[相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用]
本申請(qǐng)要求在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2015年6月17日提交的韓國專利申請(qǐng)No.10-2015-0085812和于2016年6月10日提交的韓國專利申請(qǐng)No.10-2016-0072077的優(yōu)先權(quán),這兩項(xiàng)申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
本發(fā)明涉及一種聚(亞芳基醚)樹脂組合物,更具體地,涉及一種具有優(yōu)異的阻燃性、拉伸強(qiáng)度、韌性、擠出加工性能、伸長(zhǎng)率和外觀特性的聚(亞芳基醚)樹脂組合物和涂布有所述組合物的電纜。
背景技術(shù):
通常,鹵化樹脂,即,聚(氯乙烯)樹脂通常用作絕緣電線和光導(dǎo)體用電線的材料。聚(氯乙烯)樹脂具有如成本相對(duì)較低、應(yīng)用范圍廣、韌性和固有的阻燃性的優(yōu)點(diǎn),并具有如燃燒時(shí)產(chǎn)生二噁英和大量的有毒氣體的缺點(diǎn)。因此,在與電線(包括電纜)相關(guān)的領(lǐng)域中正在研究各種材料以代替聚(氯乙烯)樹脂,但是它們的阻燃性、加工性能和生產(chǎn)率未能滿足期望。
由于最近引起關(guān)注的改性聚(亞芳基醚)樹脂具有優(yōu)異的阻燃性和絕緣性,因此經(jīng)常將改性聚(亞芳基醚)樹脂用作各種領(lǐng)域中的電線材料的替代物。然而,由于為解決聚(亞芳基醚)樹脂的低韌性而添加的苯乙烯類嵌段共聚物相對(duì)昂貴,因此由于原料的成本增加而存在負(fù)擔(dān)。
另外,使用用于大規(guī)模生產(chǎn)常規(guī)聚(氯乙烯)樹脂的設(shè)備制造的電線的擠出速度為900至1,200米/分鐘,而在常規(guī)的改性聚(亞芳基醚)樹脂的情況下,擠出速度僅為約300米/分鐘,由此,與聚(氯乙烯)樹脂相比,生產(chǎn)率顯著降低。
由于這些原因,相關(guān)產(chǎn)業(yè)目前正在試圖通過使用聚烯烴類材料來降低苯乙烯類嵌段共聚物的價(jià)格負(fù)擔(dān),同時(shí)改善電線的擠出。
例如,KR 10-2013-0077468A涉及一種包含基體樹脂和熱塑性樹脂組合物的磷系阻燃劑,所述基體樹脂包含聚(亞芳基醚)樹脂和聚烯烴樹脂,并且試圖通過使用聚烯烴類樹脂來解決上述問題。然而,這種使用聚(亞芳基醚)樹脂、聚烯烴類樹脂和苯乙烯類嵌段共聚物的三組分樹脂組合物的常規(guī)技術(shù)仍然沒有解決聚(亞芳基醚)樹脂的諸如擠出加工性能和硬度的根本問題。
[相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)]
(專利文獻(xiàn)1)KR 2013-0077468A
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
因此,鑒于上述問題而做出本發(fā)明,本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有優(yōu)異的阻燃性、拉伸強(qiáng)度、韌性、擠出加工性能、伸長(zhǎng)率和外觀特性的聚(亞芳基醚)樹脂組合物。
本發(fā)明的另一目的是提供一種涂布有所述聚(亞芳基醚)樹脂組合物的電纜。
上述的和其它目的可以通過下面描述的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,上述的和其它目的可以通過提供一種聚(亞芳基醚)樹脂組合物來實(shí)現(xiàn),所述組合物包含20至40重量%的聚(亞芳基醚)樹脂、15至35重量%的重均分子量為90,000g/mol以下的低分子量苯乙烯類嵌段共聚物、10至30重量%的重均分子量為95,000g/mol以上的高分子量苯乙烯類嵌段共聚物、1至20重量%的阻燃劑和0至20重量%的添加劑。
聚(亞芳基醚)樹脂可以是,例如,聚(亞苯基醚)樹脂。
低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的重均分子量可以是,例如,80,000g/mol以下。
低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的熔融指數(shù)(230℃/2.16kg)可以是,例如,3g/10min以下。
低分子量苯乙烯類嵌段共聚物中的苯乙烯含量可以是,例如,20至40重量%。
高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的重均分子量可以是,例如,100,000g/mol以上。
高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的熔融指數(shù)(230℃/5kg)可以是,例如,15g/10min以上。
高分子量苯乙烯類嵌段共聚物中的苯乙烯含量可以是,例如,10至25重量%。
苯乙烯類嵌段共聚物可以是,例如,苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物。
添加劑可以是,例如,選自礦物油、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、增鏈劑、反應(yīng)催化劑、脫模劑、顏料、染料、抗靜電劑、抗微生物劑、加工助劑、金屬鈍化劑、阻燃劑、氟類防滴劑、無機(jī)填料、玻璃纖維、抗磨防磨劑以及偶聯(lián)劑中的一種或多種。
聚(亞芳基醚)樹脂組合物的熔融指數(shù)(250℃/10kg)可以是,例如,20g/10min以上。
聚(亞芳基醚)樹脂組合物的拉伸強(qiáng)度可以是,例如,240kfg/cm2以上。
聚(亞芳基醚)樹脂組合物的伸長(zhǎng)率可以是,例如,175%以上。
聚(亞芳基醚)樹脂組合物的肖氏A硬度可以是,例如,80至97。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種涂布有所述聚(亞芳基醚)樹脂組合物的電纜。
有益效果
從上面的描述顯而易見的是,本發(fā)明提供一種具有優(yōu)異的阻燃性、拉伸強(qiáng)度、韌性、擠出加工性能、伸長(zhǎng)率和外觀特性的聚(亞芳基醚)樹脂組合物和涂布有所述組合物的電纜。
附圖說明
圖1至圖6示出了分別根據(jù)實(shí)施例1和2以及比較例1至4制備的電纜在150倍的放大倍率下觀察的電纜表面;
圖7至圖12示出了分別根據(jù)實(shí)施例1和2以及比較例1至4制備的電纜在150倍的放大倍率下觀察的電纜的截面圖的照片。
具體實(shí)施方式
下文中,詳細(xì)地描述本發(fā)明。
本發(fā)明人證實(shí),與常規(guī)的改性聚(亞芳基醚)樹脂組合物相比,通過將聚(亞芳基醚)樹脂與低分子量和高分子量苯乙烯類嵌段共聚物混合而制備的聚(亞芳基醚)樹脂與苯乙烯類嵌段共聚物的雙組分樹脂組合物表現(xiàn)出優(yōu)異的擠出加工性能和阻燃性等,從而完成本發(fā)明。
本發(fā)明的聚(亞芳基醚)樹脂組合物包含:20至40重量%的聚(亞芳基醚)樹脂、15至35重量%的重均分子量為90,000g/mol以下的低分子量苯乙烯類嵌段共聚物、10至30重量%的重均分子量為95,000g/mol以上的高分子量苯乙烯類嵌段共聚物、1至20重量%的阻燃劑和0至20重量%的添加劑。
下文中,詳細(xì)地描述本發(fā)明的聚(亞芳基醚)樹脂組合物的各個(gè)成分。
聚(亞芳基醚)樹脂可以是,例如,包含由下面的式1或式2表示的單元的均聚物;或包含由下面的式1或2表示的單元的共聚物:
[式1]
-Ar(Ra)n-O-
[式2]
其中,Ra、R1、R2、R3和R4是亞芳基(Ar)或亞苯基的取代基,并且各自獨(dú)立地或同時(shí)地是氫、氯、溴或碘或者甲基、乙基、丙基、烯丙基、苯基、甲基芐基、氯甲基、溴甲基、氰乙基、氰基、甲氧基、苯氧基或硝基,n是4至20的整數(shù),Ar是C7至C20亞芳基。例如,R1和R2可以是烷基或C1至C4烷基,R3和R4可以是氫。
聚(亞芳基醚)樹脂可以是,例如,聚(亞苯基醚)類樹脂。
作為一個(gè)具體實(shí)例,聚(亞苯基醚)類樹脂可以是包含由下面的[式3]表示的單元的聚(亞芳基醚)樹脂:
[式3]
其中,W、X、Y和Z各自獨(dú)立地或同時(shí)地是氫、氯、溴或碘或者甲基、乙基、丙基、烯丙基、苯基、甲基芐基、氯甲基、溴甲基、氰乙基、氰基、甲氧基、苯氧基或硝基,n表示重復(fù)單元數(shù)并且是3至1000的整數(shù)、3至100的整數(shù)或5至60的整數(shù)。
聚(亞芳基醚)樹脂的均聚物可以是選自,例如,聚(2,6-二甲基-1,4-亞苯基)醚、聚(2,6-二乙基-1,4-亞苯基)醚、聚(2-甲基-6-丙基-1,4-亞苯基)醚、聚(2,6-二丙基-1,4-亞苯基)醚、聚(2-乙基-6-丙基-1,4-亞苯基)醚、聚(2,6-二甲氧基-1,4-亞苯基)醚、聚(2,6-二氯甲基-1,4-亞苯基)醚、聚(2,6-二溴甲基-1,4-亞苯基)醚、聚(2,6-二苯基-1,4-亞苯基)醚和聚(2,5-二甲基-1,4-亞苯基)醚中的一種或多種,但是本發(fā)明不特別局限于此。
另外,作為一個(gè)具體實(shí)例,聚(亞芳基醚)樹脂的共聚物可以是主鏈為聚(亞苯基醚)的聚(亞苯基醚)類共聚物,如2,6-二甲基苯酚與2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、2,6-二甲基苯酚與鄰甲苯酚的共聚物或2,3,6-三甲基苯酚與鄰甲苯酚的共聚物,但是本發(fā)明不特別局限于此。
除了聚(亞芳基醚)樹脂的均聚物和共聚物之外,聚(亞芳基醚)樹脂還可以是,例如,在引發(fā)劑的存在下或不存在引發(fā)劑的情況下,在30℃至350℃下,通過使α,β-不飽和羧酸或其衍生物、硬脂酸甘油酯或其衍生物或者不飽和羧酸或其衍生物與聚(亞芳基醚)的均聚物或共聚物以熔融狀態(tài)、溶液狀態(tài)或懸浮狀態(tài)反應(yīng)而得到的改性聚(亞芳基醚)樹脂。
聚(亞芳基醚)樹脂的特性粘度(在0.5g/dl,氯仿溶液和30℃的條件下測(cè)定)可以是,例如,0.25至0.50dl/g、0.30至0.50dl/g或0.35至0.45dl/g。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的擠出加工性能。
基于根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物的總重量,聚(亞芳基醚)樹脂的量可以為,例如,20至40重量%。當(dāng)所述量小于20重量%時(shí),難以實(shí)現(xiàn)阻燃性,拉伸強(qiáng)度降低,并且原料成本增加。當(dāng)所述量大于40重量%時(shí),在阻燃性方面具有優(yōu)勢(shì)。然而,硬度顯著提高,不能滿足電線所需的伸長(zhǎng)率和韌性,并且生產(chǎn)率會(huì)由于相對(duì)低的熔融指數(shù)而降低。
在另一實(shí)施方案中,聚(亞芳基醚)樹脂的量可以是25至35重量%或28至33重量%。在所述范圍內(nèi),可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)淖枞夹裕⑶以跀D出為電線時(shí),滿足根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的韌性和伸長(zhǎng)率。
苯乙烯類嵌段共聚物可以是,例如,低分子量或高分子量苯乙烯類嵌段共聚物。低分子量苯乙烯類嵌段共聚物是指,例如,重均分子量為90,000g/mol以下的苯乙烯類嵌段共聚物,高分子量苯乙烯類嵌段共聚物是指,例如,重均分子量為95,000g/mol以上的苯乙烯類嵌段共聚物。
低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的重均分子量可以是,例如,80,000g/mol以下、10,000至80,000g/mol或30,000至80,000g/mol。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的韌性和擠出加工性能。
高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的重均分子量可以是,例如,98,000g/mol以上、98,000至240,000g/mol或100,000至200,000g/mol。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的伸長(zhǎng)率和外觀特性。
低分子量或高分子量苯乙烯類嵌段共聚物可以是,例如,選自苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物、α-甲基苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-(乙烯-丁烯/苯乙烯共聚物)-苯乙烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物、α-甲基苯乙烯-丁二烯-α-甲基苯乙烯共聚物以及通過使它們選擇性地氫化而得到的改性產(chǎn)物中的一種或者兩種或者更多種的混合物。
作為一個(gè)具體實(shí)例,低分子量或高分子量苯乙烯類嵌段共聚物可以是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物。苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物可以是,例如,線性聚合物。
低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的熔融指數(shù)(230℃/2.16kg)可以是,例如,3g/10min以下。當(dāng)熔融指數(shù)大于3g/10min時(shí),擠出加工性能降低。在另一實(shí)施方案中,低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的熔融指數(shù)(230℃/2.16kg)可以是1至3g/10min或1.5至2.5g/10min。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的伸長(zhǎng)率。
高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的熔融指數(shù)(230℃/5kg)可以是,例如,15g/10min以上。當(dāng)熔融指數(shù)小于15g/10min時(shí),硬度降低。在另一實(shí)施方案中,高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的熔融指數(shù)(230℃/5kg)可以是18g/10min以上、20g/10min以上或20至30g/10min。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的韌性和阻燃性。
低分子量或高分子量苯乙烯類嵌段共聚物中的苯乙烯含量可以是,例如,10至40重量%。作為一個(gè)具體實(shí)例,低分子量苯乙烯類嵌段共聚物中的苯乙烯含量可以是20至40重量%或25至35重量%,高分子量苯乙烯類嵌段共聚物中的苯乙烯含量可以是10至25重量%或10至15重量%。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的阻燃性。
苯乙烯類嵌段共聚物可以通過如下方式制備,例如,將高分子量苯乙烯類嵌段共聚物與低分子量苯乙烯類嵌段共聚物以1:1.1至1:3或1:1.3至1:2.5或1:1.5至1:2的重量比混合。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的擠出加工性能。
低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的肖氏A硬度可以是,例如,50至90、60至90或70至90。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的性能平衡。
另外,高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的肖氏A硬度可以是,例如,30至80、30至70或40至60。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的性能平衡。
提高乙烯基芳香族單體(如苯乙烯)的含量,硬度會(huì)相應(yīng)地提高。
基于根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物的總重量,低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的量可以是,例如,15至35重量%。當(dāng)所述量小于15重量%時(shí),韌性會(huì)降低,當(dāng)所述量大于35重量%時(shí),熔融指數(shù)會(huì)降低,從而生產(chǎn)率會(huì)降低。在另一實(shí)施方案中,基于根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物的總重量,低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的量可以是20至35重量%或20至30重量%。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的阻燃性。
基于根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物的總重量,高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的量可以是,例如,10至30重量%。當(dāng)所述量小于10重量%時(shí),硬度提高,當(dāng)所述量大于30重量%時(shí),阻燃性非常差并且成本效率較低。在另一實(shí)施方案中,基于根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物的總重量,高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的量可以是10至25重量%或10至20重量%。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的擠出加工性能。
阻燃劑可以是選自,例如,含氮阻燃劑、固體磷系阻燃劑和液體磷系阻燃劑(室溫,20℃至26℃)中的一種或多種。優(yōu)選地,阻燃劑可以是選自有機(jī)次膦酸金屬鹽類阻燃劑、室溫下為固態(tài)的含氮/含磷阻燃劑和室溫下為液態(tài)的有機(jī)磷酸酯類阻燃劑中的兩種或更多種。在這種情況下,提供優(yōu)異的阻燃性和加工性能。
阻燃劑的固態(tài)或液態(tài)是指在大氣壓力下在室溫22℃至23℃或20℃至26℃下的狀態(tài)。
固體或液體磷系阻燃劑可以是,例如,用于為合成樹脂或樹脂組合物提供阻燃性的常規(guī)阻燃劑。在另一實(shí)施方案中,為了提供生態(tài)友好的阻燃性,不可以使用鹵系阻燃劑。此外,可以使用磷系阻燃劑中除紅磷阻燃劑之外的其余的磷系阻燃劑。作為一個(gè)具體實(shí)例,固體或液體磷系阻燃劑可以是選自磷酸酯化合物、磷酸鹽、焦磷酸酯、膦酸酯、金屬取代的次膦酸鹽、膦酸鹽和金屬磷酸鹽中的一種或多種。磷酸酯化合物可以是,例如,具有烷基或芳基的磷酸酯化合物。作為一個(gè)具體實(shí)例,磷酸酯化合物可以是選自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三二甲苯酯、磷酸甲酚二苯酯、磷酸辛基二苯酯和由下面的[式4]表示的芳香族二磷酸酯中的一種或多種:
[式4]
其中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自獨(dú)立地或同時(shí)地是苯基或用一至三個(gè)C1至C4烷基取代的芳基,R是亞苯基或n是1至5的整數(shù)。
金屬磷酸鹽可以是,例如,二烷基磷酸鋁。
含氮阻燃劑可以是,例如,用于為合成樹脂或樹脂組合物提供阻燃性的常規(guī)阻燃劑。在另一實(shí)施方案中,含氮阻燃劑可以是三聚氰胺或其衍生物。作為一個(gè)具體實(shí)例,含氮阻燃劑可以是選自三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺(cyanuric melamine)和蜜勒胺磷酸反應(yīng)產(chǎn)物及其混合物,如磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺和聚磷酸三聚氰胺中的一種或多種。
基于根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物的總重量,阻燃劑的量可以是,例如,1至20重量%。當(dāng)所述量大于20重量%時(shí),不能令人滿意地進(jìn)行阻燃劑的分散,并且由于阻燃劑從加工和成型后的電線的表面突出,因而外觀和質(zhì)量會(huì)劣化。因此,電線的機(jī)械性能顯著劣化。在另一實(shí)施方案中,基于根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物的總重量,阻燃劑的量可以是5至20重量%或10至20重量%。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的阻燃性。
另外,根據(jù)本發(fā)明的聚(亞芳基醚)樹脂組合物可以包含,例如,選自礦物油、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、增鏈劑、反應(yīng)催化劑、脫模劑、顏料、染料、抗靜電劑、抗微生物劑、加工助劑、金屬鈍化劑、阻燃劑、氟類防滴劑、無機(jī)填料、玻璃纖維、抗磨防磨劑以及偶聯(lián)劑中的一種或多種添加劑。
潤滑劑的含量可以是,例如,5重量%以下、0.1至5重量%或1至5重量%。
抗氧化劑的含量可以是,例如,1重量%以下、0.01至1重量%或0.1至1重量%。
礦物油的含量可以是,例如,1重量%以下、0.01至1重量%或0.1至1重量%。
脫模劑(潤滑劑)的含量可以是,例如,1重量%以下、0.01至1重量%或0.1至1重量%。
另外,本發(fā)明中使用的捏合裝置可以是,例如,班伯里密煉機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)或布斯捏合機(jī)等。
根據(jù)本發(fā)明的聚(亞芳基醚)樹脂組合物的熔融指數(shù)(250℃/10kg)可以是,例如,20g/10min至100g/10min或20g/10min至50g/10min或25g/10min至35g/10min。在所述范圍內(nèi),提供優(yōu)異的擠出加工性能。
聚(亞芳基醚)樹脂組合物的拉伸強(qiáng)度可以是,例如,220至400kgf/cm2、220至350kgf/cm2、240至350kgf/cm2或245至320kgf/cm2。
聚(亞芳基醚)樹脂組合物的伸長(zhǎng)率可以是,例如,175%至350%、190%至300%或200%至250%。
聚(亞芳基醚)樹脂組合物的肖氏A硬度可以是,例如,80至97、85至93或88至90。
現(xiàn)在,將參照下面的優(yōu)選實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而,提供這些實(shí)施例僅用于說明的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下,可以進(jìn)行各種改變、添加和替換。因此,顯而易見的是,這些改變、添加和替換包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[實(shí)施例]
在下面的實(shí)施例和比較例中使用的(A)聚(亞芳基醚)、(B)低分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(C-1至C-4)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(D)阻燃劑和(E)添加劑如下所示:
(A)聚(亞芳基醚)(PPE)
使用粘度為0.38±0.02dl/g、揮發(fā)物含量為0.6重量%以下、白度為95%以上且體積密度為0.6±0.2g/ml的聚(亞苯基醚)樹脂(產(chǎn)品名稱:PX 100F,由Mitsubishi工程塑料制備)。
(B)低分子量苯乙烯類嵌段共聚物(SBC)
使用苯乙烯含量為30%、重均分子量為75,000g/mol、熔融指數(shù)(230℃/2.16kg)為1.5至2.5g/10min且硬度為80的苯乙烯類嵌段共聚物(產(chǎn)品名稱:LCY 9552,由LCY化學(xué)制備)。
(C-1)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物(SBC)
使用苯乙烯含量為13%、重均分子量為100,000g/mol、熔融指數(shù)(230℃/5kg)為21g/10min且硬度為53的苯乙烯類嵌段共聚物(產(chǎn)品名稱:LCY 9557,由LCY化學(xué)制備)。
(C-2)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物(SBC)
使用苯乙烯含量為13%、重均分子量為105,000g/mol、熔融指數(shù)(230℃/5kg)為22g/10min且硬度為47的苯乙烯類嵌段共聚物(產(chǎn)品名稱:SBC G 1657,由Kraton制備)。
(C-3)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物(SBC)
使用苯乙烯含量為31.5%、重均分子量為241,000g/mol且硬度為60的苯乙烯類嵌段共聚物(產(chǎn)品名稱:SBC G 1651,由Kraton制備)(關(guān)于熔融指數(shù)(230℃/5kg),未觀察到流動(dòng))。
(C-4)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物(SBC)
使用苯乙烯含量為30%、重均分子量為95,000g/mol、熔融指數(shù)(230℃/5kg)為小于1g/10min且硬度為72的苯乙烯類嵌段共聚物(產(chǎn)品名稱:SBC G 1650,由Kraton制備)。
(D)阻燃劑(FR)
將磷含量為23%至24%的二乙基磷酸鋁(產(chǎn)品名稱:OP 1230,由Clariant制備);作為在室溫下為液態(tài)的磷系阻燃劑的雙酚-A-二苯基磷酸酯(產(chǎn)品名稱:FP-600,由Adeka制備);以及作為含氮阻燃劑的氮含量為39%至42%且磷含量為14%至17%的三聚氰胺聚磷酸鹽(產(chǎn)品名稱:NONFLA 601,由DOOBON制備)混合并使用。
(E)添加劑(其它)
作為添加劑,使用硅類和酰胺類潤滑劑的混合物、酚醛樹脂和亞磷酸鹽抗氧化劑的混合物、礦物油和潤滑劑。
實(shí)施例1
利用超級(jí)混合器將(A)32重量%的聚(亞芳基醚)、(B)28重量%的低分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(C-1)18重量%的高分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(D)16重量%的阻燃劑和(E)6重量%的添加劑混合,并利用雙螺桿擠出機(jī)在200℃至290℃下熔融并捏合,然后通過擠出加工制備成顆粒型樹脂組合物。
實(shí)施例2
除了混合(A)34重量%的聚(亞芳基醚)、(B)26重量%的低分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(C-2)16重量%的高分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(D)17重量%的阻燃劑和(E)7重量%的添加劑之外,以與實(shí)施例1中相同的方式制備顆粒型樹脂組合物。
實(shí)施例3
如下面的表1中所總結(jié),除了混合(A)28重量%的聚(亞芳基醚)、(B)26重量%的低分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(C-1)21重量%的高分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(D)19重量%的阻燃劑和(E)6重量%的添加劑之外,以與實(shí)施例1中相同的方式制備顆粒型樹脂組合物。
比較例1
除了添加與(B)低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的量相同的量的(C-3)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物來代替(B)低分子量苯乙烯類嵌段共聚物之外,以與實(shí)施例2中相同的方式制備顆粒型樹脂組合物。
比較例2
除了添加與(B)低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的量相同的量的(C-4)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物來代替(B)低分子量苯乙烯類嵌段共聚物之外,以與實(shí)施例2中相同的方式制備顆粒型樹脂組合物。
比較例3
除了添加與(B)低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的量相同的量的(C-3)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物來代替(B)低分子量苯乙烯類嵌段共聚物,并且添加與(C-2)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的量相同的量的(C-1)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物來代替(C-2)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物之外,以與實(shí)施例2中相同的方式制備顆粒型樹脂組合物。
比較例4
除了添加與(B)低分子量苯乙烯類嵌段共聚物的量相同的量的(C-4)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物來代替(B)低分子量苯乙烯類嵌段共聚物,并且添加與(C-2)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的量相同的量的(C-1)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物來代替(C-2)高分子量苯乙烯類嵌段共聚物之外,以與實(shí)施例2中相同的方式制備顆粒型樹脂組合物。
比較例5
如下面的表1中所總結(jié),除了混合(A)19重量%的聚(亞芳基醚)、(B)33重量%的低分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(C-1)16重量%的高分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(D)25重量%的阻燃劑和(E)7重量%的添加劑之外,以與實(shí)施例1中相同的方式制備顆粒型樹脂組合物。
比較例6
如下面的表1中所總結(jié),除了混合(A)41重量%的聚(亞芳基醚)、(B)8重量%的低分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(C-1)23重量%的高分子量苯乙烯類嵌段共聚物、(D)21重量%的阻燃劑和(E)7重量%的添加劑之外,以與實(shí)施例1中相同的方式制備顆粒型樹脂組合物。
制備實(shí)施例
分別將根據(jù)實(shí)施例1至3和比較例1至6制備的顆粒型樹脂組合物在80℃下干燥四小時(shí),并在室溫下放置一天。隨后,利用電線涂布擠出機(jī)(由德國Thermo科學(xué)制造的19HAAKE擠出機(jī)),在擠出條件為220℃至270℃、80rpm和35m/min的速度下擠出得到的產(chǎn)物,由此制備電纜試樣。
[試驗(yàn)例]
根據(jù)下面的方法,分別測(cè)定根據(jù)實(shí)施例1至3和比較例1至6得到的聚(亞芳基醚)樹脂組合物的電纜試樣的性能。結(jié)果總結(jié)在下面的表1中。
測(cè)定方法
※重均分子量:利用Agilent 1200系列GPC,使用PC標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)。測(cè)定方法如下。
<分析儀器>
-色譜柱:Polymer Lab mixed B×2
-溶劑:四氫呋喃(0.45μm濾過后)
-流速:1.0ml/min
-注射體積:100μL(0.45μm濾過后)
-運(yùn)行時(shí)間:25分鐘
-檢測(cè)器:Agilent RI檢測(cè)器
<實(shí)驗(yàn)過程>
1)取適量的樣品,以1mg/ml的濃度溶解在THF中,并通過0.45μm的注射器式過濾器過濾。
2)通過注入樣品溶液得到GPC色譜圖。
3)通過注入標(biāo)準(zhǔn)溶液得到GPC色譜圖。
4)從標(biāo)準(zhǔn)溶液的GPC色譜圖得到校準(zhǔn)曲線和方程式。將樣品溶液的保留時(shí)間代入方程式以得到樣品的重均分子量。
※電纜外觀評(píng)價(jià):根據(jù)UL 1581,在擠出電纜時(shí)用肉眼進(jìn)行觀察和評(píng)價(jià)。
※拉伸強(qiáng)度:根據(jù)UL 158使用電纜試樣測(cè)定。
※伸長(zhǎng)率(拉伸伸長(zhǎng)率):根據(jù)UL 158使用電纜試樣測(cè)定。
※阻燃性(VW-1):根據(jù)UL 158使用電纜試樣測(cè)定。
※熔融指數(shù):根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法ASTM D1238(230℃/2.16kg、230℃/5kg和250℃/10kg)測(cè)定。
※硬度(肖氏A):根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法ASTM D2240測(cè)定。
[表1]
如[表1]中所總結(jié),可以確認(rèn),本發(fā)明的包含低分子量苯乙烯類嵌段共聚物和高分子量苯乙烯類嵌段共聚物兩者的實(shí)施例1至3表現(xiàn)出20g/10min以上的優(yōu)異的熔融指數(shù)(250℃/10kg),較高的韌性,即,拉伸強(qiáng)度為220kgf/cm2以上且伸長(zhǎng)率為175%以上,以及80至97范圍的優(yōu)異的肖氏A硬度,并且通過阻燃性測(cè)試。因此,可以確認(rèn),實(shí)施例1至3的聚(亞芳基醚)樹脂組合物具有整體優(yōu)異的機(jī)械性能和各性能之間的優(yōu)異的平衡。此外,可以確認(rèn),對(duì)于本發(fā)明的聚(亞芳基醚)樹脂組合物的擠出性能,電纜擠出時(shí)所需的扭矩非常低,即,32Nm以下,并且壓力非常低,即,80巴以下,這表明生產(chǎn)率優(yōu)異。另外,如下面的圖1和圖2的電纜表面圖以及下面的圖7和圖8的電纜截面圖的照片所示,電纜的外觀質(zhì)量?jī)?yōu)異,這表明擠出加工性能整體優(yōu)異。
下文中,研究?jī)H包含高分子量苯乙烯類嵌段共聚物的比較例1至4。在比較例1的情況下,可以確認(rèn),熔融指數(shù)(250℃/10kg)非常低,即,2g/10min;韌性較低,即,拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為239kgf/cm2和138%;并且生產(chǎn)率非常低,即,擠出時(shí)的扭矩和壓力分別為61Nm和100巴。另外,可以確認(rèn),如圖3和圖9中所示,外觀質(zhì)量非常差。
在比較例2的情況下,可以確認(rèn),熔融指數(shù)(250℃/10kg)較低,為13g/10min;韌性較低,即,拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為229kgf/cm2和172%;并且生產(chǎn)率較低,即,擠出時(shí)的扭矩和壓力分別為33Nm和88巴。另外,可以確認(rèn),如圖4中所示,電纜表面外觀質(zhì)量較差。
在比較例3的情況下,可以確認(rèn),熔融指數(shù)(250℃/10kg)非常低,即,1.5g/10min;韌性非常低,即,拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為211kgf/cm2和131%;并且生產(chǎn)率非常低,即,擠出時(shí)的扭矩和壓力分別為71Nm和124巴。另外,可以確認(rèn),如圖5和圖11中所示,外觀質(zhì)量非常差。
在比較例4的情況下,可以確認(rèn),熔融指數(shù)(250℃/10kg)較低,即,11g/10min;韌性非常低,即,拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為192kgf/cm2和128%;并且生產(chǎn)率較低,即,擠出時(shí)的扭矩和壓力分別為37Nm和104巴。另外,可以確認(rèn),如圖6和圖12中所示,外觀質(zhì)量較差。
在與本發(fā)明相比使用少量的聚(亞苯基醚)樹脂的比較例5的情況下,可以確認(rèn),熔融指數(shù)、拉伸強(qiáng)度、阻燃性和擠出加工性能較差。在與本發(fā)明相比使用大量的聚(亞苯基醚)樹脂的比較例6的情況下,可以確認(rèn),伸長(zhǎng)率和擠出加工性能非常差。
總之,可以確認(rèn),通過混合聚(亞芳基醚)樹脂、低分子量和高分子量苯乙烯類嵌段共聚物以及阻燃劑,可以得到表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性、拉伸強(qiáng)度、韌性、擠出加工性能、伸長(zhǎng)率和外觀特性的聚(亞芳基醚)樹脂組合物以及涂布有該組合物的電纜。