[发明专利]包含作为填料的被包覆的氢氧化铝的阻燃性聚合物组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃性聚合物组合物，一种包含所述阻燃性聚合物组合物的物品，特别是电线或电缆，以及所述组合物用于制造电线或电缆的层的用途。

背景技术

为了改进聚合物的阻燃性，现有技术中已知多种方法。首先，已知的方法包括在聚合物中含有卤化物的化合物。然而，这些材料的缺点是在燃烧时会生成危险性和腐蚀性气体，如卤化氢。这也是PVC基阻燃性聚合物组合物的缺点。

在另一种方法中，阻燃性组合物包括较大量的、典型地50-60重量％的无机填料，例如水合物和氢氧化物，这样的无机填料在燃烧的过程中吸热分解并在200-600℃的温度范围内产生惰性气体。这样的无机填料例如包括Al(OH)₃和Mg(OH)₂。然而，在这些阻燃材料中大量的填料破坏了聚合物组合物的加工性能和机械性质，这成为这些阻燃材料具有的难以解决的问题。

根据在例如EP 0393959中公开的第三种方法，在一种组合物中，在使用一种包括丙烯酸酯或醋酸酯的有机聚合物和一种除氢氧化物和实质上的水合物之外的无机填料的同时还使用一种硅油或硅胶。这样的组合物的阻燃性基于这三种组分之间的协同作用，当燃烧时，所述协同作用使得形成物理上坚固稳定的炭化层，该炭化层保护聚合物使其不再进一步燃烧。基于上述组成的化合物在根据ISO 4589-A-IV的极限氧指数(LOI)测试方法下显示出良好的阻燃性。铠装电缆和更大的导管(conduit)(未铠装的)电缆也满足特定的电缆测试，例如根据IEC 332-1的单线燃烧测试。然而，基于这样的组成的电缆和电线难以满足成束测试，如根据prEN 50399：2007的FIPEC测试的要求。因此，这种组合物的阻燃性仍可有所改进。

发明内容

因此，本发明的一个目的是，提供一种结合了良好阻燃性(即通过根据prEN 50399：2007的FIPEC测试)、良好的加工性能(如挤出能力)和良好的机械性质(如改进的表面质量)的阻燃性聚合物组合物。

本发明人惊讶地发现本发明的目的可通过使用一种包含含有丙烯酸烷基酯共聚单体单元的极性乙烯共聚物和作为无机填料的被包覆的氢氧化铝的聚合物组合物来实现。

因此本发明提供一种阻燃性聚合物组合物，包含：

(A)含有丙烯酸烷基酯共聚单体单元的极性乙烯共聚物，和

(B)作为无机填料的被包覆的氢氧化铝。

本发明的阻燃性聚合物组合物满足根据prEN 50399：2007的FIPEC测试的B2和C级的要求，并进一步显示出良好的加工性能，如挤出能力；以及良好的机械性质，如改进的表面质量。

优选地，该组合物不含作为阻燃助剂的含有卤素和磷的化合物，即这样的化合物即使存在于该组合物中，其量也仅在3000ppm以下。

更优选地，该组合物完全不含含卤素的化合物。然而特别地，在该组合物中可存在含磷化合物作为稳定剂，通常其量在2000ppm以下，更优选在1000ppm以下。

可通过本领域技术人员已知的多种方式包覆作为无机填料的氢氧化铝。包覆剂以液态被添加到粉末状态的填料中。通常，在包覆填料之后，将填料添加到所述化合物中。另一种可能是将填料和包覆剂分别添加或干混添加到混合装置中。

在该组合物中，组分(A)、(B)和如下所述的任选的(C)可由所需类型的单个化合物或化合物的混合物组成。

这里使用的化学基团按照IUPAC系统进行编号，在此系统中，元素周期系的基团从1编号到18。

另外，只要本文中使用了术语“聚烯烃”(或“聚乙烯”)，则该术语同时包括烯烃的均聚物和共聚物(或乙烯均聚物或共聚物)。

本发明的阻燃性聚合物组合物包含含丙烯酸烷基酯共聚单体单元的极性乙烯共聚物。

所述丙烯酸烷基酯优选选自丙烯酸C₁-C₆烷基酯，更优选选自丙烯酸C₁-C₄烷基酯，最优选为丙烯酸甲酯共聚单体，最优选组分(A)为乙烯甲基丙烯酸酯共聚物。

组分(A)中丙烯酸烷基酯的含量优选为10-40重量％，更优选15-35重量％，最优选20-30重量％。