一種無鹵阻燃彈性體組合物制造技術

本發明專利技術公開了一種無鹵阻燃彈性體組合物，按重量百分比，包括：熱塑性聚酯彈性體15～70％；苯乙烯類彈性體和/或聚烯烴類彈性體0～50％；阻燃劑25～40％；加工助劑2-5%,其中，所述阻燃劑為含有磷酸哌嗪、三聚氰胺磷酸鹽和聚磷酸銨的混合物。本發明專利技術的無鹵阻燃彈性體組合物，有效抑制了加工過程中“焦料”析出，改善了組合物的加工性能，具有無鹵阻燃等級高，機械性能好，耐老化性能好，容易進行擠出成型加工的特點，非常適合用于高端消費電子電器的電源線、數據傳輸線等。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種彈性體組合物，特別是一種無鹵阻燃彈性體組合物及其應用。
技術介紹
聚氯乙烯(PVC)、氯丁橡膠等含鹵化合物具有優良的阻燃性能在電線行業得到廣泛的應用，但在火災或焚燒處理時會產生大量的有毒氣體，對人體對環境產生極大的危害，最近，用于替代PVC電線電纜材料的無鹵阻燃彈性體的需求呈爆發式增長。 目前出現了很多專為無鹵阻燃電線而開發的復合材料，以聚烯烴/無機阻燃劑(由于需要添加大量的阻燃劑而影響了復合物的機械性能，如柔性彈性不足)、聚烯烴或彈性體/膨脹型阻燃劑(耐溫性能較差)、改性聚苯醚/磷氮系阻燃劑(耐候性能差，做淺色產品容易產生黃變)、聚氨酯/磷氮系阻燃劑等體系為主(耐水解性能差，由于聚氨酯流動性好在擠出成型過程中難以控制)。以綜合性能優異的聚酯彈性體為基礎有望開發出力學性能、柔性、耐候、耐水解等綜合性能皆優異的復合物。中國專利CN101663357A公開了以聚苯醚、聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)_聚苯乙烯三嵌段共聚物、聚丁烯、乙烯-丙烯橡膠、礦物油、雙酚A雙(苯基磷酸酯)、氫氧化鎂、多磷酸三聚氰胺、白色顏料為組分的組合物，組合物具有優異的阻燃性能、力學性能和耐候性能，能夠用于電線電纜的制備。中國轉咯CN101496115A公開了一種以共聚酯彈性體和/或共聚酰胺彈性體為基體、以次膦酸鹽或二次膦酸鹽為主要阻燃劑的阻燃復合物，該復合物在阻燃、力學等方面具有優異的性能。然而，使用三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、聚磷酸銨、次膦酸鹽或二次膦酸鹽等粉狀的含磷或含氮的阻燃劑的組合物在加工過程中會產生“焦料”析出物，這會降低生產效率和影響產品的品質。中國專利CN101827885A公開了一種阻燃劑組合物，以哌嗪及三聚氰胺的(聚/焦)磷酸鹽化合物、有機硅油、以及高級脂肪族單羧酸的單酰胺化合物和/或高級脂肪族羧酸的單酯化合物為必須成分，成功的解決了焦料析出問題，但是，該方案主要適用于常規的注塑級樹脂組合物中，如聚丙烯、聚乙烯等，對于用于擠出電線的彈性體組合物極可能會由于添加了有機硅油而產生螺桿打滑而無法穩定生產或加工等問題。
技術實現思路
為了克服現有技術的缺點與不足，本專利技術的目的在于提供一種能有效抑制加工過程中“焦料”析出，改善了加工性能的，具有優異機械性能、耐老化性能的無鹵阻燃彈性體組合物。本專利技術是通過以下技術方案實現的 一種無鹵阻燃彈性體組合物，按重量百分比，包括如下組分 熱塑性聚酯彈性體 15 70% ; 苯乙烯類彈性體和/或聚烯烴類彈性體 0 50% ; 阻燃劑 25 40%;加工助劑 2-5% ； 其中，所述阻燃劑為磷酸哌嗪、三聚氰胺磷酸鹽和聚磷酸銨的混合物。熱塑性聚酯彈性體一般是具有通過酯鍵將硬段與軟段鍵合的嵌段共聚物。其中硬段可選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸-1，4-環己烷二甲醇酯或聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯；軟段可選自聚醚、聚已內酯、月旨肪族聚碳酸酯或芳香族聚碳酸酯。根據結構解決性能的一般性原則，可依據最終使用要求選取不同結構的硬段和軟段制備適當的熱塑性聚酯彈性體。對于硬段嵌段，聚對苯二甲酸乙二醇酯具有強度高、成本較低、耐熱性較好的特點，但是其接觸水分更容易產生分解，因此對加工條件要求更為苛刻；聚對苯二甲酸丁二醇酯綜合性價比較好，耐熱性能比聚對苯二甲酸乙二醇酯稍低，但耐水解性能優于聚對苯二甲酸乙二醇酯，其對加工條件要求沒有聚對苯二甲酸乙二醇酯那么苛刻，此外其成本稍高；聚對苯二甲酸丙二醇酯的性能介于聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚 對苯二甲酸丁二醇酯之間，耐熱性能低于聚對苯二甲酸乙二醇酯(與聚對苯二甲酸丁二醇酯)，耐水解穩定性則優于聚對苯二甲酸乙二醇酯，此外，用于制備硬段的乙二醇、丙二醇、丁二醇這三種二元醇工業化量產技術中，只有丙二醇由可再生的生物基原料制備，可以減少對石油等不可再生資源的依賴；聚對苯二甲酸-1，4-環己烷二甲醇酯具有很高的熔點，熔點為285°C，大約比聚對苯二甲酸乙二醇酯高30°C，因此其耐熱性較好；聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯因為其分子鏈上的兩個芳稠環使它比聚對苯二甲酸乙二醇酯具有更高的強度和模量、化學穩定性和水解穩定性、氣體阻隔性、熱穩定性和氧化穩定性、紫外線阻隔性。對于軟段嵌段的三種類型中，聚醚型嵌段具有更優的耐水解性能；聚已內酯型嵌段賦予更高強度和耐熱老化性能、脂肪族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯型嵌段具有更好耐熱性能。對于一般性應用，可優選聚對苯二甲酸丁二醇酯為硬段以及聚醚型嵌段或聚已內酯型嵌段為軟段的熱塑性聚酯彈性體。熱塑性聚酯彈性體已經工業化生產,如可以商品名Keyflex從LG Chem Ltd公司商購獲得，或以商品名SKYPEL從SK Chemicals公司商購獲得。優選地，熱塑性聚酯彈性體的邵氏硬度范圍為28D 72D，邵氏硬度依據ASTMD2240標準測試。更優選地，熱塑性聚酯彈性體的邵氏硬度范圍為30D 55D，可根據具體應用要求選用合適的一種硬度的熱塑聚酯性彈性體或者幾種硬度的熱塑性聚酯彈性進行復合。苯乙烯類彈性體為由共軛二烯單體單元和鏈烯基芳香族單體單元為主體的嵌段共聚物和/或其組合。在此“為主體”是指共軛二烯單體單元和鏈烯基芳香族單體單元含基于嵌段共聚物總重量的80重量％以上，優選為含95重量％以上。所述共軛二烯單體具有通式(I )所示的結構權利要求1.一種無鹵阻燃彈性體組合物，其特征在于，按重量百分比，包括如下組分 熱塑性聚酯彈性體 15 70% ; 苯乙烯類彈性體和/或聚烯烴類彈性體 0 50% ; 阻燃劑 25 40%; 加工助劑 2-5% ； 其中，所述阻燃劑為含有磷酸哌嗪、三聚氰胺磷酸鹽和聚磷酸銨的混合物。2.根據權利要求I所述的無鹵阻燃彈性體組合物，其特征在于，所述阻燃劑是由磷酸哌嗪、三聚氰胺磷酸鹽和聚磷酸銨三種組分組成的混合物。3.根據權利要求2所述的無鹵阻燃彈性體組合物，其特征在于，所述磷酸哌嗪、聚磷酸銨的含量分別為基于阻燃劑混合物總重量的5wt%以上。4.根據權利要求I所述的無鹵阻燃彈性體組合物，其特征在于，所述三聚氰胺磷酸鹽選自磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺的一種或兩種以上的混合物。5.根據權利要求I所述的無鹵阻燃彈性體組合物，其特征在于，所述聚磷酸銨的分子結構通式為(NH4) n+2Pn03n+1，n> 1000。6.根據權利要求I所述的無鹵阻燃彈性體組合物，其特征在于，所述熱塑性聚酯彈性體是具有通過酯鍵將硬段與軟段鍵合的嵌段共聚物，其中硬段選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸-1，4-環己烷二甲醇酯或聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯；軟段選自聚醚、聚已內酯、脂肪族聚碳酸酯或芳香族聚碳酸酯；優選地，所述熱塑性聚酯彈性體為聚對苯二甲酸丁二醇酯為硬段以及聚醚型嵌段或聚已內酯型嵌段為軟段的熱塑性聚酯彈性體。7.根據權利要求I所述的無鹵阻燃彈性體組合物，其特征在于，所述熱塑性聚酯彈性體的邵氏硬度范圍為28D 72D，優選邵氏硬度范圍為30D 55D。8.根據權利要求I所述的無鹵阻燃彈性體組合物，其特征在于，所述苯乙烯類彈性體為由共軛二烯單體單元和鏈烯基芳香族單體單元為主體的嵌段共聚物和/或其組合；所述共軛二烯單本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無鹵阻燃彈性體組合物，其特征在于，按重量百分比，包括如下組分：熱塑性聚酯彈性體？？？？？15～70％；苯乙烯類彈性體和/或聚烯烴類彈性體？？？0～50％；阻燃劑？？？25～40％；加工助劑？？？？2？5%；其中，所述阻燃劑為含有磷酸哌嗪、三聚氰胺磷酸鹽和聚磷酸銨的混合物。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃恒梅，王林，李玉虎，郭少華，胡志華，付錦鋒，蔡彤旻，葉南飚，
申請(專利權)人：金發科技股份有限公司，上海金發科技發展有限公司，綿陽長鑫新材料發展有限公司，
類型：發明
國別省市：