[发明专利]非卤化阻燃树脂组合物及包以此物的电线和电缆

说明书

本发明涉及一种在燃烧时不产生有毒或腐蚀性气体的阻燃电气绝缘化合物，此类化合物特别适于电线及电缆的绝缘或隔热。

高层建筑物，发电站，各种企业工场，交通系统如地下铁道或船舶，都特别易于发生火灾危险。在上述环境中，由于人员众多而脱险出口有限，当火灾发生时，可能引起很大的人员伤亡。再者，若有大量烟雾产生而出口及脱险通路被阻塞时，可能引起人员死亡，而在没有烟雾产生的条件下，人员则可以急速撤出，此类死亡则可得以避免。

更进一步，特别是在导管系统内，火焰能顺着电线或电缆蔓延，大火或燃烧物所产生的烟雾或有害的气体燃烧物也能经由如通风系统或地下通道，被输送到远离火灾地点的地区而引起健康损害。

腐蚀会明显地对设备产生严重损害。例如，电话交换机失火，腐蚀会使警报器或控制系统失灵而不能及时与急救部门进行联络，进而导致失火地点以外的人员的死亡。

因此，希望有能自动灭火且不产生有毒或有腐蚀性的气体，或大量烟雾的电线或电缆的绝缘及隔热物质，再者若电线或电缆是装设在隔离且潮湿的环境中，特别是运输系统及船舶，也会发生霉菌的侵害。

美国专利4,871,787描述了一些不产生毒气或侵蚀性气体且具有抗霉菌性的树脂组合物。

此类树脂组合物的普遍性的缺点是，由于聚合物中加入了大量的金属氢氧化物，较之不加入金属氢氧化物的基本聚合物，对此类树脂组合物的延伸张力，有不良效果。于装设和使用时，其低延伸张力将可能使该绝缘或隔热物质发生龟裂或撕裂现象。

另一不良效果是，含有大量该金属氢氧化物的树脂组合物有很高的粘度，致使将其制成产品非常困难，尤其是与具有阻燃性和低烟雾性的聚氯乙烯相比较，其挤压速度缓慢而且需要特殊的高压设备。

如上所述，对已知的含有金属氢氧化物的阻燃性树脂组合物，为了使其某些性能最佳化，通常是使其它性能变坏。若是能显著减少金属氢氧化物的含量而不降低该树脂组合物的阻燃性，此类的性能变坏是可以避免的。

因此，本发明的目的在于提供一种具有所需的各种性能的新型阻燃性树脂组合物，也就是，有高度阻燃性，优良的物性，优异的延伸张力，易于塑造且具有抗霉菌性。该组合物与现有的树脂组合物相比较，其金属氢氧化物的含量很低。

进一步地，本发明的目的在于展示该树脂组合物对诸如油类或汽油之类的流体的耐油性得到加强。

本发明的目的可由一具有阻燃，电气绝缘性的组合物来达到，该组合物含有(A)100份(重量的聚烯烃(聚合物1)，(B)50至200份(重量)的金属氢氧化物或水合金属盐，(C)3至20份(重量)的与含有乙烯基物接枝或共聚的聚烯烃聚合物(聚合物2)，以及(D)1至10份(重量)的聚硅氧烷化合物。组分(A)至(D)为本发明的组合物的主要成分。还可任选地加入至少0.2份(重量)的胺化合物以及本领域熟知的适量安定剂和加工助剂。

本发明是基于一发现而完成的。此发现是，在一含有金属氢氧化物或水合金属盐的树脂组合物内，由于和含有乙烯基的物质接枝或共聚的聚烯烃聚合物与聚硅氧烷物质之间表现出新型的协同作用，从而增进其阻燃性，进而可使其具有所期待的特性。当该树脂组合物是热塑性材料或是经交联作用而形成热固性材料时，可产生此类协同作用。

本发明的树脂组合物特别适用于电线或电缆的绝缘及隔热，也适用于其组合。

附图简要说明：

图1所示是本说明书中的实施例及比较实施例的表观粘度对剪切速率的关系。

可使用的聚烯烃(聚合物1)是聚乙烯，乙烯和α—烯烃如丙烯、丁烯、己烯、辛烯或4—甲基—戊烯—1的共聚物，聚丙烯，乙烯—丙烯弹性体，乙烯—醋酸乙烯酯共聚物，乙烯—丙烯酸乙酯共聚物，乙烯—丙烯酸丁酯共聚物，乙烯—乙烯基硅烷共聚物，以及上述物质的三元共聚物。经由物理混合或反应产生的掺合物也可以使用。聚合物1的熔体指数，根据ASTM方法D1238在摄氏190度测量，应在0.05至100分克/分范围内，较理想的是在大约0.1至20分克/分，最理想的是，在0.5至5分克/分。

若所使用的聚合物1是乙烯的共聚物或三元共聚物时，共聚单体(即乙烯之外的单体)的含量以作为聚合物1的共聚物或三元共聚物的总重量计，为5％至30％。但，若考虑热畸变及机械强度等因素，则该共聚单体的较优选的含量为5％至20％(重量)。