[发明专利]阻燃聚合物材料

说明书

本发明涉及用于缆线(cable)中的阻燃聚合物材料。

更具体地，所述聚合物材料在电缆和/或光缆中用作包围一个或多个导体的层，或者作为填充缆线内的空间的垫层(bedding)。

文献US-6 429 246描述了不可燃的无卤素混合物，其用于制备用于制造电缆和光缆的具有增加的耐热性的热塑性材料。所述组合物含有共聚物、金属盐、相对于100重量份的共聚物而言主要在80至120重量份之间的金属氢氧化物、和有机硅材料。

但是，金属氢氧化物的量太高，使得所述混合物的机械性质以及阻燃性没有得到优化。

本发明寻求解决现有技术的上述问题，提供具有改善的阻燃性能的新的聚合物组合物，同时确保良好的机械性质。

为此，本发明的目标是提供缆线，其包括至少一个伸长的导体和至少一种聚合物材料，所述聚合物材料得自含有至少一种聚合物和至少一种阻燃填料的聚合物组合物，其特征在于所述阻燃填料是酸化合物，所述酸化合物含有：

-至少一个酸基团，所述酸基团选自膦酸基团、次膦酸基团、及其任意组合，和

-至少一个氮基团。

本发明有利地容许提供聚合物组合物，其能够填充有高含量的阻燃填料，由此获得高的阻燃性能，同时展现良好的机械性质例如拉伸强度和断裂伸长率。

更具体地，在所述聚合物材料中用作阻燃填料的根据本发明的酸化合物的优点是当将它与阻燃氢氧化铝(aluminum trihydroxide，ATH)比较时，它可以更小的比例存在于聚合物基质(即所述聚合物组合物中的聚合物)中以获得相当的阻燃性，或者如果在所述聚合物基质中的比例相同，它获得更高的阻燃性。

聚合物材料的机械性质可进一步满足HM4(DIN VDE 0276-604)标准，其中拉伸强度超过9.0MPa，和断裂伸长率超过125％。

酸化合物

本发明的酸化合物是含有以下的化合物：

-至少一个膦酸基团、和更优选至少两个膦酸基团、和甚至更优选至少三个膦酸基团，和/或至少一个次膦酸基团、和更优选至少两个次膦酸基团、和甚至更优选至少三个次膦酸基团，和

-至少一个氮基团、和更优选至少两个氮基团。

更具体地，所述酸化合物的至少一个酸基团和至少一个氮基团包含在相同的分子中。

在更具体的实施方式中，所述氮基团在所述酸化合物中是共价键合的。

更优选地，所述氮基团通过中间的烷基链共价键合至所述酸基团。所述烷基链可包括一个或多个碳原子。在这个方面，所述酸化合物中的氮基团不能为带电离子的形式。例如，该氮基团不是铵离子。

该酸基团能够选自-PO(OH)₂、-PO(OH)H、及其任何组合。

所述膦酸常常包括至少一个-PO(OH)₂基团。所述次膦酸常常包括至少一个-PO(OH)H基团。

所述氮基团可为胺基团，使得所述膦酸可包括至少一个胺基团。在具体的实施方式中，所述膦酸可包括至少两个胺基团。

更具体地，所述胺基团可为仲胺或者叔胺，优选为叔胺。

当本发明的酸化合物含有至少一个胺基团形式的氮基团时，所述酸化合物可为氨基-膦酸或氨基-次膦酸。

在优选的实施方式中，所述酸化合物可选自氨基-膦酸、氨基-次膦酸、及其任意混合物。

本发明的酸化合物可为游离(free)的形式或者是盐的形式。所述游离的形式(其是本发明的酸化合物的优选形式)指该酸化合物不是盐的形式。

当所述酸化合物是盐(即盐的形式)时，组合的离子可为碱金属离子例如钠离子。

所述酸化合物可包括至少一个选自以下的基团：-CH₂-PO(OH)₂和-CH₂-PO(OH)H，该基团共价键合至所述氮基团，和更优选键合至所述胺基团。

膦酸(其更特别地为氨基-膦酸)的一些优选的式为如下:

-氨基-三亚甲基膦酸:

-二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸):

-亚乙基二胺四(亚甲基膦酸):

次膦酸(其更具体地为氨基-次膦酸)的一些式为如下:

-(氨基甲基)次膦酸：

-(2-氨基乙基)次膦酸