[发明专利]用于通信电缆包覆的阻燃热塑性聚氨酯树脂组合物

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明涉及一种用于通信电缆包覆的阻燃热塑性聚氨酯树脂组合物。本发明组合物用于电池充电用电缆或者用于包覆装置的电线。

2.相关技术描述

用于电气和电子设备中的电缆通常以包覆有绝缘材料的导线形式提供以获得电绝缘性并防止起火。广泛用作这种绝缘材料的是合成树脂组合物。

用于导线包覆的常规合成树脂组合物通常包括PVC基树脂组合物，且聚烯烃基树脂组合物如聚乙烯等被广泛用作PVC基树脂组合物的替代品。

PVC基树脂组合物由于其价格低、加工性高、阻燃性高且易于产品着色而是有利，但是对环境不友好。

当制成组合物时，PVC树脂需要使用各种添加剂如增塑剂、稳定剂等。此外，PVC树脂自身包含在燃烧时不期望地产生有害气体的卤素组分，且由于使用的多种添加剂，它们也可排放出环境管制的物质如重金属、环境激素等，因此限制其应用的国家数量逐渐增多。因此，目前推荐使用不产生任何有害气体的无卤绝缘材料，韩国标准KSC 3341规定了“无卤阻燃聚烯烃电力电缆”的质量水平。

无卤绝缘材料的基础树脂包括轻质树脂(低分子量树脂)，如在其分子中不含卤素组分的聚烯烃或聚氨酯树脂。就即使在不添加剂增塑剂、稳定剂等的情况下也具有优异的加工性和绝缘性，同时防止在燃烧时产生有害气体如卤素方面而言，包含轻质树脂作为基础树脂的树脂组合物是有利的，但是其具有低软化温度。在低密度聚乙烯(LDPE)的情况下，甚至在约130°C下加热时也无法保持其形状。为了提高软化温度并赋予阻燃性，使用大量无机阻燃剂。在LDPE树脂组合物的情况下，无机阻燃剂如Mg(OH)₂以基于该组合物重量为至少50重量%的量使用。

当使用50重量%或更高的大量无机阻燃剂以赋予阻燃性并提高软化温度时，可提高阻燃性和软化温度，但是包覆的导线可能会发白(当包覆导线弯曲并随后拉直时，在其表面出现白色斑点)且发生渗出，且耐刮擦性和拉伸强度可能劣化，这不期望地降低了质量。

在渗出（其中所述组合物的可溶性组分可以溶解并迁移至表面）时，表面上的溶解的可溶性组分可能被着色，这不期望地降低了质量。

因此，需要开发用于电缆包覆的合成树脂组合物，其就优异的电绝缘性、耐热性和阻燃性以及高刮痕硬度而不发生发白或渗出而言是有利的。

发明简述

因此，鉴于相关技术中所遇到的上述问题做出了本发明，本发明的目的是提供一种用于通信电缆包覆的树脂组合物，其可防止发白或渗出且环境友好，同时保持常规PVC基树脂组合物的阻燃性、耐刮擦性和拉伸强度。

本发明树脂组合物呈现出符合UL 1581VW-1的阻燃性。

本发明树脂组合物为一种用于电缆包覆的阻燃树脂组合物，其包含作为基础树脂的热塑性聚氨酯(TPU)、作为增容剂的马来酸酐接枝的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(下文称为SEBS-g-MAH)和作为阻燃剂的有机次膦酸盐和蜜胺氰尿酸盐。

在用于通信电缆包覆的无卤阻燃合成树脂组合物的制备过程中，当使用作为基础树脂的热塑性聚氨酯树脂、作为增容剂的SEBS-g-MAH和作为阻燃剂的有机次膦酸盐和蜜胺氰尿酸盐时，尽管使用的阻燃剂的量减少，但是电绝缘性能、耐热性和加工性变得优异，在燃烧时不产生有害气体，且刮痕硬度高，且不出现发白。

本发明人注意到含有大量无机阻燃剂的轻质树脂组合物的发白或渗出是由于树脂基体与阻燃剂之间的结合性不足这一事实，因此确定当制备阻燃TPU树脂组合物（其包含具有与阻燃剂的高结合性和与TPU的高相容性的SEBS-g-MAH作为增容剂，以及具有与SEBS-g-MAH的高结合性的有机次膦酸盐作为阻燃剂）时，尽管使用较少量的阻燃剂，可以防止发白或渗出，由此得到本发明。

具体实施方案描述

通过如下实施例详细描述本发明。

实施例1

将5kg TPU、1kg SEBS-g-MAH、3.5kg蜜胺氰尿酸盐和0.5kg有机次膦酸盐置于捏合机中，在120-140°C下均匀混合，并使用挤出机在145-160°C下熔融挤出，由此获得10kg树脂组合物。

就此而言，优选使用分子量为约20,000-700,000的TPU。

在用于导线包覆的树脂组合物领域中，通常使用分子量为20,000-700,000的树脂。

如果分子量过高或过低，则柔性、加工性和耐磨性可能出问题。