一种聚烯烃组合物及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于塑料改性材料领域，特别涉及一种聚烯烃组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

2.低烟无卤聚烯烃交联绝缘料，为了满足低烟无卤的特性，往往是采用大量的氢氧化物阻燃剂填充，来满足标准要求的阻燃性能。然而添加了大量无机氢氧化物后，材料的机械性能尤其是热氧老化性能有较大衰减，而绝缘材料一般靠近导体，长时发热，如果低烟无卤聚烯烃绝缘料的热老化性能不达标则会造成严重的质量事故。

技术实现要素：

3.针对现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种聚烯烃组合物及其制备方法和应用。
4.本发明的一种聚烯烃组合物，按重量份数，组分包括：
[0005][0006]
其中所述氢氧化铝的吸油值≤40％；吸油值测试标准为gb/t 3780.2-2017；
[0007]
氢氧化铝吸油值越小，其晶型越规整，整体粉体规整度越高，越利于提高常规性能、阻燃性能和老化性能；
[0008]
所述氢氧化镁为硅烷包覆氢氧化镁，活化度≥90％；活化度测试标准gbt 19281-2014；
[0009]
氢氧化镁被硅烷包覆完好，与树脂相容性极佳，且分散性好，保证了优异的抗老化性能。
[0010]
所述复配抗氧剂为α-生育酚、亚磷酸酯类抗氧剂和硫醚类抗氧剂的混合物。复配抗氧剂中α-生育酚有良好的主抗效果，配合高耐温的亚磷酸酯和硫醚类抗氧剂能达到非常优异的抗热氧老化效果。
[0011]
pe接枝马来酸酐：聚乙烯接枝马来酸酐
[0012]
poe弹性体：乙烯-辛烯共聚物弹性体。
[0013]
优选地，所述氢氧化铝的吸油值为30-35％。
[0014]
优选地，所述硅烷包覆氢氧化镁的活化度为95-99％。
[0015]
优选地，所述α-生育酚、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂的质量比为0.5-1:0.3-0.7:0.2-0.5。
[0016]
优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂628；硫醚类抗氧剂为dstdp、dltdp等。
[0017]
优选地，按重量份数，组分包括：
[0018][0019]
本发明的一种所述聚烯烃组合物的制备方法，包括：
[0020]
将pe接枝马来酸酐、茂金属线性低密度聚乙烯lldpe、poe弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物eva和复配抗氧剂、硅烷偶联剂按配比投入到高混机中混合均匀，将最终混合料与氢氧化镁、氢氧化铝、蒙脱土配比投入到密炼机中，通过密炼机密炼后经双阶单螺杆挤出机挤出造粒，密炼机温度控制在100-130℃，单螺杆挤出机温度控制在140-150℃。
[0021]
本发明的一种所述聚烯烃组合物在电线或电缆中的应用。
[0022]
原理：茂金属线性低密度聚乙烯lldpe、poe弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物eva为基体树脂，选择氢氧化铝、氢氧化镁、蒙脱土为阻燃剂，复配使用是拥有良好的阻燃、低烟、抗滴落效果，且满足本发明吸油值≤40％氢氧化铝，活化度≥90％的氢氧化镁拥有良好的相容性和分散性，抗老化性能优异。硅烷偶联剂进一步加强粉体与树脂的结合力，使得材料微观缺陷更小，阻燃、老化性能进一步优化。复配抗氧剂提供了优异的抗老化效果，与本发明中采用的氢氧化镁(活化度≥90％)、氢氧化铝(吸油值≤40％)配合使用能够达到更佳的耐老化性能。
[0023]
有益效果
[0024]
本发明的一种聚烯烃组合物具有较好的阻燃性能，其在180℃温度下，7天的空气热老化后依然具有较好的拉伸强度和断裂伸长率保持率。
具体实施方式
[0025]
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明
而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
[0026]
一、原料来源
[0027]
pe接枝马来酸酐：mc-218，产自能之光；
[0028]
茂金属线性低密度聚乙烯lldpe：lldpe engage 3518pa，产自埃克森美孚；
[0029]
poe弹性体：poe 891，陶氏化学；
[0030]
乙烯-醋酸乙烯共聚物eva；eva 00328，产自埃克森美孚；
[0031]
氢氧化铝-1：中铝集团h-wf-10-ls；吸油值为30％；
[0032]
氢氧化铝-2：中铝集团h-wf-10；吸油值为35％；
[0033]
氢氧化铝-3：中铝集团h-wf-3；吸油值为40％；
[0034]
氢氧化铝-4：中铝集团h-wf-1；吸油值50％；
[0035]
氢氧化镁-1：锦昊辉实业发展有限公司：jlh-qe2活化度99％；
[0036]
氢氧化镁-2：锦昊辉实业发展有限公司：jlh-qe4活化度95％；
[0037]
氢氧化镁-3：锦昊辉实业发展有限公司：jlh-qd2活化度90％；
[0038]
氢氧化镁-4：锦昊辉实业发展有限公司：jlh-qd4活化度为85％；
[0039]
蒙脱土：市售；
[0040]
硅烷偶联剂：kh-550，市售；
[0041]
α-生育酚：梯希爱(上海)化成工业发展有限公司，型号t2309；
[0042]
亚磷酸酯类抗氧剂：抗氧剂168，巴斯夫；
[0043]
硫醚类抗氧剂：抗氧剂dstdp，巴斯夫；
[0044]
受阻酚抗氧剂：抗氧剂1010，巴斯夫；
[0045]
复配抗氧剂-1：α-生育酚、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂1:0.5:0.3；
[0046]
复配抗氧剂-2：α-生育酚、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂0.5:0.3:0.2
[0047]
复配抗氧剂-3：α-生育酚、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂1:0.7:0.5；
[0048]
复配抗氧剂-4：α-生育酚、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂0.4:1:0.7；
[0049]
复配抗氧剂-5：α-生育酚、亚磷酸酯类抗氧剂1:0.5；
[0050]
复配抗氧剂-6：α-生育酚、硫醚类抗氧剂1:0.3；
[0051]
复配抗氧剂-7：亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂0.5:0.3；
[0052]
复配抗氧剂-8：受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂1:0.5:0.3。
[0053]
复配抗氧剂为将各抗氧剂按质量比例混合。
[0054]
平行实施例和对比例中采用的蒙脱土和硅烷偶联剂为同一市售产品。
[0055]
二、实施例和对比例的制备方法
[0056]
将pe接枝马来酸酐、茂金属线性低密度聚乙烯lldpe、poe弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物eva和复配抗氧剂、硅烷偶联剂按配比投入到高混机中以1000-2000rpm的转速混合均匀，将最终混合料与氢氧化镁、氢氧化铝、蒙拓土按配比投入到密炼机中，通过密炼机密炼后经双阶单螺杆挤出机挤出造粒，密炼机温度控制在100-130℃，单螺杆挤出机温度控制在140-150℃。
[0057]
三、测试标准和方法
[0058]
1.样片制备：
[0059]
所得聚烯烃组合物在平板硫化机上经180℃*10min压片，压力为15mpa，样片厚度1mm。
[0060]
2.力学测试
[0061]
2.1老化前拉伸强度测试：gb/t 1040.2-2006，测试条件：拉伸速率为250mm/min；
[0062]
2.2老化后的拉伸强度测试：将样片放置于180℃空气循环老化箱中7天，取出老化后样片，按gb/t 1040.2-2006进行拉伸强度测试。
[0063]
老化后拉伸强度保持率计算：老化后拉伸强度保留率＝(老化后拉伸强度/老化前拉伸强度)*100％。
[0064]
2.3老化前断裂伸长率测试：gb/t 1040.2-2006；测试条件：拉伸速率为250mm/min；
[0065]
2.4老化后的断裂伸长率测试：将样片放置于180℃空气循环老化箱中7天，取出老化后样片，按照gb/t 1040.2-2006进行断裂伸长率测试；
[0066]
老化后拉伸强度保持率计算：老化后拉伸强度保留率＝(老化后断裂伸长率/老化前断裂伸长率)*100％。
[0067]
3.阻燃等级测试级别：gb/t 32129-2015低烟无卤材料标准测试方法
[0068]
表1为实施例的配比(重量份)
[0069]
[0070]
表2对比例的配比(重量份)
[0071][0072][0073]
表3为实施例的性能效果数据
[0074][0075]
表4对比例的性能效果数据
[0076]
[0077][0078]
所得实施例材料强度均＞16mpa；伸长率＞200％，阻燃等级都达到了b1级；而且老化后的力学性能保留率都在80％以上，部分实施例甚至保留率达到90％，常规性能和耐高温老化和阻燃性能都非常优异，而对比例1中采用吸油值大于40％的氢氧化铝、对比例2采用活化度小于90％的氢氧化镁，不仅拉伸性能较差，部分阻燃等级不够，且高温老化性能极差，伸长率保留率甚至全部低于60％，这在高温环境下是完全无法长期使用的。从对比例3-5和实施例相比，采用本发明的三种抗氧剂协同作用，具有优异的抗老化效果。

技术特征：

1.一种聚烯烃组合物，其特征在于，按重量份数，组分包括：其中所述氢氧化铝的吸油值≤40％；所述氢氧化镁为硅烷包覆氢氧化镁，活化度≥90％；所述复配抗氧剂为α-生育酚、亚磷酸酯类抗氧剂和硫醚类抗氧剂的混合物。2.根据权利要求1所述组合物，其特征在于，所述氢氧化铝的吸油值为30-35％。3.根据权利要求1所述组合物，其特征在于，所述硅烷包覆氢氧化镁的活化度为95-99％。4.根据权利要求1所述组合物，其特征在于，所述复配抗氧剂为α-生育酚、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂的质量比为(0.5-1)：(0.3-0.7)：(0.2-0.5)。5.根据权利要求1所述组合物，其特征在于，按重量份数，组分包括：6.一种权利要求1所述聚烯烃组合物的制备方法，包括：将pe接枝马来酸酐、茂金属线性低密度聚乙烯lldpe、poe弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物eva和复配抗氧剂、硅烷偶联剂按配比投入到高混机中混合均匀，将最终混合料与氢氧化镁、氢氧化铝、蒙脱土配比投入到密炼机中，通过密炼机密炼后经双阶单螺杆挤出机挤出造粒，密炼机温度控制在100-130℃，单螺杆挤出机温度控制在140-150℃。
7.一种权利要求1所述聚烯烃组合物在电线、电缆中的应用。

技术总结

本发明涉及一种聚烯烃组合物及其制备方法和应用，组分包括：PE接枝马来酸酐、茂金属线性低密度聚乙烯LLDPE、POE弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、氢氧化铝、氢氧化镁、蒙拓土、硅烷偶联剂、抗氧剂。本发明的一种聚烯烃组合物具有较好的阻燃性能，其在180℃温度下，7天的空气热老化后依然具有较好的拉伸强度和断裂伸长率保持率。长率保持率。