專利名稱：含以馬來酸酐單元為偶聯(lián)劑的乙烯共聚物的阻燃聚合物組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含以馬來酸酐單元為偶聯(lián)劑的乙烯共聚物的阻燃聚合物組合物，包含所述阻燃聚合物組合物的制品以及所述偶聯(lián)劑在用于生產(chǎn)具有更高阻燃性的電線或線纜的用途。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域中已知有幾種方法用于改善聚合物的阻燃性。第一，已知在聚合物中包括含有鹵化物的化合物。然而，這些材料具有一旦燃燒會釋放如鹵化氫等危險的腐蝕性氣體的缺點。這也是基于PVC的阻燃聚合物組合物的缺點。在其它方法中，阻燃組合物包含較大量(通常為50-60wt% )的無機填料，如(例如)水合物和羥基化合物，它們在燃燒時吸熱分解并且在200至600°C的溫度范圍內(nèi)釋放惰性氣體。這些無機填料例如包括Al (OH)3和Mg(0H)2。然而，由于大量填料的原因，這些阻燃材料使得聚合物組合物的可加工性和機械性遭受破壞。在例如EP 0 393 959中所公開的第三種方法中，在組合物中使用了硅流體或硅膠以及包含丙烯酸鹽或乙酸鹽的有機聚合物和既不是氫氧化物也不是大量含水化合物的無機填料。這些組合物的阻燃性基于這三種組成之間的協(xié)同作用，所述協(xié)同作用在燃燒情況下導致形成保護聚合物不會進一步燃燒的物理上極其穩(wěn)定的焦化層?；诖祟惤M合物的化合物在根據(jù)ISO 4589-Α- ν的極限氧指數(shù)(LOI)試驗方法中顯示出優(yōu)良的阻燃性。鎧裝線纜和更大的管道(非鎧裝型)線纜還滿足特定的線纜測試，如(例如)符合IEC 332-1的單根垂直燃燒試驗。然而，基于此類組合物的線纜和電線難以滿足成束試驗的要求，例如， 符合prEN 50399 :2007的FIPEC試驗。因此，還可以改善該類組合物的阻燃性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點并提供兼具優(yōu)良的阻燃性(S卩，通過符合prEN 50399 :2007的FIPEC試驗)、優(yōu)良的可加工性(如可擠壓性)和優(yōu)良的機械性能(如拉伸性能)以及優(yōu)良經(jīng)濟性的經(jīng)濟合算的阻燃聚合物組合物。驚喜地發(fā)現(xiàn)，可以通過向包含更經(jīng)濟合算的未涂覆的氫氧化鋁作為填充材料的阻燃聚合物組合物中加入包含至少0. 6wt%的馬來酸酐單元作為偶聯(lián)劑的乙烯共聚物來實現(xiàn)本發(fā)明的目標。乙烯共聚物中的極性馬來酸酐單元確保了聚合物基礎(chǔ)樹脂和未涂覆的無機填料材料之間的相容性，并因此改善了后者在最終組合物中的分布。因此，本發(fā)明涉及阻燃聚合物組合物，其包含(A)包含烷基丙烯酸酯共聚單體單元的乙烯共聚物；(B)作為無機填料的未涂覆的氫氧化鋁；和(C)包含0. 6至5wt%的馬來酸酐單元的乙烯共聚物。當在線纜中作為層使用時，根據(jù)本發(fā)明的阻燃聚合物組合物優(yōu)選滿足根據(jù)prEN
350399 2007的FIPEC試驗的D類要求，更優(yōu)選滿足C類要求，并且甚至更優(yōu)選滿足B2類要求，并且還顯示出優(yōu)良的可加工性(如可擠壓性)和優(yōu)良的機械性能(如優(yōu)良拉伸性能)。 根據(jù)在2006年11月4日公布的歐盟官方公報歐盟委員會2006年10月27日決議中公布的分類表對火災(zāi)進行分類，該決議修訂決議2000/147/EC，而決議2000/147/EC實施關(guān)于對建筑產(chǎn)品耐火性能分類的理事會第89/106/EEC指令。優(yōu)選地，該組合物不含含鹵和含磷的化合物作為阻燃助劑，S卩，即使有的話，此類化合物在該組合物中的量低于3000ppm。更優(yōu)選地，所述組合物完全不含含鹵的化合物。然而，特別地，含磷化合物可以作為穩(wěn)定劑存在于組合物中，通常存在的量低于2000ppm，更優(yōu)選地，低于lOOOppm。在該組合物中，如下所述的組分(A)、(B)、(C)和任選地(D)可以由單一化合物組成或者由所需類型化合物的混合物組成。優(yōu)選地，阻燃組合物的聚合物組分(A)、⑶和任選地⑶彼此不同?！安煌北硎緝煞N(或三種)聚合物至少有一種性能不同。此外，在本文中無論任何部分中使用術(shù)語“聚烯烴”(或“聚乙烯”)，表示烯烴均聚物或共聚物(或者乙烯均聚物或共聚物)兩者。如本文所使用的術(shù)語“共聚物”表示包含通過共聚作用或通過單體在聚合物骨架上接支所產(chǎn)生的共聚物。本發(fā)明的阻燃聚合物組合物包含乙烯共聚物，其包含0. 6至5wt%的馬來酸酐單兀。乙烯共聚物(C)中馬來酸酐單元的量表示形成共聚物(C)的一部分的單體馬來酸酐單元的量。這些馬來酸酐單元可以通過共聚作用或接支而引入到乙烯共聚物(C)中。優(yōu)選地，組分(C)中馬來酸酐單元的量為0.6至#〖％，更優(yōu)選地為0.7至 3. 5wt%。優(yōu)選地，組分(C)在阻燃聚合物組合物中占總組合物的量不超過15wt%，更優(yōu)選為1至IOwt %，并且最優(yōu)選為2. 0至7. 5wt %。優(yōu)選地，組分(C)的熔體流動速率MFR(190°C，2. 16kg)為0. 1至10g/10分鐘，更優(yōu)選地，為0. 5至8g/10分鐘，并且最優(yōu)選地，為1. 0至7g/10分鐘。此外，優(yōu)選地，組分(C)的密度不大于960kg/m3，更優(yōu)選為910至955kg/m3，并且更優(yōu)選為920至940kg/m3，并且最優(yōu)選為925至935kg/m3。組分(C)可以通過乙烯和馬來酸酐單元以及任選地其它共聚單體的共聚作用產(chǎn)生，或者通過將馬來酸酐單元接支到乙烯均聚物或共聚物主鏈上產(chǎn)生。在一個實施方式中，將馬來酸酐單元接支到乙烯均聚物或共聚物主鏈上。適合的乙烯均聚物或共聚物包括低密度聚乙烯、線性低、中或高密度聚乙烯和極低密度的聚乙烯。 優(yōu)選的是線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，并且最優(yōu)選的是線性低密度聚乙烯。在該實施方式中，優(yōu)選地，馬來酸酐接支的乙烯共聚物的熔體流動速率 MFR(190°C，2. 16kg)為0. 1至5. 0g/10分鐘，更優(yōu)選為0. 5至4. 0g/10分鐘，并且最優(yōu)選為 1. 0 至 2. 5g/10 分鐘。在另一個實施方式中，組分(C)是通過乙烯和馬來酸酐單元以及任選地其它共聚單體單元的共聚作用產(chǎn)生的。
除乙烯和馬來酸酐之外，該實施方式中共聚的乙烯共聚物還可以包含不超過 30wt %的其它共聚單體，更優(yōu)選地，包含5至25wt %的其它共聚單體。這些共聚單體可選自 (但不限于)C3-至C2tl-α-烯烴、C「至C6-烷基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和醋酸乙烯酯。優(yōu)選地，所述共聚的乙烯共聚物的熔體流動速率MFt 2(19(TC，2. 16kg)為0. 5至 10. 0g/10分鐘，更優(yōu)選為1. 0至9. 0g/10分鐘，并且最優(yōu)選為3. 0至8. 0g/10分鐘。本發(fā)明的阻燃聚合物組合物包含極性乙烯共聚物，該極性乙烯共聚物包含烷基丙烯酸酯共聚單體單元。 優(yōu)選地，所述烷基丙烯酸酯選自C1-至C6-烷基丙烯酸酯，更優(yōu)選地，所述烷基丙烯酸酯選自C1-至C4-烷基丙烯酸酯，并且最優(yōu)選地，所述烷基丙烯酸酯為丙烯酸甲酯共聚單體，并且最優(yōu)選地，組分(A)為乙烯甲基丙烯酸酯共聚物。優(yōu)選地，組分(A)所具有的烷基丙烯酸酯含量為10至40wt%，更優(yōu)選地，為15至 35wt%，并且最優(yōu)選地，為20至30wt%。除烷基丙烯酸酯共聚單體外，組分(A)可進一步包含其它共聚單體。這些共聚單體可以選自(但不限于)C3-至C2tl- α -烯烴、C1-至C6-烷基甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和醋酸乙烯酯。組分(A)還可以含有離子化結(jié)構(gòu)(例如，DuPont的沙林(Surlyn)型)。除乙烯和所限定的共聚單體外，所述共聚物還可以含有其它單體。優(yōu)選地，組分(A)是包含不超過5wt%的除烷基丙烯酸酯以外的共聚單體的乙烯共聚物，更優(yōu)選地，是包含不超過2. 5wt%的除烷基丙烯酸酯以外的共聚單體的乙烯共聚物，更優(yōu)選地，是包含不超過1.0wt%的除烷基丙烯酸酯以外的共聚單體的乙烯共聚物，并且最優(yōu)選地，是包含不超過0. 5wt %的除烷基丙烯酸酯以外的共聚單體的乙烯共聚物。在本發(fā)明所述的組合物中，優(yōu)選地，組分㈧的量為總聚合物組合物的10至 50wt%,更優(yōu)選地，為總聚合物組合物的15至40wt%，并且最優(yōu)選地，為總聚合物組合物的 25 至 35wt%0優(yōu)選地，組分(A)的密度為至少940kg/m3，更優(yōu)選地，為942至960kg/m3。本發(fā)明的阻燃聚合物組合物包含未涂覆的氫氧化鋁作為無機填料材料。優(yōu)選地，組分(B)中所使用的氫氧化鋁具有3. 0m2/g或更高的比表面積(BET)，更優(yōu)選地，具有3. 5m2/g或更高的比表面積，更優(yōu)選地，具有3. 8m2/g或更高的比表面積，并且最優(yōu)選地，具有4. 0m2/g或更高的比表面積。此外，優(yōu)選地，組分⑶的量為總聚合物組合物的40至70wt%，更優(yōu)選地，為總聚合物組合物的50至70wt%，更優(yōu)選地，為總聚合物組合物的55至65wt%，并且最優(yōu)選地， 為總聚合物組合物的57至63wt%。阻燃聚合物組合物可任選地進一步包含(D)總量為不超過總聚合物組合物的25wt%的聚合物，其選自聚烯烴、聚酯、聚醚、聚氨脂、彈性體聚合物和可交聯(lián)硅烷的聚合物或它們的混合物。優(yōu)選地，組分(D)為總聚合物組合物的2. 0至20wt %，更優(yōu)選地，組分(D)為總聚合物組合物的3. 0至ISwt %，更優(yōu)選地，組分(D)為總聚合物組合物的5. 0至15wt%，并且最優(yōu)選地，組分(D)為總聚合物組合物的8. 0至12wt%。組分(D)中所含的聚烯烴可以是乙烯、丙烯和丁烯的均聚物或共聚物以及丁二烯
5或異戊二烯的聚合物。適合的乙烯均聚物和共聚物包括低密度聚乙烯、線性低、中或高密度聚乙烯和極低密度的聚乙烯。組分⑶中所含的彈性體聚合物可以是乙烯/丙烯橡膠(EPR)、乙烯/丙烯-二烯單體橡膠(EPDN)、熱塑性彈性體橡膠(TPE)和丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)。在組分(D)中也可以包含可交聯(lián)硅烷的聚合物，即，使用不飽和硅烷單體制備的聚合物具有能夠在存在水和任選的硅烷醇縮合催化劑的情況下通過水解和縮合進行交聯(lián)以形成硅烷醇基團的可水解基團。優(yōu)選地，組分(D)是乙烯均聚物，更優(yōu)選地，組分(D)是高密度乙烯均聚物，其密度在944kg/m3或更高，更優(yōu)選地，在950kg/m3或更高并且最優(yōu)選地在95^g/m3或更高。除了上述組分外，本發(fā)明的組合物還可以含有少量的其它常規(guī)添加劑，如(例如)抗氧化劑或紫外穩(wěn)定劑。所述添加劑通常以不超過5. 的量存在，優(yōu)選以不超過 3. Owt%的量存在，并且更優(yōu)選地，以不超過1. 0wt%的量存在?？梢酝ㄟ^使用任何適合的裝置將組分混合在一起來制備根據(jù)本發(fā)明的阻燃聚合物組合物，所述裝置例如為常規(guī)混料或共混設(shè)備，例如，密閉式混煉機、雙軋輥橡膠磨或雙螺桿擠壓機、布斯(Buss)共捏和機等。一般地，可通過在足夠高以使得有機聚合物軟化和增塑的溫度(通常在120至 200°C的溫度范圍內(nèi))下將組分共混在一起來制備組合物。本發(fā)明所述的阻燃聚合物組合物顯示出優(yōu)良的機械性能。根據(jù)ISO 527-2的測量，優(yōu)選地，所述阻燃聚合物組合物的拉伸強度為至少7MPa， 更優(yōu)選為至少9MPa，并且最優(yōu)選為至少llMPa。此外，根據(jù)ISO 527-2的測量，所述阻燃聚合物組合物優(yōu)選顯示出至少120%的斷裂伸長率，更優(yōu)選為至少140%的斷裂伸長率，并且最優(yōu)選為至少160%的斷裂伸長率。另外，本發(fā)明的阻燃聚合物組合物在依據(jù)ISO 4589-2的LOI試驗中顯示出優(yōu)良的阻燃性，其優(yōu)選地具有高于的值，更優(yōu)選地具有高于30%的值。根據(jù)本發(fā)明的阻燃組合物可以用于多種不同的應(yīng)用和產(chǎn)品中。所述組合物可以是 (例如)模制為、擠出為或以其它方式成型為鑄件、片材和纖維。阻燃組合物的特別優(yōu)選的用途是用于生產(chǎn)電線和線纜。可以圍繞電線或線纜擠出所述組合物以形成絕緣層或套層，或者所述組合物可以用作墊層化合物(bedding compound)。因此，本發(fā)明還涉及包含任一上述實施方式的阻燃聚合物組合物的制品。優(yōu)選地， 本發(fā)明的制品是電線或線纜，其包含如上所述由本發(fā)明的阻燃聚合物組合物制成的層。此外，本發(fā)明涉及本發(fā)明的阻燃聚合物組合物用于生產(chǎn)電線或線纜中的這種層的用途。另外，本發(fā)明涉及包含馬來酸酐單元的乙烯共聚物用于生產(chǎn)滿足符合prEN 50399 2007的FIPEC試驗的D類要求、更優(yōu)選地滿足C類要求、并且更優(yōu)選地滿足化類要求的電線或線纜的用途。優(yōu)選地，包含馬來酸酐單元的乙烯共聚物是根據(jù)如上所述阻燃聚合物組合物的組分(C)的任何實施方式中的乙烯共聚物。所述線纜可以是電力線纜，如超高壓、高壓、中壓或低壓線纜或通信線纜。
在本發(fā)明中，根據(jù)歐洲線纜火災(zāi)分類(也被稱為歐洲“FIPEC”項目)確定線纜的阻燃性。線纜在“真實生活”情形中進行測試。有兩種不同的方案，一種是垂直情形， 一禾中是水平情形° 在"Fire performance of electric Cables-New test methods and measurement techniques (線纜耐火性能-新型試驗方法和測量技術(shù))”，即歐洲委員會最終報告(SMT4-CT96-2059)，ISBN為0953231259中記載了這些試驗方案的說明。線纜被分為不同的種類(根據(jù)在2006年11月4日公布的歐盟官方公報歐盟委員會2006年10月27日決議中公布的分類表，該決議修訂決議2000/147/EC，而決議 2000/147/EC實施關(guān)于對建筑產(chǎn)品耐火性能分類的理事會第89/106/EEC指令)，其中A^ =A類涉及襯里的Al類標準。2_類=B類鑒別所有對任何點火源40-100_300kW在水平參考情形和垂直參考情形中均未表現(xiàn)出非連續(xù)展焰性的產(chǎn)品。它們還應(yīng)表現(xiàn)出有限的放熱速率(H! )。這還適用于 FIPEC20情形2中的30kW試驗暴露以及FIPEC2tl情形1中(較不苛刻的)20kff試驗暴露。C^ :C類鑒別所有當在水平參考情形中暴露于40至IOOkW點火源時表現(xiàn)出非連續(xù)展焰性并且當暴露于20kW測試法(即FIPEC^1情形1)時表現(xiàn)出非連續(xù)展焰性、有限的火災(zāi)增長速率(FIGRA)和有限的HRR的產(chǎn)品。D^ =D類鑒別所有當在參考情形中試驗時表現(xiàn)出優(yōu)于常規(guī)未經(jīng)阻燃處理的聚乙烯的耐火性能和與木材大致相似的性能的產(chǎn)品。當在FIPEC^1情形1中試驗時，所述產(chǎn)品表現(xiàn)出連續(xù)展焰性、中度FIGRA和中度HRR。E^ :E類鑒別所有當單根線纜垂直暴露于IkW點火源時表現(xiàn)出非連續(xù)展焰性的產(chǎn)品。使用了該行業(yè)所提出的小型火焰試驗(EN 60332-1-2)。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，包含本發(fā)明的阻燃聚合物組合物的線纜滿足D類要求，更優(yōu)選地，所述線纜滿足c類要求，并且更優(yōu)選地，滿足化類要求。如根據(jù)FIPEC2tl情形1的測量，優(yōu)選地，所述線纜的火災(zāi)增長速率(FIGRA)指數(shù)等于或小于150W/s，更優(yōu)選地小于135W/s，最優(yōu)選地小于100W/s。如根據(jù)FIPEC^1情形1的測量，釋熱率峰值(PHRR)優(yōu)選地等于或小于150kW，更優(yōu)選地，小于140kW，最優(yōu)選地，小于lOOkW。另外，如根據(jù)FIPEC2tl情形1的測量，優(yōu)選地，總熱釋放(THR12tltls)等于或小于70MJ， 更優(yōu)選地，小于60MJ，最優(yōu)選地，小于50MJ。另外，如根據(jù)FIPEC2tl情形1的測量，展焰性(FS)優(yōu)選地小于2m，最優(yōu)選地，小于 1. 75m0線纜可以通過本領(lǐng)域中已知的任何方法生產(chǎn)。最一般地，由于需要絞在一起，因此單獨生產(chǎn)絕緣導體(一般說來，線纜由多個、最通常由3個絕緣導體組成，其中絕緣層具有不同的顏色)。在單獨的生產(chǎn)步驟中將絕緣導體絞在一起。然后，由擠出的墊層來涂覆相絞的部分，該墊層一般直接用擠出的套覆蓋?？赡苡捎谏a(chǎn)商缺少現(xiàn)代化設(shè)備，也可以通過兩個步驟完成。為了避免墊層與其所周圍的層粘附，剛好在墊層和套層擠出步驟之前，通常將滑石“粉撒在”絕緣導線和墊層上。優(yōu)選地，線纜是用作(例如)控制或通信線纜的低壓線纜。
具體實施方式
通過下列實施例進一步說明本發(fā)明。實施例1.測量方法a)熔體流動速率熔體流動速率(MFR)根據(jù)ISO 1133確定并且其單位為g/10分鐘。MFR是對流動性的表示，并因此表示聚合物的可加工性。熔體流動速率越高，則聚合物的粘度越低。在 190°C的溫度下和2. 16kg的載荷下確定聚乙烯的MFR2。b)密度根據(jù)ISO 1183對壓塑試樣進行密度測量。c)共聚單體含量通過基于用13C-NMR校準的傅里葉變換紅外光譜(FTIR)測定的已知方式，確定共聚單體含量(wt%)。所有FTIR方法由FTIR a Perkin Elmer 2000運行，1次掃描，分辨率 4cm-10將共聚單體的峰值與聚乙烯的峰值進行比較(例如，將丙烯酸丁酯在3450CHT1的峰值與聚乙烯在2020cm—1的峰值進行比較，并且將硅烷在945cm—1的峰值與聚乙烯在2665CHT1 的峰值進行比較)。以文獻中詳細記載的常規(guī)方式實現(xiàn)用13C-NMR校準。對于技術(shù)人員來說，這些校準是容易想到的。關(guān)于校準，可參考Haslam J，Willis HA, Squirrel DC的“塑料的鑒別和分析(Identification and analysis of plastics) ”，第 2 版，倫敦，Iliffe Books，1972。通過計算，將重量％轉(zhuǎn)化為摩爾％。還可以通過NMR分析極性共聚單體單元的含量，NMR給出相應(yīng)的結(jié)果(NMR)作為共聚單體含量。通過使用13C-NMR確定共聚單體含量。根據(jù)溶解在1，2，4_三氯苯/ 苯-d6 (90/10，w/w)中的樣品，在Bruker 400MHz光譜儀上在130°C記錄了 13C-NMR光譜。用于確定共聚單體含量(例如，馬來酸酐、硅烷和極性共聚單體單元)的替代方法是使用NMR法，該方法會給出與上述X射線和FTIR法相同的結(jié)果，S卩，結(jié)果會與本發(fā)明目的相當。d)氫氧化鋁的比表面積(BET)根據(jù)ISO 9277確定氫氧化鋁的比表面積(BET)。e)極限氧指數(shù)(LOI)的測定使用根據(jù)美國標準ASTM D 2863-9和ISO 4589-2的Ceast可燃性單元確定LOI。 LOI的結(jié)果基于尺寸為“150mmX6mm”的約3個測試樣品。這些是從壓入到柯林斯壓機 (Collins press)中的3mm厚的板沖壓獲得的(在10°C低壓(20巴)1分鐘，然后在相同溫度下高壓(300巴)5分鐘)。冷卻速率為在高壓下10°C /分鐘。LOI是對保持燃燒至少3分鐘或者從測試樣品頂部蔓延不超過5cm所需的02/N2混合物的最小氧濃度的量度。LOI是對易于熄滅性的量度。f) FIPEC2tl 情形 1根據(jù)prEN50399 :2007-2_1 (FIPEC2tl情形1)試驗規(guī)程對線纜進行測試。線纜安裝由總的線纜直徑?jīng)Q定。按照說明，將所安裝的線纜梯架暴露于20kW的燃燒器20分鐘。在本試驗中，如prEN 50399中所定義的那樣，確定了火災(zāi)增長速率(FIGRA)、釋熱率峰值(PHRR)、 總熱釋放(THR)和展焰性(FS)。根據(jù)在2006年11月4日公布的歐盟官方公報歐盟委員會2006年10月27日決議中公布的分類表進行火災(zāi)分類，該決議修訂決議2000/147/EC，而決議2000/147/EC實施關(guān)于對建筑產(chǎn)品耐火性能分類的理事會第89/106/EEC指令。g)拉伸性能根據(jù)ISO 527-2確定拉伸性能(拉伸強度和斷裂伸長率)。使用了根據(jù)ISO 1872-2B制備的IA型壓塑試樣。為制備壓塑板塊，首先使用具有薄膜噴嘴的布拉班德(Brabender)塑性流變儀擠出機將第4部分中所述的化合物擠出成薄帶。所述薄帶的厚度為1.5mm。所使用的溫度分布為150/160/170°C。擠塑機速度為50rpm。將擠出的薄帶用作用于第4部分中所述材料板塊的模壓的材料。在框架中層疊所述薄帶。板塊的厚度為2mm。在170°C的溫度下，以200巴在5分鐘內(nèi)將化合物(帶)壓入到柯林壓機(Collin press)的板塊中。冷卻速率為在高壓下15°C /分鐘。試驗片的方向平行于擠出帶的原始取向。在23°C以50mm/min的伸長速率實施斷裂伸長和拉伸強度。2.組合物的混料通過在150°C的溫度下，在布斯(Buss)共捏和機中將組分混合在一起產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的、用于比較目的的阻燃聚合物組合物?！奥菪彼俣葹?0rpm。3.線纜的生產(chǎn)將0. 7士0. Imm的絕緣層在弗朗西斯肖(Francis Shaw)60mm/24D電線上擠出到 1.5mm2銅導線上。通過使用北安普頓(Northampton)纏繞機將三根芯絞在一起。通過串聯(lián)擠壓工藝涂覆墊層(擠出機Maillefer 45mm/30D)和套層(擠出機Mapre 60mm/24D)。為了避免墊層及其周圍的層之間的粘附，在涂覆墊層和套層之前，將滑石“粉撒在”芯和墊層上。作為絕緣體，使用了設(shè)計用于電線和線纜應(yīng)用的市售化合物，并且它們均由 Borealis Technology Oy 生產(chǎn)。LE4423是用于線纜應(yīng)用的絕緣體，它是符合Borealis' Visico 技術(shù)的可交聯(lián)硅烷的聚乙烯，它的MFR(2. 16，190°C )為1. 0g/10分鐘并且密度為923kg/m3。使用Melos GmbH的市售化合物FR4890作為墊層化合物。所使用的套層是第4部分中所提到的相應(yīng)套層?？偟木€纜直徑為9. 3 士0. 1mm。4.組合物發(fā)明實施例I(Exl):-25. 的乙烯丙烯酸甲酯(EMA)共聚物Elvaloy 1125AC，其丙烯酸甲酯含量為25wt%，密度為944kg/m3，MFR2 = 0. 4g/10分鐘(可從DuPont商購得到)-4. Owt%的馬來酸酐(MAH)接支的LLDPE Fusabond E MB2^D，其具有較高的MAH 接支水平，密度為930kg/m3，MFR2 = 1. 5g/10分鐘(可從DuPont商購得到)-10. 4wt % 的 HDPE FL5580,其密度為 958kg/m3，MFR2 = 1. 2g/10 分鐘(可從 Borealis商購得到)-60wt%的氫氧化鋁Martinal OL 104LE，其具有3-5m2/g的比表面積(可從 Albemarle商購得到)
-0.Irganox 1010(可從 Ciba Speciality Chemicals 商購得到)發(fā)明實施例2(Ex2):-25. 4wt%的乙烯丙烯酸甲酯(EMA)共聚物Elvaloy 1125AC，其丙烯酸甲酯含量為25wt%，密度為944kg/m3，MFR2 = 0. 4g/10分鐘(可從DuPont商購得到)-4. 的乙烯、丙烯酸甲酯和馬來酸酐的隨機三元共聚物，即L0TADER 3430，其丙烯酸甲酯含量為15wt%，馬來酸酐含量為3. Iwt%，密度為940kg/m3，MFR2 = 6g/10分鐘 (可從Arkema商購得到)-10. 4wt % 的 HDPE FL5580,其密度為 958kg/m3，MFR2 = 1. 2g/10 分鐘(可從 Borealis商購得到)-60wt% 的氫氧化鋁 Martinal OL 104LE，其比表面積為 3_5m2/g (可自 Albemarle 商購得到)-0.Irganox 1010(可自 Ciba Speciality Chemicals 商購得到)比較實施例I(CEl):-25. 4wt%的乙烯丙烯酸甲酯(EMA)共聚物Elvaloy 1125AC，其丙烯酸甲酯含量為25wt%，密度為944kg/m3，MFR2 = 0. 4g/10分鐘(可自DuPont商購得到)-4. Owt%的馬來酸酐(MAH)接支的MDPE ME0420，其MAH接支水平為0. 5wt%，密度為 934kg/m3，MFR2 = 1. 3g/10 分鐘(可自 Borealis 商購得到)-10. 4wt % ^ HDPE，其密度為 958kg/m3，MFR2 = 1. 2g/10 分鐘(可自 Borealis 商購得到)-60wt% 的氫氧化鋁 Martinal OL 104LE，其比表面積為 3_5m2/g (可自 Albemarle 商購得到)-0.Irganox 1010(可自 Ciba Speciality Chemicals 商購得到)比較實施例2(CE2):-29. 4wt%的乙烯丙烯酸甲酯(EMA)共聚物Elvaloy 1125AC，其丙烯酸甲酯含量為25wt%，密度為944kg/m3，MFR2 = 0. 4g/10分鐘(可自DuPont商購得到)-10. 4wt % ^ HDPE，其密度為 958kg/m3，MFR2 = 1. 2g/10 分鐘(可自 Borealis 商購得到)_60襯％的、氨基硅烷涂覆的氫氧化鋁Martinal OL 1041，根據(jù)涂覆前的測量，其具有4m2/g的比表面積(可自Albemarle商購得到)-0.Irganox 1010(可自 Ciba Speciality Chemicals 商購得到)5.結(jié)果在表1中，列出了對如上所述制備的本發(fā)明聚合物組合物Exl_Ex2和比較聚合物組合物CEl的試驗樣品的LOI和拉伸性能測定結(jié)果，以及根據(jù)FIPEC2tl情形1的包含由聚合物組合物Exl-Ex2和CE1-CE2制成的護套的線纜的阻燃性結(jié)果。基于本發(fā)明護套的線纜至少滿足D類線纜的要求。通過提供優(yōu)良的機械性能，所述線纜證明與包含氨基硅烷涂覆的氫氧化鋁填料的比較實施例CE2相當?shù)淖枞夹孕阅?。因此，特別地，本發(fā)明的實施例Exl為CE2提供了成本高效的替代方案。表1 阻燃性性能、LOI和機械性能
權(quán)利要求
1.一種阻燃聚合物組合物，包含(A)包含烷基丙烯酸酯共聚單體單元的乙烯共聚物，(B)作為無機填料的未涂覆的氫氧化鋁，和(C)包含0.6-5wt%的馬來酸酐單元的乙烯共聚物
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物，其中組分(C)在所述阻燃聚合物組合物中的量為不超過所述阻燃聚合物組合物的15wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃聚合物組合物，其中組分(C)的密度為不超過 960kg/m3。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的阻燃聚合物組合物，其中組分(C)的熔體流動速率 MFt 2(190°C，2. 16kg)為 0. l-10g/10 分鐘。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的阻燃聚合物組合物，其中組分(A)的所述烷基丙烯酸酯共聚單體單元選自C1-至C6-烷基丙烯酸酯。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的阻燃聚合物組合物，其中組分(A)中的烷基丙烯酸酯共聚單體單元的量為組分(A)中單體單元總量的10-40wt%。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的阻燃聚合物組合物，其中組分(A)在所述阻燃組合物中存在的量為所述阻燃聚合物組合物的10-50wt%。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的阻燃聚合物組合物，其中組分(B)在所述阻燃組合物中存在的量為所述阻燃聚合物組合物的40-70wt%。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的阻燃聚合物組合物，其中組分(B)中氫氧化鋁的比表面積(BET)等于或大于3. 0m2/g。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的阻燃聚合物組合物，包含(D)總量不超過總組合物的25wt%的其它聚合物，所述其它聚合物選自聚烯烴、聚酯、 聚醚、聚氨脂、彈性體聚合物和可交聯(lián)硅烷的聚合物或它們的混合物。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的阻燃聚合物組合物，當用作線纜中的層時滿足依據(jù)PrEN 50399 :2007的FIPEC試驗的D類要求。
12.一種包含根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的阻燃聚合物組合物的制品。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制品是包含由根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的阻燃聚合物組合物制成的層的電線或線纜。
14.包含馬來酸酐單元的乙烯共聚物用于生產(chǎn)滿足依據(jù)prEN50399 :2007的FIPEC試驗的D類要求的電線或線纜的用途。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的阻燃聚合物組合物用于生產(chǎn)電線或線纜中的層的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及阻燃聚合物組合物，其包含(A)包含烷基丙烯酸酯共聚單體單元的乙烯共聚物，(B)作為無機填料的未涂覆的氫氧化鋁，和(C)包含0.6至5wt％的馬來酸酐單元的乙烯共聚物，涉及包含該組合物的制品，該組合物用于生產(chǎn)電線或線纜中的層的用途，以及包含馬來酸酐單元的乙烯共聚物用于生產(chǎn)滿足依據(jù)prEN 503992007的FIPEC試驗的D類要求的電線或線纜的用途。
文檔編號C08K3/22GK102459443SQ201080025559
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者喬納斯·容奎斯特, 溫迪·隆恩斯 申請人:博里利斯股份公司