CN101133465A - 具有优异的老化性能的压力通风系统电缆阻燃层/部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有优异的阻燃和老化性能的压力通风系统电缆部件。该压力通风系统电缆部件由含有烯烃聚合物和表面处理过的金属氢氧化物的聚烯烃型组合物制成。根据表面处理，该组合物可以包含其它组分。本发明还涉及选择用于制备作为分隔件的压力通风系统电缆部件的组合物的方法和由其制备通信电缆的方法。

Description

具有优异的老化性能的压力通风系统电缆阻燃层/部件
本发明涉及经设计达到National Fire Protection Association 262：Standard Method of Test for Flame Travel and Smoke of Wires and Cablesfor Use in Air-Handling Spaces，2002版(“NFPA-262”)的要求并表现出优异的老化性能的压力通风系统(plenum)电缆。本发明特别涉及可用于制备具有优异的老化性能、电性能的阻燃层/部件的聚烯烃型组合物(polyolefin-based composition)。
现有技术描述
压力通风系统电缆表现出高水平的阻燃性能。它们开发用于封闭空间，在此过量烟雾或火焰蔓延会造成巨大危险，例如办公楼吊顶上的压力通风系统(plenum)空间。例如，当压力通风系统电缆为“双绞(twisted-pair)”型通信电缆时，其阻燃性能取决于整体电缆设计，尤其取决于护套、双绞绝缘导线、以及任何绕带磁心(core tape)或分隔部件的选材。
在建筑设计中，压力通风系统电缆必须在起火情况下耐受整个建筑物中火焰的蔓延和烟雾的产生和蔓延。要安装在建筑物的通风空间(air handling spaces)中的电缆尤其需要通过Underwriters LaboratoriesInc.(UL)规定的火焰试验，UL-910或其Canadian StandardsAssociation(CSA)等效试验，FT6。UL-910和FT6代表分别由NEC和CEC确定的最高防火等级。UL-910等同于NFPA-262。
安装在压力通风系统室(plenum chambers)中的数据级电信电缆的传统设计具有提供低烟雾和火焰蔓延的护套材料。护套材料的例子包括填充的PVC制剂和含氟聚合物材料。
护套围绕双绞导线的芯，每根导线独立地用具有低介电常数和低耗散因数(dissipation factor)的材料绝缘。(低介电常数和低耗散因数对于良好的高频信号“数据级”传输而言是合意的)。全氟乙烯-丙烯共聚物(FEP)材料被广泛用作绝缘材料，因为其结合了良好的材料电性能与良好的材料燃烧特性。
但是，FEP是昂贵的材料。因此，找出具有整体可接受的性能的廉价替代品具有很大的意义。
引入卤素阻燃添加剂体系的阻燃聚烯烃组合物已经在压力通风系统绝缘应用中有限使用。卤素阻燃聚烯烃有时在具有FEP的多层设计中用作单层绝缘材料或部件以使部分或全部导体绝缘(在混合配对设计中具有FEP绝缘线)。尽管与FEP相比具有较低的材料成本和良好的潮湿老化电性能，但卤素阻燃聚烯烃组合物在压力通风系统电缆中的应用受到压力通风系统电缆燃烧试验中的边际性能的极大限制。特别地，这些卤素阻燃聚烯烃组合物在引入压力通风系统电缆中时不提供低火焰蔓延和低烟雾生成特性的合意组合，从而导致UL-910电缆燃烧试验失败。
芯材还可以包括在双股导线之间提供间隔以获得增强的信号传输性能的带材或挤塑型材分隔件。对这些带材或分隔部件的电要求类似于绝缘用途适用的那些——良好的介电常数和耗散因数电特性。这些材料还必须有助于具有低烟雾和火焰蔓延的良好的电缆燃烧特性。FEP已经是用于分隔件用途的材料。
美国专利No.6,639,152声称固体阻燃剂/抑烟聚烯烃可以与氟化聚合物结合使用，但是该’152专利表明，市售固体阻燃剂/抑烟聚烯烃化合物表现出较差的耐燃性，并通常在燃烧条件下产生比FEP多的烟。类似地，美国专利Nos.5,789,711和6,222,130和公开的专利申请No.US2001/0001426假定共聚物可用于制造分隔件以实现所需性能，但是都没有公开可能的共聚物或如何选择这些共聚物。
此外，美国专利No.5,969,295和欧洲专利申请No.EP 1162632指出，适用于分隔件的材料是聚氯乙烯、聚氯乙烯合金、聚乙烯、聚丙烯和阻燃材料，例如氟化聚合物，但是，与前述公开类似地，这些专利没有指出哪些聚烯烃材料会产生所需阻燃和烟雾控制性能。
美国专利No.6,150,612指出，在1.0MHz至400MHz的频率范围内大于3.5的介电常数对于分隔件(separator)而言是不合意的，并描述了包含介电常数为2.5且损耗因数为0.001的阻燃聚乙烯(FRPE)的分隔件。此外，该‘612专利公开了多氟烷氧基(PFA)、TFE/全氟甲基乙烯基醚(MFA)、亚乙基氯代三氟乙烯(CTFE)、聚氯乙烯(PVC)、FEP、和阻燃聚丙烯(FRPP)可以是适用于实现分隔件的电性能的材料。
在强调分隔件的适当电性能的同时，该‘612专利没有描述分隔件的适当的阻燃或烟雾控制性能或指出哪些(即使有的话)聚烯烃材料可以实现所需阻燃性能。相反，该‘612专利集中于确保护套达到所需电性能。
有趣地，美国专利No.6,074,503认识到找出能够实现压力通风系统用途的防火要求的聚烯烃的难度。该‘503专利公开了对于压力通风系统用途，芯材应该由固体低介电常数含氟聚合物(例如，亚乙基氯代三氟乙烯(E-CTFE)或氟化乙烯丙烯(FEP))、发泡含氟聚合物(例如，发泡FEP)、或固体、低介电常数形式或发泡形式的聚氯乙烯(PVC)制成。该‘503专利观察到，固体或发泡阻燃聚烯烃或类似材料适用于非-压力通风系统用途。
虽然美国临时专利申请系列No.60/603,588教导了包含聚烯烃型分隔件的通信电缆，该电缆通过NFPA-262的要求，但其未能详细说明如何选择表现出优异的老化电性能的聚烯烃型分隔件。此外，前述参考文献均没有教导如何实现所需阻燃性能、初始电性能和老化后的电性能。
需要可以轻易满足压力通风系统电缆的电性能要求和阻燃要求并保持所需初始和老化后电性能的聚烯烃型组合物。特别地，这些组合物在绝缘材料、带材和分隔件用途中代替昂贵的FEP，从而大量节约成本。
发明概述
本发明是具有优异的阻燃和老化性能的压力通风系统电缆部件。该压力通风系统电缆部件由聚烯烃型组合物制成。在所述实施方案中，该聚烯烃型组合物含有烯烃聚合物和表面处理过的金属氢氧化物。根据表面处理，该组合物可以含有其他组分。
本发明还是一种选择用于制备作为分隔件的压力通风系统电缆部件的组合物的方法，和由其制备通信电缆的方法。
发明描述
本文所用的“聚合物”是指相同或不同类型单体聚合而成的大分子化合物。“聚合物”包括均聚物、共聚物、三元共聚物、互聚物(interpolymers)等等。术语“互聚物”是指由至少两种类型的单体或共聚单体聚合而成的聚合物。其包括但不限于共聚物(其通常指由两种不同类型的单体或共聚单体制成的聚合物，尽管其通常可与“互聚物”互换使用以指由三种或更多不同类型的单体或共聚单体制成的聚合物)、三元共聚物(其通常是指由三种不同类型的单体或共聚单体制成的聚合物)、四元共聚物(其通常是指由四种不同类型的单体或共聚单体制成的聚合物)，诸如此类。术语“单体”或“共聚单体”可互换使用，它们是指具有可聚合部分的任何化合物，其被添加到反应器中以制造聚合物。在将聚合物描述成包含一种或多种单体(例如，包含丙烯和乙烯的聚合物)的情况下，该聚合物当然包含由该单体衍生成的单元，例如，-CH2-CH2-，而非该单体本身，例如，CH2＝CH2。
本发明是具有优异的阻燃和老化性能的压力通风系统电缆部件。该压力通风系统电缆部件由聚烯烃型组合物制成。该压力通风系统电缆部件可以是分隔件、绝缘层、多层绝缘材料中的部件、缠带(tapewrap)、或电缆护套。
由该聚烯烃型组合物制成的试样具有小于或等于大约0.006的未老化耗散因数和小于大约0.009的老化耗散因数。在1.0MHz下测量耗散因数。老化条件包括使试样承受90华氏度的温度和90％的相对湿度两周。
未老化耗散因数和老化耗散因数优选小于大约0.003。
该试样优选还表现出在1.0MHz下测得的小于或等于大约3.3的未老化介电常数。
优选且除了未老化耗散因数小于或等于大约0.006外，老化耗散因数应小于或等于未老化耗散因数的大约150％。例如，当未老化耗散因数为0.004时，老化耗散因数应小于或等于大约0.006。
在第一实施方案中，聚烯烃型组合物包含烯烃聚合物和用磷型(phosphorous-based)组合物表面处理过的金属氢氧化物。
本文所用“烯烃聚合物”是指任何含有至少一种烯烃单体的聚合物。适宜的烯烃聚合物的例子是乙烯聚合物、乙烯聚合物的掺合物、丙烯聚合物、丙烯聚合物的掺合物、以及乙烯和丙烯聚合物的掺合物。该烯烃聚合物优选基本不含卤素。该烯烃聚合物还优选为非极性的。
本文所用的术语乙烯聚合物是乙烯的均聚物，或乙烯与次要比例的一种或多种具有3至12个碳原子、优选4至8个碳原子的α-烯烃以及任选二烯的共聚物，或这类均聚物和共聚物的混合物或掺合物。混合物可以是机械掺合物或原位掺合物。α-烯烃的例子是丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。聚乙烯也可以是乙烯与如乙烯基酯(例如，乙酸乙烯酯或丙烯酸或甲基丙烯酸酯)之类的不饱和酯的共聚物，乙烯与如丙烯酸之类的不饱和酸的共聚物，或乙烯与乙烯基硅烷(例如，乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷)的共聚物。
聚乙烯可以是均相或多相的。均相聚乙烯通常具有1.5至3.5的多分散性(Mw/Mn)和基本均匀的共聚单体分布。多相聚乙烯通常具有大于3.5的多分散性(Mw/Mn)，且不具有均匀的共聚单体分布。Mw是指重均分子量，Mn是指数均分子量。
聚乙烯可以具有0.860至0.960克/立方厘米的密度，优选具有0.870至0.955克/立方厘米的密度。它们还可以具有0.1至50克/10分钟的熔体指数。如果聚乙烯是均聚物，其熔体指数优选为0.3至3克/10分钟。按照ASTM D-1238，条件E测定熔体指数，并在190℃和2160克下测量。
低压法或高压法可以制造聚乙烯。它们可以通过传统技术在气相法或液相法(即，溶液法或淤浆法)中制备。低压法通常在低于1000磅/平方英寸(“psi”)的压力下进行，而高压法通常在高于15,000psi的压力下进行。
典型的用于制备这些聚乙烯的催化剂体系包括镁/钛基催化剂体系、钒基催化剂体系、铬基催化剂体系、金属茂催化剂体系和其他过渡金属催化剂体系。这些催化剂体系中的许多常常被称作齐格勒-纳塔催化剂体系或菲利普催化剂体系。可用的催化剂体系包括在二氧化硅-氧化铝载体上使用铬或钼氧化物的催化剂。
可用的聚乙烯包括通过高压法制成的低密度乙烯均聚物(HP-LDPEs)、线型低密度聚乙烯(LLDPEs)、极低密度聚乙烯(VLDPEs)、超低密度聚乙烯(ULDPEs)、中密度聚乙烯(MDPEs)、高密度聚乙烯(HDPE)和金属茂共聚物。
高压法通常是自由基引发的聚合，并在管式反应器或搅拌高压釜中进行。在管式反应器中，压力为25,000至45,000psi，温度为200至350℃。在搅拌高压釜中，压力为10,000至30,000psi，温度为175至250℃。
由乙烯和不饱和酯或酸构成的聚合物是公知的，并可以通过传统高压技术制备。不饱和酯可以是丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或羧酸乙烯酯。烷基可以具有1至8个碳原子，优选具有1至4个碳原子。羧酸酯基团可以具有2至8个碳原子，优选具有2至5个碳原子。源于酯共聚单体的聚合物部分为共聚物重量的1至50重量％。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的例子是丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。羧酸乙烯酯的例子是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯。不饱和酸的例子包括丙烯酸和马来酸。
乙烯/不饱和酯聚合物或乙烯/不饱和酸聚合物的熔体指数为0.5至50克/10分钟，优选1至20克/10分钟。
也可以使用乙烯与乙烯基硅烷的聚合物。适合的硅烷的例子是乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷。这类聚合物通常采用高压法制造。当需要可湿交联的组合物时，使用这类乙烯乙烯基硅烷聚合物是合意的。任选地，可以使用在自由基引发剂存在下用乙烯基硅烷接枝的聚乙烯获得可湿交联的组合物。当使用含硅烷的聚乙烯时，在配方中包括交联催化剂(如二月桂酸二丁基锡或十二烷基苯磺酸)或另一路易斯或布朗斯台德酸或碱催化剂也是合意的。
VLDPE或ULDPE可以是乙烯与一种或多种具有3至12个碳原子，优选3至8个碳原子的α-烯烃的聚合物。VLDPE或ULDPE的密度可以为0.870至0.915克/立方厘米。VLDPE或ULDPE的熔体指数可以为0.1至20克/10分钟，优选0.3至5克/10分钟。源自乙烯以外的共聚单体的VLDPE或ULDPE部分可以为聚合物重量的1至49重量％，优选15至40重量％。
可以包含第三共聚单体，例如，另一α-烯烃或二烯，如亚乙基降冰片烯、丁二烯、1，4-己二烯、或二环戊二烯。乙烯/丙烯聚合物通常称作EPRs，乙烯/丙烯/二烯三元共聚物通常称作EPDM。第三共聚单体可以以共聚物重量的1至15重量％的量存在，优选以1至10重量％的量存在。该聚合物优选包括乙烯在内含有两种或三种共聚单体。
LLDPE可以包括VLDPE、ULDPE和MDPE，它们也是线型的，但通常具有0.916至0.925克/立方厘米的密度。其可以是乙烯与一种或多种具有3至12个碳原子，优选3至8个碳原子的α-烯烃的聚合物。熔体指数可以为0.5至20克/10分钟，优选0.7至8克/10分钟。
在这些组合物中可以使用任何聚丙烯。例如丙烯的均聚物、丙烯与其它烯烃的聚合物、以及丙烯、乙烯和二烯(例如，降冰片二烯和癸二烯)的三元共聚物。此外，聚丙烯可以用EPR或EPDM之类的其它聚合物分散或掺合。在Polypropylene Handbook：Polymerization，Characterization，Properties，Processing，Applications 3-14，113-176(E.Moore，Jr.ed.，1996)中描述了聚丙烯的例子。
适合的聚丙烯可以是TPEs、TPOs和TPVs的组分。这些含聚丙烯的TPEs、TPOs和TPVs可用于本申请。
任选地，烯烃聚合物可以具有马来酸酐接枝或可以通过与马来酸酐共聚合而制备。可以通过任何传统方法制备接枝或共聚的烯烃聚合物。本文所用的马来酸酐接枝还用于包括共聚合的烯烃聚合物。
马来酸酐化合物在相关领域中已知为将它们的烯烃不饱和位点共轭到酸根上。富马酸——同样共轭的马来酸异构体，在加热时释放出水并重组形成马来酸酐，并因此可用于本发明。接枝可以在氧、空气、氢过氧化物、或其它自由基引发剂存在下进行，或在将单体和聚合物的混合物保持在高剪切和加热条件下时在基本不存在这些材料的情况下进行。制造接枝聚合物的方便方法是挤出法，尽管Brabender混合机或班伯里密炼机、轧制机和类似物也可用于制造接枝聚合物。优选使用双螺杆脱挥发分挤出机(例如Werner-Pfleiderer双螺杆挤出机)，其中使马来酸酐在熔化温度下与烯烃聚合物混合并反应以制造并挤出接枝聚合物。
接枝聚合物的酐基团通常构成接枝聚合物的大约0.001至大约10重量％，优选大约0.01至大约5重量％，尤其是0.1至大约1重量％。接枝聚合物以沿着聚合物链的侧接酐基团的存在为特征。
适合的金属氢氧化物用磷型组合物表面处理过，包括三氢氧化铝(也称作ATH或三水合铝)和氢氧化镁(也称作二氢氧化镁)。其它金属氢氧化物是本领域普通技术人员已知的。这些金属氢氧化物的使用被认为在本发明的范围内。优选地，金属氢氧化物是氢氧化镁。
金属氢氧化物的平均粒度可以为小于0.1微米至50微米。在一些情况下，使用具有纳米级粒度的金属氢氧化物是合意的。金属氢氧化物可以是天然生成或合成的。
聚烯烃型组合物可以含有其它阻燃添加剂。其它合适的非卤化阻燃添加剂包括红磷、二氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳纳米管(carbonnanotube)、滑石、粘土、有机改性粘土、硅氧烷聚合物、碳酸钙、硼酸锌、三氧化锑、硅灰石、云母、受阻胺稳定剂、八钼酸铵、八钼酸三聚氰胺、玻璃料、中空玻璃微球、膨胀化合物、可膨胀石墨、磷酸化乙二胺、磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、和多磷酸铵。合适的卤化阻燃添加剂包括十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、亚乙基-双(四溴苯邻二甲酰亚胺)和dechlorane plus。
此外，聚烯烃型组合物可以含有纳米粘土(nanoclay)。当存在纳米粘土时，其至少一个维度在0.9至200纳米范围内，更优选至少一个维度在0.9至150纳米，更优选0.9至100纳米，最优选0.9至30纳米。
当存在纳米粘土时，其优选为层状的，包括蒙脱石(montmorillonite)、麦羟硅钠石(magadiite)、氟化合成云母(fiuorinatedsynthetic mica)、皂石(saponite)、氟锂皂石(fluorhectorite)、合成锂皂石(laponite)、海泡石(sepiolite)、硅镁土(attapulgite)、锂蒙脱石(hectorite)、贝得石(beidellite)、蛭石(vermiculite)、高岭石(kaolinite)、绿脱石(nontronite)、铬岭石(volkonskoite)、富镁皂石(stevensite)、pyrosite、锌蒙脱石(sauconite)和水羟硅钠石(kenyaite)之类的纳米粘土。层状纳米粘土可以是天然生成或合成的。
通过用含有机阳离子的化合物处理纳米粘土，纳米粘土的一些阳离子(例如钠离子)可以与有机阳离子交换。或者，阳离子可以包括或被换成氢离子(质子)。优选的交换阳离子是咪唑鎓、鏻、铵、烷基铵、和多烷基铵。合适的铵化合物的例子是二甲基，二(氢化动物脂)铵。阳离子型涂料通常以层状纳米粘土加阳离子型涂料总重量的15至50重量％存在。另一铵涂料是十八烷基铵。
该组合物可以含有偶联剂以改进烯烃聚合物与纳米粘土之间的相容性。偶联剂的例子包括硅烷、钛酸盐、锆酸盐、和与马来酸酐接枝的各种聚合物。本领域普通技术人员容易想到其它偶联技术，并且被视为在本发明的范围内。
此外，聚烯烃型组合物可以含有其它添加剂，例如抗氧化剂、稳定剂、发泡剂、炭黑、颜料、加工助剂、过氧化物、固化促进剂，并且可以存在用于处理填料的表面活性剂。此外，聚烯烃型组合物可以是热塑性或交联的。
在另一实施方案中，聚烯烃型组合物包含具有马来酸酐接枝的烯烃聚合物和表面处理过的金属氢氧化物。适合的烯烃聚合物包括参照第一实施方案所述的聚合物的接枝形式。
适合的金属氢氧化物是表面处理过的，包括三氢氧化铝(也称作ATH或三水合铝)和氢氧化镁(也称作二氢氧化镁)。其它金属氢氧化物是本领域普通技术人员已知的。这些金属氢氧化物的使用被认为在本发明的范围内。优选地，金属氢氧化物是氢氧化镁。
金属氢氧化物的表面可以用一种或多种材料处理，包括但不限于硅烷、钛酸盐、锆酸盐、羧酸、和马来酸酐接枝的聚合物。合适的处理包括美国专利No.6,500,882中所公开的那些。优选地，该处理是硅烷型或羧酸型的。
平均粒度可以为小于0.1微米至50微米。在一些情况下，使用具有纳米级粒度的金属氢氧化物是合意的。金属氢氧化物可以是天然生成或合成的。
聚烯烃型组合物可以含有其它阻燃添加剂。其它合适的非卤化阻燃添加剂包括红磷、二氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳纳米管、滑石、粘土、有机改性粘土、硅氧烷聚合物、碳酸钙、硼酸锌、三氧化锑、硅灰石、云母、受阻胺稳定剂、八钼酸铵、八钼酸三聚氰胺、玻璃料、中空玻璃微球、膨胀化合物、可膨胀石墨、磷酸化乙二胺、磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、和多磷酸铵。合适的卤化阻燃添加剂包括十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、亚乙基-双(四溴苯邻二甲酰亚胺)和dechlorane plus。
优选地，本实施方案的聚烯烃型组合物基本不含纳米粘土。更优选地，组合物中不存在纳米粘土。
在另一实施方案中，聚烯烃型组合物包含烯烃聚合物、具有马来酸酐接枝的烯烃聚合物、和表面处理过的金属氢氧化物。可以使用前述材料作为烯烃聚合物、具有马来酸酐接枝的烯烃聚合物、和表面处理过的金属氢氧化物。
在再一实施方案中，聚烯烃型组合物包含烯烃聚合物和表面处理过的金属氢氧化物。可以使用前述材料作为烯烃聚合物。
适合的金属氢氧化物是表面处理过的，包括三氢氧化铝(也称作ATH或三水合铝)和氢氧化镁(也称作二氢氧化镁)。其它金属氢氧化物是本领域普通技术人员已知的。这些金属氢氧化物的使用被认为在本发明的范围内。优选地，金属氢氧化物是氢氧化镁。
金属氢氧化物的表面可以用一种或多种材料处理，包括但不限于硅烷、钛酸盐、锆酸盐、羧酸、磷型组合物和马来酸酐接枝的聚合物。合适的处理包括美国专利No.6,500,882中所公开的那些。优选地，该处理是磷型的。
在另一实施方案中，本发明是选择压力通风系统电缆中所用的聚烯烃型组合物的方法。该方法包括下列步骤(a)选择烯烃聚合物，(b)选择表面处理过的金属氢氧化物，(c)将烯烃聚合物和表面处理过的金属氢氧化物混合以形成聚烯烃型组合物，(d)在由该聚烯烃型组合物制成的试样上在1.0MHz测量未老化耗散因数和老化耗散因数，(e)如果试样具有小于或等于大约0.006的未老化耗散因数和小于大约0.009的老化耗散因数，则使用该聚烯烃型组合物作为阻燃部件制备压力通风系统电缆，和(f)根据UL-910、FT6或NFPA-262测量压力通风系统电缆的阻燃性能。
可以使用前述材料作为烯烃聚合物。
合适的金属氢氧化物是表面处理过的，包括三氢氧化铝(也称作ATH或三水合铝)和氢氧化镁(也称作二氢氧化镁)。其它金属氢氧化物是本领域普通技术人员已知的。这些金属氢氧化物的使用被认为在本发明的范围内。优选地，金属氢氧化物是氢氧化镁。
金属氢氧化物的表面可以用一种或多种材料处理，包括但不限于硅烷、钛酸盐、锆酸盐、羧酸、磷型组合物和马来酸酐接枝的聚合物。合适的处理包括美国专利No.6,500,882中所公开的那些。优选地，该处理是磷型的。
在另一实施方案中，本发明是发明的通信电缆，其包含多股双绞导线、分隔件、和封装该多股双绞导线和分隔件的通信电缆护套。该通信电缆符合NFPA-262的要求。
每一双绞导线包括一对单独绝缘的金属导体，它们绞在一起形成多股双绞导线之一。金属导体通常是固态细间距(fine gauge)铜线，尽管也可以使用其它导体，例如绞合(stranded)铜或其它金属以适当地满足电子传送和其它应用要求。在该导体上施加均匀厚度的绝缘材料，绝缘材料的厚度通常小于20密耳，优选小于大约10密耳。
分隔件是由任何前述聚烯烃型组合物制成的压力通风系统电缆部件。物理上，构造分隔件以使其具有围绕芯材有角间隔的多个外突凸起。多个外突凸起从芯材上径向伸出，并在相邻的外突凸起之间划定区域——每一个这样的区域容纳多股双绞导线中的一股。
护套由挠性聚合物材料制成并优选通过熔体挤塑形成。优选的聚合物包括聚氯乙烯、含氟聚合物和阻燃聚烯烃。优选地，护套挤出至15至25密耳的厚度以使护套容易从双绞绝缘导线上剥除。
在另一实施方案中，本发明是制备NFPA-262通信电缆的方法，包括下列步骤：(a)选择聚烯烃型组合物，(b)制备多股双绞导线，(c)由聚烯烃型组合物制备具有多个外突凸起的分隔件，(d)通过分隔件的多个外突凸起分隔多股双绞导线，和(e)用通信电缆护套包封被分隔件的多个外突凸起分隔的多股双绞导线。
实施例
下列非限制性实施例阐述本发明。
对比例(Comp.)1-4和实施例(Ex.)5和13
制备十三种聚烯烃型组合物以测定初始和老化电性能。用于制备这些组合物的组分及其量显示在表I中。
根据ASTM D150在1.0MHz下测量耗散因数(DF)。将试样在60℃和在大于1英寸汞柱的真空下干燥后，测定初始电性能。老化时，试样承受90华氏度的温度和90％的相对湿度2周以模拟长期暴露在环境湿度中。电性能列在表I中。
AffinityTM EG-8200聚乙烯(PE1)可购自The Dow ChemicalCompany，熔体指数为5.0克/10分钟，密度为0.87克/立方厘米，多分散指数小于3。AmplifyTM GR-208(PE2)是极低密度乙烯/丁烯共聚物，具有0.3重量％的马来酸酐接枝，0.899克/立方厘米的密度，和3.3克/10分钟的熔体指数，其可购自The Dow Chemical Company。
Kisuma 5B-1G氢氧化镁(MGH1)和Kisuma 5J氢氧化镁(MGH3)都可获自Kyowa Chemicals。Kisuma 5B-1G氢氧化镁具有6.1平方米/克(通过BET法测得)的表面积和0.8微米(800纳米)的平均粒度，并含有油酸表面处理。Kisuma 5J氢氧化镁具有3平方米/克(通过BET法测得)的表面积和0.8微米(800纳米)的平均粒度，并含有醇磷酸酯表面处理。Magnifin H10A氢氧化镁(MGH2)可获自AlbemarleCorporation，具有大约10平方米/克(通过BET法测得)的表面积和0.8微米(800纳米)的平均粒度，并含有硅烷型表面处理。
Nanoblend 3100纳米粘土母料(Nano 1)是纳米粘土在乙烯-丙烯酸甲酯聚合物中的40％分散体，Nanoblend 2001纳米粘土母料(Nano 2)是纳米粘土在低密度聚乙烯中的40％分散体。这两种纳米粘土母料都可获自PolyOne Corporation。
Minstron ZSC级滑石具有1.5微米的平均粒度和大约16平方米/克(通过BET法测得)的表面积，含有硬脂酸锌表面处理，并可获自Luzenac Corporation。MB 50-002TM硅氧烷聚合物母料(SilMB)是可获自Dow Coming Corporation的50∶50超高分子量聚二甲基硅氧烷/低密度聚乙烯母料。Irganox 1010四亚甲基(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)甲烷(AO)是可获自Ciba Specialty Chemicals Inc.的受阻酚类抗氧化剂。
表1
    Comp.1     Comp.2     Comp.3     Comp.4     Ex.5     Ex.6     Ex.7     Ex.8     Ex.9     Ex.10     Ex.11     Ex.12     Ex.13
 组分，重量％
 PE1     13.30     13.30     26.80     26.80     20.80     16.80     17.05     20.80     26.80     13.30     19.30     20.80     20.80
 PE2     6.00     6.00     6.00     6.00     6.00     6.00     6.00     6.00     6.00
 MGH1     65.00     65.00     70.00     70.00
 MGH2     70.00     70.00
 MGH3     70.00     74.00     67.50     70.00     65.00     65.00     67.00
 Nano1     12.50
 Nano2     12.50     6.25     12.50     12.50
 滑石     3.00
 SilMB     3.00     3.00     3.00     3.00     3.00     3.00     3.00     3.00     3.00     3.00     3.00     3.00     3.00
 AO     0.20     0.20     0.20     0.20     0.20     0.20     0.20     0.20     0.20     0.20     0.20     0.20     0.20
 电性能
 初始DF     0.0031     0.0014     0.0010     0.0009     0.0007     0.0008     0.0010     0.0009     0.0007     0.0014     0.0013     0.0009     0.0009
 老化DF     0.014     0.011     0.016     0.035     0.0012     0.0012     0.0023     0.0053     0.0013     0.0033     0.0037     0.0018     0.0015

Claims (13)

1.由聚烯烃型组合物制成的压力通风系统电缆部件，该组合物包含：
a.烯烃聚合物和
b.用磷型组合物表面处理过的金属氢氧化物，
其中由该聚烯烃型组合物制成的试样具有小于或等于大约0.006的未老化耗散因数和小于大约0.009的老化耗散因数，
其中在1.0MHz下测量耗散因数，且
其中在承受90华氏度的温度和90％的相对湿度两周的老化试样上测量老化耗散因数。
2.根据权利要求1所述的制成的压力通风系统电缆部件，其中烯烃聚合物具有马来酸酐接枝。
3.根据权利要求1所述的制成的压力通风系统电缆部件，其进一步包含纳米粘土。
4.由聚烯烃型组合物制成的压力通风系统电缆部件，该组合物包含：
a.具有马来酸酐接枝的烯烃聚合物和
b.表面处理过的金属氢氧化物，
其中由该聚烯烃型组合物制成的试样具有小于或等于大约0.006的未老化耗散因数和小于大约0.009的老化耗散因数，
其中在1.0MHz下测量耗散因数，且
其中在承受90华氏度的温度和90％的相对湿度两周的老化试样上测量老化耗散因数。
5.根据权利要求4所述的制成的压力通风系统电缆部件，其中聚烯烃型组合物基本不含纳米粘土。
6.根据权利要求4所述的制成的压力通风系统电缆部件，其中聚烯烃型组合物不含纳米粘土。
7.根据权利要求4所述的制成的压力通风系统电缆部件，其中表面处理选自硅烷型和油酸型处理剂。
8.由聚烯烃型组合物制成的压力通风系统电缆部件，该组合物包含：
a.烯烃聚合物，
b.具有马来酸酐接枝的烯烃聚合物，和
c.表面处理过的金属氢氧化物，
其中由该聚烯烃型组合物制成的试样具有小于或等于大约0.006的未老化耗散因数和小于大约0.009的老化耗散因数，
其中在1.0MHz下测量耗散因数，且
其中在承受90华氏度的温度和90％的相对湿度两周的老化试样上测量老化耗散因数。
9.根据权利要求1、4或8所述的制成的压力通风系统电缆部件，其中未老化耗散因数和老化耗散因数小于大约0.003。
10.根据权利要求1、4或8所述的制成的压力通风系统电缆部件，其中老化耗散因数≤(1.50×未老化耗散因数)。
11.根据权利要求1、4或8所述的制成的压力通风系统电缆部件，其中聚烯烃型组合物的烯烃聚合物基本不含卤素。
12.根据权利要求1、4或8所述的制成的压力通风系统电缆部件，其中聚烯烃型组合物进一步包含硅聚合物。
13.通信电缆，其包含：
a.多股双绞导线，每一双绞导线包括一对单独绝缘的金属导体，它们绞在一起形成多股双绞导线之一；
b.分隔件，其
(i)根据权利要求1-12任一项制备，并
(ii)具有围绕芯材有角间隔的多个外突凸起，该多个外突凸起从芯材径向伸出，并在相邻的外突凸起之间划定区域，每一个这样的区域容纳多股双绞导线中的一股；和
c.通信电缆护套，其包封被分隔件的多个外突凸起分隔的多股双绞导线，
其中该通信电缆符合NFPA-262的要求。
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