[发明专利]利用纳米技术生产无卤型阻燃绝缘材料的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用纳米技术生产无卤型阻燃绝缘材料的组合物，更特别涉及一种利用纳米技术生产无卤型阻燃绝缘材料的组合物以生产不含卤素的绝缘材料，其通过向聚烯烃类基础树脂加入纳米级材料改善了阻燃性。

背景技术

诸如聚乙烯等一般用作阻燃绝缘材料的热塑性树脂，是由化学结构中具有氢和碳的可燃材料组成的有机材料，因此在着火时，具有高烟浓度。另外，热塑性树脂的缺点在于着火时生成大量含有有毒气体的烟，再度危害人类生命。同时，含有溴(Br)、氯(Cl)等卤素的卤素类阻燃绝缘材料已被使用，但是，卤素类绝缘材料在生产或使用时存在安全性问题，且在燃烧时生成有毒气体，例如二噁英。因此，基于环保的问题，曾试图获得不含卤素的阻燃绝缘材料。

这些年，在环保的阻燃剂领域中，对各种环保的组分的阻燃性进行了研究。特别是，已经表明如果使用金属氢氧化物类无机阻燃剂，其满足UL 94 VO要求，但是不满足高阻燃性的VW-I级。同样地，使用无机粘土时，其满足UL 94 VO的要求，但是不满足高阻燃性的VW-I级。

本发明是在相关领域的技术背景下设计的，以解决常规问题。

发明内容

技术问题

因此，本发明用来解决现有技术的问题，因此，本发明的目的在于提供一种利用纳米技术生产无卤阻燃绝缘材料的组合物，其不含卤素，可具有满足VW-I级的阻燃性。

技术方案

为了完成上述目的，本发明提供了一种利用纳米技术生产无卤阻燃绝缘材料的组合物，其包括100～250重量份的用纳米硼酸处理的金属氢氧化物，其作为无机阻燃剂；1～50重量份的纳米粘土，其是与基础树脂相容的增强剂(compatibility enhancer)；1～50重量份的预定的金属化合物，其作为阻燃制剂；和0.5～5重量份的抗氧化剂，上述含量是以100重量份作为基础树脂的聚烯烃树脂为基准。

构成基础树脂的聚烯烃树脂优选烯烃聚合物或乙烯类共聚物，且乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为更优选的乙烯类共聚物，其中醋酸乙烯酯(VA)的含量为10％～40％。这里，如果乙烯类共聚物中的醋酸乙烯酯(VA)的含量小于数值限度，将难以填充阻燃剂，不能确保其预定的阻燃性。同时，如果醋酸乙烯酯(VA)的含量超过数值限度，会损害机械强度，例如拉伸强度或耐磨性，难以确保产品的物理性质。

用于对作为无机阻燃剂的金属氢氧化物进行表面处理的纳米硼酸选自由单独的原硼酸、偏硼酸和四硼酸、或其混合物组成的组，且优选尺寸为1.0□或以下且表面积为1□/g～10□/g。这里，用纳米硼酸处理的金属氢氧化物的作用是在燃烧时形成固体层，从而便于形成焦炭，使改善阻燃性。如果无机阻燃制剂的含量小于数值限度，不能确保硼酸的表面处理效果。同时，如果无机阻燃制剂的含量超过数值限度，在使用该组合物的挤出工艺中，会损害组合物的加工性能和机械物理性能。同时，生产的产品的机械强度，例如伸长率或拉伸强度。如果纳米硼酸的尺寸超过数值限度，将会削弱组合物的分散能力，因而损害所得产品的物理性质的可重复性。如果纳米硼酸的表面积小于数值限度，会损害物理性质的可重复性，同时如果纳米硼酸的表面积超过数值限度，由于技术上的困难，不易得到合适的材料，因而从经济方面来说增加了成本。

纳米粘土选自由单独的蒙脱石、锂蒙脱石、蛭石和皂石、或其混合物组成的组，优选尺寸为1.0□或以下。这里，由于具有极性基团的结构，纳米粘土的作用是改善与基础树脂的相容性。如果纳米粘土的含量小于数值限度，会降低成型的焦炭水平，因而损害其阻燃性，同时，如果纳米粘土的含量超过数值限度，会损害使用该组合物生产的产品的伸长率。

阻燃制剂优选但不限于钼类化合物或石英类化合物。阻燃制剂的作用是通过焦炭固化增强阻燃性，并降低燃烧时释放的烟量。例如，阻燃制剂优选包括一种或多种金属化合物，其选自由一种钼类化合物或一种石英类化合物组成的组，其中钼类化合物选自由无机添加剂组成的组，其中将钼络合物加入到磷酸化的氧化锌、八钼酸铵(ammonium octamolybdenum)、锌基(zinc base)、和氧化镁中，且将石英加入到锌基的钼中；石英类化合物选自由水滑石和石英粉(ground silica)、沉淀石英和发泡石英组成的组。

同时，如果阻燃制剂的含量小于数值限度，其难以满足足够的阻燃性，同时，如果阻燃制剂的含量超过数值限度，会损害使用该组合物生产的产品的机械强度，例如伸长率或拉伸强度。