CN117285768A - 一种超薄壁汽车线聚烯烃材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子复合材料领域，涉及一种超薄壁汽车线聚烯烃材料及其制备方法。所述聚烯烃材料包括以下质量分数的原料组分：高密度聚乙烯20‑25份；相容剂7‑10份；聚丙烯10‑15份；氢氧化镁40‑45份；次磷酸铝5‑10份；偶联助剂0.4‑0.6份；交联剂1.2‑1.6份；润滑剂2‑3份；抗氧剂3‑4份。本发明通过将高密度聚乙烯、聚丙烯、抗氧剂等组分进行配合，在保证优异理化性能的同时，具有良好的耐刮性和阻燃性。
Description
技术领域
本发明属于高分子复合材料领域，涉及一种超薄壁汽车线聚烯烃材料及其制备方法，具体来说是一种用于燃油汽车线束的耐刮磨阻燃绝缘材料。
背景技术
随着汽车工业的蓬勃发展和世界经济全球化，极大推动了汽车工业的发展，也推动了汽车产品的发展，汽车用线材也由原来的厚壁绝缘改为现在的薄壁绝缘。汽车薄壁绝缘材料要求有：(1)杂质少、混合均匀，由于薄壁绝缘线的厚度约为0.15-0.2mm，绝缘料如果有杂质和混合不均很容易出现击穿，使成品线分段多，造成不必要的浪费和使用不便；(2)线材耐磨性好，针刮耐磨试验次数超过250次；(3)耐热性好，防止电线的受热收缩，影响使用安全；(4)表面光滑度不高，防止裁线后卡扣卡不住，长度无法控制；(5)耐温性高，防止电线在使用中出现温度高材料软化和破皮现象；(6)电线的薄壁结构特性，要求电线材料的阻燃效果好，避免引发较大火灾。
现有技术中，申请号为201811601927.5的发明专利公开了一种耐刮磨薄壁机车用低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，该燃电缆料各组分以重量份数计算包括：40-60份聚丙烯；10-30份线性低密度聚乙烯；10-30份耐刮磨改性树脂；10-30份相容剂；150-200份阻燃剂；10-30份阻燃增效剂；2-6份复合抗氧剂；0.5-1.5份抗铜剂；1-3份润滑剂；0.5-2份交联助剂；性能完全满足EN50306中的薄壁机车缆的技术要求。该电缆料具有优异的耐刮磨性能；耐长期热老化性能，能经受125度2000小时的长期老化后不开裂；阻燃性能、电性能和机械性能优异；加工性能好，适合高速挤出。上述材料是耐温125度的薄壁汽车线料，老化温度为150℃*240小时，耐温等级不高，同时其挤出壁厚大于0.35mm,，不满足超薄壁线缆的需求(超薄壁线缆壁厚0.15-0.2mm)。
因此需要提供一种新的汽车薄壁绝缘材料，以满足耐刮、阻燃、理化性能等要求。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种超薄壁汽车线聚烯烃材料及其制备方法。
按照本发明的技术方案，所述超薄壁汽车线用聚烯烃材料，包括以下质量分数的原料组分：
进一步的，所述聚丙烯(PP)在使用前研磨成200-400目的粉末。采用粉末状的PP在配方中更容易分散，以及降低塑化温度。
进一步的，所述聚丙烯为高流动性聚丙烯，熔融指数为≥8g/10min(测试条件：190℃*2.16kg)，刚性系数≥1000N/cm2。
进一步的，所述高密度聚乙烯(HDPE)的延伸率≥800％，能够增加材料的韧性，以及保留材料的断裂伸长率的新能，可以选择线缆挤出专用HDPE，耐候性能和绝缘性能优异；所述相容剂POE(聚乙烯辛烯共弹性体，可以选择陶氏POE8150)接枝的相容剂。
本发明中PP和HDPE混合使用既可以保留材料的机械物理性能，也可以很好的保证材料的表面刚性，增加材料的耐磨性能；具体的，PP和HDPE本身的分子结晶度高，以及彼此之间的相容性好，彼此的结合即保留了材料的基础性能(纯PP性能：强度大于30Mpa，断裂伸长率小于500％；纯HDPE性能：强度小于25Mpa，断裂伸长率大于800％；两者混合物性能：强度27Mpa，断裂伸长率大于550-650％)；又增加彼此之间的溶体流动性(190℃*2.16kg，纯PP性能：熔融指数大于8g/10min；纯HDPE性能：熔融指数0.9-2.5g/10min；两者混合物性能：熔融指数4.5-5.5g/10min)。此外，PP由于分子结晶度高，复配磷氮系无卤阻燃剂可以提高材料的阻燃效果。
进一步的，所述氢氧化镁为化学法表面处理(表面偶联改性剂)氢氧化镁，如神岛S-6等；所述次磷酸铝为二乙基次磷酸铝，其磷含量高，阻燃效果好。
进一步的，所述偶联助剂选自偶联剂171、偶联剂172、偶联剂173和偶联剂174中的一种或多种。
进一步的，所述交联剂为油类或粉类的TAIC(三烯丙基异氰脲酸酯)或TMATMB(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)。
进一步的，所述润滑剂为硅酮(如瓦克PA445200等)和聚乙烯蜡(如霍尼韦尔AC-6A等)的混合物。其中，硅酮起到外润滑效果，增加材料的脱模性；聚乙烯蜡蜡起到内润滑效果，降低材料链间之间的摩擦，促进材料中填充剂的分散。
具体的，所述润滑剂中，硅酮的质量分数为60-80％，聚乙烯蜡的质量分数为20-40％。
进一步的，所述抗氧剂为双酚类抗氧剂和氨类抗氧剂组成的混合物，并使用硅烷偶联剂和钛酸酯进行处理，可以提高材料的受热老化，使用寿命以及长期老化时间，增加材料的使用条件(高温区域使用)。
具体的，硅烷偶联剂处理能够促进防老化剂在材料中的分散，增加材料耐温度老化效果，钛酸酯处理可以降低抗氧剂的分解时间，增加抗氧剂的老化效果，从而提高材料的受热老化、使用寿命以及长期老化时间。
进一步的，所述抗氧剂中，双酚类抗氧剂和氨类抗氧剂的质量比为1：2-5；
所述硅烷偶联剂的用量为所述抗氧剂质量的1/49-1/24；
所述钛酸酯的用量为所述硅烷偶联剂与抗氧剂总质量的0.2-0.5％。
具体的，硅烷偶联剂占硅烷偶联剂与抗氧剂总质量的2-4％，抗氧剂占硅烷偶联剂与抗氧剂总质量的96-98％。
进一步的，所述双酚类抗氧剂可以为抗氧剂1010和/或抗氧剂168；所述氨类抗氧剂防老剂MBZ和/或防老剂1035。
进一步的，所述硅烷偶联剂选自偶联剂171、偶联剂172、偶联剂173和偶联剂174中的一种或多种。
本发明的另一方面提供了上述超薄壁汽车线用聚烯烃材料的制备方法，包括以下步骤，
S1：将各原料组分按比例混合后进行混炼(其中原材料中的PP通过研磨机研磨成粉状)，混炼温度70℃，时间2-3min，得到混合料；
S2：在175-180℃条件下，对所述混合料进行密炼12-16min；
S3：对密炼后的混合料进行排料、挤出、切粒，得到半成品；
S4：冷却所述半成品后真空包装，得到所述超薄壁汽车线用聚烯烃材料。
进一步的，所述步骤S3中，排料温度为120-145℃，排料口增加L型弯头；挤出温度为135-150℃。
进一步的，所述步骤S4中，冷却包括风机冷却和振动筛振动冷却；其中，振动筛长度5-7m，例如可以为5.5m；振动风机功率为2-3kW，例如可以为2.5kW。
进一步的，所述步骤S4中，真空包装的真空时间为3-5s，短于正常真空时间(5-7s)。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明超薄壁汽车线用聚烯烃材料，通过将高密度聚乙烯、聚丙烯、抗氧剂等组分进行配合，在保证优异理化性能的同时，具有良好的耐刮性和阻燃性；次磷酸铝使用可以高效的增加材料在燃烧时的自熄能，氢氧化镁的引入增加材料燃烧时的表面结壳性，防止材料在燃烧时出现火星低落；HDPE和PP的混合使用，既可以很好的保留材料表面的刚性，又可以增加材料的挤出加工性能；弹性体相容剂的使用一方面增加树脂和树脂之间以及树脂和填充之间的相容性，另一方面还可以增减材料的韧性(主要体现在材料的断裂伸长率)，相容剂还可以增加一部分填充剂的添加量；处理后的抗氧剂在材料的分散性更好，一方面增加材料中抗氧剂的有效使用率，提高材料的防老化效果，另一方面减少对材料中的交联剂分散的影响，提高交联剂的分散。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明提供了超薄壁汽车线用聚烯烃材料，以质量分数计，包括以下原料：高密度聚乙烯20-25份；相容剂7-10份；聚丙烯10-15份；氢氧化镁40-45份；次磷酸铝5-10份；偶联助剂0.4-0.6份；交联剂1.2-1.6份；润滑剂2-3份；抗氧剂3-4份。
其中，聚丙烯为高流动性聚丙烯，在使用前研磨成200-400目的粉末，熔融指数为≥8g/10min，刚性系数≥1000N/cm2。
高密度聚乙烯为线缆挤出专用HDPE，延伸率≥800％；相容剂POE接枝的相容剂；次磷酸铝二乙基次磷酸铝；偶联助剂选自偶联剂171、偶联剂172、偶联剂173和偶联剂174中的一种或多种；交联剂为油类或粉类的TAIC或TMATMB。
润滑剂为60-80wt％硅酮和20-40wt％聚乙烯蜡的混合物。
抗氧剂为双酚类抗氧剂和氨类抗氧剂组成的混合物，并使用硅烷偶联剂和钛酸酯进行处理；双酚类抗氧剂和氨类抗氧剂的质量比为1：2-5，硅烷偶联剂的用量为抗氧剂质量的1/49-1/24，钛酸酯的用量为硅烷偶联剂与抗氧剂总质量的0.2-0.5％。
实施例1：
本实施例提供了一种交联无卤阻燃聚烯烃材料，其原料组成如表1所示。
其中，高密度聚乙烯采用陶氏的3364；相容剂为弹性体POE接枝的相容剂，POE为陶氏的8150；聚丙烯采用台塑3080；氢氧化镁采用神岛S-6；次磷酸铝选用二乙基次磷酸铝；偶联助剂用偶联剂171；交联剂采用油类的TAIC；润滑剂为硅酮(瓦克PA445200)和聚乙烯蜡(霍尼韦尔AC-6A)的混合物(其质量比为7:3)；抗氧剂按以下方法制备：将双酚类抗氧剂(抗氧剂1010)和氨类抗氧剂(防老剂MBZ)按质量比1：3进行混合，并加入硅烷偶联剂(偶联剂171，硅烷偶联剂与两种抗氧剂总量的质量比为2:98)和钛酸酯(钛酸酯的质量为抗氧剂和硅烷偶联剂总质量的0.4％)进行搅拌混合均匀即可。
该超薄壁汽车线用聚烯烃材料的制备方法如下：
1、高阶混炼机混炼(其中原材料中的PP通过研磨机研磨成粉状)，混炼温度70℃，时间3min；
2、封闭式密炼机进行加热密炼：密炼温度175℃，时间15min；
3、双阶锥喂料：喂料前进行预热处理，预热温度140℃；
4、双螺杆剪切排料：设定温度140℃，排料口增加L型弯头，增强双螺杆里面剪切块对材料的剪切处理；
5、单螺杆混料挤出：设定温度135℃，机头温度155℃，挡板滤网使用150目滤网(以减少材料的杂质，提高材料挤出加工的表面光滑度)；
6、切粒机切粒：粒径大小3*3mm；
7、风机和收料仓收集；
8、振动筛振动冷却：振动筛加长和振动风机增强，振动筛长度5.5m，振动风机功率为2.5kW；
9、大料仓收料：料仓放料口增加大功率风扇进行进一步冷却处理，放置粘连；
10、真空包装：真空时间3-5s抽真空时间缩短保证材料在包装袋内的散热。
实施例2
在实施例1的基础上将原料组成如表1所示。
实施例3
在实施例1的基础上将原料组成如表1所示。
对比例1-10
在实施例1的基础上将原料组成如表1所示。
对比例11
在实施例1的基础上，抗氧剂采用质量比为1：3的双酚类抗氧剂(抗氧剂1010)和氨类抗氧剂(防老剂MBZ)的混合物。
对比例12
在实施例1的基础上，抗氧剂在制备时未使用硅烷偶联剂处理。
对比例13
在实施例1的基础上，抗氧剂在制备时未使用钛酸酯处理。
表1实施例1-3、对比例1-11的原料组成
结果分析：
对实施例1-3、对比例1-10的产品进行性能测试，其结果如表2所示。
表2
由表2可以看出：
对比例1中高密度聚乙烯用量过低，所得材料断裂伸长率变低，耐刮性降低，且老化后缠绕试验不通过，这是由于树脂材料不够导致伸长率和耐刮磨性能降低，填充材料变大导致材料的老化后缠绕中出现开裂现象。
对比例2中高密度聚乙烯用量过高，所得材料阻燃性能不通过，这是由于树脂材料高导致材料中的有效阻燃剂下降，使材料在燃烧时降低自熄性能。
对比例3中相容剂用量过低，所得材料机械性能降低，老化性能降低，比重过大，且老化后缠绕试验不通过，这是由于材料树脂之间的相容性和树脂和填充之间的相容性变差，导致材料的基础性能和耐温性能降低。
对比例4中相容剂用量过高，所得材料材料的阻燃性能下降，耐刮磨性能降低，这是由于树脂材料高导致材料中的有效阻燃剂下降，使材料在燃烧时降低自熄性能，材料的表面刚性不够，导致材料耐刮磨性能下降。
对比例5中聚丙烯用量过低，所得材料拉伸性能降低，材料比重大，且老化后缠绕试验不通过，耐刮磨性能降低，这是由于材料中树脂材料的降低，影响材料的拉伸性能，并且由于阻燃填充变大导致材料的耐温性能变差，老化后缠绕试验易开裂。
对比例6中聚丙烯用量过高，所得材料阻燃性能差，这是由于树脂材料高导致材料中的有效阻燃剂下降，使材料在燃烧时降低自熄性能。
对比例7中氢氧化镁用量过低，所得材料阻燃性能变差，老化性能变差，耐刮磨性能降低，这是由于材料中阻燃剂降低，降低了材料的阻燃性能，氢氧化镁具有很好的老化不强效果，增加材料的老化性能，并且增加材料表面的爽滑，提高材料的耐刮磨效果。
对比例8中氢氧化镁用量过高，所得材料的拉伸性能差，耐刮磨效果差，比重过大，缠绕试验不通过，这是由于材料中阻燃剂过量，影响材料的基础性能，并且增加了材料的比重，由于填充材料过高既影响材料相容性，又降低材料的耐开裂性。
对比例9中次磷酸铝用量过低，降低材料的阻燃性能和耐刮磨性能，这是由于次磷酸铝是复配阻燃剂，可以很好的补强材料的阻燃性能，次磷酸铝在本材料中也具有一定的提高材料表面爽滑性能。
对比例10中抗氧剂用量过低，降低材料的老化性能和老化后缠绕试验性能，这是由于抗氧剂的抗氧老化性，降低材料的耐温性能。
对比例11中抗氧剂在制备时未使用硅烷偶联剂和钛酸酯处理，所得材料的拉伸性能差，耐刮磨性能差，由于钛酸酯可以提高材料的表面润滑性，偶联系可以提高材料中抗氧剂和填充剂的相容性。材料的老化性能差，由于抗氧剂没有很好的分散在材料中导致材料在老化过程中出现很大的不稳定现象。
对比例12中抗氧剂在制备时未使用硅烷偶联剂处理，所得材料的拉伸性能不合格，老化性能不合格，由于偶联剂可以处理抗氧剂的分散和其他材料的相容性，促进材料的基础性能，以及抗氧剂在材料中的均匀性。
对比例13中抗氧剂在制备时未使用钛酸酯处理，所得材料的耐刮磨性能差，老化性能差，由于钛酸酯可以提高材料的表面爽滑型，增加材料的表面耐磨度，钛酸酯也有一定的能力处理抗氧剂的分散效果。
结果显示：1.合适的高密度乙烯可以增加材料的耐温性能；2.聚丙烯的适量加入可以很好的补充材料的耐刮性和强度；3.抗氧剂的混合处理既保留了材料的老化性能，又提高材料的耐热稳定性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种超薄壁汽车线用聚烯烃材料，其特征在于，包括以下质量分数的原料组分：
2.如权利要求1所述的超薄壁汽车线用聚烯烃材料，其特征在于，所述聚丙烯在使用前研磨成200-400目的粉末。
3.如权利要求1或2所述的超薄壁汽车线用聚烯烃材料，其特征在于，所述聚丙烯为高流动性聚丙烯，熔融指数为≥8g/10min，刚性系数≥1000N/cm2。
4.如权利要求1所述的超薄壁汽车线用聚烯烃材料，其特征在于，所述高密度聚乙烯的延伸率≥800％；所述相容剂POE接枝的相容剂。
5.如权利要求1所述的超薄壁汽车线用聚烯烃材料，其特征在于，所述润滑剂为硅酮和聚乙烯蜡的混合物；所述硅酮的质量分数为60-80％，所述聚乙烯蜡的质量分数为20-40％。
6.如权利要求1所述的超薄壁汽车线用聚烯烃材料，其特征在于，所述抗氧剂为双酚类抗氧剂和氨类抗氧剂组成的混合物，并使用硅烷偶联剂和钛酸酯进行处理。
7.如权利要求6所述的超薄壁汽车线用聚烯烃材料，其特征在于，所述抗氧剂中，双酚类抗氧剂和氨类抗氧剂的质量比为1：2-5；
所述硅烷偶联剂的用量为所述抗氧剂质量的1/49-1/24；
所述钛酸酯的用量为所述硅烷偶联剂与抗氧剂总质量的0.2-0.5％。
8.一种权利要求1-7中任一项所述的超薄壁汽车线用聚烯烃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1：将各原料组分按比例混合后进行混炼，得到混合料；
S2：在175-180℃条件下，对所述混合料进行密炼；
S3：对密炼后的混合料进行排料、挤出、切粒，得到半成品；
S4：冷却所述半成品后真空包装，得到所述超薄壁汽车线用聚烯烃材料。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，排料温度为120-145℃，排料口增加L型弯头；挤出温度为135℃-150℃。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，真空包装的真空时间为3-5s。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103172923A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-06-26 | 江苏德威新材料股份有限公司 | 一种汽车线用耐高温热塑性阻燃材料及其制备方法 |
| KR101535079B1 (ko) * | 2015-04-06 | 2015-07-09 | 주식회사 호만테크 | Ｔｏｅ 난연 수지 조성물 및 그 제조방법 |
| CN109735005A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-05-10 | 广东聚石化学股份有限公司 | 一种用于汽车薄壁化高流动性高模量高冲击改性填充聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN110283380A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-27 | 无锡杰科塑业有限公司 | 热塑性聚丙烯汽车低压绝缘线材料及其制备方法 |
| CN110591201A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 安徽滁州德威新材料有限公司 | 一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料及其制备方法 |
| CN114133649A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-04 | 苏州铂玛新材料有限公司 | 一种双耐油高阻燃高耐温辐照交联组合物及其制备方法和应用 |
-
2023
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103172923A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-06-26 | 江苏德威新材料股份有限公司 | 一种汽车线用耐高温热塑性阻燃材料及其制备方法 |
| KR101535079B1 (ko) * | 2015-04-06 | 2015-07-09 | 주식회사 호만테크 | Ｔｏｅ 난연 수지 조성물 및 그 제조방법 |
| CN109735005A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-05-10 | 广东聚石化学股份有限公司 | 一种用于汽车薄壁化高流动性高模量高冲击改性填充聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN110283380A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-27 | 无锡杰科塑业有限公司 | 热塑性聚丙烯汽车低压绝缘线材料及其制备方法 |
| CN110591201A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 安徽滁州德威新材料有限公司 | 一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料及其制备方法 |
| CN114133649A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-04 | 苏州铂玛新材料有限公司 | 一种双耐油高阻燃高耐温辐照交联组合物及其制备方法和应用 |
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