本发明专利技术是通信电缆，其含有多个双绞线导体、隔离物和封装这多个双绞线导体与隔离物的通信电缆护套。该通信电缆通过ＮＦＰＡ－２６２的要求。特别地，该隔离物是聚烯烃基的并实现所需的电和阻燃性能。本发明专利技术还是选择用于制备该隔离物的组合物的方法和由其制备通信电缆的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通信电缆-阻燃隔离物专利
本专利技术涉及经设计以达到National Fire Protention Association 262: Standard Method of Test for Flame Travel and Smoke of Wires and Cables for use in Air-Handling Spaces, 2002 Edition (NFPA-262)的要求的通 信电缆。本专利技术特别涉及选择用于制备通信电缆的阻燃隔离物 (sepamtor)的聚烯烃基组合物。通常，为了在汽车、船舶、建筑和工业设施之类的封闭空间内使 用，电缆必须是阻燃的。同样地，通信电缆必须满足一定的阻燃性能。 通信电缆的阻燃性能取决于选择用于制备护套、绝缘导体的双绞线和 隔离物的材料。在建筑物设计中，通信电缆必须在遭受火灾的情况下抵抗整栋建 筑中的火焰蔓延和烟雾的产生和蔓延。预计用于安装在建筑物通风空 间(air handling space )中的电缆特别需要通过Underwriters Laboratories Inc. (UL), UL-910规定的火焰试验或其Canadian Standards Association (CSA)等效规定，FT6。 UL-910和FT6代表分别由NEC和CEC制定的 防火等级体系的顶端。UL-910等效于NFPA-262。用于安装在充气室中的数据级电信电缆的传统设计具有环绕双绞 线导体芯的低烟雾生成护套材料，例如，其具有特别填充的PVC配方 或氟聚合物材料，每个导体独立地用氟化绝缘层绝缘。这些通信电缆 的固体芯为可能的电缆失火提供了大量燃料。由于芯中使用的材料的 量，形成阻燃材料的芯——例如用氟化全氟乙烯聚丙烯(FEP)形成一 一是非常昂贵的。美国专利6,639,152声称，可以与氟化聚合物结合使用固体阻燃/ 抑制烟雾的聚烯烃，该'152专利指出，市售固体阻燃/抑制烟雾的聚 烯烃化合物表现出不佳的阻燃性，且在燃烧条件下通常产生比FEP更 多的烟。同样，美国专利5，789，711与6,222,130和公开的专利申请US2001/0001426假定共聚物可用于制造隔离物以获得合意性能，但没有 公开可能的共聚物或如何选择这些共聚物。此外，美国专利5,969,295和欧洲专利申请EP 1162632指出，适 宜的隔离物用材料是聚氯乙烯、聚氯乙烯混合物(alloys)、聚乙烯、 聚丙烯和阻燃材料，例如氟化聚合物，但是，与前面提到的公开内容 类似，他们并未教导哪种聚烯烃材料会产生所需的阻燃和烟雾控制性 能。美国专利6,150,612指出，隔离物在lMHz至400MHz的频率范围 内具有大于3.5的介电常数是不合意的，并描述了介电常数为2.5且损 耗因子为0.001的含有阻燃聚乙烯(FRPE)的隔离物。此外，该'612 专利公开了聚氟烷氧基(PFA)、 TFE/全氟甲基乙烯基醚(MFA)、乙 烯一氯三氟乙烯(CTFE)、聚氯乙烯(PVC)、FEP和阻燃聚丙烯(FRPP) 可以是适用于实现隔离物的电性能的材料。尽管强调了隔离物的适当电性能，但该'612专利没有描述该隔离 物的适当的阻燃或烟雾控制性能，或没有指出哪种聚烯烃材料(若有 的话)可以实现所需阻燃性能。相反，该'612专利集中于确保护套达 到所需电性能。有趣的是，美国专利6,074,503认识到识别满足通风用途的防火要 求的聚烯烃的困难。该，503专利公开了对于通风用途，芯材应该由固 体低介电常数氟聚合物(例如，乙烯-一氯三氟乙烯(E-CTFE)或氟化乙 烯丙烯(FEP))、发泡氟聚合物(例如，发泡FEP)、或者是固体、低介 电常数形式的或发泡的聚氯乙烯形成。该，503专利注意到固体或发泡 阻燃聚烯烃或类似材料适于非通风用途。需要满足通信电缆在通风用途中的电和阻燃要求的低成本隔离物 组合物。更具体地，需要满足这些要求的聚烯烃基组合物。还需要评测和选择用作隔离物组合物的聚烯烃基组合物的方法。 具体地，需要该方法在NFPA-262试验中确定隔离物组合物的阻燃性能 与所得隔离物对整个通信电缆的阻燃性能的贡献的关系。本专利技术是通信电缆，其含有多个双绞线导体、隔离物和封装这多 个双绞线导体与隔离物的通信电缆护套。该通信电缆通过NFPA-262 的要求。该隔离物特别是聚烯烃基的，并实现所需的电和阻燃性能。本专利技术还是选择用于制备该隔离物的组合物的方法，以及由其制 备通信电缆的方法。附图说明图1显示了含有多种隔离化合物的电缆在NFPA-262中的火焰蔓延 与对该隔离化合物釆用锥形量热法测得的峰热释放率之间的相关性。图2显示了含有多种隔离化合物的电缆在NFPA-262中的峰值烟密 度与对该隔离化合物采用锥形量热法测得的在头4分钟里释放的总烟 雾量之间的相关性。本专利技术的通信电缆含有多个双绞线导体、隔离物和封装这多个双 绞线导体与隔离物的通信电缆护套。该通信电缆通过NFPA-262的要 求。每根双绞线导体均包括一对独立绝缘的金属导体，它们绞在一起 形成多个双绞线导体中的一个。该导体可以是金属线或任何公知的用 在电线与电缆用途中的金属导体，例如铜、铝、包铜的铝和包铜的钢。 用一层绝缘材料环绕该双绞线。优选地，绝缘材料的厚度小于大约25 密耳，优选小于大约15密耳、且对于特定用途甚至小于大约IO密耳。适用于该双绞线的绝缘材料包括阻燃(FR)聚乙烯、聚丙烯和阻 燃材料，例如氟化聚合物。该绝缘材料优选为全氟化乙烯聚丙烯共聚 物。该隔离物由含有聚烯烃和阻燃剂的隔离物组合物制成。该隔离物 的峰热释放率(PHRR)低于大约330kW/m2，优选低于300 kW/m2。 此外，该隔离物的总烟雾释放量(TSR)低于大约1150平米/平米，优 选低于大约700平米/平米，更优选低于大约350平米/平米。该隔离物 达到放热高峰的时间(TTPHRR)大于大约75秒，优选大于大约95 秒，更优选大于大约115秒。此外，该隔离物的引燃时间(TTI)大于 大约20秒，优选大于大约25秒。带有栅格地，采用锥形量热法用 80kW/iT^的热通量和1.3毫米的样品厚度测量这些阻燃和烟雾性质。在物理上，该隔离物的构造为，其具有围绕芯材成角度间隔开的 多个向外突出的凸起。这多个向外突出的凸起从芯材中径向伸出并划 定相邻的向外突出的凸起之间的区域，在每一个这种区域中，含有多 个双绞线导体。该隔离物的电性能使其在lMHz下测得的介电常数小于或等于大 约3.3，且损耗因子小于或等于大约0.006。适用于该隔离物组合物的聚烯烃聚合物包括乙烯聚合物、丙烯聚 合物及其掺合物。优选的，该聚烯烃聚合物基本不含卤素。聚烯烃及 其相关阻燃剂的选择必须实现物理、电和流变性能的良好平衡。本文中所用术语乙烯聚合物是乙烯的均聚物或乙烯和小比例的一 种或多种含有3至12个碳原子、优选4至8个碳原子的a-烯烃以及任 选二烯的共聚物，或此类均聚物与共聚物的混合物或掺合物。该混合 物可以是机械掺合物(mechanical blend)或就地掺合物(in situblend)。 ct-烯烃的例子是丙烯、l-丁烯、l-己烯、4-甲基-l-戊烯和l-辛烯。该聚 乙烯也可以是乙烯与不饱和酯例如乙烯基酯(例如，乙酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
通信电缆，含有ａ．多个双绞线导体，每个双绞线导体包括一对独立绝缘的金属导体，其绞在一起形成多个双绞线导体中的一个；ｂ．隔离物（ｉ）由隔离物组合物制成（１）含有（Ａ１）聚烯烃和（Ａ２）阻燃剂和（２）当使用锥形量热法用８０ｋＷ／ｍ↑［２］的热通量和１．３毫米的样品厚度测量时具有小于大约３３０ｋＷ／ｍ↑［２］的峰热释放率（ＰＨＲＲ）、小于大约１１５０平米／平米的总烟雾释放量（ＴＳＲ）、大于大约７５秒的达到放热高峰的时间（ＴＴＰＨＲＲ）和大于大约２０秒的引燃时间（ＴＴＩ），以及（ｉｉ）具有（１）围绕芯材成角度间隔开的多个向外突出的凸起，这多个向外突出的凸起从芯材中径向伸出并划定相邻的向外突出的凸起之间的区域，在每一个这种区域中，含有多个双绞线导体，（２）在１ＭＨｚ下测得的小于或等于大约３．３的介电常数；和（３）小于或等于大约０．００６的损耗因子；和ｃ．封装多个双绞线导体的通信电缆护套，该双绞线导体被隔离物的多个向外突出的凸起分隔，其中该通信电缆达到ＮＦＰＡ－２６２的要求。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-8-23 60/603,5881. 通信电缆，含有a. 多个双绞线导体，每个双绞线导体包括一对独立绝缘的金属导 体，其绞在一起形成多个双绞线导体中的一个；b. 隔离物(i) 由隔离物组合物制成(1) 含有(Al)聚烯烃和 (A2)阻燃剂和(2) 当使用锥形量热法用80kW/m2的热通量和1.3毫米的 样品厚度测量时具有小于大约330kW/i^的峰热释放率(PHRR)、小于 大约1150平米/平米的总烟雾释放量(TSR)、大于大约75秒的达到放 热高峰的时间(TTPHRR)和大于大约20秒的引燃时间(TTI)，以及(ii) 具有(1) 围绕芯材成角度间隔开的多个向外突出的凸起，这 多个向外突出的凸起从芯材中径向伸出并划定相邻的向外突出的凸起 之间的区域，在每一个这种区域中，含有多个双绞线导体，(2) 在lMHz下测得的小于或等于大约3.3的介电常数；和(3) 小于或等于大约0.006的损耗因子；和c. 封装多个双绞线导体的通信电缆护套，该双绞线导体被隔离物 的多个向外突出的凸起分隔，其中该通信电缆达到NFPA-262的要求。2. 根据权利要求l所述的通信电缆，其中隔离物组合物的聚烯烃 基本不含卤素。3. 根据权利要求l所述的通信电缆，其中阻燃剂选自金属氢氧化 物或磷酸盐。4. 根据权利要求3所述的通信电缆，其中阻燃剂是选自磷酸乙二 胺、磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺或聚磷酸铵的 磷酸盐。5. 根据权利要求l所述的通...
【专利技术属性】
技术研发人员：J约瓦，JM科让，
申请(专利权)人：联合碳化化学及塑料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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