阻燃聚丙烯组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于导管、器具和/或汽车电线的阻燃聚丙烯组合物，其包括一种阻燃组合物，所述阻燃组合物包括：a)基础树脂，其包括多相丙烯共聚物，所述多相丙烯共聚物包括聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物基质和分散在所述基质中的乙丙橡胶；和b)金属氢氧化物或水合物，其中所述多相丙烯共聚物具有0.8g/10min以下的MFR2和基于所述多相丙烯共聚物的总重量在1wt％和15wt％之间的二甲苯冷可溶(XCS)部分含量。

Flame retardant polypropylene composition

The invention relates to a flame retardant polypropylene composition conduit, appliances and / or automotive wire, which comprises a flame retardant composition, the flame retardant composition comprises: a) base resin, comprising a heterophasic propylene copolymer, wherein a heterophasic propylene copolymer including polypropylene homopolymer or copolymer of polypropylene and dispersed in the matrix the matrix of EPDM rubber; and b) metal hydroxide or hydrate, the total weight of the heterophasic propylene copolymer has the following 0.8g/10min MFR2 and based on the heterophasic propylene copolymer between 1wt% and 15wt% two toluene cold soluble (XCS) content.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃聚丙烯组合物
本专利技术涉及一种包括基础树脂和金属氢氧化物或水合物的阻燃聚丙烯组合物。本专利技术还涉及一种电线或电缆，特别是包括所述组合物的导管、器具和/或汽车电线，并且涉及用于生产这种电线或电缆的方法。
技术介绍
导管、器具或汽车电线是电缆，其除了导电芯和任选的薄表层之外通常仅具有一个聚合物层。该层必须同时满足多种功能，这在其他低压电缆、中高压电缆中通过分开的多层来实现。这些功能包括绝缘层和外部护套的那些。因此，用于制造导管、器具或汽车电线的聚合物组合物必须同时满足多种苛刻要求，包括良好的绝缘行为、良好的机械性能，特别是良好的耐磨性、良好的阻燃性能、良好的耐热变形性、耐低温性、耐水和耐化学药品性以及良好的加工性能。如上所述，任选地，导管、器具或汽车层还可以具有可能被着色的表层。然而，所述表层对于满足如上所述的要求并实现如上所述的功能没有任何显著程度的贡献。在一些情况下，导管、器具或汽车层可以进一步包括用于增加耐磨性的薄层。在汽车应用中，聚氯乙烯(PVC)已广泛用于管道、器具或汽车电线的涂层。使用它的原因是PVC具有良好的机械稳定性、挤出成型性、柔韧性以及耐磨性和阻燃性。另一方面，从环境考虑，由于其卤素含量以及燃烧时有毒和腐蚀性气体的释放，PVC的使用是不受欢迎的。此外，汽车电缆被分成多个温度等级，这意味着该电缆必须能够承受连续的热量。例如，在T3等级中，电缆必须承受125℃的连续温度，这对于普通的PVC电缆来说太高了。由于这些原因，在汽车应用中已经存在用聚烯烃组合物替代PVC的趋势。然而，聚烯烃固有地是可燃材料，并且由于汽车电缆和电线需要高阻燃性，所以用特定添加剂获得这种聚烯烃组合物的阻燃性。为了获得具有改善的阻燃性的聚烯烃组合物，已知例如将卤素基的化学物质或磷酸盐基的化学物质掺入到组合物中。然而，这些添加剂中的每一种均具有缺点，例如与聚烯烃的不相容性，水溶性，有害的、有毒的或其它不希望的化合物的存在或排放和/或高成本。由于组合物必须能够承受高达125℃(T3等级)的操作温度，所以在这种应用中使用交联聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)组合物。诸如PP的热塑性化合物具有的优点是电缆不需要交联，并且因此是优选的。然而，由于PP在-5℃左右变脆，所以难以找到满足所有规格要求的配方。EP1857502描述了一种包括聚丙烯、极性乙烯和金属氢氧化物的阻燃组合物。该组合物具有良好的耐磨性和良好的阻燃性，并且适用于大于0.7mm2的汽车电线。然而，对于小于或等于0.7mm2的较细的电线，这些组合物就不再能满足苛刻的规格要求。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供具有良好阻燃性同时具有冷挠曲性、抗热氧老化性、抗与不同介质结合的老化性、耐磨性的组合物。特别地，所述组合物应满足最新的GM规格(GM15626)和德国标准(LV112)，它们将具有耐针磨损性作为强制性要求。现在已经发现，本专利技术的目的可以通过一种组合物来实现，该组合物包括：a)基础树脂，其包括多相丙烯共聚物，所述多相丙烯共聚物包括聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物基质和分散在所述基质中的乙丙橡胶，以及b)金属氢氧化物或水合物，其中所述多相丙烯共聚物具有0.8g/10min以下的MFR2和基于所述多相丙烯共聚物的总重量的1wt％和15wt％之间的二甲苯冷可溶(XCS)部分含量。通常，多相聚丙烯是丙烯共聚物，其包括丙烯均聚物或丙烯无规共聚物基质组分和弹性体共聚物组分，所述弹性体共聚物组分是丙烯与一种或多种乙烯和/或C4-C8α-烯烃的共聚物，其中所述弹性体(无定形)共聚物组分分散在所述丙烯均聚物或丙烯无规共聚物基质聚合物中。弹性体相含有丙烯共聚物橡胶，如乙丙橡胶(EPR)。在本专利技术中，橡胶组分是丙烯和乙烯的共聚物，并且主要是无定形形式，以二甲苯冷可溶(XCS)进行测定。这种多相丙烯共聚物的XCS部分除了分散在基质中的橡胶的总量外，还包括聚丙烯基质的无定形部分。然而，在常见的惯例中，由于基质组分中XCS部分的量明显较低，XCS部分用于表示多相丙烯共聚物的橡胶的总量。在本专利技术的上下文中“橡胶”和“弹性体共聚物/弹性体部分/弹性体组分”用作同义词。术语“基础树脂”在本文中旨在表示本专利技术组合物的所有聚合物组分。根据一个实施方式，基于基础树脂的总重量，所述基础树脂包括90wt％，优选95wt％或98wt％，并且甚至更优选99wt％的多相丙烯共聚物。然后优选地，所述基础树脂不含有任何极性乙烯共聚物。根据一个优选的实施方式，所述基础树脂由多相丙烯共聚物组成。这对于等于或小于0.7mm2的较细的电线是特别有利的。根据另一个优选的实施方式，所述基础树脂还包括极性乙烯共聚物。优选地，所述基础树脂，并且因此总的组合物没有任何接枝的聚丙烯组分，因为具有接枝的聚丙烯会产生高成本。优选地，所述组合物没有含卤素和含磷化合物作为阻燃助剂。更优选地，所述组合物完全没有含卤素的化合物。然而，含磷化合物可以以通常5000ppm以下，更优选2500ppm以下的量作为稳定剂存在于所述组合物中。所述组合物的多个组分可以由单一化合物组成，或者也可以包括相同类别的不同化合物的混合物。丙烯多相共聚物包括作为基质聚合物的聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物和分散在所述基质中的乙丙橡胶，或者由作为基质聚合物的聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物和分散在所述基质中的乙丙橡胶组成。根据一个优选的实施方式，所述丙烯多相共聚物中的基质由丙烯均聚物制成。基于多相丙烯共聚物的总重量，根据本专利技术的多相共聚物具有1wt％至15wt％，更优选为4wt％至13wt％的二甲苯冷可溶部分含量。基于多相丙烯共聚物的总重量，多相丙烯共聚物优选具有1wt％至8.5wt％，优选1wt％至7wt％，更优选1wt％至5wt％的乙烯总量。除了乙烯和丙烯单体单元之外，所述乙丙橡胶可以含有另外的α-烯烃单体单元。然而，优选乙丙橡胶由乙烯和丙烯单体单元组成。所述多相丙烯共聚物的熔融温度优选高于150℃，更优选高于160℃。所述多相丙烯共聚物具有高于0.1g/10min，并且0.8g/10min以下，优选0.5g/10min以下的MFR2。使用常规催化剂，所述多相丙烯共聚物可以由丙烯和乙烯以及任选的α-烯烃的多阶段方法聚合生产，例如本体聚合、气相聚合、淤浆聚合、溶液聚合或者它们的组合。多相共聚物可以在环管反应器中或者在环管反应器和气相反应器的组合中制备。这些方法是本领域技术人员熟知的。一种优选的方法是一个或多个本体淤浆环管反应器和一个或多个气相反应器的组合。首先，丙烯均聚物或丙烯共聚物基质在一个或多个环管反应器中或在环管反应器和气相反应器的组合中制备。以这种方式制备的聚合物被转移到另一个反应器中，并且分散相乙丙橡胶是通过用相同的催化剂体系共聚乙烯和丙烯的混合物来生产的，因此获得由半晶体基质和分散在所述半晶体基质中的几乎无定形弹性体组分组成的多相体系。优选地，该聚合步骤在气相聚合中完成。用于聚合多相共聚物的合适的催化剂是任何用于丙烯聚合的立体定向催化剂，其能够在40℃至110℃的温度和10巴至100巴的压力下聚合和共聚丙烯以及共聚单体。齐格勒-纳塔催化剂以及茂金属催化剂是合适的催化剂。除了如上所述在连续多阶段方法中生产多相共聚物之外，可以通过在分开的步骤中聚合基质聚合物和乙丙橡胶并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃组合物，其包括：a)基础树脂，其包括多相丙烯共聚物，所述多相丙烯共聚物包括聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物基质和分散在所述基质中的乙丙橡胶，和b)金属氢氧化物或水合物，其中所述多相丙烯共聚物具有0.8g/10min以下的MFR2和基于所述多相丙烯共聚物的总重量的1wt％和15wt％之间的二甲苯冷可溶(XCS)部分含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.27 EP 15000234.31.一种阻燃组合物，其包括：a)基础树脂，其包括多相丙烯共聚物，所述多相丙烯共聚物包括聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物基质和分散在所述基质中的乙丙橡胶，和b)金属氢氧化物或水合物，其中所述多相丙烯共聚物具有0.8g/10min以下的MFR2和基于所述多相丙烯共聚物的总重量的1wt％和15wt％之间的二甲苯冷可溶(XCS)部分含量。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，基于所述多相丙烯共聚物的总重量，所述多相丙烯共聚物具有在1wt％和8.5wt％之间，优选在1wt％和7wt％之间的乙烯总量。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述多相丙烯共聚物的MFR2在0.5g/10min以下。4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中，所述基础树脂a)和所述金属氢氧化物或水合物b)占高达总组合物的80wt％。5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中，基于所述组合物的总重量，所述基础树脂a)以30wt％和52wt％之间的量存在于所述组合物中，所述金属氢氧化物或水合物b)以47wt％和62...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·卡尔松，波恩特艾克·苏丹，F·斯科格曼，J·H·M·鲁德，C·贝赛特，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT