[发明专利]无卤阻燃材料与其形成方法

说明书

本发明提供一种无卤阻燃材料的形成方法，包括：使用包括第一区与第二区的双螺杆挤压机；在该第一区内混合及熔融加热一混合物，以形成一熔融混合物，其中，该混合物包括一无卤阻燃剂、一耐磨改质剂、一热塑性弹性体与一抗氧化剂；以及在该第二区导入一硅烷改性纳米二氧化硅悬浮液，使上述硅烷改性纳米二氧化硅悬浮液与来自该第一区内的熔融混合物进行混合，其中，该第一区与该第二区为连续相连的区域。

技术领域

本发明涉及一种无卤阻燃材料与其形成方法，且涉及一种使用不同区域的双螺杆挤压机将硅烷改性纳米二氧化硅悬浮液与熔融混合物进行混合的工艺。

背景技术

电线电缆在生活中随处可见，其中其包覆材料以PVC为大宗，其余主要为交联塑橡胶材；然而上述材料由于在加工处理时会产生有毒性的物质或不易回收再利用，常被视为不环保。因此，利用较容易回收的热塑性弹性体，搭配无卤阻燃剂的应用，已经变成一种趋势。不过热塑性弹性体应用于强调柔软性的电线电缆，呈现耐磨性明显不足的问题。因此，热塑性弹性体结合纳米粉体，用以提高包覆材料的耐磨性与机械强度被视为一种重要手段，但是纳米粉体本质上不易分散于热塑性弹性体。

综上所述，目前亟需新的材料组成与加工方式以克服上述分散性不佳的缺点，以符合高耐磨、无卤、高阻燃的环保材料特性的需求。

发明内容

根据本发明的实施例，一种无卤阻燃材料的形成方法，包括：使用包括第一区与第二区的双螺杆挤压机；在第一区内混合及熔融加热一混合物，以形成一熔融混合物，其中，该熔融混合物包括无卤阻燃剂、耐磨改质剂、热塑性弹性体与抗氧化剂；以及在第二区导入一硅烷改性纳米二氧化硅悬浮液，使上述硅烷改性纳米二氧化硅悬浮液与来自第一区内的熔融混合物进行混合，其中，第一区与第二区为连续相连的区域。

根据本发明的另一实施例，一种使用如上述形成方法制备的无卤阻燃材料，其中，所述无卤阻燃材料的耐磨耗小于40mg、邵氏A硬度小于85、抗拉强度大于120kgf/cm²、延伸率大于300％及阻燃性在试样厚度为0.8mm达到UL94 V-0等级。

根据本发明的另一实施例，一种耐磨无卤阻燃线缆包覆材料，包含上述无卤阻燃材料。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例详细说明如下。

具体实施方式

本发明的一实施例提供一种无卤阻燃材料的形成方法，包括：使用包括第一区与第二区的双螺杆挤压机，其中，第一区与第二区为连续相连的区域；并在第一区内混合及熔融加热一混合物，以形成熔融混合物，其中，该混合物包括无卤阻燃剂、耐磨改质剂、热塑性弹性体与抗氧化剂。然后，在第二区导入一硅烷改性纳米二氧化硅悬浮液，使硅烷改性纳米二氧化硅悬浮液与来自第一区内的熔融混合物进行混合。

在一些实施例中，硅烷改性纳米二氧化硅悬浮液包括硅烷、纳米二氧化硅粉体及水。

在一些实施例中，无卤阻燃剂包括磷氮系阻燃剂、苯基次磷酸铝、次磷酸铝、三聚氰胺脲酸盐、磷酸胺盐或磷酸酯类，耐磨改质剂可采用硅氧烷聚合物、乙烯基聚二甲基硅氧烷或聚甲基硅氧烷硅倍半氧烷交联聚合物，热塑性弹性体包括聚醚型热塑性聚氨酯、聚酯型热塑性聚氨酯、聚醚型聚醚酯弹性体或聚酯型聚醚酯弹性体。抗氧化剂包括受阻酚类抗氧化剂、二[3-(1，1-二甲基乙基)-4-羟基-5-甲基苯丙酸]三聚乙二醇或受阻酚类复合型抗氧化剂。

在一些实施例中，上述混合物还可包含一体积电阻提升改性弹性体，例如苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物热塑性弹性体或聚烯烃类弹性体。

在一些实施例中，以上述混合物的总重为100重量份，无卤阻燃剂的含量为15至45重量份，例如约15至40、约15至30、约15至20等，但不限于此。

在一些实施例中，以热塑性弹性体的重量为100重量份，耐磨改质剂的含量为1至10重量份，例如约1至7、约1至5等，但不限于此。