CN1286895C - 一种无卤阻燃热收缩套管材料及由该材料制备的套管 - Google Patents
一种无卤阻燃热收缩套管材料及由该材料制备的套管 Download PDFInfo
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Abstract
本发明无卤阻燃热收缩套管按重量计含有：①乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的一种或一种以上的物质100份；②三元乙丙橡胶(EPDM)、二元乙丙橡胶(EPM)、二甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、甲基苯基乙烯基硅橡胶(PVMQ)、热塑弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)中的一种或一种以上的物质5-50份；③无卤阻燃剂50-100份；以及④偶联剂0.5-6份。无卤阻燃热收缩套管采用上述材料混合加工而成。该套管对环境友好，燃烧时不会产生毒性气体，同时套管中不含对人体有害的重金属，是一种安全环保型的绿色产品，而且原料易于得到，制造方法采用传统的制造方法，适宜于产业化生产。
Description
【技术领域】
本发明涉及阻燃热收缩套管领域，尤其是一种无卤阻燃热收缩套管材料及由该材料制备的无卤阻燃热收缩套管。
【背景技术】
目前市场上提供的阻燃热收缩套管，基本上都采用卤化物阻燃的产品，其中绝大部分是采用有机溴化物和三氧化二锑阻燃的产品，该类产品对环境污染，燃烧时产生大量有毒、有腐蚀性的溴化氢气体，还有可能产生剧毒的二恶英，即多溴代苯并二恶烷和溴代二苯并呋喃，这是一种致癌物。同时三氧化二锑在生产过程中会产生粉尘污染，这种粉尘对人身呼吸系统会造成伤害，会使人身皮肤产生过敏性红斑，三氧化二锑的采用还会使套管重金属元素超标。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种使用安全且具有环保功能的无卤阻燃热收缩套管材料及由该材料制备的无卤阻燃热收缩套管。
本发明的目的是这样实现的：该一种无卤阻燃热收缩套管材料按重量计，含有：①乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的一种或一种以上的物质100份；②二元乙丙橡胶(EPM)、二甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、甲基苯基乙烯基硅橡胶(PVMQ)、热塑弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)中的一种或一种以上的物质5-50份；③无卤阻燃剂50-100份；以及④偶联剂0.5-6份。
所述的无卤阻燃剂选自以下一种物质或一种以上的物质：氢氧化铝、氢氧化镁、赤磷粉、聚磷酸氨、水合硼酸锌。
所述的偶联剂选自以下一种物质或一种以上物质：乙烯基三(甲氧乙氧基)硅烷(A-172)、r-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(A-174)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)。
该一种无卤阻燃热收缩套管的材料按重量计，含有：
①乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的一种或一种以上的物质100份；
②二元乙丙橡胶(EPM)、二甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、甲基苯基乙烯基硅橡胶(PVMQ)、热塑弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)中的一种或一种以上的物质5-50份；
③无卤阻燃剂50-100份，其选自以下一种物质或一种以上的物质：氢氧化铝、氢氧化镁、赤磷粉、聚磷酸氨、水合硼酸锌；
④偶联剂0.5-6份，其为硅助剂；
⑤润滑剂0.5-1份，其选自以下一种或一种以上的物质：硬脂酸锌(ZnSt)、硬脂酸镁(MgSt)、硬脂酸(HSt)、硬脂酸正丁酯(BS)；
⑥着色剂色母料2-10份，其选自以下一种物质或一种以上物质：炭黑、铁红粉、群青、酞菁兰B、酞菁兰BX、耐晒黄G、永固黄HSZG、塑料红B、荧光黄YG-51；以及
⑦抗氧剂0.5-1份。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明对环境友好，燃烧时不会产生毒性气体，同时材料中不含对人体有害的重金属，所以具有安全环保的功效，而且原料易于得到，制造方法采用传统的制造方法，适宜于产业化生产。
【具体实施方式】
本发明一种无卤阻燃热收缩套管材料，其中按重量计，含有：
①乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的一种或一种以上的物质100份；
②三元乙丙橡胶(EPDM)、二元乙丙橡胶(EPM)、二甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、甲基苯基乙烯基硅橡胶(PVMQ)、热塑弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)中的一种或一种以上的物质5-50份；
③无卤阻燃剂50-100份，其选自以下一种物质或一种以上的物质：氢氧化铝微粉、氢氧化镁微粉、微胶囊赤磷粉、微胶囊化聚磷酸氨、水合硼酸锌粉；
④偶联剂0.5-6份，其可为硅助剂，可选自以下一种物质或一种以上物质：乙烯基三(甲氧乙氧基)硅烷(A-172)、r-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(A-174)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)；
该无卤阻燃热收缩套管材料还可含有：
抗氧剂0.5-1份，其为现有的抗氧化剂，如抗氧剂1010；
⑤润滑剂0.5-1份，其选自以下一种或一种以上的物质：硬脂酸锌(ZnSt)、硬脂酸镁(MgSt)、硬脂酸(HSt)、硬脂酸正丁酯(BS)；
⑦着色剂色母料2-10份，其选自以下一种物质或一种以上物质：炭黑、铁红粉、群青、酞菁兰B、酞菁兰BX、耐晒黄G、永固黄HSZG、塑料红B、荧光黄YG-51等不含卤素、不含重金属的无机颜料或有机颜料。
本发明无卤阻燃热收缩套管的制备方法如下：1)将上述的各种物质的组合物采用高速混合机混合均匀，然后采用机械共混的方法使之成为一种无卤阻燃的聚合物合金母粒，该机械共混的方法指如下任意一种方法：①电加热双辊塑炼机共混后压片切粒；②密炼机共混，双辊塑炼机压片切粒；③平行双螺杆共混挤出、切粒；2)将得到的无卤阻燃聚合物合金母粒用普通塑料单螺杆挤出成型，得到任意规格的无卤阻燃聚合物合金管材；3)将得到的管材通过高能射线辐照交联，使聚合物合金管材的交联度达到50-90％，高能射线是指利用高能电子加速器获得的电子束或钴60放射源放出的r射线；4)将步骤3)得到的具有一定交联度的管材加热到软化温度，采用机械方法、气压法或真空法或两者结合的方法将其进行径向扩张，扩张后骤冷定型，即得到无卤阻燃热收缩套管。
按照上述方法制备的无卤阻燃热收缩套管，主要的物理机械性能指标均符合UL224标准的要求，其主要技术指标如下：拉伸强度≥10.4Mpa；断裂伸长率≥200％；在158℃和168小时的条件下，热空气老化后的拉伸强度≥7.3Mpa，老化后断裂伸长率≥100％，击穿强度≥15kv/mm，体积电阻系数≥1×1014欧姆·厘米，阻燃符合FV-1级；环保性能通过SGS检测合格，测试卤素元素和八大金属的含量的具体测试结果如下：不含氟(F)、溴(Ar)、碘(I)，氯为57.62PPM，铅＜2PPM，镉＜2PPM，锑＜2PPM，钡＜2PPM、铬＜2PPM、汞＜2PPM、砷＜2PPM、锡＜2PPM。
以下记载了本发明的几种具体实施方式，除另有说明外，所有的份数均按重量计：
实施方式一：取94份乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、6份低线性密度聚乙烯(LLDPE)、10份三元乙丙橡胶(EPDM)、80份氢氧化铝微粉、8份赤磷粉、1份ZnSt、1份A-151、1份抗氧剂1010、4份炭黑色母粒，将上述物质经混合、双螺杆共混造粒、单螺杆挤出成型、电子束辐照(辐射辐照剂量为8Mrad)交联、加热扩张和冷却定型后得到黑色无卤阻燃热收缩套管。
实施方式二：取94份乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、6份低密度聚乙烯(LDPE)、16份SBS、50份氢氧化铝微粉、40份氢氧化镁微粉、6份赤磷粉、7份A-172、1份抗氧剂1010、1份ZnSt、4份炭黑色母，采用与实施方式一相同的方法，辐照剂量采用9Mrad，得到黑色无卤阻燃热收缩套管。
实施方式三：取60份乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、30份乙烯丙烯酸共聚物(EEA)、10份线性低密度聚乙烯(LIDPE)、2份甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、40份氢氧化铝微粉、20份水合硼酸锌粉、40份微胶囊化聚磷酸氨、2份A-174、1份抗氧剂1010、1份MgSt、6份塑料红B色母粒，采用与实施方式一相同的加工方法上，得到红色无卤阻燃热收缩套管。
本发明无卤阻燃热收缩套管对环境友好，燃烧时不会产生毒性气体，同时套管中不含对人体有害的重金属，是一种安全环保型的绿色产品，而且原料易于得到，制造方法采用传统的制造方法，适宜于产业化生产。
Claims (10)
1.一种无卤阻燃热收缩套管材料，其特征在于：其中按重量计，含有：
①乙烯—醋酸乙烯共聚物、乙烯—丙烯酸乙酯共聚物、线性低密度聚乙烯中的一种或一种以上的物质100份；
②二元乙丙橡胶、二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、热塑弹性体苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯—异戊二烯嵌段共聚物中的一种或一种以上的物质5-50份；
③无卤阻燃剂50-100份；以及
④偶联剂0.5-6份。
2.如权利要求1所述的一种无卤阻燃热收缩套管材料，其特征在于：所述的无卤阻燃剂选自以下一种物质或一种以上的物质：氢氧化铝、氢氧化镁、赤磷粉、聚磷酸氨、水合硼酸锌。
3.如权利要求1所述的一种无卤阻燃热收缩套管材料，其特征在于：所述的偶联剂为硅助剂。
4.如权利要求1所述的一种无卤阻燃热收缩套管材料，其特征在于：所述的偶联剂选自以下一种物质或一种以上物质：乙烯基三(甲氧乙氧基)硅烷、r-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的一种无卤阻燃热收缩套管材料，其特征在于：还包括0.5-1份抗氧剂。
6.如权利要求5所述的一种无卤阻燃热收缩套管材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010。
7.如权利要求1-4中任意一项所述的一种无卤阻燃热收缩套管材料，其特征在于：还包括润滑剂0.5-1份，其选自以下一种或一种以上的物质：硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸、硬脂酸正丁酯。
8.如权利要求1-4中任意一项所述的一种无卤阻燃热收缩套管材料，其特征在于：还包括着色剂色母料2-10份，其选自以下一种物质或一种以上物质：炭黑、铁红粉、群青、酞菁兰B、酞菁兰BX、耐晒黄G、永固黄HSZG、塑料红B、荧光黄YG-51。
9.一种无卤阻燃热收缩套管，其特征在于：它的材料按重量计，含有：
①乙烯—醋酸乙烯共聚物、乙烯—丙烯酸乙酯共聚物、线性低密度聚乙烯中的一种或一种以上的物质100份；
②二元乙丙橡胶、二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、热塑弹性体苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯—异戊二烯嵌段共聚物中的一种或一种以上的物质5-50份；
③无卤阻燃剂50-100份，其选自以下一种物质或一种以上的物质：氢氧化铝、氢氧化镁、赤磷粉、聚磷酸氨、水合硼酸锌；
④偶联剂0.5-6份，其为硅助剂；
⑤润滑剂0.5-1份，其选自以下一种或一种以上的物质：硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸、硬脂酸正丁酯；
⑥着色剂色母料2-10份，其选自以下一种物质或一种以上物质：炭黑、铁红粉、群青、酞菁兰B、酞菁兰BX、耐晒黄G、永固黄HSZG、塑料红B、荧光黄YG-51；以及
⑦抗氧剂0.5-1份。
10.如权利要求9所述的无卤阻燃热收缩套管，其特征在于：该偶联剂选自以下一种或一种以上的物质：乙烯基三(甲氧乙氧基)硅烷、r-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷。
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