导线和电缆绝缘体制造技术

一种无卤导线或电缆绝缘体，至少包含内层和外层；所述外层包含无涂层的氢氧化镁，其中通过共挤出或依次挤出这些层将该绝缘体涂覆到导线或电缆上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导线或电缆绝缘体(insulation)及其制备方法，特别是含有 多层的无卣(zero-halogen)绝缘体。
技术介绍
在许多行业中，为了确保在那些环境下的使用，导线或电缆绝缘体满足 严格的耐久性方面的要求是必要的。其中一个例子是汽车工业，其中要求在 布线线束(wiring harness)中使用的汽车配线(wiring)能够在暴露于高温 时稳定相当长的一段时间(例如某些汽车配线绝缘体必须满足3级要求， 3级，，要求在125。C下保持完好3000小时)。此外，汽车配线的绝缘体需 要在暴露于汽车环境中常见的侵蚀性液体(aggressive fluid )(例如，发动机 油和挡风玻璃清洗液)时有耐受性。此外，如果要使汽车工业用的导线和电 缆绝缘体在该工业中有效使用，则该绝缘体必须适于与各种粘性和无粘性的 带、管、连接器、密封件和选择性的电缆外壳材料接触。这是因为生产避免 使用这些元件的布线线束在经济上是没有前景的。对于3级配线目前有两种主要的市售绝缘系统。两种市售系统都是掺有 聚丙烯或交联的聚乙烯聚合物的单壁绝缘体， 一种为低卤而另一种为无卤。低卣产品通常含有与三氧化二锑组合的、作为阻燃成分的大约12wt% 溴。然而，虽然这种组合在汽相阻燃中非常有效，但对于某些卤化化合物的 燃烧物对环境的可能影响存在顾虑。因此在导线和电缆工业中希望生产出不 含有含卣素化合物的高性能绝缘体。在本申请人的WO 02/073631中可以发现无卣单壁聚丙烯绝缘体的例 子，其公开了一种单层电缆或导线绝缘体，该绝缘体包含至少30wt。/。聚丙烯 均和/或共聚物，至少2wt。/。硫化锌和/或至少5wt。/。氧化锌，以整个组合物计。无卣产品通常包括大量的水合矿物填料(通常为55wt。/。到60wt。/。的氢氧 化镁或氫氧化铝)。填料通过以下方式赋予阻燃性稀释易燃聚合物，和在 加热或燃烧过程中使水合物失水导致大量热吸收。因此，已知的无卤产品克服了与使用卣化绝缘材料有关的环境问题。然而，迄今为止从绝缘材料中排 除面素已经生产出具有低劣的机械性能，特别是在绝缘体抗磨损性和断裂伸 长率(即，在其拉断或破裂之前绝缘体伸展的能力)方面具有低劣的机掩l生 能的绝缘体。在过去，与卣化产品相比，无卣化合物还存在耐化学性和耐环境性差的 缺点，并且难以同时符合电学和可燃性要求方面的工业标准。这部分是因为 通过减少填料，例如氢氧化镁或氢氧化铝的含量，较容易符合电学要求的标 准，但是如果这样做就更难以符合易燃性标准。因此，本领域需要一种不存在上迷缺点的无卣导线或电缆绝缘体。特别 是，希望开发出一种能够用于汽车工业，特别是汽车布线线束的无卣绝缘体。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种无卣导线或电缆绝缘体，该绝缘体至少包含内层和外层；该外层包含无涂层的氢氧化镁。本专利技术提供了一种节省成本的电缆或导线绝缘体，其能够忍受在高温下 暴露很长时间并且能够忍受暴露于侵蚀性液体例如机车间中的那些侵蚀性 液体(例如，发动机油或挡风玻璃清洗液)。此外，涂有本专利技术绝缘体的导 线和电缆可以与各种粘性和非粘性的带、管、连接器、密封件和任选的电缆 外壳材料结合使用。特别是，外层中无涂层的氢氧化镁的存在提供了具有高 阻燃性，但生产成本却不高的层，因为不必购买或制备昂贵的有涂层的氢氧 化镁。具体实施方式在本文件上下文中的术语无卤，，，是指包括具有小于lwt。/o卤素的任何绝缘体。特别是，优选存在小于0.5wt%、更优选0.1wt。/。的卣素，最优选仅 为痕量杂质。在典型实施方案中，未向无卣绝缘体中添加含卣化合物，因此 出现通常存在的任何卣素，都仅仅是因为用于形成绝缘体的材料中的杂质。术语无涂层，，应该认为与氢氧化镁粉末有关，该氢氧化镁粉末没有经 过用第二种化学品涂覆该粉末外表面的处理。在一些实施方案中，绝缘体的内层包括0-20wt。/o的无机填料，和/或外层 包括55wtV。或更多的无涂层氢氧化镁。这种层组成的结合提供了一种其中外层具有强阻燃性，而内层无阻燃性或略有阻燃性的绝缘体。这就使得该内层 符合绝缘体的电性能要求并且该外层符合绝缘体的可燃性要求。在许多实施方案中，绝缘体仅包含两层。然而，在内层和外层之间可以 存在一层或多层中间层。在存在多于两层的情形中，优选存在三、四或五层， 更优选三层。在一些优选实施方案中，内层和/或外层包括聚丙烯共聚物。通常，内层 和外层均需要包含聚丙烯。当存在聚丙烯时，聚丙烯可以为聚丙烯均聚物或 共聚物，但通常聚丙烯为聚丙烯共聚物。共聚物是优选的，因为其能提供较 好的柔性和抗伸长性。此外，与均聚物相比，共聚物通常显示出更好的低温 性能和抗裂性。在内层含有聚丙烯的情形中，其存在的量优选为20-50wt%,更优选 25-35wt%。内层还可优选含有一种或多种选自下列的组分30-60wt。/。高密 度聚乙烯，5-15wt%热塑性弹性体，1 - 6wt%抗氧化剂包(antioxidant package),和至多5wt。/。次要成分。例如，绝缘体的内层可以包括一种或多 种选自下列的组分30wt。/。聚丙烯共聚物，52wt。/。高密度聚乙烯，9wt。/。热塑 性弹性体，4wt。/。抗氧化剂包和至多5wt。/。次要成分。在特别有利的实施方案中，内层将包括20- 50wt。/。聚丙烯，30- 60wt% 高密度聚乙烯，5 - 15wt。/。热塑性弹性体，1 - 6wt。/。抗氧化剂包，和至多5wt% 次要成分。当存在弹性体时，弹性体改善了绝缘体的柔性，因此减少了在使用中因 弯曲导线而导致的损害。弹性体可以为，例如，EPDM基弹性体，然而本领 域技术人员应该理解题述专利技术中可以使用多种不同的弹性体。适合在本专利技术中使用的次要成分的类型是本领域技术人员已熟知的并 且包括，例如，铜稳定剂(例如硫化锌)，交联促进剂，颜料和加工助剂。 稳定剂增加了与发动机束线成分的相容性并且增强了可对抗用于汽车环境 的侵蚀性液体的防护性。内层可具有已知导线或电缆绝缘体通常的厚度，并且取决于要保护的导 线或电缆的规^。然而，优选的是内层的厚度为0.1mm-0.25mm。如果使 用0.75mm2规才各的初级导线(primary wire )，则该内层应优选具有大约 0.15mm的厚度，尽管该厚度也同样适合于保护其他规^格的导线和电缆。在一些实施方案中，通过在外层组成中包含两种或多种与填料相容的弹性体(例如，能够湿润填料颗粒，从而促进填料和弹性体混合的弹性体)而 实现外层的阻燃性质。优选外层包括两种弹性体，即第一和第二弹性体，根据待涂覆导线或电缆的规格，第一与第二弹性体通常以大约4:1到大约2:1, 优选大约3:1的重量比存在。通常第一弹性体为以绝缘体中最大比例存在的 弹性体。弹性体和填料的结合提供了具有良好机械性能、抗磨损性和低温行 为的外层。如本领域技术人员读者所理解的，也可以使用多种不同的弹性体。然而， 优选各第一和第二弹性体均选自乙烯丙烯弹性体，改性聚乙烯树脂，聚丙烯 共聚物，和乙烯-丙烯合金。在一些实施方案中，第一弹性体为乙烯丙烯弹 性体并且第二弹性体为改性聚乙烯树脂。乙烯丙烯弹性体赋予改进的冷风 (cold wind)性能并且聚乙烯树脂提高了该层的磨损性能，并且赋予本文档来自技高网...

【技术保护点】
无卤导线或电缆绝缘体，至少包含内层和外层；该外层包含无涂层的氢氧化镁。

【技术特征摘要】
GB 2006-8-22 0616631.81.无卤导线或电缆绝缘体，至少包含内层和外层；该外层包含无涂层的氢氧化镁。2. 根据权利要求1的绝缘体，其中任一层中卤素的含量均小于lwt%.3. 根据权利要求1或2的绝缘体，其中内层包含20wt。/。或更少的无机填料。4. 上述任一权利要求的绝缘体，其中外层含有55wt。/。或更多的无涂 层氢氧化镁。5. 上述任一权利要求的绝缘体，其中仅有两层。6. 上述任一权利要求的绝缘体，其中内层和/或外层包含聚丙烯共聚物。7. 根据权利要求6的绝缘体，其中内层含有以该层计20 - 50wt%, 优选25 - 35wt。/。的聚丙烯。8. 根据权利要求7的绝缘体，其中内层另外还含有一种或多种选自 下列的组分30 - 60wt。/。高密度聚乙烯，5 _ 15wt。/。热塑性弹性体，1 - 6wt% 抗氧化剂包，和至多5wt。/。次要成分。9. 根据权利要求8的绝缘体，其中内层包含一种或多种选自下列的 组分30wt。/o聚丙烯共聚物，52wt。/。高密度聚乙烯，9wt。/。热塑性弹性体， 4wt。/。抗氧化剂包和至多5wt。/。次要成分。10. 根据上述任一权利要求所述的绝缘体，其中内层的厚度为O.lmm 一 0.25mm。11. 根据权利要求6的绝缘体，其中外层包含以该层计0-50wt%， 优选5 - 16wt。/。的聚丙烯。12. 根据上述任一权利要求所述的绝缘体，其中外层包含两种或多种 与填料相容的弹性体。13. 根据权利要求12的绝缘体，其中外层包含第一和第二弹性体， 该第一和第二弹性体的比例为大约4: l到大约2: 1,优选大约3: 1。14. 根据权利要求12或13所述的绝缘体，其中每种弹性体均选自乙 烯丙烯弹性体，改性聚乙烯树脂，聚丙烯共聚物，以及乙烯和丙烯的合金。15. 根据权利要求14的绝缘体，其中第一弹性体是乙烯丙烯弹性体 并且第二弹性体是改...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾尔斯罗德韦，斯图尔特斯特德门，
申请(专利权)人：蒂科电子英国有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[]