[发明专利]一种含聚磷酸盐抗铜剂聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法，特别是一种用于电线电缆的含聚磷酸盐抗铜剂聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着电力、通信行业的发展，使得对电线电缆的需求量也在逐步加大。各种电缆、电器大多使用的是铜芯电缆，其外部绝缘包覆层为聚烯烃类塑料，其中丙烯共聚物在作为通信电缆绝缘材料方面显示了其它材料无可比拟的优势。但在聚丙烯分子中，由于存在甲基和叔碳原子，极易受光或热老化，尤其在铜离子存在的情况下，老化降解更加迅速。即使添加了加抗氧剂和抗紫外剂的聚丙烯作铜芯电线包皮时，其寿命也较短，无法长期使用。即使多加抗氧剂和抗紫外剂也不能抑制铜对聚丙烯的催化降解。因此提高聚丙烯的抗铜害性是聚丙烯材料改性的一个重要研究方向，具有重要的科学意义和实用价值。

申请号为201010612528.6的中国专利公布了一种聚丙烯抗铜功能母粒，母粒中抗铜剂的添加量为9.5﹪～19.5﹪，该母粒不但能使铜离子失去活性，降低其对铜芯包覆层的副作用，同时具有在加工温度范围内不分解的优点。申请号为200910193699.7的中国专利公布了一种耐铜害玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。其聚丙烯含量为60～65﹪，抗铜害剂的含量为0～0.2﹪，该复合材料的制备方法为将聚丙烯、相容剂、复合抗氧剂、抗铜害剂及加工助剂在高混机中混合，经双螺杆挤出机挤出造粒，该发明的复合材料具有优异的耐热老化性和抗铜害性。

抗铜剂是一种高分子添加剂,具有防止和减缓金属离子对聚合物产生引发氧化的作用,又叫金属离子钝化剂、金属减活剂或铜抑制剂。能与金属形成难溶于聚丙烯、热稳定性高的金属络合物,使金属离子失去活性，从而起到了防止铜离子对聚丙烯催化降解的作用。为了防止铜的催化降解，需要在聚丙烯中添加铜抑制剂。

本专利选择聚磷酸盐作为抗铜剂，聚磷酸盐配体能与金属离子Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺等配位螯合，生成水溶性螯合物，螯合能力强，螯合稳定常数大，金属离子被螯合后不容易解离，而且耐化学稳定性好，从而防止金属离子Cu²⁺、Fe²⁺等起催化作用。聚磷酸盐和无机填料具有良好的亲和性，有助于改善其在聚丙烯塑料中的分散，从而提高络合铜离子的能力。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的不足，提供一种含聚磷酸盐抗铜剂聚丙烯复合材料。

本发明的含聚磷酸盐抗铜剂聚丙烯复合材料为共混物，该共混物包括聚丙烯、聚磷酸盐抗铜剂、无机填料、抗氧化剂、紫外吸收剂、阻燃剂；各原料在含聚磷酸盐抗铜剂聚丙烯复合材料中的质量百分含量为：聚丙烯70～90﹪、聚磷酸盐抗铜剂0.01～1﹪、无机填料0.1～10﹪、抗氧化剂0.1～0.5﹪、紫外吸收剂0.1～0.3﹪、阻燃剂5～20﹪；

所述的聚丙烯为等规度≥97﹪的均聚物，熔融指数为3～40g/10min；

所述的聚磷酸盐抗铜剂为无机聚磷酸盐型、有机磷酸盐型或两者复配，该无机聚磷酸盐型抗铜剂包括三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的一种或多种；该有机磷酸盐型抗铜剂包括氨基三亚甲基磷酸(ATMP)、羟基亚乙基二磷酸(HEDP)、乙二胺四亚甲基磷酸(EDTMP)中的一种或多种。

所述的无机填料为碳酸钙、氧化硅、滑石粉、凹凸棒土、蒙脱土、沸石、高岭土中的一种或多种；

所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂b215、抗氧化剂b225、抗氧化剂168、抗氧化剂1076、抗氧化剂DLTP中的一种。

所述的紫外吸收剂为UV-12、UV-326、UV-327、UV-328、UV-329、UV-770中的一种。

所述的阻燃剂为氮磷系复合物、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或多种；其中氮磷系复合物由酸源、气源、碳源按照质量比为3:1:1构成，酸源为磷酸、五氧化二磷、三氯氧磷或聚磷酸铵，气源为三聚氰胺，碳源为季戊四醇。

本发明的另一个目的就是提供上述含聚磷酸盐抗铜剂聚丙烯复合材料的制备方法。

制备该含聚磷酸盐抗铜剂聚丙烯复合材料的具体方法是：

步骤(1).将聚丙烯、聚磷酸盐抗铜剂、无机填料、抗氧化剂、紫外吸收剂、阻燃剂，按比例混合成混合料；