[发明专利]具有良好柔软性的包壳缆及其制备方法

说明书

本发明涉及可收缩的含氟聚合物包壳缆，及具体地，本发明涉及聚偏氟乙烯（共）聚合物（PVDF）包壳缆。

人们将或许各自涂复或包有直径一般超过10mm的热塑聚合物粗缆或交织或绞成绳索状的线束称之缆。电缆的结构往往很复杂：人们发现在中心是线状导电元件，它们由一层或多层热塑性聚合物和周围的金属带或合成纤维包住，同时涂复聚合物包壳涂层，以保证整个电缆得到保护和绝缘。

根据电缆耐化学腐蚀、耐UV辐射、非常低的液体和/或气体渗透性，以及良好的电绝缘性，人们曾研究用含氟聚合物包裹电缆。然而，这些聚合物的结晶性限制了它们在电缆业中的使用，尤其是直径超过或等于20mm的电缆，由于其屈服点的延伸率低，并因此在如此涂复的电缆卷绕时很容易超过这个屈服点：含氟的包壳涂层因先前的这种卷绕而保持长久变形，并且往往有微裂纹，这些微裂纹可能造成包壳层完全断裂，在电缆表面不连续时，这种现象更加严重：这时含氟聚合物渗入表面缺陷中，从而固定在里面，电缆卷绕时局部很强的应力会快速地造成包壳层完全断裂。尤其当电缆外表面很复杂，例如在编织电缆或方格网复盖的电缆等时产生的便是这种情况。含氟聚合物模压线性收缩是特别高的：在PVDF情况下是3%。然而，当将所述的含氟聚合物挤压在电缆上时，这种收缩受到该电缆的制约，这时在聚合物涂层中产生内应力，因此在弯曲时非常易折断。

本发明克服了上述这些缺陷，尤其是含氟聚合物包壳涂层在弯曲时易折断的缺陷。本发明还在于在缆的不连续外表面与可收缩的含氟聚合物的外涂层之间加一层连续的中间弹性体，以便因其中间弹性体的存在而消除由于在缆表面渗入可收缩的含氟聚合物所引起的内应力，以及消除涂层固化时在聚合物内存在的轴向应力。

关于可收缩的含氟聚合物，可理解为模压线性收缩（Mold  Shrinlcage  dans  Polymer  Handbook）高于或等于2%，优选是3%的任何聚合物或聚合物的混合物。优选地，可收缩的含氟聚合物是半结晶的聚合物。

在可收缩的含氟聚合物中，可以列举：

-含氟聚合物如：-1，1-二氟乙烯（VF₂）均聚物和共聚物，

-三氟乙烯（VF₂）均聚物和共聚物

-与氯三氟乙烯（CTFE）、

四氟乙烯（TFE）、六氟丙烯（HFP）和/或乙烯结构单元的残基，可能还有VF₂和/或VF₃结构单元的残基相结合的共聚物，尤其是三聚物。

在含氟的聚合物中，最好使用-1，1-二氟乙烯的均聚物和以1，1-二氟乙烯为主要组分具有至少50%1，1-二氟乙烯结构单元的共聚物。

关于可收缩的含氟聚合物，也可以理解成含氟聚合物的混合物以及上述聚合物与其他不含氟的聚合物的混合物，只要在这种混合物中这种或这些含氟聚合物占主要部分。

若这些可收缩的聚合物，优选半结晶的可收缩聚合物含有增塑剂、填料、颜料、稳定剂、抗冲击增强剂等，这都没有超出本发明的范围。

选择和使用弹性体以便使这种插入能阻止涂层中的聚合物渗入螺丝圈之间的凹陷处，这样，由于热蠕变和涂层收缩过程中在所施加的应力作用下，弹性体渗入缆的间隙，从而涂层中的聚合物自由地粘着在金属缆周围，不会在其中产生内应力。

这样，聚合物涂层的自由度达到倍增，因此这种涂层赋予该缆整体具有最大弯曲能力。

缆可收缩含氟涂层整体的弯曲能力提高至少30%。

ASTM    D    883规定弹性体聚合物是如下材料，它们在室温下，在先施加然后释放一个微小应力的作用下发生很大的变形之后立刻恢复到初始的大致尺寸和形状。

弹性体聚合物不仅可以是本义而言的弹性体（以硫化或交联态使用的），而且还可以是热塑性弹性体（TPE），它们具有的屈服点延伸到高于15%，TPE是介乎于可热塑性树脂与弹性体之间的，前者容易处理，可千变万化，然而在动力学范围内具有有限的温度性质，后者则具有显著的弹性性质，但是它的处理费用高、复杂和常常污染环境。TPE的结构总是含有两个不相容的相，其中一个相与分散在弹性体相中的热塑性链段结合在一起，人们将TPE一般分成五类：

-聚烯烃基热塑性弹性体（TPO）是由聚链烯制备的物理混合物、人们可以识别含60%以上聚丙烯的弹性体和弹性体相占优势的（70%以上）弹性体，可以是交联的或未交联的弹性体;