[其他]阻燃性交联组合物以及使用该组合物制成的阻燃性电缆

说明书

阻燃性交联组合物按以下方法制备：将由金属水合物与不含卤素的聚烯烃树脂组成的第一复合物与不含卤素的硅烷接枝聚烯烃树脂混合制成第二复合物；然后用硅烷交联以制成阻燃性交联组合物。与传统的阻燃性组合物相比，这种阻燃性交联组合物具有优良的阻燃性、耐热性和成型性，此外成本低；而且在烧毁时，不产生如卤化氢或卤素之类的有毒气体。因此，这种阻燃性交联组合物尤其适宜作阻燃性电线，电缆等的外皮和绝缘材料。

本发明是关于火焰蔓延性小，耐热性能优良的阻燃性交联组合物，以及关于用这种组合物制作外皮的阻燃性电缆。

迄今为止，用于电线和电缆绝缘材料及外皮的已知典型阻燃性树脂组合物，例如是将三氧化锑阻燃剂与聚氯乙烯树脂、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶等加以混合，或者将三氧化锑、氯阻燃剂或者溴阻燃剂与聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、二元乙丙橡胶等加以混合等方法制备的。

这些组合物中，原树脂或者阻燃剂含有卤素，所以在高温条件下，这些组合物将产生大量有毒气体，例如卤化氢（氯化氢、溴化氢）和卤素气体（氯气），在安全上存在着严重的问题。因此，使用这些组合物的产品不适于对安全有很高要求的场所使用，例如不适合在地下铁路、建筑物、船舶、核电站等场所使用。不仅如此，卤素气体和卤化氢气体还腐蚀与之临近的导体等等，这是已知阻燃性组合物的另一缺点。

为了改善传统上使用的阻燃性树脂组合物之阻燃性和耐热性，将这些组合物的原树脂，例如聚乙烯和二元乙丙橡胶，进行交联。进行交联处理时，经常采用化学交联法和电子束交联法。化学交联法，是在高温高压下用水蒸汽等等对该组合物进行热处理，因此需要使用特制的耐高压容器和加热设备。另一方面，电子束交联法需要某种电子束发射腔和设备。而且在这两种交联法中，无论哪种方法都需要使用相当大的交联设备，这样一来大大提高了设备成本和维修费用，因而使该组合物的生产成本增加。

对于传统的电缆来说，存在着另外一个严重问题。那就是电缆芯内部的一些结构部件，例如由聚乙烯和交联的聚乙烯所制成的部件，当它们暴露在着火的火焰之下时要熔化并逐滴地流到该电缆表面上，在高温气氛下气化并且立即开始燃烧，因而使该电缆着火并且使火势扩大。另外，用不含卤素的橡胶或者塑料作为绝缘材料和外皮的电缆，其阻燃性与使用含有卤素和卤素阻燃剂的材料作为绝缘材料和外皮的电缆相比，更差。为了改进使用不含卤素材料电缆的阻燃性，在这些材料中掺入大量的金属水合物，但是这样却使其物理性能和电学性能变差。

在使用过氧化物之类物质进行化学交联操作时，由于在高温高压条件下进行交联，所以靠近欲进行交联之处的材料可能产生变形。例如，电缆的内芯，可能由于在交联其外皮时产生受热变形。另一方面，在进行电子束交联时，电子束很难达到欲加以交联的组合物层的最深处。例如，在某个相当厚的外皮处，交联作用仅仅产生于其表面部分。电子束交联法的缺点在于，它很难使厚层组合物完全交联。

因此，本发明的目的之一是提出一种阻燃性交联组合物和使用该组合物制成的阻燃性电缆。这种组合物在高温下烧毁时，例如在着火条件下，不产生有毒和腐蚀性气体，不冒烟，从而保障了安全，消除了所生成的气体对附近金属之类物质产生腐蚀的可能性。

本发明的第二个目的，是提出一种耐热性强、成型质量好的阻燃性交联组合物，以及使用该组合物的阻燃性电缆。

本发明的第三个目的，是提出一种阻燃性交联组合物和使用该组合物的阻燃性电缆，这种组合物的交联操作不需要使用交联设备，因此使其生产成本降低。

本发明的另一目的，是提出一种具有优良阻燃性结构的阻燃性电缆。

鉴于上述目的和其它目的，本发明的一个方面，是提出一种阻燃性交联组合物，其制备方法如下：使由金属的水合物和不含卤素的某种聚烯烃树脂组成的第一复合物，与不含卤素的硅烷接枝聚烯烃树脂混合，以制成第二复合物;并且为了制成该阻燃性交联组合物，使该第二个复合物用硅烷交联。将金属水合物与聚烯烃树脂和硅烷接枝聚烯烃树脂加以混合，二者的混合比当按重量计算时为：50～200份左右的金属水合物/100份左右的聚烯烃和硅烷接枝聚烯烃树脂;而且聚烯烃树脂与硅烷接枝聚烯烃树脂之间的混合比按重量计算为大约（100-X）/X，其中X值范围为大约20≤X≤大约80（份）。