專利名稱:無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料及其制備方法
無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域,尤其涉及一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料及其制備 方法。背景技術(shù):
由于嵌段共聚物SEEPS的內(nèi)部結(jié)合能相當(dāng)?shù)母?,既不?huì)在聚苯乙烯的Tg以上自 動(dòng)解離,也不會(huì)在外界機(jī)械力的作用下解離,因此SEEPS的拉伸強(qiáng)度和模量均比通用的SBS 高,使得SEEPS在實(shí)際應(yīng)用中遠(yuǎn)優(yōu)于普通的線形與星形SBS,在非動(dòng)態(tài)用途方面可與乙丙橡 膠媲美。近年來(lái)SEEPS熱塑性彈性體被廣泛應(yīng)用于汽車部件及工具手柄、電線電纜、醫(yī)療制 品及食品容器、涂料以及聚合物共混改性等領(lǐng)域。然而,SEEPS熱塑性彈性體易燃,火焰?zhèn)?播速度快,極大限制了其應(yīng)用范圍。
以往廣泛進(jìn)行有機(jī)鹵類化合物添加,但有機(jī)鹵類化合物存在燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒性氣 體,近年受到限制。對(duì)于無(wú)鹵類阻燃劑,由于SEEPS彈性體的分子結(jié)構(gòu),需要添加大量的阻 燃劑才能達(dá)到阻燃效果,且使得材料的塑性與機(jī)械性能大幅下降。
發(fā)明內(nèi)容
基于此,有必要提供一種塑性與機(jī)械性能較好的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體及其制備 方法。
一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,包括以下重量配比的原料
SEEPS15-25 份
聚丙烯10-20 份
POE10-15 份
無(wú)鹵阻燃劑30-40 份
相容劑10-15 份
抗氧劑0. 1-0. 3 份,及
礦物油15-25 份。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述SEEPS 為 Kraton 1702、SEPT0N4055、SEPT0N4077 及 SEPT0N4033中的至少一種。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述聚丙烯為熔融指數(shù)為10 90g/10min的共聚聚丙烯。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述POE為三井化學(xué)的DF 810、美國(guó)杜邦公司的P0E8100、埃 克森美孚公司的POE 020中的至少一種。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述無(wú)鹵阻燃劑包括磷系阻燃劑與氮磷系阻燃劑的復(fù)配體。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述無(wú)鹵阻燃劑還包括Mg (OH)2,所述Mg (OH) 2粒徑小于 15 μ m,經(jīng)過(guò)表面活化處理。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述相容劑為SEBS-g-MAH、PP_g_MAH、HDPE-g-MAH、 EPDM-g-MAH、POE-g-MAH 中的至少一種。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配形 成。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1010 ;所述亞磷酸酯類抗氧劑 為抗氧劑168。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述礦物油為閃點(diǎn)高于200°C的飽和直鏈烷烴油和環(huán)烷烴油 中的一種或兩種。
一種上述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料的制備方法,包括如下步驟
按重量比稱取原料;
將所述原料放入高混機(jī)中混合2 5分鐘;
出料;及
將混合后的原料放入螺桿機(jī)中擠出造粒,螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為180 600轉(zhuǎn)/分,溫度 為 180 200 0C ο
上述無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體采用內(nèi)聚能更大的SEEPS作改性基材,配合低硬度的 聚丙烯、相容劑,使材料硬度低,回彈性、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率均較好,制得的彈性體材料 表面光滑。具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施方式對(duì)無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體及其制備方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō) 明。
一實(shí)施例的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,包括以下重量配比的原料
SEEPS15-25 份
聚丙烯10-20份
POE10-15 份
無(wú)鹵阻燃劑 30-40份
相容劑10-15份
抗氧劑0.1-0. 3份,及
礦物油15-25份。
其中,本實(shí)施方式中的SEEPS是低凝膠的聚苯乙烯-b-聚[乙烯_(乙烯-丙 烯)]-b_聚苯乙烯。作為基體樹(shù)脂,其作用在于使材料具有良好的手感和優(yōu)異的耐候性。
SEEPS具體可為美國(guó)的Kraton 1702或日本Kuraray公司的SEPT0N4055、 SEPT0N4077 及 SEPT0N4033 中的至少一種。
其中,聚丙烯(Polypropylene,簡(jiǎn)稱PP)優(yōu)選為熔融指數(shù)為10 90g/10min的共 聚聚丙烯。具體可為臺(tái)灣永嘉的5090T,或北京燕山石化的1330。
其中,P0E(POlyOlyaltha Olfin,聚乙烯辛烯共彈性體)是一種增韌改性劑。具體 可為三井化學(xué)的DF 810、美國(guó)杜邦公司的POE 8100、??松梨诠镜腜OE 020中的至少一種。
其中,無(wú)鹵阻燃劑優(yōu)選為由磷系阻燃劑與氮磷系阻燃劑復(fù)配形成。其中,磷系阻燃 劑、氮磷系阻燃劑的復(fù)配體系可以選用Doher6007、Doher6000、Doher601、Doher6204中的 兩到三種。為了增加阻燃性,還可以增加一些Mg(0H)2。Mg(OH)2與磷系阻燃劑與氮磷系阻4燃劑的復(fù)配體的比例優(yōu)選為3 7。優(yōu)選的Mg(OH)2的粒徑小于15μπι,經(jīng)過(guò)表面活化處理。 Mg(OH)2具體可為德國(guó)Martinal H5H7C。無(wú)鹵阻燃劑具有良好的加工性能和阻燃性能,加 入到SEEPS體系中可顯著提高SEEPS的防火性能。
其中,相容劑優(yōu)選為馬來(lái)酸酐接枝共聚物,如SEBS-g-MAH(氫化熱塑性丁苯橡 膠-馬來(lái)酸酐接枝物)、PP-g_MAH、HDPE-g-MAH (聚丙烯-馬來(lái)酸酐接枝物)、EPDM_g_MAH (三 元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐接枝物)、P0E-g-MAH(乙烯辛烯共聚物-馬來(lái)酸酐接枝物)中的一 種。具體可為美國(guó)Kraton公司FG系列1901、1924,杜邦公司EMA125、EMA130、P0E 8150, 或廣州合誠(chéng)化學(xué)PP相容劑HS1-008。相容劑能夠提高各組分之間的結(jié)合力,更好地分散各 相組分,提高材料的綜合性能。
其中,抗氧劑優(yōu)選為由受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配形成??寡鮿┛?以有效地防止或者減緩熱塑性彈性體在加工和使用的過(guò)程中被氧化,延長(zhǎng)熱塑性彈性體的 使用壽命。受阻酚類抗氧劑具體可為汽巴精化公司的抗氧劑1010 ;亞磷酸酯類抗氧劑具體 可為抗氧劑168。
其中,礦物油優(yōu)選為閃點(diǎn)高于200°C的飽和直鏈烷烴油和環(huán)烷烴油中的一種或兩 種。高閃點(diǎn)的礦物油可以提高材料的耐溫性能、增加材料的流動(dòng)性,同時(shí)又可以根據(jù)實(shí)際情 況調(diào)整添加量,以得到各種硬度的材料,滿足更多客戶的需求。礦物油具體可為克拉瑪依煉 油廠的KN4006、KN4010等環(huán)烷烴油,韓國(guó)雙龍煉油(S-Oil)的500N飽和直鏈烷烴油,或日 本出光的PW90飽和直鏈烷烴油。當(dāng)然,也可以選用普通礦物油。
上述無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體可以有多種成型(加工)方式,例如可以通過(guò)異型擠 出成形或擠出薄片成形等擠出成形、注射成形、吹塑成形、吹制成形、加壓成形、壓延成形、 熔融層積成形、壓縮成形、真空成形、發(fā)泡成形等成形法,形成粉末狀、顆粒狀、板狀、薄膜或 薄片狀、管狀、中空狀、箱狀等任意形狀的成形品。
優(yōu)選的,上述無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料可按照如下方法制備
步驟Si,按照上述重量比稱取原料;
步驟S2,將所述原料放入高混機(jī)中混合2 5分鐘;
步驟S3,出料;
步驟S4,將混合后的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒,即得基于SEEPS的無(wú)鹵 阻燃熱塑性彈性體。螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為180 600轉(zhuǎn)/分,溫度為180 200°C。
上述方法操作簡(jiǎn)單、適于工業(yè)化生產(chǎn)。
上述無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體采用內(nèi)聚能更大的SEEPS作改性基材,配合低硬度的 PP、相容劑,使材料硬度低,回彈性、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率均較好,制得的彈性體材料表面 光滑。另外,上述無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體采用阻燃劑復(fù)配技術(shù),即在現(xiàn)有阻燃劑技術(shù)的基礎(chǔ) 上,通過(guò)不同型號(hào)阻燃劑配合使用,在不降低阻燃等級(jí)(V-0級(jí))的同時(shí),降低了成本。
以下為具體實(shí)施例部分。
1.原料配比
權(quán)利要求
1.一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,其特征在于,包括以下重量配比的原料 SEEPS15-25 份;聚丙烯10-20份;POE10-15 份;無(wú)鹵阻燃劑 30-40份; 相容劑10-15份;抗氧劑0.1-0. 3份,及礦物油15-25份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,其特征在于所述SEEPS為 Kratonl702、SEPT0N4055、SEPT0N4077 及 SEPT0N4033 中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,其特征在于所述聚丙烯為熔 融指數(shù)為10 90g/10min的共聚聚丙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,其特征在于所述POE為三井 化學(xué)的DF 810、美國(guó)杜邦公司的POE 8100、埃克森美孚公司的P0E020中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,其特征在于所述無(wú)鹵阻燃劑 包括磷系阻燃劑與氮磷系阻燃劑的復(fù)配體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,其特征在于所述無(wú)鹵阻燃劑 還包括Mg (OH) 2,所述Mg (OH) 2粒徑小于15 μ m,經(jīng)過(guò)表面活化處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,其特征在于所述相容劑為SEB S-g-MAH、PP-g-MAH、HDPE-g-MAH、EPDM-g-MAH、POE-g-MAH 中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,其特征在于所述抗氧劑為受 阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,其特征在于所述受阻酚類抗 氧劑為抗氧劑1010 ;所述亞磷酸酯類抗氧劑為抗氧劑168。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,其特征在于所述礦物油為閃 點(diǎn)高于200°C的飽和直鏈烷烴油和環(huán)烷烴油中的一種或兩種。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料的制備方法,包括如下步驟按重量比稱取原料;將所述原料放入高混機(jī)中混合2 5分鐘; 出料;及將混合后的原料放入螺桿機(jī)中擠出造粒,螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為180 600轉(zhuǎn)/分,溫度為 180 200"C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體及其制備方法。一種無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體材料,包括以下重量配比的原料SEEPS 15-25份;聚丙烯10-20份;POE 10-15份;無(wú)鹵阻燃劑30-40份;相容劑10-15份;抗氧劑0.1-0.3份,及礦物油15-25份。上述無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體采用內(nèi)聚能更大的SEEPS作改性基材,配合低硬度的聚丙烯、相容劑,使材料硬度低,回彈性、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率均較好,制得的彈性體材料表面光滑。
文檔編號(hào)C08L23/08GK102030963SQ201010581718
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者李萍, 王雪峰, 邱廷模 申請(qǐng)人:深圳市盛嘉倫橡塑工業(yè)有限公司