[发明专利]一种聚丙烯泡沫组合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫组合物，具体涉及一种聚丙烯泡沫组合物及其制备方法和应用。

背景技术

以往，USB3.0、HDMI以及VGA等智能电子通信数据线多用聚乙烯泡沫组合物制备，基体是高密度聚乙烯(HDPE)材料。例如中国专利公开号CN02135233，公开日期2003年12月31日，发明创造的名称为通信电缆用聚乙烯泡沫绝缘组合物及制备方法，该案申请公开了一种通信电缆用聚乙烯泡沫绝缘组合物及制备方法。其不足之处是高密度聚乙烯材料在发泡后材料偏软，在日益小型化和轻量化的排线要求下容易变形，同时所用的偶氮二甲酰胺发泡剂(ADC)分解物易腐蚀螺杆，堵塞挤出机滤网。已经被欧盟REACH所限制，属于非环保发泡剂。

手机和平板等智能电子设备发展和普及促进了UBS3.1标准的推广和应用，对线提出了轻量化、小型化以及高传输的要求。现有通信线缆用化学发泡聚乙烯存在发泡剂(ADC)不环保，较低的耐热温度和硬度使得制备的薄壁线材在排线时容易压缩变形而出现信息传输波动，因此不适合制备薄壁、高传输通信线缆，特别是USB3.1标准通信绝缘线。

相比聚乙烯，聚丙烯(PP)有着更低的介电常数、更高的硬度和耐热性以及比重更轻的特点，是通信电缆绝缘芯线的理想材料。但聚丙烯本身熔体强度低，发泡后容易并泡或穿孔，难以形成均匀的泡孔结构。目前化学发泡聚丙烯通过制备高熔体强度聚丙烯(HSMPP)来获得较好的泡孔结构，且多用于注塑或板材。典型的技术，如：

中国专利CN201010172308.6，公开日期2010年09月15日，公开了一种发泡聚丙烯材料及其制备方法；中国专利CN201110205602.7，公开日期2013年01月23日，公开了一种无卤阻燃聚丙烯发泡材料及制备方法；中国专利CN201110250520.4，公开日期2011年11月24日,公开了一种发泡聚丙烯材料；以上三种公开专利不足之处都是ADC非环保发泡剂，且不适合用于通信电缆领域；

中国专利CN200810196062.9，公开日期2009年1月28日，公开了一种环保型微发泡聚丙烯板材及其制备方法，该发明中采用柠檬酸系发泡剂(柠檬酸和小苏打混合物)制备发泡聚丙烯，该组合具有轻质环保，耐温120℃等特点，但采用的柠檬酸和小苏打混合物发泡剂分解温度低于150℃，发泡缓慢不均匀，在熔融挤出过程中会提前发泡而无法造粒；

中国专利CN201410090298.X，公开日期2014年06月18日，公开了一种射频同轴电缆的绝缘体，该发明中采用物理发泡剂制备射频同轴电缆用聚丙烯泡沫绝缘层，由于氮气、二氧化碳和氩气等物理发泡设备昂贵，工艺控制复杂，发泡度高达80％，因此不适合制备线径小，绝缘层壁厚小于0.05mm的通信电线料；

此外美国专利US6239377B1公布了一种发泡聚烯烃绝缘线，其发泡绝缘层树脂由发泡剂ACD与聚丙烯和含羧酸金属共聚物共混组成，可以获得高大80％的发泡度以及低至1.45的相对介电常数。该专利不足之处是发泡组合物采用普通聚丙烯，难以获得小直径泡孔,从而只适合制备线径较大的通讯线材(约2mm)，且采用了非环保发泡剂。

综上所述，现有化学发泡聚丙烯材料难以满足薄壁绝缘层(壁厚小于0.05mm)通信电缆要求，特别是USB3.1标准对材料要求的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泡孔均匀、物理耐热性高的聚丙烯泡沫组合物，用该聚丙烯泡沫组合物制备的通信线材表面光滑，并且可制备壁厚≤0.5mm的通信电缆，本发明还提供该聚丙烯泡沫组合物的制备方法和应用。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种聚丙烯泡沫组合物，所述聚丙烯泡沫组合物由按照重量百分数计的如下组分制成：聚丙烯40.5-86.4％、高熔体强度聚丙烯5-25％、高密度聚乙烯5-20％、乙烯-丙烯共聚物3-10％、发泡剂0.3-1.5％、抗氧化剂0.1-1％、硅烷偶联剂0.1-1％和润滑剂0.1-1％；所述聚丙烯为高熔体强度聚丙烯以外的其他类型的聚丙烯。

本发明中，优选的方案为所述聚丙烯泡沫组合物由按照重量百分数计的如下组分制成：聚丙烯50-80％、高熔体强度聚丙烯5-25％、高密度聚乙烯10-20％、乙烯-丙烯共聚物10-15％、发泡剂0.5-1％、抗氧化剂0.2-0.5％、硅烷偶联剂0.2-0.6％和润滑剂0.2-0.5％。