[发明专利]阻燃组合物

说明书

本发明涉及含有乙烯共聚物和氢氧化镁填料的阻燃组合物，该组合物特别适用于充气电缆。

充气电缆是用来穿过管道传送电力的，其中管道是用来通风的，例如，高层建筑物，而在这些管道中出现着火对其自身来说是危险的，而火焰的迅速燃烧尤其危险，因为导致着火的烟和其他气体会通过管道而传遍整个建筑物，甚至远离火焰的部分。在一些情况下，无色无味气体会侵入卧室房间未知的人们。

用于充气的电缆通常是由聚合物材料绝缘的金属导体构成，这些元件通常绞合成线芯，并通过其他聚合护层或护套材料予以保护，在某些情况下可以通过在线芯同护层之间引入一包绕物提供附加保护。

为了减轻管道着火的危险，重要的是电缆护层不仅是阻燃的，而且在燃烧时，产生少量的烟，放出低含量的腐蚀气体，并且是自熄的，再有电缆不应发生由接触有毒材料引起的安装问题。

考虑到乙烯聚合物就阻燃或耐燃而言是有缺陷的，提高这些聚合物耐燃的一种方法是，配制采用金属氢氧化物作为阻燃添加剂，氢氧化铝和氢氧化镁已经这样被采用了，通常在这种情况下，这些氢氧化物被看作与阻燃剂等价的，基于成本/性能以氢氧化铝为好，由此，基于商业化配方所有氢氧化物的95%以上采用氢氧化铝。

尽管氢氧化铝有成本优势，但由于带有压力通风系统的建筑物居住者的弱点，其中通过通风系统输送空气来供暖和散热，所以极大地促进充气电缆以及它的烟、腐蚀，自熄和有毒特性的改善。

因此，本发明的一个目的就是提供一种基于乙烯聚合物的组合物，它可以用作为充气电缆的护套，并且还将为充气电缆提供优良的阻燃或耐燃，低烟和腐触性气体的排放，自熄特性，和基本没有的操作毒性。

其它目的和优点将在下面变得更为清楚：

按照本发明，已发现组合物满足上述目的，组合物包括：

（ⅰ）由乙烯和乙酸乙烯酯组成的共聚物;

（ⅱ）氢氧化镁，它具有（a）在<101>方向上不大于3.0×10^-3的应变;（b）在<101>方向上的结晶尺寸大于800埃;和（c）由BET方法确定的表面积，即小于20m²/g，所述氢氧化镁具有用一种或多种羧酸，其含有8～24碳原子，或其金属盐处理的表面;以及

（ⅲ）硅氧烷液体。

由乙烯和乙酸乙烯所组成的共聚物是公知的，并可由普通技术制成，共聚物中乙酸乙烯单体部分占共聚物重量百分比份数的约12～60份范围内，最好是在约25～52份（重量）范围内。

由上面限定的氢氧化镁以及它的制造方法公开在1978年7月4日公告的美国专利号4，098，762上，氢氧化镁的优良特性是，由BET方法所确定的表面积小于10m²/g。

用于组合物中的氢氧化镁的量为每100份重量的乙烯/乙酸乙烯共聚物中氢氧化镁占约50～350重量份范围内，在每100份重量的乙烯/乙酸乙烯共聚物中氢氧化镁最好是在约75～250重量份范围内。

氢氧化镁最好是采用饱和或不饱和羧酸，它具有8～24碳原子并最好12～18碳原子，或其金属盐来进行表面处理，如果需要，可以采用这些酸和/或盐的混合物，适用的羧酸例子为：油酸，硬脂酸，软脂酸，异硬脂酸，和月桂酸;可用来形成这些酸的盐的金属是：锌、铝、钙、镁和钡;以及它们的盐是：硬脂酸镁，油酸锌，软脂酸钙，油酸镁，和硬脂酸铝，酸或盐的量为每100份重量的氢氧化镁中酸和/或盐占约0.1～5份重量范围内，并且最好是由100份重量的氢氧化镁中它们占约0.25～3重量份，酸或盐只是以类似的量添加到组合物，而不是用于表面处理步骤，但这样不是很好。

成分（ⅲ）是一硅氧烷液体，硅氧烷液体是市场上可以见到的有机硅氧烷聚合物，它的粘度范围为0.65～约1，000，000厘沲，约1000～约1，000，000厘沲范围内的粘度对于所讨论的组合物是有用的，并且最好是在约10，000～约1，000，000厘沲范围内，硅氧烷液体可以是饱和的或不饱和的，非常有趣的是不饱和硅氧烷液体，它们具有一个或多个乙烯的不饱和基因，例如，它们是乙烯基取代的，这些硅氧烷液体含有约1～10重量%的乙烯不饱和基团，并且最好是含有约2.5～7%重量的乙烯不饱和基团。

硅氧烷液体的一个实施例可由下列式子表示：

其中R是CH₂＝CH-或CH₃-，并且X+Y可等于1～5000，硅氧烷液体优良的特征还是在于它们的粘度。