專利名稱:聚烯烴組合物的制作方法
本發(fā)明涉及聚烯烴組合物，尤其是具有優(yōu)異的阻燃性能，抗熱老化性能、切入性能、機械性能和電性能的聚烯烴組合物。
眾所周知，聚烯烴組合物被廣泛地用作電線或電纜、模制品和其他各種各樣的應(yīng)用，但還有必要滿足與這些用途有關(guān)的要求。針對這個目的，常常把化學(xué)物質(zhì)與聚烯烴混合以提供各種各樣的性能。例如使用阻燃劑以提供阻燃性能或使用抗氧化劑以提供對抗熱老化性能的改善。
然而，在許多情況下，例如，聚烯烴組合物用作電氣或電子裝置內(nèi)部導(dǎo)線的覆蓋材料，這并不是聚烯烴的唯一性能，人們還要求聚烯烴組合物具有各種各樣的性能。人們也希望，聚烯烴在眾多的性能方面表現(xiàn)優(yōu)異。特別是近年來隨著技術(shù)的顯著進步，要求高性能和多種規(guī)格的聚烯烴組合物。這樣，人們迫切需要在許多性能方面令人滿意的聚烯烴組合物。
因此，本發(fā)明的目的是研制出或提供一種在許多性能方面具有顯著特征的聚烯烴組合物、特別是要研制出一種在阻燃、抗熱老化、切入性能、機械性能和電性能五個方面性能優(yōu)異的聚烯烴組合物。
本發(fā)明的主要特征在于本發(fā)明的組合物包括(A)100份重量聚烯烴，(B)20-70份重量的有機阻燃劑，(D)0.5-30份重量的抗氧化劑，(E)10-60份重量的絕緣增強劑，以及
(F)1.0-50份重量的輔助抗氧化劑，如必要的話，該組合物還包括(c)5-50份重量的輔助無機阻燃劑(每100份重量組分(B))，和/或(G)0.1-5份重量的多官能團化合物。
按照本發(fā)明，當成分(B)和(D)到(E)按指定量與100份重量的聚烯烴成分(A)相混合時，所獲得的組合物在抗熱老化、切入性、阻燃、機械性能和電性能五個方面的性能是優(yōu)異的。如果缺少成分(B)和(D)到(F)中的任一成分，所得組合物的這五個性能就不能令人滿意。而且，即使成分(B)和(D)到(F)都使用了，但其中任一成分沒有按指定量使用，所得組合物的五個性能同樣也不能令人滿意。因此，當成分(B)和(D)到(F)按指定量與成分(A)混合時，這些成分就會互相協(xié)調(diào)，有機地相互作用，使五個性能表現(xiàn)出卓越的特性。
盡管本發(fā)明的組合物在沒有交聯(lián)時表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，該組合物在有交聯(lián)時同樣會改善上述五個方面性能。而且，在有交聯(lián)時，組合物中除了含成分(B)到(F)外，還有成分(G)時，該組合物的性能、特別是抗熱老化和機械性能會得到改善。
本發(fā)明用作成分(A)的聚烯烴是烯烴的均聚物，尤其是含有2到10個碳原子的烯烴，最好是含有2到5個碳原子的烯烴，或者是至少有一種這樣的烯烴與其它單體的共聚物。聚烯烴的熔融指數(shù)(以后用“MI”表示)以最高為5較合適，最好是高至2，該熔融指數(shù)按美國材料試驗學(xué)會D-1238(ASTMD-1238)在190℃溫度下測得。
可用的均聚物有多種多樣，它不僅包括直鏈聚烯烴也包括帶支鏈的聚烯烴。例如，優(yōu)先選用的均聚物有直鏈聚烯烴，尤其是直鏈聚乙烯。可用的共聚物含5到25份，最好是10到20份非烯烴成份本身的單體。另一種單體為至少能與烯烴共聚的各種單體之一。
本發(fā)明可用的聚烯烴的例子是聚乙烯，聚丙烯、聚丁烯-1、聚-4-甲基戊烯-1、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、乙烯-2-烯烴共聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物以及類似物質(zhì)。其中最好是乙烯-丙烯-二烯三元共聚物，乙烯-丙烯共聚物、聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物和乙烯丙烯酸甲酯共聚物。最好的還有5到100份重量的直鏈聚烯烴與含5%到25%重量乙酸乙烯酯的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物100份重量、或者含5%到25%重量丙烯酸乙酯的乙烯-丙烯酸乙酯100份重量的組合物。
要使用的直鏈聚烯烴是一種乙烯與含4到16個碳原子的α-烯烴的共聚物(α-烯烴含量3-15%重量)，該共聚物的密度在20℃溫度下是0.89到0.96，最好是0.90到0.96，根據(jù)美國材料試驗學(xué)會D-1238測得的熔融指數(shù)是0.1到10，最好是0.3到5，直鏈聚乙烯的制備可由上述的烯烴與乙烯按指定量在低壓和有催化劑存在下聚合而得。市售的聚乙烯有Yukalonll、F-30F、和F-30H(是三菱石油化學(xué)公司的產(chǎn)品)，ult Zex2020L、3520F和3021F(三井石油化學(xué)工業(yè)公司的產(chǎn)品)、DF-DA-7540(聯(lián)合碳化公司的產(chǎn)品)等等。
下列物質(zhì)將會得到詳細描述，即乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(以后用“EVA”表示)、乙烯-丙烯酸乙酯(以后用“EEA”表示)、乙烯-丙烯酸甲酯(以后用“EMA”表示)和直鏈聚乙烯(以后用“LPE”表示)，這些物質(zhì)是優(yōu)先選用的成分(A)。本發(fā)明中使用EVA時，其中乙酸乙烯酯的含量是達到20%重量，最佳值是達到15%重量，而MI約為0.2到約5。EEA和EMA中丙烯酸乙酯或甲酯的含量最好是達到20%重量，其MI是0.2到1.0。這時的EVA、EEA和EMA可以單獨使用或混合使用?；旌鲜褂脮r，EVA的用量范圍從0到100%重量，EEA或EMA的用量范圍從100到0%重量。使用的LPE最好是低密度的LPE，例如，其密度約為0.890到0.93克/厘米3。含有約4到8個碳原子的那些物質(zhì)也是可取的。上述的LPE的分子量變化范圍很大，通常是大約50，000到500，000。LPE本身一點也不受生產(chǎn)方法的限制，而且只要與本發(fā)明的目的相一致，LPE可以是那些用各種各樣方法所制備的產(chǎn)品。
按照本發(fā)明在此以前所使用過的各種各樣的有機阻燃劑都可用作成分(B)。在這些有機阻燃劑中，含鹵素的有機阻燃劑優(yōu)先選用。優(yōu)先選用的有機阻燃劑的例子有(1)含鹵素的有機阻燃劑，特別是那些(ⅰ)在300到800℃溫度下明顯分解的，(ⅱ)分解時釋放出鹵化氫的，(ⅲ)分子中至少含20%重量鹵素的有機阻燃劑;(2)含鹵素含磷的有機阻燃劑，特別是那些(ⅰ)在300到800℃溫度下明顯分解的，和(ⅱ)分子中至少含15%重量的鹵素和分子中至少含3%重量磷的有機阻燃劑;以及(3)含磷的有機阻燃劑，特別是那些(ⅰ)在300到800℃溫度下明顯分解的，(ⅱ)分子中含至少4%重量的磷的，和(ⅲ)分子中至少含2個氧原子的有機阻燃劑。這些阻燃劑中更有效的例子如下所示
(1)含鹵素的有機阻燃劑(a)脂肪族的有機溴化合物如三(2，3-二溴丙基)異氰脲酸酯和2，3-二溴丙基甲基丙烯酸酯。
(b)芳香族的有溴化合物如五溴甲苯，十溴聯(lián)苯、十溴二苯醚、五溴二苯醚、四溴雙酚-5，四溴雙酚-A衍生物、2，2′-二(4-羥基-3，5-二溴苯基)丙烷，2，2′-二(4-羥基乙氧基-3，5-二溴苯基)丙烷、六溴二苯基、六溴苯基、六溴二苯基醚、五溴苯酚、五溴乙苯、四溴鄰苯二甲酸酐、三溴苯胺、三溴苯酚、二(4-羥基乙氧基-3，5-二溴苯基)砜和2，2-二〔4-(2，3-二溴丙氧基)-3，5-二溴苯基〕丙烷。
(c)具有高分子量的溴化合物如溴化的聚丁二烯、溴化了的對聚乙烯苯酚和在50到120℃溫度下熔化的溴化了的環(huán)氧樹脂。
(d)有機氯化合物如市售的氯化的多環(huán)脂肪族化合物包括Dechlorane602、Dechlorane604和Dechlorane Plus25(美國胡克爾(Hooker)化學(xué)和塑料公司的產(chǎn)品)和四氯鄰苯二甲酸酐。
(2)含鹵素含磷的有機阻燃劑(a)有機溴磷化合物如二(2，3-二溴-丙基)二氯丙基磷酸酯、三(2-溴-3-氯-丙基)磷酸酯、三(溴甲苯基)磷酸酯和溴化的烷基酸磷酸酯。
(b)有機氯磷化合物如三氯乙基磷酸酯、三單氯丙基磷酸酯、苯基二(單氯丙基)磷酸酯、三(二氯丙基)磷酸酯、苯基磷酸氯化物和含有磷和氯的低聚物，或市售的化合物包括Sumigard705、707和801(Sumitomo化學(xué)公司的產(chǎn)品)、KXN-503(Ipposhayushi公司的產(chǎn)品)、Phosgard c-22-R(孟山都公司的產(chǎn)品)、PyrosetRTK(美國氰胺公司的產(chǎn)品)和FyrolFR-2(斯陶弗爾(Stauffer)化學(xué)公司的產(chǎn)品)。
(3)含磷有機阻燃劑二(聚氧化乙烯)羥甲基磷酸酯、氨的多磷酸鹽、二乙氧基-二(2-羥乙基)-氨基甲基磷酸酯和苯基磷酸。
用作成分(B)的更優(yōu)先選用的化合物有含溴、氯或同時含溴和磷的有機阻燃劑，如三(2，3-二溴丙基)異氰脲酸酯、十溴二苯基、十溴二苯基醚、四溴雙酚-A衍生物、聚(三溴)苯乙烯、乙二醇雙(五溴苯基)醚、二(1，2，5，6-六氯二環(huán)戊烯基)環(huán)辛烷、四溴雙酚S、二(2，3-二溴丙基)二環(huán)丙基磷酸酯、三(2-溴-3-氯丙基)磷酸酯、三(溴甲苯基)磷酸酯、溴化的醇酸磷酸酯、三(氯乙基)磷酸酯、三(單氯丙基)磷酸酯、二(聚氧化乙烯)羥甲基磷酸酯、二乙氧基二(2-羥乙基)氨基甲基磷酸酯、等等。在這些化合物中最合適的是十溴二苯基、十溴二苯基醚和四溴雙酚S。
所有的這些有機阻燃劑中，對本發(fā)明較合適的是含鹵素，特別是含溴或含氯的阻燃劑。含溴阻燃劑具有高效阻燃能力，而含氯阻燃劑是具有防火效果并改善了組分的無液滴性質(zhì)。
使用100份重量的成分(A)時，有機阻燃劑的用量是20到70份重量，最好是30到50份重量。如果有機阻燃劑用量少于20份重量，要充分保證組分具有高效阻燃能力是困難的，而當其用量大于70份重量時，就會使組分的機械性能受到不利的影響。
當成分(c)用作以后將要敘述的輔助阻燃劑與成分(B)混合使用時，會進一步改善阻燃性能而不會對本發(fā)明組分前述的性能產(chǎn)生本質(zhì)上的不良影響，盡管依據(jù)本發(fā)明成分(C)并不總是一個基本的成分。
可用的輔助阻燃劑的例子有銻化合物如Sb2O3和Sb2O5，鉬化合物如Mo2O3和MO2O5、水合金屬氧化物如水合氧化鋁、氫氧化鎂和金屬的hydrotalcites等等。所有這些物質(zhì)中，Sb2O3尤為合適。
本發(fā)明中所用的成分(c)的其他例子有鋯石化合物如硅酸鋯，鉬化合物如ZnO·Zn·MoO4、CaO·Zn·MO4和Zn·MoO3·CaSO4、NaAl(OH)2CO3(Donnite)，NaAl(OH)2CO3、Al(OH)3、NaCO3·2H2O、Mg(OH)2、3ZnO·2B2O3·3H2O、2ZnO·3B2O3·3 1/2 H2O、硼砂、ZnBO3、ZnCO3、CaO、Fe(OH)3、SnSO4、CO3(PO4)2·8H2O、MgCO3、MgO、Na2B4O7·10H2O、6CaO·6SiO2·H2O、Al(OH)3·NaHCO3、Al(OH)3·MgCO3、Ca(OH)2和類似物。
使用100份重量的成分(B)時，輔助防火劑較合適的用量是5到50份重量，最好是10到30份重量。
可用作本發(fā)明成分(D)的抗氧化劑可以是適用于橡膠和塑料的各種各樣的已知的抗氧化劑，特別是烴類的有機高聚物。最好是這樣一些物質(zhì)，當它們以10份重量與100份重量的聚烯烴混合時，會使組合物得到50%的殘余抗張強度和50%的殘余伸長率。當組合物在150℃溫度下加熱7天后，其特征值至少是沒有使用抗氧化劑組合物的相應(yīng)值的1.2倍。
所指抗氧化劑的例子如下所示
1)含硫抗氧化劑2-巰基苯并咪唑或其鋅鹽、2-巰基甲基苯并咪唑或它的鋅鹽、鎳的二丁基硫代氨基甲酸鹽、二硬脂酰硫代二丙酸酯和二月桂基硫代丙酸酯。
2)酚抗氧化劑N1N′-1.6-亞己基-二(3，5-二叔丁基-4-羥基-氫氰酰胺)、1，3，5-三(3′，5′-二叔丁基-4-羥基苯甲基)異氰尿酸酯、三(3，5-叔丁基-4-羥基苯基)異氰尿酸酯、等等。
這些化合物中最合適的是2-巰基苯并咪唑或其鋅鹽、2-巰基甲基苯并咪唑或其鋅鹽、和N，N′-1.6亞己基-二(3.5-二叔丁基-4-羥基苯酰基)異氰尿酸鹽。
3)胺抗氧化劑N1N′-二-β-萘基-對苯二胺、N1N′-二苯基-對苯二胺、N-異丙基-N′-苯基-對苯二胺、4、4′-二辛基二苯基胺、等等。
使用100份重量成分(A)時，成分(D)的用量是0.5到30份重量，最好是10到20份重量。如果成分(D)的用量低于0.5份重量，組分就不能完全得到前述的效果，而當其用量大于30份重量時，會對組合物的切入性能產(chǎn)生不良影響。
本發(fā)明中用作成分(E)的絕緣增強劑是這樣一些物質(zhì)，當它與成分(A)混合時，會使組合物在高溫尤其是100到150℃溫度下的切入性能得到改善。可用物質(zhì)有通過下面兩個評價試驗得到的那些物質(zhì)。
評價試驗1
一組合物由100份重量聚烯烴作為成分(A)和30份重量待測物質(zhì)制備而得。組合物經(jīng)過混合和捏合后，在銅絲上擠壓成型，得到外徑為0.813毫米，絕緣厚度為0.38毫米的絕緣電線。在室溫下，把具有直角刃口，其頂端呈半徑為3密耳園弧的金屬刀刃放在電線正上方，使頂端與絕緣層接觸，并使其負荷以4盎司/秒的速率增加以測出毀壞絕緣層的負荷。如果該負荷值至少是沒有待測物質(zhì)的相應(yīng)的電線毀壞負荷的1.2倍，那么該物質(zhì)被認為是可取的。
評價試驗2在150℃溫度下，把捏合過的由評價試驗1制備的組合物壓制成邊長為10厘米，厚為0.40毫米的小方片。按美國標準試驗方法D-991(ASTMD-991)在80℃溫度下測小方片的體積電阻系數(shù)。如果該值至少為1013歐姆-厘米，則待測物質(zhì)被認為是可取的。
優(yōu)先選用的成分(E)的例子有CaCO3、CaSO4、BaSO4、Al2O3、CaSO3· 1/2 H2O、硅石及其類似物。這些物質(zhì)呈細顆粒狀較合適，其平均粒度通常最大為10微米，最好是5微米，或者呈細絲狀也合適。這些物質(zhì)中以用干法生產(chǎn)得到的硅石所制備的物質(zhì)為最佳，例如燃燒凈化的四氯化硅得到粗硅，對硅進行疏水處理使其表面的硅烷醇被甲基取代(工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品有Aerosil，由西德Degussa公司生產(chǎn)，和Cab-D-Sil，由美國的卡波特(Cabot)公司生產(chǎn))。硅物質(zhì)最好呈特細顆粒，平均粒度為5到20微米、按表面積測定方法(BET)其比表面積為50到400米2/克。濕硅也是優(yōu)先選用的，例如其制備是通過在水中磨碎自然礦石，如含大量SiO2的含硅砂，然后凈化而得的濕硅。在高溫下加熱濕硅以減少其表面的硅烷醇并提高折射率而制得的這種硅石更適用、其折射率至少為1.448、平均粒度為1到4微米(工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品有Carplex CS5-7，由Shidnogi & Co.Ltd.，等公司生產(chǎn))。在上述這些硅石中，最合適的是那些在800到900℃溫度下加熱1小時其重量損失不大于1.0%的硅石。
使用100份重量成分(A)時，成分(E)的用量為10到60份重量，最佳用量為15到50份重量。若成分(E)的用量低于10份重量，組合物的切入性能就不能得到充分改善，而其用量大于60份重量時就會降低組合物的機械性能，尤其是在抗張強度和延伸率方面。
作為本發(fā)明的成分(F)的輔助抗氧化劑與成分(D)混合使用，以進一步改善組合物的抗熱老化性能?？捎梦镔|(zhì)是那些通過下面兩個評價試驗認為可取的物質(zhì)。
評價試驗1一種組合物(以后稱“組合物1”)含有100份重量聚烯烴作為成分(A)和10份重量抗氧化劑作為成分(D)，在200℃溫度下將“組合物1”加熱4天，然后測量其殘余拉伸長度。假設(shè)其殘余拉伸長度為X。其次，一種組合物(以后稱“組合物2”通過在含有100份重量聚烯烴的“組合物1”中加入20份重量的待測物質(zhì)而制得。并在與上述相同的條件下加熱“組合物2”，然后測量其殘余拉伸長度，假設(shè)此值為Y。當Y/X值至少是1.2時，該待測物質(zhì)可用作輔助抗氧化劑。
評價試驗2與上面敘述過的為確定作為成分(E)的物質(zhì)而進行的評價試驗相同。
可用作成分(F)的例子有鋅的化合物如ZnO、ZnS、ZnO·Zn·M0O4、CaO·ZnMoO4、Zn·MoO3·CaSO4、ZnBO3、3ZnO·2B2O3·3H2O和2ZnO·3B2O3· 1/2 H2O，鉛的化合物如PbO、Pb2O3、Pb3O4、三價鉛的硫酸鹽和二價鉛的硫酸鹽，鈦的化合物如TiO2、和TiZrO4。在所有這些化合物中鋅的化合物優(yōu)先選用，其中又以ZnO和ZnS為宜，最好的是ZnO。
使用100份重量成分(A)時，成分(F)的用量為1.0到50份重量，最佳用量為3.0到40份重量。如果成分(F)的用量低于1.0份重量，就不能使組合物得到充分的抗熱性能，而其用量大于50份重量時，就會降低組合物的機械性能，尤其是降低其抗張強度。
依照本發(fā)明的以上所述，指定量的成分(B)到(F)與成分(A)混合時，所得到的交聯(lián)之前的組合物、尤其是交聯(lián)后組合物，其阻燃性、抗熱老化性、切入性能、機械性能和電性能五個方面具有優(yōu)異的性能。按照本發(fā)明，在100份重量成分(A)中，除了加入成分(B)到(F)并進行交聯(lián)外，如果還以任意方式加入0.1到5份重量的成分(G)，則仍能改善所得組合物的阻燃性和抗熱老化性能而不會損壞其它性能。
本發(fā)明的組合物可以通過各種各樣的方法進行交聯(lián)，例如，使用干法或濕法交聯(lián)，即使用諸如有機過氧化物的化學(xué)交聯(lián)劑，使用電子射線進行輻射交聯(lián)以及使用水交聯(lián)的方法。如果采用水交聯(lián)法，所用的成分(A)則是可進行水交聯(lián)的聚烯烴如乙烯與乙烯基三甲氧基硅烷的共聚物或類似的不飽和有機硅烷，或用硅烷改性的聚烯烴。另一方面，成分(A)到(F)，或成分(A)到(G)、或者成分(A)到G與下述化學(xué)物質(zhì)的混合物，可以進行擠塑成型，并使其在擠壓的同時，成分(A)能進行水交聯(lián)。該化學(xué)物質(zhì)是用于對成分(A)進行硅烷改性的，如一種有機過氧化物，和不飽和的有機硅烷。該組合物最好是通過用電子射線進行輻射的方法進行交聯(lián)。
用作成分(G)的多官能團化合物是一種分子中至少含兩個具有碳雙鍵的活性基團的化合物。該化合物的例子是至少含兩個官能團的、最好是2到4個官能團的芳香族、脂肪族和脂環(huán)族化合物和金屬化合物。這些化合物的分子量為50到100，000較合適，最好是100到10，000。更有效的例子如下所示。
1)芳香族多官能團化合物二乙烯基苯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯、二烯丙基異鄰苯二甲酸酯、等等。
2)脂肪族多官能團化合物順-1，2-聚丁二烯、1，4-丁撐二異丁烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、等等。
3)脂肪族多官能團環(huán)狀化合物三烯丙基異氰尿酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、三丙烯酰六氫-1，3，5-三連氮，二烯丙基氯菌酸酯、三丙烯酰甲醛、等等。
4)含金屬的多官能團化合物鋁的丙烯酸酯、鋁的甲基丙烯酸酯、鎂的甲基丙烯酸酯、鈣的甲基、丙烯酸酯、鋯石的甲基丙烯酸酯、等等。
在這些多官能團化合物中，最好的是含氮多官能團環(huán)狀化合物，如三烯丙基異氰尿酸酯、三丙烯酰六氫-1，3，5-三連氮，三烯丙基異氰尿酸酯和三丙烯酰甲醛。
必要時，本發(fā)明的組合物中可加橡膠和塑料工業(yè)中常用的其它添加劑。適用的添加劑的例子有碳黑、蠟類、高級脂肪酸、顏料、加工油、潤滑劑、發(fā)泡劑、抗老化劑、阻滯劑、硬化加速劑、膠粘劑、等等。含這類添加劑的組合物通過普通的捏和設(shè)備或裝置即可制備得，如軋制機，捏和機或Banbury混合器。制備本發(fā)明組合物時，基本的和所需的成分可依據(jù)一般公知的技術(shù)不加任何限制地以適當?shù)捻樞蜻M行混合。因此，可以認為含有本發(fā)明中所有基本成份和能達到本發(fā)明的目的和效果的組合物，無論以什么順序混合各成分都是在本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域：
范圍內(nèi)的。
本發(fā)明的組合物能夠交聯(lián)或固化并具有如上所述的優(yōu)異性能，因此該組合物最適合于各種各樣的應(yīng)用，特別是用作電線、電纜、軟管、管道、薄板、薄膜、纖維、壓型材料和其他作為一種成分的材料。
通過下面的實施例和對比實施例本發(fā)明將得到更詳細的描述，但本發(fā)明并不僅限于這些實施例。表1是關(guān)于實施例中使用的成分。實施例中，各性能由下列方法測定。
單根銅絲，外徑0.813毫米，用擠壓機在十字頭溫度140到180℃下把實施例和對比實施例的每一組合物覆蓋在銅線表面，得到絕緣厚度為0.38毫米的絕緣電線。以20毫拉劑量的電子射線輻射絕緣線使覆蓋的絕緣層交聯(lián)。
測量己交聯(lián)的絕緣電線的下列性能。
阻燃性依照UL Subject 758所述的方法測量。
抗熱老化性能按UL Subject 758方法測量，例外的是其絕緣壽命是在200℃加熱的條件下測定的。
切入性能依據(jù)UL Subject 758方法測量。例外的是絕緣層承受以4盎司/秒的速率逐漸增加的負荷以測定絕緣層的毀壞負荷。
抗張強度根據(jù)CSA C22.2 N0.3中所述方法測量。
電性能按照UL Subject 758的方法測量絕緣電阻系數(shù)(絕對值)和殘余擊穿電壓。
表1-1成分 序號 物質(zhì)名稱(A)1 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物-(1)(乙酸乙烯酯含量;
15%重量，MI0.5)2 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物-(2)(乙酸乙烯含量10%重量，MI1.0)3 乙烯-丙烯酸乙酯共聚物-(1)(丙烯酸乙酯含量15%重量，MI1.5)4 乙烯-丙烯酸乙酯共聚物-(2)(丙烯酸乙酯含量15%重量，MI0.5)5 乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(丙烯酸甲酯含量15%重量，MI0.5)6 直鏈聚乙烯-(1)(密度0.920，MI1.0，熔點最低為120℃)7 直鏈聚乙烯-(2)(密度0.925，MI4.0，熔點最低為120℃)8 直鏈聚乙烯-(3)(密度0.900，MI1.0，熔點最低為110℃)
表1-2成分 序號 物質(zhì)名稱(B)9 十溴二苯基氧化物10 聚(三溴)苯乙烯(pyro-Chek 68PB，Nissan Ferro Yukikagaku公司的產(chǎn)品)11 乙二醇二(五溴苯基)醚(Pyro-Chek77B，與10號同一公司的產(chǎn)品)12 二(1，2，5，6-六氯二環(huán)戊烯基)環(huán)癸烷(Pechlorane Plus25，Hooker化學(xué)和塑料公司)(C)13 Al(oH)314 Mg(oH)215 Sb2O3(D)16 2-巰基苯并咪唑(Nocrac MB，Ohuchi Sinko Kagaku公司的產(chǎn)品)17 16號物質(zhì)的鋅鹽(Nocrac MBZ與16號同一公司的產(chǎn)品)18 2-巰基甲基苯并咪唑(Norcrac MMB，與16號同一公司的產(chǎn)品)19 18號鋅鹽(Norcrac MMBZ，與16號同一公司的產(chǎn)品)
表1-3成分 序號 物質(zhì)名稱(D)20 1，3，5-三(3′，5′-二叔丁基-4-羥基苯甲基)異氰尿酸酯(MARK AO-18，Adeka Argus化學(xué)公司的產(chǎn)品)21 季戊四醇-四〔3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯〕(Irganox 1010，CIBA Geigy的產(chǎn)品)22 N，N′-1.6-亞己基-二(3，5-二叔丁基-4-羥基-氫氰酰胺)(Irganox 1098，與21號同一公司的產(chǎn)品)23 季戊四醇四(β-月桂基硫代丙酸酯)(SEENOX412S，Uniloyal有限公司的產(chǎn)品)24 二硬脂酰硫代二丙酸酯(DSTP，YoshitomiSeiyaku公司的產(chǎn)品)25 三乙二醇二〔3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯〕(lrganox 295，CIBA Geigy的產(chǎn)品)
表1-4成分 序號 物質(zhì)名稱(D)26 212′-硫代-二亞乙基二〔3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯〕(Irganox 1035，同一公司的產(chǎn)品)(E)27 干硅石(Aerosil R972)28 濕硅石(Carplex CS-5)29 CaCO330 Al2O331 BaSO432 CaSO4(F)33 ZnO34 ZnS35 TiO2(G)36 三烯丙基異氰尿酸酯(TAIC)37 三烯丙基氰尿酸酯(TAC)38 三丙烯酰甲醛(TAF)
實施例1-12重量份數(shù)成分A 100成分B 40成分C 20或40成分D 10或15成分E 30成分F 30成分G 2.0表2所列具有特定含量的成分按上列成分的比例用軋輥在150℃溫度下混合得到各個組合物。表2中每一格括號里的值代表組合物中使用的兩種成分的重量比、或是單個成分的用量。測量各組合物的各種性能，結(jié)果如表3所示。
實施例13-18和對比實施例1-10成分A-4、B-12、C-15、D-16、E-27、F-33和G-36按表4所列的比例混合在一起，并用實施例1的方法進行處理制得所列組合物。同樣地測量組合物的各種性能，結(jié)果如表5所示。
表4
實施例19-23重量份數(shù)成分A 100成分B 40成分C 40成分D 10或15成分E 30成分F 30成分G 2.0表6所列具有特定含量的成分按上述比例混合一起，用實施例1的方法進行處理制得所列各個組合物。測量組合物的各種性質(zhì)，其結(jié)果如表7所示。表6中每一格括號里的數(shù)值與表2的含意相同。
實施例24-26重量份數(shù)成分A 100成分B 40成分C 20成分D 15成分E 40成分F 30表8所列具有特定含量的各成分按上述比例在150℃溫度下用雙輥機混合制備所列各個組合物。測量組合物的各種性質(zhì)，其結(jié)果如表9所示。表8中的括號與表2含意相同。
權(quán)利要求
1.一種聚烯烴組合物包含有(A)100份重量的一種聚烯烴，(B)20-70份重量的一種有機阻燃劑，(D)0.5-30份重量的一種抗氧化劑，(E)10-60份重量的一種絕緣增強劑和(F)1.0-50份重量的一種輔助抗氧化劑。
2.按照權(quán)利要求
1的一種組合物包含有(A)100份重量的一種聚烯烴，(B)20-70份重量的一種有機阻燃劑，(D)0.5-30份重量的一種抗氧化劑，(E)10-60份重量的一種絕緣增強劑和(F)1.0-50份重量的一種輔助抗氧化劑，該組合物還含有(C)5-25份重量的一種輔助無機阻燃劑和(G)必要時還可含有0.1-5份重量的一種多官能團化合物。
3.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(A)是一種烯烴與另一單體的共聚物。
4.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(A)是一種直鏈聚乙烯。
5.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(A)含有一種共聚物和直鏈聚乙烯。
6.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(A)至少是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物中之一種。
7.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(B)是一種含鹵素的有機阻燃劑。
8.按照權(quán)利要求
7的一種組合物其中含鹵素的有機阻燃劑至少是含溴阻燃劑和含氯阻燃劑中之一種。
9.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(D)是這樣一種物質(zhì)，當把10份重量這種物質(zhì)與100份重量聚烯烴相混合，在150℃溫度下加熱7天后，使所得組合物的殘余抗張強度和殘余伸長率各為50%，上述特征值是沒有該物質(zhì)時相同條件下組合物相應(yīng)特征值的1.2倍。
10.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(D)是一種含硫抗氧化劑。
11.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(D)是一種酚抗氧化劑。
12.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(D)是一種胺抗氧化劑。
13.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(E)與成分(A)相混合時在100到150℃溫度下能改善組合物的切入性質(zhì)。
14.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(E)是一種磨碎的硅石顆粒。
15.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分(F)與待用的聚烯烴混合時會使組分具有高抗熱老化性能。
16.按照權(quán)利要求
1或2的一種組合物其中成分F是一種Zn化合物或鈦化合物。
17.按照權(quán)利要求
2的一種組合物其中成分(C)與成分(B)混合時能改善組合物的阻燃性能。
18.按照權(quán)利要求
2的一種組合物其中成分(C)至少是銻化合物，鉬化合物和水合金屬氧化物中之一種。
19.按照權(quán)利要求
2的一種組合物其中成分(G)至少在分子中含有兩個含碳碳雙鍵的活性基因。
專利摘要
一種聚烯烴組合物含有(A)100份重量的一種聚烯烴，(B)20—70份重量的一種有機阻燃劑、(D)0.5—30份重量的一種抗氧化劑、(E)10—60份重量的一種絕緣增強劑和(F)1.0—50份重量的一種輔助抗氧化劑。該組合物具有優(yōu)異的阻燃性能、抗熱老化性能、切入性質(zhì)、機械性能和電性能。
文檔編號C08K13/00GK86105989SQ86105989
公開日1988年2月17日 申請日期1986年8月8日
發(fā)明者藤田俊德, 寺崎和憲 申請人:大日日本電線株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan