[发明专利]阻燃和耐火聚烯烃组合物

说明书

本发明涉及具有阻燃和/或耐火性能并且适于作为线材和电缆的阻燃层和/或耐火层的聚烯烃组合物。本发明的聚烯烃组合物包括聚烯烃均聚物或共聚物，基于所述聚烯烃组合物的重量为30重量％至65重量％的研磨的氢氧化镁，其粒径分布D₅₀为1.5μm至5.0μm，和基于所述聚烯烃组合物的重量为0.1重量％至20重量％的硅油或硅酮胶。本发明进一步涉及包括一个或多个层的线材或电缆，其中其至少一个层由本发明的聚烯烃组合物获得。最后，本发明进一步涉及本发明的聚烯烃组合物作为线材或电缆的阻燃层的用途。

技术领域

本发明涉及一种具有阻燃和耐火性能并且适于作为线材或电缆的阻燃层和/或耐火层的聚烯烃组合物。本发明进一步涉及包括一个或多个层的线材或电缆，其中其至少一个层包括本发明的聚烯烃组合物。最后，本发明进一步涉及本发明的聚烯烃组合物作为线材或电缆的阻燃层的用途。

背景技术

典型的电力电缆或电线通常包括在电缆芯中的一个或多个导体，所述电缆芯被一个或多个聚合物材料的绝缘层或绝缘护套包围。所述芯通常是铜或铝，但是它也可以是非金属的，被若干不同的聚合物层包围，每个聚合物层起着特定的功能，例如，半导电屏蔽层、绝缘层、金属带屏蔽层和聚合物护套。每个层可以提供一种以上的功能。例如，低压电线或电缆经常被同时用作绝缘层和外层护套的单个聚合物层包围，而中至极高压电线和电缆通常至少被单独的绝缘层和护套层包围。电力电缆芯可以例如被第一聚合物半导体屏蔽层、聚合物绝缘层、第二聚合物半导体屏蔽层、金属带屏蔽层和聚合物护套包围。

各种各样的聚合物材料已被用作电缆的电绝缘和屏蔽材料。

这种聚合物材料除了具有合适的介电性能外，还必须经久耐用，并且必须在多年使用后基本保持其初始性能，以实现有效和安全的性能。

这些材料还必须符合国际标准中规定的严格的安全要求。特别是，单根电缆或一束电缆不得自行燃烧或引火；电缆的燃烧气体必须尽可能对人体无害，所形成的烟雾和燃烧气体不得遮盖逃生路线或具有腐蚀性。

继1936年发明聚乙烯(PE)之后，其优异的电性能的价值很快得到认可，并成为其快速发展的主要焦点。

几乎从一开始，它就被用作通信电缆的绝缘材料。随着20世纪50年代过氧化物交联技术的发明，聚乙烯也成为中高压电缆绝缘的优选材料。随着后来硅烷接枝技术的发展以及乙烯乙烯基硅烷共聚物的出现，竞争性技术也被开发用于低压电缆。因此，具有交联聚乙烯(XLPE)绝缘层和PE护套的电缆已逐渐成为能量分配网络的首选材料。

虽然基础设施电缆布线主要基于聚烯烃，例如PE，但是在所有架线和电缆布线中占最大比例的建筑电缆和设备电缆通常是基于聚氯乙烯(PVC)的。由于这些系统安装在建筑物内部并因此靠近用户，因此阻燃性是一个重要的方面。

使可能引起火灾或助长其蔓延的材料最少化或消除是确保人员安全和财产保护的基本必要条件。电线和电缆对于居家、交通、通讯和工作场所中的现代生活的几乎每个方面都至关重要，因此它们的组成在控制火灾风险方面非常重要。在通信领域中，非电的(例如光学的)线和电缆也是如此。

阻燃(FR)问题很复杂。尽管PVC具有相对较低的热值并因此燃烧可能性低，但当暴露于火中时PVC会产生浓烟、有毒气体和腐蚀性燃烧产物(氢氯酸)，这可能会妨碍疏散，损坏设备，甚至建筑结构。另一方面，聚烯烃化合物具有固有的较高的热值，并且在燃烧性方面难以与PVC的性能相匹配，但是，在其他各方面，聚烯烃产品在关于烟气、腐蚀性和毒性方面均具有优于PVC的燃烧性能。

为了使电缆制造商能够利用由聚烯烃所提供的更广泛的优势，20世纪80年代降低其易燃性而进行的开发导致化合物大量负载阻燃添加剂，例如氢氧化铝和氢氧化镁，这些阻燃添加剂在200℃至600℃的温度下会吸热分解从而释放出惰性气体。在聚烯烃中的这些阻燃添加剂具有减缓燃烧速率和降低其热值的作用。