CN106977820A - 一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料及其制备方法，基本配方和重量比组成为：聚丙烯30‑40份、马来酸酐接枝物8‑14份、聚苯硫醚5‑10份、超支化聚合物10‑16份、偶联剂6‑12份、无卤阻燃剂15‑22份、阻燃增效剂3‑7份、偶联剂改性填料12‑18份、抗氧剂1‑5份。本发明的制备方法是将混合均匀后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆挤出、造粒。本发明制得的聚丙烯电缆料，其力学强度高、弹性和阻燃效果好、耐磨抗撕裂性能优异，适用于电线电缆领域。

Description

一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电线电缆料领域，尤其涉及一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯（PP）是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，广泛应用于电线电缆、建筑材料、汽车工业、家用电器、包装材料等方面。由于聚丙烯阻燃性能差，极易燃烧，其极限氧指数（LOI）为18.5，遇火燃烧时发热量高、燃烧速度快、并伴有发烟、滴落等现象，限制了它在电线电缆领域的应用。现在市场上销售的大多属于经过添加无卤阻燃剂改性后的聚丙烯电缆料。
然而，目前市场上的无卤阻燃聚丙烯电缆料普遍存在力学强度和弹性差、不耐磨，虽然具有阻燃功能，但是阻燃剂添加量的大、阻燃效果差，一定程度上限制了聚丙烯电缆料的应用。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料,其力学强度高、弹性和阻燃效果好、耐磨抗撕裂性能优异。
同时，本发明还提供了一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料的制备方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，基本配方和重量比组成为：聚丙烯 30-40份、马来酸酐接枝物8-14份、聚苯硫醚 5-10份、超支化聚合物10-16份、偶联剂6-12份、无卤阻燃剂15-22份、阻燃增效剂 3-7份、偶联剂改性填料12-18份、抗氧剂1-5份。
优选的，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯。
优选的，所述马来酸酐接枝物为马来酸酐接枝聚丙烯。
优选的，所述聚苯硫醚为粉状聚苯硫醚。
优选的，所述超支化聚合物为端羟基超支化聚酯、端羟基超支化聚酰胺酯中的至少一种。
优选的，所述偶联剂为稀土偶联剂。
优选的，所述无卤阻燃剂为磷酸三苯酯、膦酸酯、聚磷酸铵中的至少一种。
优选的，所述阻燃增效剂为氢氧化镧、氢氧化铈中的至少一种。
优选的，所述偶联剂改性填料为偶联剂改性纳米滑石粉，目数为1000-3000目。
上述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌20~30min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机机筒温度范围为180-200℃，模头温度控制在160-180℃之间。
本发明的有益效果：
与现有技术相比，本发明制备的聚丙烯电缆料，加入了端羟基超支化聚合物，其结构末端的羟基能够与无规共聚聚丙烯结构中的不饱和双键发生反应，使材料形成网状交联结构，从而提高了材料的拉伸强度。加入了聚苯硫醚，提高了材料的阻燃性和力学强度。加入了稀土阻燃增效剂，提高了材料的阻燃效果。本发明制得的聚丙烯电缆料，其力学强度高、弹性和阻燃效果好、耐磨抗撕裂性能优异，适用于电线电缆领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，基本配方和重量比组成为：无规共聚聚丙烯 30份、马来酸酐接枝聚丙烯8份、粉状聚苯硫醚 5份、端羟基超支化聚酯10份、稀土偶联剂6份、磷酸三苯酯15份、氢氧化镧3份、偶联剂改性纳米滑石粉12份、抗氧剂1份。
上述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌20min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机机筒温度范围为180℃，模头温度控制在160℃之间。
实施例2
一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，基本配方和重量比组成为：无规共聚聚丙烯 40份、马来酸酐接枝聚丙烯14份、粉状聚苯硫醚 10份、端羟基超支化聚酰胺酯16份、稀土偶联剂12份、膦酸酯22份、氢氧化铈 7份、偶联剂改性纳米滑石粉18份、抗氧剂5份。
上述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌30min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机机筒温度范围为200℃，模头温度控制在180℃之间。
实施例3
一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，基本配方和重量比组成为：无规共聚聚丙烯 35份、马来酸酐接枝聚丙烯11份、粉状聚苯硫醚 8份、端羟基超支化聚酯13份、稀土偶联剂9份、聚磷酸铵18份、氢氧化铈 5份、偶联剂改性纳米滑石粉15份、抗氧剂3份。
上述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌25min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机机筒温度范围为190℃，模头温度控制在170℃之间。
实施例4
一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，基本配方和重量比组成为：无规共聚聚丙烯 32份、马来酸酐接枝聚丙烯9份、粉状聚苯硫醚 6份、端羟基超支化聚酰胺酯11份、稀土偶联剂7份、聚磷酸铵7份、氢氧化铈4份、偶联剂改性纳米滑石粉13份、抗氧剂2份。
上述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌22min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机机筒温度范围为185℃，模头温度控制在165℃之间。
实施例5
一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，基本配方和重量比组成为：无规共聚聚丙烯 38份、马来酸酐接枝聚丙烯13份、粉状聚苯硫醚 9份、端羟基超支化聚酰胺酯15份、稀土偶联剂11份、膦酸酯21份、氢氧化镧6份、偶联剂改性纳米滑石粉17份、抗氧剂4份。
上述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌28min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机机筒温度范围为195℃，模头温度控制在175℃之间。
对比例1
与实施例1不同的是，加工过程不加马来酸酐接枝聚丙烯，其它条件不变。
对比例2
与实施例1不同的是，加工过程不加粉状聚苯硫醚，其它条件不变。
对比例3
与实施例1不同的是，加工过程不加端羟基超支化聚酯，其它条件不变。
对比例4
与实施例1不同的是，加工过程不加稀土偶联剂，其它条件不变。
对比例5
与实施例1不同的是，加工过程不加磷酸三苯酯，其它条件不变。
对比例6
与实施例1不同的是，加工过程不加氢氧化镧，其它条件不变。
性能测试
测试结果见表1所示：
表1
从表1中可以看出，对比实施例1-5和对比例1-6，实施例1-5的拉伸强度、缺口冲击强度和断裂伸长率有明显的提高，压缩永久变形降低，阻燃和耐磨性能提高。从以上数据说明，本发明制备的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，具有良好的其力学强度高、弹性和阻燃效果好、耐磨抗撕裂性能优异。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其特征在于，基本配方和重量比组成为：聚丙烯30-40份、马来酸酐接枝物8-14份、聚苯硫醚 5-10份、超支化聚合物10-16份、偶联剂6-12份、无卤阻燃剂15-22份、阻燃增效剂 3-7份、偶联剂改性填料12-18份、抗氧剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其特征在于：所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其特征在于：所述马来酸酐接枝物为马来酸酐接枝聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其特征在于：所述聚苯硫醚为粉状聚苯硫醚。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其特征在于：所述超支化聚合物为端羟基超支化聚酯、端羟基超支化聚酰胺酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其特征在于：所述偶联剂为稀土偶联剂。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其特征在于：所述阻燃增效剂为氢氧化镧、氢氧化铈中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料，其特征在于：所述偶联剂改性填料为偶联剂改性纳米滑石粉，目数为1000-3000目。
9.根据权利要求1所述的无卤阻燃增韧聚丙烯电缆料的制备方法，其特征是制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌20~30min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机机筒温度范围为180-200℃，模头温度控制在160-180℃之间。
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