[发明专利]耐热耐辐射的阻燃绝缘组合物及用该组合物制造的电缆

说明书

技术领域

本申请要求2009年2月12日提交的韩国专利申请第10-2009-0011531号的优先权，通过引用的方式将其全部内容并入本文。

本发明涉及耐热和耐辐射的阻燃绝缘材料。更具体地，本发明涉及具有含低结晶乙烯共聚物的基础树脂和抗氧化系统的绝缘材料，还涉及使用该材料制造的电缆。

背景技术

为了降低用于原子能发电站的电缆、用于发动机的耐热线圈、用于航空设备、舰船设备和军队通讯设备的电缆，以及用于电线束(electric/electronic harness)的电缆的重量，此类电缆的绝缘涂层都应具有小的绝缘厚度。然而，由于要求此类电缆质轻且薄，并要求其适于在非常恶劣的环境(例如高温和高辐射)中使用，因此所述电缆必须具有优异的电性能、机械性能和化学性能。由于要求用于电缆的绝缘材料具有良好的机械强度和长期的耐热性和耐辐射性，已经使用了含有氟树脂作为主要成分的绝缘层，还混合使用了乙烯共聚物、乙丙橡胶和聚乙烯。然而，诸如四氟乙烯的氟树脂包含卤元素氟。而在目前环境控制和安全要求都在加强的情况下，此类氟树脂的使用领域更为受限，因此其不适合用于电缆。

除了卤树脂以外，广泛用作绝缘材料的基于乙丙橡胶的绝缘组合物由于机械强度低而几乎不具有高抗拉强度。因此，将无机物质(例如滑石和粘土)用于基于乙丙橡胶的电缆以保证抗拉强度，但此添加物并不能确保充足的阻燃性能。同时，为了提高在标准温度下的机械特性，混合使用乙烯共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丁烯共聚物作为绝缘材料。然而，现有的抗氧化剂不能使此绝缘材料产生高耐热性和耐辐射性以及优异的机械特性。

因此，在相关领域中已经对具有优异耐热性和耐辐射性的绝缘材料进行了多项研究，但至今仍没有令人满意的结果。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中的问题，因此本发明的一个目的是提供用于电缆绝缘涂层的阻燃绝缘树脂组合物，其可以确保具有优异的耐热性和耐辐射性以及高的机械强度而不含任何卤素。另外，本发明的另一目的是提供使用该组合物的绝缘电缆。

为了实现上述目的，本发明人提供了阻燃绝缘组合物，其包含用于控制自由基生成的主抗氧化剂(primary antioxidant)、用于与主抗氧化剂组合产生协同作用的辅助抗氧化剂和作为基础树脂的乙烯共聚物。具体而言，本发明的组合物包含由乙烯共聚物组成的基础树脂，基于100重量份基础树脂的3-10重量份抗氧化剂和基于100重量份基础树脂的60-150重量份不含卤的无机阻燃剂。作为基础树脂的乙烯共聚物为选自如下组成的组中的至少一种：i)乙烯-α-烯烃共聚物，其选自乙烯-丁烯和乙烯-辛烯，且熔体流动指数为0.5-5g/10分钟；ii)乙烯-极性烯烃共聚物，其选自乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯和乙烯-丙烯酸甲酯；和iii)乙烯-丙烯-二烯橡胶，其中乙烯、丙烯和二烯分别以44-85重量％、10-51.5重量％和4.5-5重量％的单体比例聚合。所述基础树脂优选为包含上述组i)至iii)中的至少两种乙烯共聚物的混合树脂。

本发明的阻燃绝缘组合物在标准温度下确保良好的机械特性和良好的耐绝缘性以及优异的长期耐热性和耐辐射性。

优选实施方式

以下对本发明进行详细阐述。

本发明的绝缘组合物包含乙烯共聚物基础树脂、双抗氧化剂和不含卤的无机阻燃剂。

在本发明中，所述基础树脂由乙烯共聚物组成。在本发明中，术语“乙烯共聚物”不仅表示乙烯与α-烯烃的共聚物，还表示弹性乙烯共聚物，例如乙烯-丙烯-二烯橡胶和乙烯-极性烯烃共聚物(例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)。在本发明中，以下物质适合作为用于基础树脂的乙烯共聚物。

i)熔体流动指数为0.5-5g/10分钟的乙烯-α烯烃共聚物

例如，可以使用乙烯-丁烯和乙烯-辛烯。

ii)乙烯-极性烯烃共聚物

例如，可以使用乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯和乙烯-丙烯酸甲酯。

iii)弹性乙烯共聚物

例如，可以使用乙烯-丙烯-二烯烃橡胶，其中乙烯、丙烯和二烯烃分别以44-85重量％、10-51.5重量％和4.5-5重量％的单体比例聚合。

可以利用上述i)至iii)组所示的任意一种共聚物或其混合物来制备本发明的基础树脂。例如，可以通过将i)组的乙烯-丁烯共聚物和ii)组的乙烯-乙酸乙烯酯树脂混合，或者通过混合两种熔体流动指数不同的乙烯-丁烯共聚物来制备所述基础树脂。