包含精细颗粒的阻燃聚合物组合物制造技术

技术编号:1617058 阅读:131 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种阻燃的聚合物组合物,其包含(A)占全部聚合物组合物30至70重量%的一种烯烃均聚和/或共聚物,(B)一种含硅酮基团的化合物,(C)占全部聚合物组合物至少10重量%的一种无机填料,其中组分(C)的粒度分布使得全部聚合物组合物的至少10重量%为尺寸小于0.7微米的颗粒。此外,本发明专利技术涉及在导线管、插头、电线或电缆中使用这种组合物,或者这种组合物用于注塑,并涉及具有含这种组合物的层的电线或电缆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及阻燃的聚合物组合物,更具体涉及一种用于电线或电缆的阻燃聚合物组合物,该组合物在保持其它性能例如良好可挤塑性的同时,显示出改进的阻燃性能,或者在柔韧性和刚性之间显示良好的平衡。此外,本专利技术涉及将这种阻燃的聚合物组合物用于生产电线或电缆中的阻燃层,并涉及包含本专利技术阻燃组合物的电线或电缆。聚烯烃先天是易燃材料。但是,在许多应用中要求阻燃,例如电子和电气工业中的电线或电缆。已知为了获得改善阻燃性的聚烯烃聚合物,将特定的添加剂加入该聚合物中,例如基于卤素的化学药品、基于磷酸盐的化学药品或者无机氢氧化物/水合物。这些添加剂中的每一种都有其自身的不足,例如与聚烯烃的不相容性,需要高加载量水平所导致的不良机械性能和不良加工性能,存在和散发出有害、有毒或其它不受欢迎的化合物以及费用高。举例来说,正如在EP 0 393 959或WO 9812253中所描述的,一种阻燃聚合物组合物可包含一种含硅基的化合物,一种既非氢氧化物也非实质上水合物的无机填料,和一种典型地含有一种丙烯酸酯和醋酸酯的有机聚合物基质。这类组合物的阻燃性基于这三种组分间的协同增效作用,它们在发生燃烧的情况下导致形成一种有形且坚固的焦化层,其保护聚合物免于进一步燃烧。基于这类组合物的复合物通常显示良好的阻燃性,例如在按照ISO 4589-A-IV的限氧指数(LOI)试验方法中显示这样的性能。铠装电缆和较大的管道(未铠装的)电缆也必须满足特定的电缆测试要求,例如按照IEC 332-1进行的单根电线的燃烧试验。但是管道电线大多数是小的,而且基于这类组合物的小于4平方毫米的电线难以达到IEC 332-1标准。因此,这类组合物的阻燃性仍可以改进。因此,本专利技术的目的之一是,提供一种阻燃聚合物组合物,其保持良好机械性能,特别是很好平衡了柔韧性和刚性的同时,具有改进的阻燃性能。本专利技术基于以下发现可借助一种聚合物组合物实现这一专利技术目的,该组合物除了一种烯烃均聚和/或共聚物之外还含有一种无机填料颗粒,该颗粒中至少一部分尺寸小于1微米,优选小于0.7微米。因此,本专利技术提供一种阻燃聚合物组合物,其包含(A)占全部聚合物组合物30至70重量%的一种烯烃均聚和/或共聚物,(B)一种含硅酮基的化合物,(C)占全部聚合物组合物至少10重量%的一种无机填料,其中组分(C)的粒度分布使得全部聚合物组合物的至少10重量%是尺寸小于0.7微米的颗粒。本专利技术组合物由于其通过了单根电线燃烧测试并表现出改进的滴淌性,因而显示出比现有技术材料改进的阻燃性。此外,本组合物在分解时确实缓释出有害性更小且没有腐蚀性的气体。试验方法IEC 332-1的目的是确定对单根直立电缆燃烧蔓延的阻碍。电缆(600毫米)被垂直定位安装,并且对该电缆样品以45度角离电缆上支架475毫米远的地方施加1kW的火焰,该火焰由丙烷喷灯产生。上下支架之间的距离应当为550毫米。对于外径小于25毫米的电缆,施加火焰60秒。为了进行这一测试,在丙烷喷灯被拿走后,火焰应当熄灭,而且在顶支架向下50毫米内和540毫米以下应当观察不到烧焦。本专利技术的组合物中,烯烃聚合物(A)的组成及选择可以不同,这取决于本专利技术组合物是否用作电线或电缆的一层,且取决于为何种目的使用该层。当然,烯烃聚合物(A)还可包含一种不同烯烃聚合物的混合物。组分(A)由烯烃的、优选由乙烯的均聚和/或共聚物形成。其包括例如,乙烯、丙烯和丁烯的均聚物或共聚物,以及丁二烯或异戊二烯的聚合物。合适的乙烯均聚物和共聚物包括低密度聚乙烯,线性低密度、中密度或高密度聚乙烯和超低密度聚乙烯。合适的乙烯共聚物包括具有C3-至C20-的α烯烃、C1-至C6-的丙烯酸烷基酯、C1-至C6-的甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和醋酸乙烯酯的那些乙烯共聚物。烷基α烯烃的优选实例是丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯和1-辛烯。还可以使用可硅烷交联的聚合物,即,使用具有可水解基团的不饱和硅烷单体制备的聚合物,这些可水解基团能够通过水解交联并在水以及选择性地一种硅烷醇缩合催化剂存在下缩合形成硅烷醇基团。在本专利技术组合物的优选实施方案中,组分(A)进一步包含,优选由以下成分组成,一种烯烃共聚物,优选一种极性烯烃共聚物。将极性基团定义为将会官能化的基团,其包含碳和氢之外的至少一种元素。极性共聚物进一步优选是一种烯烃/丙烯酸酯的,优选乙烯/丙烯酸酯的,和/或烯烃/醋酸酯的,优选乙烯/醋酸酯的共聚物。进一步优选,该极性共聚物包含烯烃优选乙烯与一种或多种共聚单体的共聚物,共聚单体选自C1-至C6-的丙烯酸烷基酯、C1-至C6-的甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和醋酸乙烯酯。这一共聚物还可含有离聚物的结构(象存在于例如DuPont的Surlyn型聚合物中的)。进一步优选,这种极性聚合物包含一种由乙烯与C1-至C4-烷基(例如甲基、乙基、丙基或丁基)、丙烯酸酯或乙酸乙烯酯形成的共聚物。特别优选的是,这种极性聚合物包含一种烯烃优选乙烯与一种丙烯酸系共聚物的共聚物,例如乙烯丙烯酸共聚物和乙烯甲基丙烯酸共聚物。这些共聚物除了乙烯和所规定的共聚单体之外,还可含有另外的单体。例如,可使用三元共聚物,其是丙烯酸酯类和丙烯酸或甲基丙烯酸之间的,或者丙烯酸酯类与乙烯基硅烷的,或丙烯酸酯类与硅氧烷的,或者丙烯酸与硅氧烷的三元共聚物。这种极性共聚物可由聚合物例如烯烃的单体与极性的共聚单体进行共聚反应制造,但也可以是一种接枝聚合物,例如一种聚烯烃,其中将一种或多种共聚单体接枝到该聚合物主链上,例如丙烯酸接枝的聚乙烯。进一步优选的是,每100重量份(pbw)的组分(A)中,该极性聚合物占30重量份(pbw)或更多,更优选占50重量份或更多,且更优选70重量份或更多。最优选组分(A)完全由这种极性聚合物构成。在本组合物中,聚合物组分(A)的含量为全部组合物的30至70重量%,优选40至60重量%。本专利技术的阻燃组合物进一步含有一种含硅酮基团的化合物(B)。在本专利技术的组合物的一个优选实施方案中,组分(B)是一种硅酮流体或胶体(gum),或一种烯烃优选乙烯的共聚物,该共聚物包含至少一种含硅酮基团的共聚单体,或者任意这些化合物的一种混合物。所述共聚单体优选是乙烯基聚氧硅烷,例如乙烯基不饱和聚二烃基硅氧烷(polybishydrocarbylsiloxane)。可适用于本专利技术的硅酮流体和胶体是已知的,而且包括例如有机聚硅氧烷聚合物,其包含选自R3SiO0.5、R2SiO、R1SiO1.5、R1R2SiO0.5、RR1SiO、R12SiO、RSiO1.5和SiO2单元及其混合物的化学结合的硅烷氧基(siloxy)单元,其中每个R独立地代表一个饱和或不饱和的一价烃基,且每个R1代表一个如R的基,或者一个选自氢、羟基、烷氧基、芳基、乙烯基或烯丙基的基团。这种有机聚硅氧烷优选数均分子量Mn为约10至10000000。用GPC进行分子量分布(MWD)的测定。用CHCl3作为溶剂。使用Shodex-Mikrostyragel(105、104、103、100)柱组,RI-检测器和一NMWD聚苯乙烯标定。这些GPC试验在室温下进行。硅酮流体或胶体可含有例如最多50重量%的通常用于使硅酮橡胶变硬的那类气相白炭黑(fumed s本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃的聚合物组合物,其包含:(A)占全部聚合物组合物30至70重量%的一种烯烃均聚和/或共聚物,(B)一种含硅酮基的化合物,(C)占全部聚合物组合物至少10重量%的一种无机填料,其中组分(C)的粒度分布使 得全部聚合物组合物的至少10重量%为尺寸小于0.7微米的颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:乔纳斯容奎斯特伯恩特阿克苏丹
申请(专利权)人:北方技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:FI[芬兰]

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