TPU/EVA无卤阻燃电缆料

随着国家对环保的大力支持以及人们环保理念的深入，低烟无卤阻燃材料会成为未来阻燃材料的发展趋势。TPU具有优异的综合性能，但是作为电缆材料来说其成本和硬度比较高，限制了在市场上的进一步推广，如何保持 TPU 材料优异性能的同时降低材料的成本呢。不妨试试将价格较低且加工性较好的EVA与TPU共混改性。

  一、TPU与EVA材料

   TPU是分子链上含有氨基甲酸酯基官能团（-NH-COO-）的弹性体聚合物，通常由低聚物多元醇（聚醚或聚酯）先与多异氰酸酯进行加成反应，再和扩链剂反应制备而成其结构通式为-(A-B)n-。其中A是硬段，为各种异氰酸酯与小分子扩链剂（BDO）反应而成；B是分子量500-3000的聚醚或聚酯多元醇软段。

   EVA 是乙烯-醋酸乙烯共聚物（ Ethylene Vinyl Acetate）的英文缩写简称，EVA 由乙烯（E）醋酸乙烯（VA）共聚而成，如图2所示。EVA易于加工成型，可以采用挤出、注射、吹塑、热成型等加工方式。纯EVA的热降解发生在两个阶段：205℃时醋酸乙烯酯链开始断裂，289.1℃时醋酸乙烯酯支链分解；411.6℃时聚乙烯主链发生裂。

   由于它熔融温度较低，流动性好，有极性又无卤元素，可与多种聚合物和矿物粉相容，多项机械物理性能、电气性能和加工性能平衡，且价格不高、市场供应充分。根据VA（醋酸乙烯酯）含量不同，可分为三种类型，如表1-1所示。

  表1-1 EVA材料的分类

  二、TPU与EVA共混优势

   将TPU和EVA共混改性，既能够保留TPU优异的耐磨性能、机械性能；EVA 的熔体粘度随着挤出加工温度和剪切速率的提高会快速下降，用户只需调整挤出机的温度和螺杆转速，同时EVA价格稍低，可以降低电线电缆料成本。TPU、EVA中均含有酯基基团，因此相容性比较好，如果为了得到相容性更好的产品，可以加入马来酸酐接枝EVA（EVA-g-MAH），二者通过共混改性制得性能优异的线缆料。

  三、TPU与EVA共混用无卤阻燃剂

   TPU、EVA 性能优异，具有广阔的应用前景，但是由于其阻燃性能较差，燃烧时伴有黑烟，熔滴现象明显。

   卤系阻燃剂具有与聚合物相容性好、阻燃效率高等优点，然而由于其在燃烧过程中会释放有害气体，限制了其应用。氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃剂在燃烧过程中不会释放有毒气体，但是要达到阻燃效果需要较多的添加量，且由于阻燃剂粉体与聚合物树脂相容性不好，使复合材料的整体性能下降。

   相比上述阻燃剂，典型的膨胀型阻燃剂（IFR）由酸源、碳源和气源三部分组成，以其低毒、少烟、环保、阻燃效率高等诸多优点而越来越多的应用于电线电缆料中。