[发明专利]发泡热塑性材料、其制备方法、由其制备的制品及制品形成方法

说明书

一种发泡热塑性材料包括在其未发泡状态下表现特定可燃性指数、火焰增长速率和比消光面积的热塑性材料。发泡热塑性材料还包括多个泡孔，其数均直径为5至150微米，其以有效为发泡热塑性材料提供未发泡热塑性材料密度的10至90％的密度的量存在。发泡热塑性材料表现出所需的拉伸伸长率和介电常数。还描述了用于形成发泡热塑性材料的方法，包括发泡热塑性材料的制品和制品形成方法。

背景技术

尽管受到重大技术限制，但通常选择固体发泡含氟聚合物(FP)，例如氟化乙烯丙烯(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)等作为用于增压电缆的绝缘材料。根据NFPA 90A中概述的国家消防协会标准NFPA262，某些材料不符合严格的防火安全测试标准。此外，在通信电缆中使用含氟聚合物是许多国家关注的主题，因为它们在火灾事件中发出高毒性和腐蚀性烟雾。此外，诸如FEP的含氟聚合物在加工过程中对工具和模具设备表现出不希望的腐蚀水平，因此在线材挤出过程中需要特别小心。因此，对于含氟聚合物在电缆生产期间对工作环境或操作者的潜在毒性需要重大关注。

因此，本领域仍需要能够克服上述技术限制的材料。具体地，需要满足绝缘(例如，全额定电缆)的所有电气、机械、火焰和烟雾要求并且更环保(例如，非卤化)的材料。

发明内容

一个实施方式是发泡热塑性材料，包括热塑性材料，在其未发泡状态下表现出的可燃性指数为0.1至15，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；火焰增长速率为0.1至1.5kW/m²s，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；比消光面积为300至1200平方米/千克，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；拉伸伸长率大于100％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及介电常数为2至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；在其发泡状态下，拉伸伸长率为100至500％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测定；以及介电常数为1.4至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；以及数均直径为5至150微米的多个泡孔(cell)；其中泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10至90％的发泡热塑性材料的量存在。

另一个实施方式是一种形成发泡热塑性材料的方法，该方法包括：熔融捏合未发泡热塑性材料，其表现出的可燃性指数为0.1至15，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；火焰增长速率为0.1至1.5kW/m²s，根据ASTM E1354或ISO5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；比消光面积为300至1200平方米/千克，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；拉伸伸长率大于100％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测定；以及介电常数为2至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；以及在有效提供发泡热塑性材料的条件下产生二氧化碳的发泡剂，其中发泡热塑性材料包括多个数均直径为5至150微米的泡孔，其中泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10至90％的发泡材料的量存在，其中发泡热塑性材料表现出根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量的100至500％的拉伸伸长率和根据ASTM D150-11在1MHz下测定的1.4至4的介电常数。

另一个实施方式是通过上述方法制备的发泡热塑性材料。

另一个实施方式是包括发泡热塑性材料的制品。