CN106543626A - 一种125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电线电缆领域，特别是涉及一种125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料的制备方法和用途。本发明提供一种热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其主要原料包括聚丙烯、相容剂、磷氮类阻燃剂、无机阻燃剂、阻燃协效剂、润滑剂、抗氧化剂。本发明不含有卤元素，具有较高的断裂伸长率、氧指数和体积电阻率，并且流动性极好，具有优良的工业应用前景。

Description

一种125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及汽车导线领域，特别是涉及一种125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料的制备方法和用途。

背景技术

汽车制造业已成为我国国民经济的支柱产业，带动了大批配套产业的发展。汽车电线是提高汽车技术含量的重要配件，对制作汽车线的电缆材料也不断提出更高的要求。目前低压汽车线近年的发展特点可以简单用小线径、辐照交联聚烯烃薄壁绝缘、高可靠性来概括。所以本发明需要在耐刮磨性、阻燃性、力学性能以及电性能之间达到较好的平衡。

目前国内汽车线大部分都是含卤阻燃的，且近年来成本随三氧化二锑、溴类阻燃剂价格的猛增而大辐增长，而且不够环保，普通的耐热125度等级的导线是用辐照交联材料生产的，若是改用能达到相同耐热等级的热塑性材料，将大大简化生产流程、提高生产效率。不管从成本的角度，还是从节能绿色环保角度来看，开发推行热塑性低烟无卤阻燃汽车线是势在必行，且前景广阔。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料的制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供了一种125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其原料按重量份计，包括如下组分：聚丙烯50～80份；相容剂20-50份；磷氮阻燃剂15-30份；无机阻燃剂50-130份；阻燃协效剂10-30份；抗氧化剂0.4-0.6份；润滑剂1.5-2.5份。

优选地，所述125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其原料按重量份计，包括如下组分：聚丙烯60～80份；相容剂20-40份；磷氮阻燃剂15-30份；无机阻燃剂120-130份；阻燃协效剂10-20份；抗氧化剂0.6份；润滑剂1.5-2.5份。

优选地，所述聚丙烯为抗冲嵌段共聚聚丙烯，其熔融指数(190℃×5kg下，即在190℃负荷5kg时)为1.4-2.2g/10min。其密度为0.90～0.95g/cm³。

更优选地，所述聚丙烯选用扬子石化PPB-M02。

优选地，所述的相容剂选用乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐或乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐中的一种。

优选地，所述乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐的接枝率为1.5-2.0％，其熔融指数(190℃×2.16kg)为5-10g/10min。所述聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为1.5-2.0％，其熔融指数(190℃×2.16kg)为5-10g/10min。所述乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐的接枝率为1.5-2.0％，其熔融指数(190℃×2.16kg)为5-10g/10min。

更优选地，所述相容剂选用杜邦^TM N493。

优选地，所述的磷氮阻燃剂，磷的质量分数为23±1％，氮的质量分数为20±1％，平均粒径不大于5μm。如由东莞市道尔化工有限公司提供的磷氮阻燃剂Doher-6000。

更优选地，所述的磷氮阻燃剂选用科莱恩Exolit^TM AP423。

优选地，所述的无机阻燃剂选用经过硬脂酸表面改性的、粒径为1.5-2μm的氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或两种的组合。硬脂酸表面改性氢氧化铝或氢氧化镁的方法为：采用硬脂酸度粒径为1.5-2μm的氢氧化铝或氢氧化镁包覆处理。硬脂酸表面改性氢氧化铝或氢氧化镁也可经市购的方式获得。

优选地，所述的阻燃协效剂选用三氧化二锑、硼酸锌或水滑石中的一种或多种的组合。

优选地，所述润滑剂选用硬脂钡、硬脂酸镁、硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种或多种的组合。

进一步优选地，所述润滑剂选用硬脂酸镁。

优选地，所述抗氧剂选用抗氧剂1010或抗氧剂168中一种或两种的组合。

优选地，当所述抗氧剂选用二者的组合时，所述主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称抗氧剂1010)，所述辅抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(简称抗氧剂168)。二者的重量比例为(1～3)：1。优选(1～2)：1。

本发明第二方面，提供了所述125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料的制备方法，具体为将原料按照配比经高速混合机混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒。

优选地，所述双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区160±5℃，机筒二区170±5℃，机筒三区180±5℃，机筒四区190±5℃，机筒五区200±5℃，机头和模具210±5℃。

本发明第三方面，还提供所述125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料在汽车导线制造领域中的用途。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，具有优异的流动性、良好的阻燃性，另外本发明涉及的聚烯烃料还具有较好的耐温性和耐溶剂性能，具有优良的工业应用前景。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

1.实验材料：

聚丙烯(扬子石化PPB-M02)80份；相容剂(杜邦^TM N493)20份；磷氮阻燃剂(科莱恩Exolit^TM AP423)15份；氢氧化铝(硬脂酸表面改性的氢氧化铝)130份；三氧化二锑10份；抗氧化剂10100.4份；抗氧化剂1680.2份；硬脂酸镁1.5份。硬脂酸表面改性氢氧化铝的方法为：采用硬脂酸度粒径为1.5-2μm的氢氧化铝包覆处理。

2.制备方法：

将原料按照配比经高速混合机混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒。所述双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区160±5℃，机筒二区170±5℃，机筒三区180±5℃，机筒四区190±5℃，机筒五区200±5℃，机头和模具210±5℃。

实施例2

1.实验材料：

聚丙烯(扬子石化PPB-M02)70份；相容剂(杜邦^TM N493)30份；磷氮阻燃剂(科莱恩Exolit^TM AP423)15份；氢氧化铝(硬脂酸表面改性的氢氧化铝)120份；三氧化二锑20份；抗氧化剂10100.4份；抗氧化剂1680.2份；硬脂酸镁1.5份。硬脂酸表面改性氢氧化铝的方法为：采用硬脂酸度粒径为1.5-2μm的氢氧化铝包覆处理。

2.制备方法：

将原料按照配比经高速混合机混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒。所述双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区160±5℃，机筒二区170±5℃，机筒三区180±5℃，机筒四区190±5℃，机筒五区200±5℃，机头和模具210±5℃。

实施例3

1.实验材料：

聚丙烯(扬子石化PPB-M02)70份；相容剂(杜邦^TM N493)30份；磷氮阻燃剂(科莱恩Exolit^TM AP423)25份；氢氧化铝(硬脂酸表面改性的氢氧化铝)120份；三氧化二锑10份；抗氧化剂10100.4份；抗氧化剂1680.2份；硬脂酸镁1.5份。硬脂酸表面改性氢氧化铝的方法为：采用硬脂酸度粒径为1.5-2μm的氢氧化铝包覆处理。

2.制备方法：

将原料按照配比经高速混合机混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒。所述双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区160±5℃，机筒二区170±5℃，机筒三区180±5℃，机筒四区190±5℃，机筒五区200±5℃，机头和模具210±5℃。

实施例4

1.实验材料：

聚丙烯(扬子石化PPB-M02)60份；相容剂(杜邦^TM N493)40份；磷氮阻燃剂(科莱恩Exolit^TM AP423)30份；氢氧化铝(硬脂酸表面改性的氢氧化铝)120份；三氧化二锑15份；抗氧化剂10100.4份；抗氧化剂1680.2份；硬脂酸镁1.5份。硬脂酸表面改性氢氧化铝的方法为：采用硬脂酸度粒径为1.5-2μm的氢氧化铝包覆处理。

2.制备方法：

将原料按照配比经高速混合机混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒。所述双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区160±5℃，机筒二区170±5℃，机筒三区180±5℃，机筒四区190±5℃，机筒五区200±5℃，机头和模具210±5℃。

实施例5

1.实验材料：

聚丙烯(扬子石化PPB-M02)80份；相容剂(杜邦^TM N493)20份；磷氮阻燃剂(科莱恩Exolit^TM AP423)15份；氢氧化铝(硬脂酸表面改性的氢氧化铝)130份；三氧化二锑10份；抗氧化剂10100.3份；抗氧化剂1680.3份；硬脂酸镁2份。硬脂酸表面改性氢氧化铝的方法为：采用硬脂酸度粒径为1.5-2μm的氢氧化铝包覆处理。

2.制备方法：

将原料按照配比经高速混合机混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒。所述双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区160±5℃，机筒二区170±5℃，机筒三区180±5℃，机筒四区190±5℃，机筒五区200±5℃，机头和模具210±5℃。

实施例6

1.实验材料：

聚丙烯(扬子石化PPB-M02)80份；相容剂(杜邦^TM N493)20份；磷氮阻燃剂(科莱恩Exolit^TM AP423)15份；氢氧化铝(硬脂酸表面改性的氢氧化铝)130份；三氧化二锑10份；抗氧化剂10100.4份；抗氧化剂1680.2份；硬脂酸镁2.5份。硬脂酸表面改性氢氧化铝的方法为：采用硬脂酸度粒径为1.5-2μm的氢氧化铝包覆处理。

2.制备方法：

将原料按照配比经高速混合机混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒。所述双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区160±5℃，机筒二区170±5℃，机筒三区180±5℃，机筒四区190±5℃，机筒五区200±5℃，机头和模具210±5℃。

实施例7

按表1的配方，将实施例1～6中的各原料按照配比经高速混合机混合均匀后放入双螺杆挤出机(南京科亚制造，机)中挤出造粒，双螺杆挤出机温度设置为：机筒一区160±5℃，机筒二区170±5℃，机筒三区180±5℃，机筒四区190±5℃，机筒五区200±5℃，机头和模具210±5℃，获得不同的125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料。

表1

对上述获得的125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料进行性能测试，其中配方1#-4#的测试结果如表2所示。

表2

此外，配方5#和6#的性能与配方1#的性质相近。

与此同时，现有技术中已有低卤辐照交联材料(广东聚石化学，EP8400(+))进行性能测试，测试结果如表3所示。

如上所述，与对比例相比，本发明所提供125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料具有优异的流动性、良好的阻燃性、较好的耐溶剂性能，简化了工艺，不需要辐照即可达到相关要求，提高了氧指数，并且不含卤素。有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种125℃汽车线用耐高温热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其原料按重量份计，包括如下组分：聚丙烯50～80份；相容剂20-50份；磷氮阻燃剂15-30份；无机阻燃剂50-130份；阻燃协效剂10-30份；抗氧化剂0.4-0.6份；润滑剂1.5-2.5份。

2.如权利要求1所述的热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其特征在于，所述聚丙烯为抗冲嵌段共聚聚丙烯，其熔融指数在190℃×5kg下为1.4-2.2g/10min。

3.如权利要求1所述的热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其特征在于，所述的相容剂选用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝PE或马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种。

4.如权利要求1所述的热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其特征在于，所述的磷氮阻燃剂，磷质量分数为22-24％，氮质量分数为19-21％，平均粒径不大于5μm。

5.如权利要求1所述的热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其特征在于，所述的无机阻燃剂选用经过硬脂酸表面改性、粒径为1.5-2μm的氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或两种组合。

6.如权利要求1所述的热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其特征在于，所述的阻燃协效剂选用三氧化二锑、硼酸锌和水滑石中的一种或多种组合。

7.如权利要求1所述的热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其特征在于，所述抗氧剂选用抗氧剂1010或抗氧剂168中一种或两种的组合。

8.如权利要求1所述的热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料，其特征在于，所述润滑剂选用硬脂钡、硬脂酸镁、硬脂酸锌和硬脂酸钙中一种或多种的组合。

9.如权利要求1-8任一权利要求所述的热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料的制备方法，具体为将原料按照配比经高速混合机混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒。

10.如权利要求1-9任一权利要求所述的热塑性低烟无卤阻燃聚丙烯料在汽车制造领域的用途。