具有改善的机械性能的阻燃性聚合物组合物制造技术

技术编号:7164203 阅读:226 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性聚合物组合物,所述聚合物组合物包括:(A)一种包含极性共聚单体单元的乙烯共聚物,(B)一种含有硅树脂基团的化合物,(C)一种无机填充材料,和(D)一种乙烯均聚物或一种具有一种或多种其它的α-烯烃共聚单体单元的乙烯共聚物,其中该聚合物组合物的熔化焓为至少78J/g;本发明专利技术还涉及一种物品,尤其是一种电线或电缆,包含所述的组合物;本发明专利技术还涉及一种乙烯均聚物或共聚物在电线或电缆的阻燃层中用于改善所述电线或电缆的机械性能的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有改善的机械性能的阻燃性聚合物组合物;还涉及一种物品, 尤其是一种电线或电缆,该物品包含所述的阻燃性聚合物组合物;还涉及一种乙烯均聚物或共聚物用于改善所述阻燃性组合物的机械性能的用途。
技术介绍
为了改善聚合物的阻燃性,本领域中有几种已知的方法。已知第一种方法将含有卤化物的化合物加入到聚合物中。然而,这些材料具有燃烧生成如卤化氢那样的有害和腐蚀性气体的缺点。这也是PVC基的阻燃性聚合物组合物的缺点。在另一种方法中,阻燃性组合物包含相对大量(通常为50_60wt% )的无机填充物,像例如水合物和氢氧化物,这样的阻燃性组合物在燃烧时吸热分解并释放出200-600°C 的惰性气体。这样的无机填充物例如包括Al(0H)3*Mg(0H)2。然而,这些阻燃性材料的缺陷在于无机填充物的高成本以及由于高含量的填充物导致的聚合物组合物可加工性和机械性能的劣化。如EP 0 393 959中公开的第三种方法,在组合物中使用一种硅流体或一种胶和与一种包含乙烯丙烯酸酯或乙烯乙酸酯共聚物的有机聚合物以及一种无机填充物。在EP 1 862 496中,后来的组合物通过将聚丙烯组分加入到组合物中改善了可加工性和表面平滑度。尽管这种组合物具有好的阻燃性能,但是为了满足尤其是电力电缆的更严格的机械要求,组合物的机械性能仍然可以得到改善。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是避免现有技术材料的缺点,并提供一种阻燃性聚合物组合物,该组合物表现为结合了良好的阻燃性(尤其是根据IEC 332-1的单根电线燃烧测试中的良好性能)和良好的机械性能(尤其是拉伸特性、撕裂强度和耐高温高压性能)。本专利技术是基于以下发现做出的一种包含一种含极性共聚单体单元的乙烯共聚物、一种含有硅树脂基团的化合物和一种无机填充材料的聚合物组合物的机械性能能够通过添加乙烯均聚物或共聚物得到改善,从而使该聚合物组合物的熔化焓至少为78J/g。因此本专利技术提供了一种阻燃性聚合物组合物,包括(A) 一种包含极性共聚单体单元的乙烯共聚物,(B) 一种含有硅树脂基团的化合物,(C) 一种无机填充材料,和(D) 一种乙烯均聚物或一种具有一种或多种其它的α -烯烃共聚单体单元的乙烯共聚物,其中该聚合物组合物具有至少78J/g的熔化焓。已经意外地发现,通过向本专利技术的聚合物组合物中添加一种乙烯均聚物或共聚物,该组合物的熔化焓提高到了至少78J/g。所述聚合物组合物优选具有至少80J/g的熔化焓,最优选为至少82J/g。本专利技术聚合物组合物熔化焓的上限优选为不高于150J/g。本专利技术的组合物还表现出改善的机械特性,表现为改善的拉伸性能(如拉伸强度和断裂伸长率)、改善的撕裂强度和高温高压测试中的浅压痕(indentation)。同时,组合物在例如根据IEC 332-1的单根电线燃烧测试中表现出良好的阻燃性。组合物优选不含含有卤素和磷的化合物作为阻燃性助剂,即这样的化合物在所述组合物中即使存在,其含量也低于3000ppm。所述组合物更优选为完全不含含卤素的化合物。然而,尤其是含磷化合物可以作为稳定剂存在于所述组合物中,通常其含量低于2000ppm、更优选低于lOOOppm。在该组合物中,组分(A)-(D)可以由所需类型的单一化合物或化合物的混合物组成。通过在测试方法部分中描述的DSC方法,在组合物的第二次熔化过程中测定熔化焓和熔化温度。本专利技术的聚合物组合物的初级熔化温度优选为至少115°C,更优选为至少120°C, 最优选为至少125°C。熔化温度的上限优选为150°C,更优选为140°C。已经发现,通过增加聚合物组合物中乙烯均聚物或共聚物(D)的含量,提高了组合物的熔化温度。乙烯均聚物或共聚物(D)的含量优选为占总组合物的IOwt %或更高,更优选为 15wt%或更高,还更优选为20Wt%或更高,并且最优选为25wt%或更高。此外,乙烯均聚物或共聚物⑶的含量优选为占总组合物的50wt%或更少,更优选为48wt%或更少,还更优选为45wt%或更少,并且最优选为42wt%或更少。而且,根据ISO 1133在190°C和2. 16kg下测得,乙烯均聚物或共聚物⑶的MF& 优选为 0. l_15g/10min,更优选为 0. 2_10g/10min,最优选为 0. 3_5g/10min。另外,根据ISO 1133在190°C和5kg下测得,乙烯均聚物或共聚物⑶的MF&优选为 0. 4-60g/10min,更优选为 1. 5_20g/10min,最优选为 2. 5_10g/10min,并且在 190°C禾口 21. 6kg 下根据 ISO 1133 测试的 MFR21 为 5. 0-100g/10min,更优选为 10_75g/10min,最优选为 20-60g/10min。根据ISO 1183测得,乙烯均聚物或共聚物(D)的密度优选为935_965kg/m3,更优选为 938-96^g/m3,最优选为 940_960kg/m3。乙烯均聚物或共聚物(D)可以由单一的乙烯均聚物或共聚物化合物或不同的乙烯均聚物或共聚物化合物的组合构成。在另一个优选的实施方案中,该乙烯均聚物或共聚物⑶也可以包含另外的添加剂,如炭黑,其含量最多为乙烯均聚物或共聚物⑶的5wt%。在一个优选的实施方案中,乙烯均聚物或共聚物(D)是指一种乙烯均聚物。然而, 乙烯均聚物或共聚物(D)也可以指一种乙烯共聚物。在后一情况下,该一种或多种共聚单体单元优选为选自包含具有3-10个碳原子的α-烯烃的组。作为共聚单体,尤其优选的是丙烯、1- 丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯和1-癸烯。作为共聚单体单元,尤其优选的是1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。最优选的是1-丁烯和1-己烯。乙烯共聚物(D)中的共聚物单体的含量优选为占聚乙烯(D)总量的0. l-10wt%,更优选为 0. 5-5wt%。聚乙烯(D)可以通过任何工艺任选地在任何适合制备聚乙烯的催化剂存在下来制备。聚乙烯(D)优选使用常规催化剂在多阶段聚合方法中生产,所述多阶段聚合方法如本体聚合、淤浆聚合、溶液聚合或上述方法的组合。聚乙烯(D)可以在环流反应器中或环流和气相反应器的组合中制得。那些方法是本领域技术人员熟知的。通常,一种包含至少两种聚乙烯组分的聚乙烯组合物被称为“多峰的”,所述至少两种聚乙烯组分是在不同的聚合条件下制得的,从而各个组分得到了不同的(重均)分子量。前缀“多”与组成组合物的不同聚合物组分的数目相关。因此,例如,仅由两个组分组成的组合物就叫做“双峰的”。这种多峰聚乙烯的分子量分布曲线的形式,即随它的分子量变化的聚合物重量分数的图,与单个组分的曲线相比,将显示出两个或多个最大值或至少是显著的展宽。乙烯均聚物或共聚物(D)优选为多峰的,更优选为一种双峰乙烯均聚物或共聚物。—种适合用于乙烯均聚物或共聚物(D)的聚合反应的催化剂是任何用于乙烯聚合的立体定向催化剂,该催化剂能够在40-110°C的温度和10-100巴的压力下聚合和/或共聚乙烯和任选的共聚单体。齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂是合适的催化剂。优选地,在本专利技术的组合物中,包含极性基团的聚乙烯㈧的含量少于总组合物 50wt%,更优选为占总组合物的10-40wt%,最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃性聚合物组合物,包含(A)一种包含极性共聚单体单元的乙烯共聚物,(B)一种含有硅树脂基团的化合物,(C)一种无机填充材料,和(D)一种乙烯均聚物或一种含有一种或多种α-烯烃共聚单体单元的乙烯共聚物,其中所述聚合物组合物具有至少78J/g的熔化焓。

【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:伯恩特奥克·苏丹
申请(专利权)人:博里利斯股份公司
类型:发明
国别省市:AT

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