[发明专利]阻燃组合物

说明书

本发明涉及含乙烯共聚物及氢氧化镁填料的阻燃组合物。该组合物尤其适用于风道电缆。

人们用风道电缆经通风道来传输电能，例如在高层建筑物中就是这样来传输电能的。在这些通风道中所发生的火情本身固然已很危险，而由于火灾所致的烟和各种其它气体会经通风道传播到整幢建筑物，甚至传播到远离火焰的部分，这样就使此种火灾尤其会在不知不觉中得以加剧。在某些情况下，各种无色无嗅的气体会侵袭未发觉火灾的人们所居住的寝室。

风道中所用的电缆，通常由用聚合物材料绝缘的金属导体构成。这些单根的金属导体一般被绞合成芯线，并由另一种聚合物护皮或外套材料来保护。在某些情况下，还在芯线和护皮之间夹以包裹物来提供补充性保护。

含有金属氢氧化物的阻燃剂，例如含有氢氧化镁或氢氧化铝的热塑性非卤代聚合物是借助吸热机理来阻燃的。对此种机理的任何干扰均能导致阻燃效果显著变差。滴流、不均匀燃烧、灰分损失，以及氢氧化物的过早释出，都是使阻燃性能降低的干扰作用的例子。

人们已知一些克服滴流的方法。这些方法包括（ⅰ）添加起触变剂作用的高比表面填料，以及（ⅱ）进行交联处理，以增加粘度。但是，所添加的触变剂增加了挤压加工方面的困难，而交联又增添了相当昂贵的加工步骤。

因此，本发明的目的是，提供一种含有热塑性聚合物和金属氢氧化物阻燃剂，并在燃烧条件下可生成基本上为焦炭和/或灰分残余物的组合物。所生成的残余物阻止滴流，并产生隔热阻气层。只要不存在连续火源，隔热层就管用。隔热层的作用是防止热熔，也就是防止聚合物分解成起火上添油作用的蒸气。阻气层的作用是阻止氧到达火焰处。这些特性对于暴露于通风道火灾的风道电缆来说，是特别优越的。

本发明的其它目的和优越性在下文中将可看出。

本发明公开了一种组合物，该组合物可达到上述目的。该组合物含有

（ⅰ）一种可交联的热塑性树脂;

（ⅱ）一种金属氢氧化物阻燃剂化合物;

（ⅲ）一种有机过氧化物交联化合物，该化合物在至少约140℃，但低于聚合物分解温度的温度下分解;以及

（ⅳ）一种不饱和硅氧烷流体。

热塑性树脂可为任何一种均聚物或用两种或两种以上共聚用单体制得的共聚物，或者两种或两种以上上述聚合物的混合物，它们通常在电线和电缆应用领域中用作外套和/或绝缘材料。一般情况下，可用于生产上述均聚物和共聚物的单体要有2-20个碳原子。这种单体的例子有：α-烯烃，如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯及1-辛烯;不饱和酯，如乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯以及其他丙烯酸烷基酯;二烯属烃，如1，4-戊二烯、1，3-己二烯、1，5-己二烯、1，4-辛二烯及亚乙基降冰片烯;其他一些单体，如苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、乙烯基萘及类似的芳基烯烃;腈类，如丙烯腈、甲基丙烯腈及α-氯代丙烯腈;乙烯基甲基酮、乙烯基甲基醚、1，1-二氯乙烯、马来酸酐、乙烯基氯、四氟乙烯及氯代三氟乙烯;以及丙烯酸、甲基丙烯酸及其他类似的不饱和酸。

所提及的均聚物和共聚物可为非卤代的，或者以常规方法（通常用氯或溴）进行卤代的。卤代聚合物的例子有：聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯及聚四氟乙烯。除了聚烯烃之外，包括在聚合物之列的还有：聚酯、聚碳酸酯及聚氨基甲酸乙酯类。其中以乙烯的均聚物及共聚物为佳，不管它是以非卤代形式，还是以卤代形式。

金属氢氧化物阻燃化合物可为任何一种常用的金属氢氧化物，例如氢氧化镁和氢氧化铝。特别可取的一种氢氧化镁及其制备方法，在1978年7月4日公布的美国专利US4，098，762中已有说明。这种氢氧化镁的较佳特征是：（a）<101>方向上的应变不大于3.0×10^-3;（b）<101>方向上的微晶粒径大于800×10^-10m;（c）用BET法测得的比表面小于20m²/g。

组合物中所用金属氢氧化物的数量是对每100份（重量）聚合物来说在约180至350份（重量）的范围内，以对每100份（重量）聚合物来说在约200至约320份（重量）的范围内为佳。