聚甲醛、三氯氧磷、双酚AP的重量配比为1:0.2:0.5:0.8；
苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯聚合物中聚苯乙烯嵌段的含量为45wt％，分子量为23万，分子结构为线性结构；均聚聚丙烯的熔融指数为35g/min；聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚的特性粘数为0.1dl/g；所述填充油为运动粘度为215cst的环烷油；苯乙烯树脂为抗冲击聚苯乙烯。
实施例3
一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其原料按重量份包括：苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯聚合物28份，共聚聚丙烯3份，POE热塑性弹性体11份，无卤阻燃剂32份，聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚23份，相容剂10份，透明粉6份，填充油11份，抗氧剂10100.3份，硅酮粉0.2份，交联剂0.2份，苯乙烯树脂3份；
其中，所述阻燃剂按重量百分比是由40％的有机磷酸酯，30％的三聚氰胺聚磷酸盐和30％的聚磷酸酯组成的混合物；所述有机磷酸酯的制备方法包括：将石墨粉加入乙酸中搅拌均匀，在130℃下搅拌反应11h，烘干，再在氮气保护的条件下，加入三乙胺，搅拌均匀，在300℃下加热2h，冷却至室温后研磨，得到有机胺包覆插层石墨；将二氯磷酸β-氯乙酯、季戊四醇加入到无水乙腈中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至55℃，搅拌0.7h，加入无水三氯化铝后，继续升温至95℃，搅拌1.5h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯；将所述季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯加入氯仿中，在-5℃下冷冻1.5h后，加入所述有机胺包覆插层石墨，在70℃下搅拌7h，冷却，抽滤，干燥后，得到所述有机磷酸酯；石墨粉、乙酸、三乙胺的重量配比为1:0.9:2.5；二氯磷酸β-氯乙酯、季戊四醇、三氯化铝、有机胺包覆插层石墨的重量配比为5:2:0.06:1；
所述聚磷酸酯为双酚AP低聚磷酸酯，其制备方法包括：将DOPO加入二甲苯中，在氮气保护的条件下，加热至90℃，搅拌下滴加溶有多聚甲醛的二甲苯溶液，在2h内完成滴加，加热回流5h，过滤，洗涤，得到DOPO-CH2OH，将所述DOPO-CH2OH加入二氯甲烷中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，加入三氯氧磷，升温至50℃，保温搅拌1.5h，蒸馏去除溶剂后，洗涤，干燥，得到预聚体；向所述预聚体中加入双酚AP，在氮气保护的条件下，加热至50℃，搅拌下加入无水四氯化钛，继续升温至90℃，保温搅拌1.5h，蒸馏去除溶剂后，洗涤，干燥，得到所述双酚AP低聚磷酸酯；DOPO、多聚甲醛、三氯氧磷、双酚AP的重量配比为1:0.15:0.7:0.6；
苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯聚合物中聚苯乙烯嵌段的含量为43wt％，分子量为25万，分子结构为线性结构；所述共聚聚丙烯的熔融指数为19g/min；聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚的特性粘数为0.3dl/g；所述相容剂为SEBS-马来酸酐接枝物、聚丙烯-马来酸酐接枝物的两种组合；所述填充油为运动粘度为155cst的石蜡油；所述苯乙烯树脂为抗冲击聚苯乙烯。
实施例4
一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其原料按重量份包括：氢化苯乙烯嵌段共聚物27份，共聚聚丙烯4份，POE热塑性弹性体10份，无卤阻燃剂33份，聚苯醚22份，SEBS-马来酸酐接枝物10份，无机矿物5份，填充油12份，抗氧剂168 0.2份，硬脂酸钙0.2份，交联剂0.2份，苯乙烯树脂4份；
其中，所述阻燃剂按重量百分比是由30％的有机磷酸酯，30％的三聚氰胺聚磷酸盐和40％的聚磷酸酯组成的混合物；
所述有机磷酸酯的制备方法包括：将石墨粉加入乙酸中搅拌均匀，在120℃下搅拌反应12h，烘干，再在氮气保护的条件下，加入三乙胺，搅拌均匀，在200℃下加热3h，冷却至室温后研磨，得到有机胺包覆插层石墨；将二氯磷酸β-氯乙酯、季戊四醇加入到无水乙腈中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至50℃，搅拌1h，加入无水三氯化铝后，继续升温至90℃，搅拌2h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯；将所述季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯加入氯仿中，在-10℃下冷冻2h后，加入所述有机胺包覆插层石墨，在60℃下搅拌10h，冷却，抽滤，干燥后，得到所述有机磷酸酯；石墨粉、乙酸、三乙胺的重量配比为1:0.8:3；二氯磷酸β-氯乙酯、季戊四醇、三氯化铝、有机胺包覆插层石墨的重量配比为4:3:0.05:1.2；
所述聚磷酸酯为双酚AP低聚磷酸酯，其制备方法包括：将DOPO加入二甲苯中，在氮气保护的条件下，加热至80℃，搅拌下滴加溶有多聚甲醛的二甲苯溶液，在3h内完成滴加，加热回流4h，过滤，洗涤，得到DOPO-CH2OH，将所述DOPO-CH2OH加入二氯甲烷中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，加入三氯氧磷，升温至60℃，保温搅拌1h，蒸馏去除溶剂后，洗涤，干燥，得到预聚体；向所述预聚体中加入双酚AP，在氮气保护的条件下，加热至60℃，搅拌下加入无水四氯化钛，继续升温至80℃，保温搅拌3h，蒸馏去除溶剂后，洗涤，干燥，得到所述双酚AP低聚磷酸酯；DOPO、多聚甲醛、三氯氧磷、双酚AP的重量配比为1:0.1:0.8:0.5；
所述氢化苯乙烯嵌段共聚物中聚苯乙烯嵌段的含量为43wt％，分子量为26万，分子结构为线性结构；且所述氢化苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯聚合物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯聚合物的两种组合；所述共聚聚丙烯的熔融指数为10g/min；所述聚苯醚的特性粘数为0.2dl/g；所述无机矿物为碳酸钙、白烟、透明粉的三种组合；所述填充油为运动粘度为150cst的环烷油；所述苯乙烯树脂为抗冲击聚苯乙烯。
上述实施例1-4所述用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料的制备方法包括：将聚丙烯、POE热塑性弹性体和交联剂加入到捏合机中，在100-130℃下捏合10-15min后，送入双螺杆挤出机中进行第一次塑炼，第一次塑炼的加工温度为160-190℃，螺杆转速为200-400rpm，得到预混料；将预混料、氢化苯乙烯嵌段共聚物、相容剂、无机矿物、填充油、抗氧剂、润滑剂、苯乙烯树脂加入高混机中，在400-500rpm的转速下混合10-20min，得到母料；将所述母料和无卤阻燃剂、聚苯醚加入双螺杆挤出机中进行第二次塑炼，第二次塑炼的加工温度为200-260℃，螺杆长径比为55-64，螺杆转速为300-500rpm，再经拉条，冷却，切粒后，得到所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料；其中，所述第二次塑炼的加工温度具体为：一区温度200℃、二区温度215℃、三区温度220℃、四区温度225℃、五区温度230℃、六区温度235℃、七区温度240℃、八区温度245℃、九区温度250℃、十区温度260℃、十一区温度260℃、十二区温度260℃、十三区温度255℃。
将上述实施例1-4中所述用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料进行性能测试，结果如下表所示：
根据上表分析可知，通过上述实施例1-4的方案能够获得的无卤阻燃热塑性弹性体材料在136℃*168h热空气老化之后拉伸强度保持率大于90％和断裂伸长率保持率大于80％，1.6mm厚度燃烧阻燃UL94标准VO等级，并能通过UL1581VW-1垂直燃烧试验。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其特征在于，其原料按重量份包括：氢化苯乙烯嵌段共聚物20-35份，聚丙烯2-5份，POE热塑性弹性体8-15份，无卤阻燃剂25-40份，聚苯醚15-30份，相容剂5-15份，无机矿物2-10份，填充油8-15份，抗氧剂0.1-0.5份，润滑剂0.1-0.3份，交联剂0.1-0.3份，苯乙烯树脂2-5份；
其中，所述无卤阻燃剂是由有机磷酸酯，三聚氰胺聚磷酸盐和聚磷酸酯组成的混合物；
所述有机磷酸酯的制备方法包括：将石墨粉加入乙酸中搅拌均匀，在120-140℃下搅拌反应10-12h，烘干，再在氮气保护的条件下，加入三乙胺，搅拌均匀，在200-400℃下加热1-3h，冷却至室温后研磨，得到有机胺包覆插层石墨；将二氯磷酸β-氯乙酯、季戊四醇加入到无水乙腈中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至50-60℃，搅拌0.5-1h，加入无水三氯化铝后，继续升温至90-100℃，搅拌1-2h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯；将所述季戊四醇螺环化磷酸β-氯乙酯加入氯仿中，在-10-0℃下冷冻1-2h后，加入所述有机胺包覆插层石墨，在60-80℃下搅拌5-10h，冷却，抽滤，干燥后，得到所述有机磷酸酯；
所述聚磷酸酯为双酚AP低聚磷酸酯，其制备方法包括：将DOPO加入二甲苯中，在氮气保护的条件下，加热至80-100℃，搅拌下滴加溶有多聚甲醛的二甲苯溶液，在1-3h内完成滴加，加热回流4-6h，过滤，洗涤，得到DOPO-CH2OH，将所述DOPO-CH2OH加入二氯甲烷中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，加入三氯氧磷，升温至40-60℃，保温搅拌1-2h，蒸馏去除溶剂后，洗涤，干燥，得到预聚体；向所述预聚体中加入双酚AP，在氮气保护的条件下，加热至40-60℃，搅拌下加入无水四氯化钛，继续升温至80-100℃，保温搅拌1-3h，蒸馏去除溶剂后，洗涤，干燥，得到所述双酚AP低聚磷酸酯；
所述氢化苯乙烯嵌段共聚物中聚苯乙烯嵌段的含量为40-45wt％，分子量为23-28万，分子结构为线性结构。
2.根据权利要求1所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其特征在于，石墨粉、乙酸、三乙胺的重量配比为1:0.8-1:2-3；二氯磷酸β-氯乙酯、季戊四醇、三氯化铝、有机胺包覆插层石墨的重量配比为4-6:1-3:0.05-0.08:0.8-1.2。
3.根据权利要求1或2所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其特征在于，DOPO、多聚甲醛、三氯氧磷、双酚AP的重量配比为1:0.1-0.2:0.5-0.8:0.5-0.8。
4.根据权利要求1或2所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其特征在于，所述阻燃剂按重量百分比是由30-50％的有机磷酸酯，20-40％的三聚氰胺聚磷酸盐和20-40％的聚磷酸酯组成的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其特征在于，所述氢化苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯聚合物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯聚合物中的一种或者两种的组合。
6.根据权利要求1或2所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其特征在于，所述聚丙烯为共聚或均聚聚丙烯，其熔融指数为3-35g/min。
7.根据权利要求1或2所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其特征在于，所述聚苯醚的特性粘数为0.1-0.5dl/g。
8.根据权利要求7所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其特征在于，所述聚苯醚为聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚。
9.根据权利要求1或2所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其特征在于，所述相容剂为SEBS-马来酸酐接枝物、聚丙烯-马来酸酐接枝物中的一种或者两种的组合；所述无机矿物为碳酸钙、白烟、透明粉中的一种或其中多种的组合。
10.根据权利要求1或2所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料，其特征在于，所述填充油为运动粘度为95-215cst的石蜡油或环烷油；所述润滑剂为硅酮粉或硬脂酸钙；所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168；所述苯乙烯树脂为抗冲击聚苯乙烯。
11.一种根据权利要求1-10任一项所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括：将聚丙烯、POE热塑性弹性体和交联剂加入到捏合机中，在100-130℃下捏合10-15min后，送入双螺杆挤出机中进行第一次塑炼，第一次塑炼的加工温度为160-190℃，螺杆转速为200-400rpm，得到预混料；将预混料、氢化苯乙烯嵌段共聚物、相容剂、无机矿物、填充油、抗氧剂、润滑剂、苯乙烯树脂加入高混机中，在400-500rpm的转速下混合10-20min，得到母料；将所述母料和无卤阻燃剂、聚苯醚加入双螺杆挤出机中进行第二次塑炼，第二次塑炼的加工温度为200-260℃，螺杆长径比为55-64，螺杆转速为300-500rpm，再经拉条，冷却，切粒后，得到所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料。
12.根据权利要求11所述的用于电线电缆的无卤阻燃热塑性弹性体材料的制备方法，其特征在于，所述第二次塑炼的加工温度具体为：一区温度200℃、二区温度215℃、三区温度220℃、四区温度225℃、五区温度230℃、六区温度235℃、七区温度240℃、八区温度245℃、九区温度250℃、十区温度260℃、十一区温度260℃、十二区温度260℃、十三区温度255℃。
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