一种热塑性弹性体材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于电缆料制备技术领域，具体涉及一种热塑性弹性体材料及其制备方法。本发明专利技术所提供的热塑性弹性体材料包括：苯乙烯类嵌段共聚物15～40重量份；填充油15～30重量份；聚烯烃树脂5～15重量份；增韧剂5～20重量份；聚氨酯热塑性弹性体10～20重量份；相容剂2～5重量份；复合阻燃剂30～50重量份；助剂1～2重量份。制备时，将苯乙烯类嵌段共聚物先与填充油进行混合，然后与聚烯烃树脂、增韧剂、聚氨酯热塑性弹性体、相容剂、复合阻燃剂、助剂进行混合，再进行挤出成型，过程简单。本发明专利技术热塑性弹性体材料具有良好的高阻燃性能、抗摇摆性能和耐刮擦性能，耐高温，力学性能优异，能广泛应用于无卤环保数据线、耳机线、电脑周边线的绝缘外被，以及插头和SR头等。

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性弹性体材料及其制备方法
本专利技术属于电缆料制备
，具体涉及一种热塑性弹性体材料及其制备方法。
技术介绍
热塑性弹性体(TPE)材料，又称人造橡胶或合成橡胶，因其具有安全无毒、耐老化、稳定性好、高弹性、质地柔软、外观漂亮、手感舒适和容易加工成型等优点，目前已广泛用作电缆料、线材外被材料和插头。目前，具有无卤阻燃性能的TPE材料的基本组成包括：基于苯乙烯嵌段共聚物如氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)体系的基体材料和基于磷氮体系的无卤阻燃剂。市场主流的无卤阻燃TPE材料的阻燃剂一般选择含聚苯醚的磷氮体系，其一般能达到UL94V0(3.2mm)阻燃等级，然而因阻燃剂含量较高，其强度和韧性较差，在注塑或挤出成型进行插头摇摆测试的过程中，通常不能完全通过UL817(吊重284g，180°，2500次摇摆)、IEC60884(吊重2kg，90°，10000次摇摆)、IEC60320(吊重2kg，90°，20000次摇摆)摇摆测试的要求，尤其是IEC60320摇摆测试的要求。虽然可通过调整阻燃剂的含量提高TPE材料的韧性，但是其阻燃性能也会因此受到影响。同时，基于SEBS与聚烯烃体系的TPE材料，其耐磨性一般较差，当其作为数据线、耳机线和电源线的绝缘外被，以及插头或SR头时，因在生产过程中材料之间的相互刮擦，经常出现刮花的现象，造成不良率的上升。因而，提供一种兼具高阻燃、抗摇摆性能优异和耐刮擦性能良好等特点的TPE材料，是本领域技术人员的亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种热塑性弹性体材料，旨在解决现有TPE材料无法在具有高阻燃性能的同时，还能拥有良好的抗摇摆性能和耐磨性能的技术问题。本专利技术的一种热塑性弹性体材料，包括：另一方面，本专利技术还提供了一种热塑性弹性体材料的制备方法，包括：a)配置原料，所述原料包括：苯乙烯类嵌段共聚物15～40重量份，填充油15～30重量份，聚烯烃树脂5～15重量份，增韧剂5～20重量份，聚氨酯热塑性弹性体10～20重量份，相容剂2～5重量份，复合阻燃剂30～50重量份，助剂1～2重量份；b)将所述苯乙烯类嵌段共聚物与所述填充油进行混合，得到第一混料；c)将所述第一混料与聚烯烃树脂、增韧剂、聚氨酯热塑性弹性体、相容剂、复合阻燃剂、助剂进行混合，得到第二混料；d)将所述第二混料进行挤出成型。与现有技术相比，本专利技术采用苯乙烯类嵌段共聚物和聚烯烃树脂作为基体，复配增韧剂，改善了热塑性弹性体材料的力学性能，使其具有良好的柔韧性和弹性性能。本专利技术还复配了聚氨酯热塑性弹性体，其具备良好的弹性和力学性能，有助于提升材料的强韧性；而且，其还可作为成炭剂使用，提升材料的阻燃性能，并减少阻燃剂的添加量，进一步增强了材料的韧性；另外，其还具有优异的耐磨性有助于提升材料的耐刮擦性能。在上述各组分的协同作用下，本专利技术热塑性弹性体材料在具有高阻燃性能的同时，还拥有良好的抗摇摆性能和耐刮擦性能。经过实验检测，本专利技术热塑性弹性体材料的阻燃性能优异，能通过UL94V0(1.6mm)测试；同时，还具有优异的抗摇摆性能，其可通过IEC60320摇摆测试的要求，且耐刮擦性能良好。具体实施方式为了解决现有TPE材料无法在具有高阻燃性能的同时，还拥有良好的抗摇摆性能和耐刮擦性能的技术问题。本专利技术实施例提供了一种热塑性弹性体材料，兼具高阻燃、抗摇摆性能优异和耐磨性能良好等特点。本专利技术的一种热塑性弹性体材料，包括：在上述技术方案中，采用苯乙烯类嵌段共聚物和聚烯烃树脂作为基体，复配增韧剂，改善了热塑性弹性体材料的力学性能，使其具有良好的柔韧性和弹性性能。同时，还复配了聚氨酯热塑性弹性体，其具备良好的弹性和力学性能，有助于提升材料的强韧性；而且，其还可作为成炭剂使用，提升材料的阻燃性能，并减少阻燃剂的添加量，进一步增强了材料的韧性；另外，其还具有优异的耐磨性有助于提升材料的耐刮擦性能。因而，在上述各组分的协同作用下，本专利技术热塑性弹性体材料兼具高阻燃、抗摇摆性能优异和耐磨性能良好等特点。在本专利技术实施例中，苯乙烯类嵌段共聚物优选为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)和苯乙烯-乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)中的一种或多种；更优选为SEBS，SEBS的力学性能更为优异。进一步的，苯乙烯类嵌段共聚物的数均分子量优选为15～25w。更进一步的，本专利技术优选实施例的苯乙烯类嵌段共聚物为科腾1651和/或台橡6151。在本专利技术实施例中，聚氨酯热塑性弹性体(TPU)为含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物。本专利技术实施例的TPU为由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和大分子多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料，MDI、TDI和扩链剂反应得到TPU的聚酯硬段，MDI、TDI和大分子多元醇反应得到聚醚软段。本专利技术实施例的TPU是一种介于一般橡胶与塑料之间的弹性材料，具有高强度、高硬度、高弹性、耐磨和很好的低温性能相结合的优点，综合性能优异。本专利技术的TPU是分子中含有-NHCOO-单元的高分子化合物，-NHCOO-基团可以通过超分子间力与膨胀型阻燃剂中的极性基团(如羟基、氨基等)作用，加强了阻燃剂与基材之间的界面相互作用。而且，聚酯硬段中的苯环受热易成碳，同时，软链断与聚烯烃的结构相似，利用TPU与阻燃剂之间的相互作用及其成碳性，既可加强阻燃剂与基材之间的界面相互作用，又可提高阻燃剂的效率。在本专利技术实施例中，增韧剂为丙烯基弹性体、乙烯-辛烯原位聚合物和马来酸酐接枝乙烯-辛烯原位聚合物中的一种或多种。增韧剂的加入可以提高材料的韧性、高弹性、曲饶性，使得材料通过摇摆测试。进一步的，本专利技术优选实施例的增韧剂为埃克森美孚的VM3000和/或三井的DF840。在本专利技术实施例中，复合阻燃剂为无卤膨胀型阻燃剂，所述复合阻燃剂包括：钛酸铝。无卤膨胀型阻燃剂为一类集酸源、气源和碳源于一体的膨胀型阻燃体系，钛酸铝的加入能有效提高本专利技术热塑性弹性体材料在燃烧过程的成炭量，且使得炭层更致密，降低了最大热释放速率，表现出良好的阻燃协效作用。在本专利技术其中一个优选实施例中，复合阻燃剂为聚苯醚、三聚氰胺氰尿酸盐、次磷酸铝和钛酸铝的混合物。进一步的，按复合阻燃剂为100重量份计，聚苯醚10～60份；三聚氰胺氰尿酸盐20～60份；次磷酸铝20～50份；钛酸铝5～20份。阻燃剂多为粉体形态，为了保证加工成品的表面具有良好的均一性和光滑性，并减少对本专利技术热塑性弹性体材料抗摇摆性能的影响，故需对阻燃剂的粒径进行优化筛选。更进一步的，聚苯醚的特性粘度优选为35～45cm3/g；三聚氰胺氰尿酸盐的粒径D90优选为为3～10μm；次磷酸铝的粒径D90优选为3～10μm；钛酸铝的粒径D90优选为5～15μm。在本专利技术的另一优选实施例中，复合阻燃剂为聚苯醚、聚磷酸三聚氰胺、次磷酸铝和钛酸铝的混合物。在本专利技术的其他优选实施例中，复合阻燃剂还可以为聚苯醚、聚磷酸三聚氰胺、有机次膦酸盐和钛酸铝的混合物；或，为：聚苯醚、三聚氰胺氰尿酸盐、有机次膦酸盐和钛酸铝的混合物；进一步的，本专利技术实施例的有机次膦酸盐包括但不限于二甲基次膦酸铝、甲基乙基次膦酸铝和/或二乙基次膦酸铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑性弹性体材料，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】
1.一种热塑性弹性体材料，其特征在于，包括：2.根据权利要求1所述的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述苯乙烯类嵌段共聚物选自苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述聚氨酯热塑性弹性体为含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物。4.根据权利要求1所述的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述增韧剂为丙烯基弹性体、乙烯-辛烯原位聚合物和马来酸酐接枝乙烯-辛烯原位聚合物中的一种或多种。5.根据权利要求1至4任一项所述的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述复合阻燃剂为无卤膨胀型阻燃剂，所述复合阻燃剂包括：钛酸铝。6.根据权利要求5所述的热塑性弹性体材料，其特征在于，所述复合阻燃剂还包括：聚苯醚、三聚氰胺氰尿酸盐和次磷酸铝；其中，按所述复合阻燃剂为100重量份计，所述聚苯醚10～60份；所述三聚氰胺氰尿酸盐20～60份；所述次磷酸铝20～50份；所述钛酸铝5～20份。7.根据权利要求1至4任一项所述的热塑性弹性体材...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩荣烨，何征，刘则安，张绿素，
申请(专利权)人：惠州市沃特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44