条形元件和用于制备其的聚合物组合物制造技术

本发明专利技术涉及条状元件和用于制备条状元件的聚合物组合物。所述条状元件包括内部结构和围绕所述内部结构的无卤素聚合物组合物。所述聚合物组合物包括线性极低密度聚乙烯(VLDPE)组合物和一种或多种聚烯烃‑弹性体。此外，所述聚合物组合物包括阻燃填料。

Strip elements and polymer compositions for their preparation

The present invention relates to strip elements and polymer compositions for preparing strip elements. The strip element comprises an internal structure and a halogen-free polymer composition surrounding the internal structure. The polymer composition comprises a linear extremely low density polyethylene (VLDPE) composition and one or more polyolefin elastomers. In addition, the polymer composition includes a flame retardant filler.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】条形元件和用于制备其的聚合物组合物
本专利技术涉及权利要求中定义的条形元件(strand-shapedelement)和权利要求中定义的用于制备条形元件的聚合物组合物。无卤素但具有阻燃属性的条形元件用于各种应用中，诸如在易燃物品附近的应用中或在必须满足高安全标准的应用中。条形元件开发中的挑战涉及必须满足的各种工业要求。这些工业要求涉及阻燃属性、护套(机械保护)、断裂延伸率、断裂强度、柔韧性、剥离力、低摩擦和耐划伤性。为了改善一种或另一种属性，可以使用无数种聚合物材料和聚合物添加剂。然而，虽然可以通过常规开发来改进一个或另一个参数，但在此过程中改变聚合物组合物导致至少一个其它参数的劣化。由于不能预测上述参数将如何变化，如果改变聚合物组合物，已经尝试了许多方法来满足对于条形元件的工业要求。
技术介绍
EP1102282A1公开了由内层和外层围绕的装置。外层提供耐化学性和耐磨性(abrasivity)([0011])，内层提供阻燃性和高延伸率(elongation)和抗拉强度(tensilestrength)([0011])。内层的一个示例是第6页的表1中的配方(Rezeptur)7。这些层被描述为提供高延伸率。为了在这些层之间提供期望的粘合性，这些层可包含嵌段共聚物(blockcopolymer)。然而，如本文示例2所示，嵌段共聚物不能提供最大的断裂延伸率。此外，EP1102282A1没有教导聚烯烃的类型与延伸属性的相关性。包含与高密度聚乙烯(HDPE)和密度低于0.910g/cm3的聚乙烯结合的聚烯烃弹性体(POE)以及阻燃剂、偶联剂和稳定剂的组合物在本领域是已知的。已知使用HDPE和VLDPE(极低密度聚乙烯)的组合可获得良好的延伸属性。然而，在本专利技术的上下文中既不需要也不期望使用HDPE。其它已知的聚合物组合物可提供仅高达约300％的延伸率。这种组合物可包括超高分子量聚硅氧烷。DE3633056A1教导了VLDPE提高了对热变形的抵抗力(权利要求5)。它既没有公开也没有建议使用本专利技术的特定的VLDPE和特定的聚烯烃-弹性体的组合来提供具有高含量阻燃填料的聚合物组合物。WO2010015876A1、WO2013030795A1和WO2007032573A1公开了具有仅低于200％的断裂延伸率的组合物。WO2002026879A1公开了一种无卤素聚合物组合物，包括：(a)至少两种茂金属(metallocene)催化的烯烃聚合物和/或共聚物，其中，烯烃聚合物和/或共聚物中的至少一种是弹性的；以及(b)有效量的至少一种填料，其能够为聚合物组合物提供与增塑PVC(见权利要求1)基本相似的阻燃属性。该组合物包含至少约30PHR的至少一种茂金属催化的聚烯烃弹性体(POE)。对于更灵活的组合物，建议甚至更高的POE含量。本专利技术不需要如此高的POE含量以提供期望的延伸属性。WO2008014597A1和WO2010024602A2公开了具有高达约800％的延伸率的组合物。然而，这些组合物不含高含量的作为阻燃剂的填料。因此，本专利技术的目的是提供具有良好长期机械稳定性和阻燃性，特别是低可燃性、高温下良好的耐压性(机械保护)、高断裂延伸率、良好的尺寸稳定性、高断裂强度和高柔韧性的条形元件。其它可能良好的属性涉及波纹度(其涉及由绞合芯(twistedcore)预定义的电缆表面的螺旋外观的强度)、用于从元件去除聚合物组合物的剥离力、低摩擦和耐划伤性。
技术实现思路
本专利技术涉及一种条形元件，包括：(i)内部结构；以及(ii)围绕所述内部结构的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物是通过混合至少下列组分可获得的或获得：(a)24-32wt.-％(重量百分比)的两种不同类型的线性极低密度聚乙烯(VLDPE)组合物的混合物，如根据ISO1183测量的，每种组合物具有在0.85g/cm3至0.93g/cm3范围内的密度(b)10-17wt.-％的聚烯烃-弹性体，它是一种具有低于-50℃的玻璃化转变温度和/或低于40℃的熔点的超低密度无规乙烯-辛烯共聚物，玻璃化转变温度在聚合物组合物或纯净形式下确定，例如，由DSC测量提供；熔点，例如也由DSC测量提供；(c)阻燃填料，它是一种矿物氢氧化物/水合金属基填料；(d)0.1-3.0wt.-％的抗氧化剂；以及(e)0.5-2.5wt.-％的偶联剂组合物；以及其中所述聚合物组合物或化合物具有(aa)断裂延伸率，如由IEC60811-501测量的，在150％至500％、优选在350％至450％、或350％至400％的范围内，优选地，通过使用无内部结构的条形元件测量，和/或(bb)断裂强度，如由IEC60811-501测量的，在7.5MPa至15.0MPa范围内，以及其中，所述条形元件是通过将(ii)的所述聚合物组合物通过挤出施加到所述内部结构而可获得的或获得。本专利技术还涉及聚合物组合物是通过混合至少上述(ii)中定义的组分可获得的或获得。包括由聚合物组合物围绕的内部结构的条形元件必须满足各种要求。首先，必须能够通过使用诸如挤出机的标准制造装置以经济的方式来制备装置。因此，所述聚合物组合物必须适合通过HFFR(无卤素阻燃剂)挤出来施加到所述内部元件和/或所述内部元件上面。在使用过程中，条形元件经受非常多次的弯曲运动和拉力条件，诸如在所述装置的寿命期间的数百次的弯曲运动和拉力条件。在这种极端条件下，用作围绕所述条形元件结构的材料的聚合物会断裂。为了避免聚合物覆层的断裂，提高了聚合物的柔韧性。然而，条形元件还必须满足若干其它属性，并且提高聚合物的柔韧性会导致其它属性的劣化(参见下文的实验部分)。例如，通过降低阻燃填料的含量可以提高聚合物的柔韧性，但导致降低阻燃性。同时，由于提高的柔韧性降低了尺寸稳定性，热压测试中的压痕程度可能提高。如果使用无卤素阻燃剂，则会产生进一步的困难。避免卤素是期望的，因为卤化阻燃剂具有许多缺点，由于它们在聚合物的加工过程中部分分解，或者如果聚合物在使用过程中着火，则会产生毒性和腐蚀性的卤化烟雾。然而，为了赋予足够的阻燃性，必须使用高含量的无卤素阻燃剂/填料。这种高含量的填料导致所得聚合物组合物的可加工性与机械和弹性属性的降低，特别是在抗冲击性、延伸率、柔韧性和断裂应力方面。本文提及了本行业基于各种标准预设的条形元件必须满足的各种参数。例如，条形元件必须符合热压测试，以便对较高温度具有良好的机械抗性，即，依照IEC60811-508(在80℃下4小时)在相应的测试条件下(<50％，ENSO363)必须提供正确的值。尽管诸如聚烯烃弹性体的聚合物组合物的单/纯组分在它们单独测试时可能无法通过热压测试，但挤出的多组分聚合物组合物可通过热压测试。因此，为了满足热压测试，不可能简单地选择通过热压测试的起始材料，而期望该属性将保留在多组分挤出的聚合物组合物中。然而，主要的挑战是交变弯曲试验或者本领域技术人员已知的耗费成本和时间的“双滑轮挠曲测试”(EN50396)。试样必须经过30000次测试循环。为了进行测试，需要一种完全工业化生产的原型。因此，它是在最终开发之后的验证测试，而不是可用于优化聚合物组合物的测试。定义条形元件的适用性和质量的最重要参数是：符合EN60332-1-2的垂直火本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种条形元件，包括：(i)内部结构；以及(ii)围绕所述内部结构的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物是通过混合至少下列组分可获得的或获得：(a)24‑32wt.‑％的两种不同类型的线性极低密度聚乙烯(VLDPE)组合物的混合物，如根据ISO 1183测量的，每种组合物具有0.85g/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种条形元件，包括：(i)内部结构；以及(ii)围绕所述内部结构的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物是通过混合至少下列组分可获得的或获得：(a)24-32wt.-％的两种不同类型的线性极低密度聚乙烯(VLDPE)组合物的混合物，如根据ISO1183测量的，每种组合物具有0.85g/cm3至0.93g/cm3范围内的密度；(b)10-17wt.-％的聚烯烃-弹性体，其是一种具有低于-50℃的玻璃化转变温度和/或低于40℃的熔点的超低密度无规乙烯-辛烯共聚物，玻璃化转变温度以聚合物组合物或以纯净形式确定；(c)阻燃填料，其是一种水合金属基填料；(d)0.1-3.0wt.-％的抗氧化剂；以及(e)0.5-2.5wt.-％的偶联剂组合物；以及其中所述聚合物组合物具有(aa)如由IEC60811-501测量的在150％至500％的范围内的断裂延伸率，和/或(bb)如由IEC60811-501测量的，在7.5MPa至15.0MPa的范围内的断裂强度，以及其中，所述条形元件是通过将(ii)的聚合物组合物通过挤出施加到内部结构可获得的或获得。2.根据权利要求1所述的条形元件，其中，所述线性极低密度聚乙烯(VLDPE)组合物的含量为26-30wt.-％，具有如根据ISO1183测量的0.86克/cm3至0.93g/cm3范围内的密度，具有高于110℃的熔点。3.根据权利要求1或2所述的条形元件，其中，所述聚烯烃-弹性体由含量为11-14wt.-％的一种或多种聚烯烃-弹性体组成。4.根据权利要求3所述的条形元件，其中，所述聚烯烃-弹性体是具有低于-50℃的玻璃化转变温度和/或具有低于40℃的熔点的超低密度无规乙烯-辛烯共聚物，玻璃化转变温度如以聚合物组合物或纯净形式确定，熔点如以聚合物组合物或纯净形式确定。5.根据任一前述权利要求所述的条形元件，其中，所述阻燃填料以55-65wt.-％的含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·德利诺，M·艾格力，M·艾格特，H·克鲁普，V·克瓦普林斯基，
申请(专利权)人：莱尼电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE