阻燃樹脂組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可以用作電線或電纜的涂敷材料的阻燃樹脂組合物，更具體而 言，涉及一種用于涂敷電線或電纜的無鹵阻燃樹脂組合物，所述阻燃樹脂組合物通過包含 苯乙烯共聚物和聚酯彈性體的共混樹脂組合物、有助于阻燃性的改善的環(huán)氧樹脂、和磷類 阻燃劑，具有改善的阻燃性和柔韌性。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于電氣電子部件的電線或電纜要求包括阻燃性、熱退化后的物理性質(zhì)、低溫性 質(zhì)和耐熱性等的各種性質(zhì)，尤其是，要求滿足基于以北美國家為中心的UL-1581的高度的 阻燃級別（VW-1)的阻燃性。
[0003]目前，滿足上述所有條件的包含PVC或鹵素阻燃劑的經(jīng)濟的材料通常用作用于涂 敷的材料。然而，對于PVC，發(fā)生火災(zāi)或者使用后在進行焚燒的過程中，可能會產(chǎn)生威脅人體 和自然環(huán)境的有毒氣體，例如氯化氫、二噁英。因此，以歐洲、美國、日本等發(fā)達國家作為中 心，正在討論PVC的使用法規(guī)。另外，對于其它包含鹵素阻燃劑的樹脂，由于會產(chǎn)生對人體 和自然環(huán)境有害的鹵化氫，對它們的使用也有限制。
[0004] 近來，作為能夠改善上述缺陷的電線的無鹵涂敷材料，已經(jīng)提出了具有聚烯烴類 樹脂作為基礎(chǔ)并包含例如氫氧化鎂和氫氧化鋁的金屬氫氧化物的組合物。然而，由于需要 過量的金屬氫氧化物以表現(xiàn)出阻燃性，可能會導(dǎo)致組合物的物理性質(zhì)的劣化，包括電線的 柔韌性或拉伸強度的下降。另外，粉末態(tài)的金屬氫氧化物和包括粉末態(tài)的阻燃劑的各種添 加劑可能互相粘結(jié)，其加入也會變得困難。
[0005] 作為另一種方法，提出了使用聚苯醚和彈性體以及磷類阻燃劑來賦予阻燃性的方 法。然而，聚苯醚會生成焦炭而產(chǎn)生固體阻擋層，這種由此產(chǎn)生的體系會阻擋熱和氧氣，然 而單獨的彈性體不能表現(xiàn)出阻燃性。
[0006] 尤其是，由于聚苯醚不具有柔韌性，當提高聚苯醚的量以維持阻燃性時，用于涂敷 電線的樹脂所需要的各種物理性質(zhì)例如柔韌性可能劣化。
[0007] 因此，需要開發(fā)具有柔韌性并環(huán)境友好的阻燃樹脂組合物，以滿足基于UL-1581 的阻燃級別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 技術(shù)問題
[0009] 本發(fā)明提供了 一種阻燃樹脂組合物，其具有良好的柔韌性、阻燃性和其它物理性 質(zhì)，被用于涂敷電線或電纜。
[0010] 技術(shù)方案
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種阻燃樹脂組合物，其包含（A) 100重量份的包含 苯乙烯共聚物和聚酯彈性體的共混樹脂組合物，（B) 1至30重量份的環(huán)氧樹脂，以及（C) 1至 30重量份的磷類阻燃劑。
[0012] 在此情況下，所述阻燃樹脂組合物為無鹵阻燃樹脂組合物，并可以用作電線或電 纜的涂敷材料。
[0013] 有益效果
[0014] 本發(fā)明的阻燃樹脂組合物，通過包含防止滴落和能夠賦予柔韌性的苯乙烯共聚物 和聚酯彈性體的共混樹脂組合物、能夠生成焦炭和提高阻燃性的環(huán)氧樹脂以及輔助焦炭的 生成的磷類阻燃劑，可以獲得阻燃性和柔韌性同時改善的效果。
【具體實施方式】
[0015] 下面，將更詳細地描述本發(fā)明以幫助對本發(fā)明的理解。應(yīng)當理解，在本說明書和權(quán) 利要求中使用的術(shù)語或用語不應(yīng)當被解釋為具有字典中定義的意思，而應(yīng)當基于所述術(shù)語 的概念可以由發(fā)明人出于最好地解釋本發(fā)明的目的被合適的定義的原則，被解釋為具有與 它們在本發(fā)明的上下文中的意思一致的含義。
[0016] 首先，為了解決常規(guī)技術(shù)中的上述缺陷，通過包含苯乙烯共聚物和聚酯彈性體的 共混樹脂、環(huán)氧樹脂和磷類阻燃劑，證實形成了具有改善的柔韌性和阻燃性的阻燃樹脂組 合物，從而完成了本發(fā)明。
[0017] 具體地，在本發(fā)明的實施方案中，提供一種阻燃樹脂組合物，其包含：
[0018] (A) 100重量份的包含苯乙烯共聚物和聚酯彈性體的共混樹脂組合物；
[0019] (B) 1至30重量份的環(huán)氧樹脂；以及 [0020](C) 1至30重量份的磷類阻燃劑。
[0021] 本發(fā)明的阻燃樹脂組合物為無鹵阻燃樹脂組合物，并且可以用于制備電線或電纜 的涂敷材料。
[0022] 下面，將詳細描述構(gòu)成無鹵阻燃樹脂組合物的各個組分。
[0023] (A)包含苯乙烯共聚物和聚酯彈性體的共混樹脂組合物
[0024] 在本發(fā)明的阻燃樹脂組合物中，所述共混樹脂組合物為通過以20至70重量份：30 至80重量份，尤其是20至60重量份：40至80重量份的混合比混合至少一種苯乙烯共聚 物和至少一種聚酯彈性體而得到的共混樹脂組合物。
[0025] 當苯乙烯共聚物的量小于20重量份時，流動性、剛性和耐熱性可能變差，而當苯 乙烯共聚物的量超過70重量份時，沖擊強度可能顯著劣化。
[0026] (A-1)苯乙烯共聚物
[0027] 作為苯乙烯共聚物的典型實例，可以使用選自i)丙烯酸烷基酯_苯乙烯_丙烯腈 接枝共聚物（以下，'ASA共聚物'）和ii)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（以下，'ABS共 聚物'）中的單一物質(zhì)或者至少兩種的混合物。
[0028] 在此情況下，ASA共聚物可以通過30至50wt%的丙稀酸烷基酯單體、10至40wt% 的乙烯基氰基單體和10至40wt%乙烯基芳香族單體的接枝共聚反應(yīng)來制備。
[0029] 當丙烯酸烷基酯單體的量小于30wt%時，沖擊強度可能顯著劣化，而當其含量超 過50wt%時，耐熱性、流動性和剛性可能變差。另外，當乙烯基氰基單體的量小于10wt% 時，耐化學(xué)性和剛性可能劣化，而當其含量超過40wt%時，彈性和柔韌性可能變差。再者， 當乙烯基芳香族單體的量小于l〇wt%時，流動性、剛性和耐熱性可能變差，而當其含量超過 40wt%時，沖擊強度可能顯著劣化。
[0030] 另外，所述ABS共聚物可以通過50至70wt%的丁二稀單體、5至40wt%的乙烯基 氰基單體和20至65wt%的乙烯基芳香族單體的接枝共聚反應(yīng)制備。
[0031] 當丁二烯單體的量小于50wt%時，沖擊強度可能顯著劣化，而當其含量超過 70wt%時，耐熱性、流動性和剛性可能變差。當乙烯基氰基單體的量小于5wt%時，耐化學(xué)性 和剛性可能劣化，而當其含量超過40wt%時，彈性和柔韌性可能變差。此外，當乙烯基芳香 族單體的量小于20wt%時，流動性、剛性和耐熱性可能變差，而當其含量超過65wt%時，沖 擊強度可能顯著劣化。
[0032] 所述丙稀酸烷基酯單體和丁二稀單體的數(shù)均直徑（numberaveragediameter)可 以優(yōu)選為〇. 1至〇. 5微米。當根據(jù)本發(fā)明使用包含上述范圍的粒徑的丙烯酸烷基酯單體的 阻燃樹脂組合物作為電線或電纜的涂敷材料，可以確保例如光澤和著色的外觀物理性質(zhì)和 機械強度。
[0033] 此外，構(gòu)成ASA共聚物的丙烯酸烷基酯單體可以包含具有2至8個碳原子的烷基， 優(yōu)選包含具有4至8個碳原子的烷基。
[0034] 另外，構(gòu)成ASA共聚物和ABS共聚物的乙烯基氰基單體可以具體包含選自丙烯腈、 甲基丙烯腈和乙基丙烯腈中的單一物質(zhì)或者至少兩種的混合物。
[0035] 此外，構(gòu)成ASA共聚物和ABS共聚物的乙烯基芳香族單體可以具體包含選自苯乙 烯、a甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯和乙烯基甲苯中的單一物質(zhì)或者至少兩種的混合物。
[0036] 另外，所述苯乙烯共聚物可以通過乳液接枝聚合反應(yīng)來制備，以穩(wěn)定地制備具有 十旦定尺寸的顆粒并提尚接枝效率。
[0037] 在進行乳液接枝聚合反應(yīng)的過程中，可以合適地選擇在制備苯乙烯共聚物中通常 使用的物質(zhì)例如乳化劑、引發(fā)劑、接枝劑、交聯(lián)劑、分子量調(diào)節(jié)劑、電解質(zhì)等，并根據(jù)需要使 用。
[0038] 此外，關(guān)于通過乳液接枝聚合反應(yīng)制備的苯乙烯共聚物，可以額外地進行凝聚過 程和干燥工藝作為后續(xù)工藝以回收其干燥的粉末態(tài)以供使用。
[0039] 鑒于機械強度、耐熱性等，在苯乙烯共聚物中ASA共聚物和ABS共聚物的重均分子 量可以優(yōu)選為至少5X104,而考慮到生產(chǎn)率可以至多為50X104。具體地，該重均分子量可 以優(yōu)選為7X104至30X10 4,更優(yōu)選為8X104。
[0040] (A-2)聚酯彈性體
[0041] 所述聚酯彈性體為通過a)結(jié)晶性硬鏈段和ai)軟鏈段的無規(guī)嵌段共聚合反應(yīng) 得到的熱塑性聚合物。
[0042] 所述⑴結(jié)晶性硬鏈段和（ii)軟鏈段可以以20至60重量份：80至40重量份的 含量比混合。當結(jié)晶性硬鏈段的量小于20重量份時，該樹脂太軟而難以使用，而當其含量 超過60重量份時，該樹脂太硬而不適于用作軟電線的材料。
[0043] 尤其是，所述（i)結(jié)晶性硬鏈段包含含有通過芳香族二羧酸及其衍生物與脂肪族 二醇的縮合反應(yīng)形成的酯基，或者通過芳香族二羧酸衍生物與脂肪族二醇的縮合反應(yīng)形成 的酯基的聚酯化合物作為主要成分。
[0044] 所述芳香族二羧酸可以包含對苯二甲酸（TPA)、間苯二甲酸（IPA)、2, 6-萘二甲 酸（2, 6-NDCA)、1，5-萘二甲酸（1，5-NDCA)或1，4-環(huán)己烷二甲酸（1，4-CHDA)。所述芳香 族二羧酸衍生物可以包含其在-C00H中的氫原子被甲基取代的芳香族二羧酸酯化合物，例 如，對苯二甲酸二甲酯（DMT)、間苯二甲酸二甲酯（DMI)、2, 6-萘二甲酸二甲酯（2, 6-NDC)、 1，4-環(huán)己