用于电力和／或通讯电缆的能陶瓷化的组合物制造技术

本发明专利技术涉及电力和／或通讯电缆，其包含被沿着该电缆延伸的至少一个绝缘层包围的至少一个传导元件，所述绝缘层由包含以下化合物的组合物得到：ａ）有机聚合物，ｂ）含有氧化钾前体之一和／或氧化钾的无机化合物，ｃ）氧化硼前体之一和／或氧化硼、和ｄ）氧化钙ＣａＯ前体之一和／或氧化钙ＣａＯ，其特征在于，相对于该组合物中化合物ｂ、ｃ和ｄ的总重量，化合物ｄ的量为至少１０重量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电力和/或通讯电缆的能陶瓷化的组合物本专利技术涉及包含至少一个电绝缘层的电力和/或通讯电缆，该绝缘层还能够耐受 极端的热条件。其典型地但不是仅应用于安全电缆，即这样的电力或通讯电缆当它们经受强的 热和/或直接过火时，其依然能运行一定的时间。目前，电缆工业的主要挑战之一是改善电缆在极端热条件(特别是在着火期间遇 到的那些条件)下的行为和性能。出于必要的安全原因，实际上必须一方面使电缆阻止火 焰蔓延的能力最大化，和另一方面使电缆耐火的能力最大化以确保功能的连续性。火焰蔓延的明显放缓为疏散和/或执行合适的灭火方式赢得了宝贵的时间。在着 火的情况下，电缆必须能够耐火以尽可能长时间地运行和限制其降解。安全电缆还必须不 对其环境有害，即当其经历极端的热条件时其不应放出有毒和/或过于不透明的烟雾。不论其是电的还是光的、是意图用于电力传输还是数据传输，电缆都示意性地由 被至少一个电绝缘层包围的至少一个电或光传导元件形成。作为实例，电绝缘层可为直接与电缆的至少一个传导元件接触的绝缘体。其也可 为包围一个或多个被绝缘的传导元件的保护性护套。在文献WO 2004/035 711中描述了能够耐火的用于电缆的已知绝缘层组合物。该 组合物包含有机聚合物和若干无机填料，所述无机填料可特别地为云母、硼酸锌和金属氧 化物如氧化钙、铁氧化物、氧化镁、氧化铝、氧化锆、氧化锌、锡氧化物或氧化钡。然而，这种类型的组合物不能确保电缆的机械和电完整性(即其在着火的情况下 继续最佳地运行)。本专利技术的目的是通过特别地提供这样的电缆来克服现有技术解决方案的缺点，该 电缆包含在极端的热条件下在其电绝缘和机械强度性质之间提供最佳折衷的绝缘层。根据本专利技术的解决方案是提出这样的电力和/或通讯电缆其包含被沿着该电缆 的长度延伸的至少一个绝缘层特别是电绝缘层包围的至少一个传导元件，所述绝缘层由包 含以下化合物的组合物得到a)有机聚合物，b)包含氧化钾和/或其前体的无机化合物，c)氧化硼和/或其前体，和d)氧化钙CaO和/或其前体，其特征在于，相对于该组合物中化合物b、c和d的总重量，化合物d的量为至少10重量％且优选至少20重量％。无机填料(化合物b、c和d)的该组合最适合在着火的条件下反应并由此形成耐 火的陶瓷化合物所述绝缘层被称为能陶瓷化的(ceramisable)。有利地，根据本专利技术的电缆尤其满足标准IEC 60331第21或23部分、DIN 4102第 12 部分和 EN 50200。术语“金属氧化物χ前体”(参考氧化钾、氧化硼或氧化钙前体)指能够在升温作 用下形成所述金属氧化物X的任何无机成分。特别地，所述无机成分在低于绝缘层(开始)陶瓷化的温度Tc的温度T下形成金属氧化物。陶瓷化通常对应于较紧密或不太紧密的粒状聚集体(颗粒)通过热的作用的固结 (各组分之一熔合或未熔合)。其典型地包括三个相继步骤，即i.颗粒的重排和结合，ii.粒间孔隙的致密化和除去，和iii.晶粒(grain)的扩大和封闭孔隙的逐渐除去。陶瓷化开始温度被认为是足以观察到以上步骤i中提及的颗粒重排和结合的温度。化合物a根据本专利技术的组合物的有机聚合物的性质绝非限制性的。所述有机聚合物可为本领域技术人员公知的任何类型的有机聚合物，特别是能够 挤出的、热塑性聚合物或弹性体类型的有机聚合物。当然，所述有机聚合物可为若干种有机聚合物的混合物，或者可为由至少一种有 机聚合物(其在混合物中是主要的)和不同性质的至少一种其它聚合物形成的聚合物混合 物。所述有机聚合物优选地选自烯烃聚合物、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物、乙烯 基聚合物和含氟聚合物、或其混合物。所述烯烃聚合物特别地选自乙烯均聚物或共聚物、和丙烯均聚物或共聚物、或其 混合物。作为优选实例，所述烯烃聚合物选自乙烯均聚物、乙烯-辛烯共聚物(PEO)、乙烯 和乙酸乙烯酯(EVA)的共聚物、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)共聚物、乙烯和丙烯酸甲酯(EMA) 的共聚物、乙烯和丙烯酸丁酯(EBA)的共聚物、以及乙烯和丙烯酸乙酯(EEA)的共聚物、或 其混合物。化合物b化合物b可有利地为氧化钾本身或包含氧化钾的层状硅酸盐。更特别地，所述包 含氧化钾的层状硅酸盐优先为包含氧化钾的铝层状硅酸盐。所述氧化钾优选地具有以下化学式K20。在本专利技术的范围内也可考虑其它类型的 氧化钾，例如复合氧化物(或换句话说多金属氧酸盐)。包含氧化钾的层状硅酸盐可为一些类型的云母如铝绿鳞石 (aluminoceladonite)、硼白云母(boromuscovite)、绿鳞石、铁绿泥石(chromphyllite)、 铁铝绿鳞石、铁绿鳞石(ferrocelatonite)、白云母、钒云母(roscoelite)、铁云母 (annite)、黑云母(biotite)、富镁黑云母(eastonite)、锌云母(hendricksite)、 锂云母(Iepidolite)、猛锂云母(masutomilite)、芒云母(montdorite)、诺云 母(norrishite)、多硅锂云母(polylithionite)、金云母(phlogopite)、铁叶云母 (siderophyllite)、带云母(tainiolite)、轻高铁云母(tetra-ferri-annite)、四配铁金 云母(tetra-ferriphlogopite)、锂白云母(trilithionite)、铁锂云母(zinnwaldite)、 anadite、海绿石(glauconite)或水白云母(伊利水云母，illite micas)。优选包含氧化钾的铝层状硅酸盐如铝绿鳞石、铁绿泥石、铁铝绿鳞石、白云母、钒 云母、铁云母、黑云母、富镁黑云母、锌云母、锂云母、锰锂云母、芒云母、多硅锂云母、金云母、铁叶云母、锂白云母、铁锂云母、anadite、海绿石或水白云母。在包含氧化钾的铝层状硅酸盐中，优选化学式6Si02-3Al203-K20_2H20的白云母或 化学式 6Si02-Al203-K20-6Mg0-2H20 的金云母。在所述组合物中，相对于100重量份的聚合物，化合物b的量可为至少2重量份、 优选至少3重量份和甚至更优选至少6重量份。而且，相对于所述组合物中化合物b、c和d的总重量，化合物b的量可为至少2重 量％、优选至少5重量％和甚至更优选至少10重量％。化合物c氧化硼可典型地具有下式出203。然而，B2O3并不以游离态的这种形式存在。因此， 通常使用氧化硼前体。氧化硼前体可例如选自硼酸锌、磷酸硼、硼酸、硼酸钙(例如化学式Q^6O11 · 5H20 的硬硼钙石)和硼酸钠(例如化学式Na2B4O7 · IOH2O的硼砂)。氧化硼前体优选为无水的(特别是当所述前体为硼酸锌时)，以避免当绝缘层过 火时所述前体脱水和由此破坏所形成的陶瓷的尺寸稳定性。在所述组合物中，相对于100重量份的聚合物，化合物c的量可为至少20重量份 且优选至少25重量份。而且，相对于所述组合物中化合物b、c和d的总重量，化合物c的量可为至少10 重量％、优选至少15重量％和更优选至少20重量％。化合物d氧化钙CaO前体之一可为碳酸钙。在氧化钙、氧化钙前体、以及氧化钙和氧化钙前 体的混合物中，优选氧化钙本身。在所述组合物中，相对于100重量份本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．电力和／或通讯电缆，其包含被沿着该电缆长度延伸的至少一个绝缘层包围的至少一个传导元件，所述绝缘层由包含以下化合物的组合物得到：ａ）有机聚合物，ｂ）包含氧化钾和／或其前体的无机化合物，ｃ）氧化硼和／或其前体，和ｄ）氧化钙ＣａＯ和／或其前体，该电缆的特征在于，相对于该组合物中化合物ｂ、ｃ和ｄ的总重量，化合物ｄ的量为至少１０重量％。

【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：克里斯特尔梅泽尔，
申请(专利权)人：尼克桑斯公司，
类型：发明
国别省市：FR