TPU/EVA無鹵阻燃電纜料

隨著國家對環保的大力支持以及人們環保理念的深入，低煙無鹵阻燃材料會成為未來阻燃材料的發展趨勢。TPU具有優異的綜合性能，但是作為電纜材料來說其成本和硬度比較高，限制了在市場上的進一步推廣，如何保持 TPU 材料優異性能的同時降低材料的成本呢。不妨試試將價格較低且加工性較好的EVA與TPU共混改性。

  一、TPU與EVA材料

   TPU是分子鏈上含有氨基甲酸酯基官能團（-NH-COO-）的彈性體聚合物，通常由低聚物多元醇（聚醚或聚酯）先與多異氰酸酯進行加成反應，再和擴鏈劑反應制備而成其結構通式為-(A-B)n-。其中A是硬段，為各種異氰酸酯與小分子擴鏈劑（BDO）反應而成；B是分子量500-3000的聚醚或聚酯多元醇軟段。

   EVA 是乙烯-醋酸乙烯共聚物（ Ethylene Vinyl Acetate）的英文縮寫簡稱，EVA 由乙烯（E）醋酸乙烯（VA）共聚而成，如圖2所示。EVA易于加工成型，可以采用擠出、注射、吹塑、熱成型等加工方式。純EVA的熱降解發生在兩個階段：205℃時醋酸乙烯酯鏈開始斷裂，289.1℃時醋酸乙烯酯支鏈分解；411.6℃時聚乙烯主鏈發生裂。

   由于它熔融溫度較低，流動性好，有極性又無鹵元素，可與多種聚合物和礦物粉相容，多項機械物理性能、電氣性能和加工性能平衡，且價格不高、市場供應充分。根據VA（醋酸乙烯酯）含量不同，可分為三種類型，如表1-1所示。

  表1-1 EVA材料的分類

  二、TPU與EVA共混優勢

   將TPU和EVA共混改性，既能夠保留TPU優異的耐磨性能、機械性能；EVA 的熔體粘度隨著擠出加工溫度和剪切速率的提高會快速下降，用戶只需調整擠出機的溫度和螺桿轉速，同時EVA價格稍低，可以降低電線電纜料成本。TPU、EVA中均含有酯基基團，因此相容性比較好，如果為了得到相容性更好的產品，可以加入馬來酸酐接枝EVA（EVA-g-MAH），二者通過共混改性制得性能優異的線纜料。

  三、TPU與EVA共混用無鹵阻燃劑

   TPU、EVA 性能優異，具有廣闊的應用前景，但是由于其阻燃性能較差，燃燒時伴有黑煙，熔滴現象明顯。

   鹵系阻燃劑具有與聚合物相容性好、阻燃效率高等優點，然而由于其在燃燒過程中會釋放有害氣體，限制了其應用。氫氧化鋁、氫氧化鎂等無機阻燃劑在燃燒過程中不會釋放有毒氣體，但是要達到阻燃效果需要較多的添加量，且由于阻燃劑粉體與聚合物樹脂相容性不好，使復合材料的整體性能下降。

   相比上述阻燃劑，典型的膨脹型阻燃劑（IFR）由酸源、碳源和氣源三部分組成，以其低毒、少煙、環保、阻燃效率高等諸多優點而越來越多的應用于電線電纜料中。