低烟无卤阻燃弹性体的研发-2
合作区域: 国内
拟投入总金额: 30.0万元
所属地域: 云龙镇
技术领域: 高分子改性反应与方法
技术交易金额: 万元
截止日期: 2023-12-31
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信息描述
研发背景:

目前,电缆被广泛应用于电力系统、信息传输和仪表系统等领域,但是,用传统的高分子材料pvc制成的电缆包覆材料在使用过程中容易发生起火燃烧,引起火灾,由于pvc中的氯含量高达60%,其在燃烧过程中会产生卤化氢和一氧化碳等有毒气体的烟雾。随着人们环境保护意识的日益增强,人们不断寻找新的材料来取代pvc作为电缆的外皮使用。例如,苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)是由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)选择加氢而制得的新型热塑性弹性体,它不仅保持了热塑性弹性体的易加工性与力学性能,而且其耐候、耐热性能得到提高。自壳牌公司于1972年工业化以来,sebs需求量不断增大,已广泛用于医用材料、密封材料、胶粘剂、塑料改性、汽车制件、电线电缆、家用电器等领域。但是,由于sebs的氧指数仅有18%,sebs及其共混材料受热易分解、制品易燃,且燃烧时会产生浓烟和熔滴,一旦被引燃就可能导致严重的火灾事故,对人类的生命财产安全构成严重的威胁。因此,以sebs为基础的复合材料的阻燃问题引起了广泛的关注。卤系阻燃剂特别是溴系阻燃剂是有机阻燃剂中的一个重要系列,也是使用最早的一类阻燃剂,由于其具有阻燃效率高、添加量少、阻燃稳定性好以及优异的性价比等优点而在阻燃剂市场中一直处于主流地位。然而含卤阻燃材料在燃烧时会产生大量的烟雾和有毒、腐蚀性的气体,且气体的扩散速度远大于火焰,从而造成严重的“二次灾害”。随着人们环保意识的增强和相应环保法规的出台,具有无毒、低烟、燃烧不释放腐蚀性气体的高分子材料无卤阻燃技术已经成为高分子材料阻燃研究和开发的主流方向。因此,对以sebs为主体的复合材料进行低烟无卤阻燃的研究也就成为了目前国内外研究者们的研究热点。因此,亟待开发一种环保、安全、对环境无害的电缆用低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃弹性体。技术实现要素:为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃弹性体,该热塑性聚烯烃弹性体阻燃效果优良,烟密度低,无卤环保,耐温和耐候性能优良,强度高,抗冲击性能优良,综合性能优异。本发明的另一目的在于提供一种低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃弹性体的制备方法,该制备方法工艺简单,操作控制方便,质量稳定,生产效率高,生产成本低,可大规模工业化生产。通过技术开发提供一种低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃弹性体在阻燃电线、电缆和光缆的应用。

主要内容:

(1)深入了解PE基或其他基材低烟无卤阻燃材料组成和相态结构、界面强度、阻燃剂/增韧剂/抗老化等助剂的分散与分布等微观结构对材料阻燃、绝缘、力学、耐老化、烟密度等性能影响规律,阐明调控机理和作用机制,在此基础上,突破低烟无卤阻燃弹性体的原料、配方等关键技术,实现产品高效无卤阻燃、低烟及其他性能全面兼顾。

(2)选择合适的树脂原料,同时选用合适的助剂、阻燃剂和填料进行共混、熔融。在合适的加工温度下采用双螺杆挤出机进行塑化,塑化温度范围根据选用的树脂、助剂及其他添加剂进行合理的选择和分析。

前期研究开发基础:

1、聚泰公司建有宁波市级企业研究开发中心,目前拥有专业研发人员17人,占企业职工总人数的18.28%,其中核心研发人员7名,占全部研发人员的41%,其中硕士4人,具有大专以上学历或中级职称以上人员100%。公司在拥有强大研发人力资源的同时,特别重视研发中心的人才队伍建设,以研发创新带头人为核心,强化以人为本的管理理念,打造企业研发创新团队。

2、公司由多年从事热塑性弹性体研发的高分子材料领域专家领导的研发团队与国内知名大学及科研院所共同合作,汇集了材料学、高分子材料科学与工程、模具工程等方面的专业人才,负责公司产品的研发、生产及应用,在客户选材、模具优化、工艺设计及安规认证等方面提供周到优良的服务。

3、聚泰公司已经建立以科技项目为核心的项目管理机制和完善的科技管理制度, 包括项目立项、实施、验收、经费管理、知识产权、成果产业化、成果奖励等。依托聚泰企业技术研发中心,以“互利共赢”为原则,积极开展对外合作,引进外部项目,提升企业技术实力。建立了统和规范的知识产权管理体系,加强知识产权保护,防范知识产权风险。

4、公司之前与浙江工业大学等高校开展技术合作的案例和基础。

现有的生产和研发的设备:
公司技术研发中心目前拥有包括环保测试仪、万能拉力试验机、介电常数及介质损耗测试仪、电脑拉力试验机等研发资产60台(套),共计225.33万元
攻关目标:

各项技术指标达到以下指标:

1.1拉伸强度≥9.0MPA,断裂伸长率≥150%;

1.2老化性能(100℃,168h)拉伸强度保留率≥70%,断裂伸长率保留率≥70%;

1.3氧指数≥30%;

1.4烟密度(有焰)≤100:烟密度(无焰)≤250;

1.520℃时体积电阻率≥1X104Ω.m;

1.6PH值≥4.3,卤酸气体含量≤5mg/g;

1.7通过UL-94V-0;

1.8.介电强度≥18kV/mm

成果形式:

(1)公司根据研究开发设计测试方法和标准,中式样品可以实现批量生产,且超过300KG以上;

(2)产品经第三方检测机构测试,测试达到上述目标指标,项目可以通过验收。