CN101389671A - Lan电缆 - Google Patents
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Abstract
TFE可热加工的全氟聚合物在LAN电缆应用中作为用于初级电缆包覆层和用于外部护套的材料的用途,所述全氟聚合物包含以全部单体的重量百分数表示的以下量的全氟烷基乙烯基醚:a)0-5.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);b)0.4-4.5%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);当a)存在时,a)+b)为全部单体的1.5wt.%-5.5wt.%;任选地c)0-6%的六氟丙烯(HFP);TFE的量为补足至100wt.%。
Description
本发明涉及可用于电缆应用中的TFE可热加工的全氟聚合物用于初级电缆包覆层(primary cable coating)和作为外部护套(external jacket)这两者的用途。
用于传输数据、声音信号等的电缆也称为实心电缆(plenum cables)。它们通常包括由聚合物材料形成的外部护套,和由初级电缆形成的芯,该初级电缆由金属导线对(例如铜)组成并经全氟聚合物包覆。用作实心电缆的电缆的例子包括一系列的同轴绝缘初级电缆或一系列的双绞线初级电缆。
分别形成初级电缆包覆层和外部护套的材料必须具有良好的机械性能、良好的电绝缘性能、良好的挤出或加工速率。另外,所述材料必须满足非常严格的防火规则,所述防火规则规定了排烟(smoke emission)和火焰蔓延(flame spread)这两者。在NFPA255规则的基础上,排烟(以发烟指数(smoke developed index)表示)必须低于或等于50,以火焰蔓延指数表示的火焰蔓延必须低于或等于25。由通过这项规则的聚合物材料组成的电缆以CMP-50词首来识别。
在现有技术中已经知道各种可热加工的聚合物。这些聚合物可以根据以下种类分组:
——四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)的(FEP聚合物),其任选地包含其它单体,例如全氟烷基乙烯基醚(PAVE);
——TFE和PAVE。
第一种类的聚合物例如描述在以下现有技术中。
USP 4,029,868(Carlson)描述了TFE/HFP/PPVE三元共聚物和TFE/HFP/全氟乙基乙烯基醚(PEVE),其中HEPI为0.9-2.7(对应于在2.9-8.6wt.%之间的HFP的量,通过将HFPI(HEP指数)乘以在USSIRH130中报道的转换因子(fc)3.2获得);PPVE或PEVE为0.5-3wt.%。这些三元共聚物与TFE/HFP共聚物相比具有低熔体粘度,较高的高温断裂应力、较低的急速弹回倾向。曲挠寿命与TFE/HFP共聚物的相当或优于TFE/HFP共聚物。该专利没有提及当这些聚合物接触热源时释放的烟的量。
USSIR H130(McDermott)描述了TFE/HFP/全氟丙基乙烯基醚(PPVE)共聚物,其中HFP为9-17wt.%(对应于HFPI值2.8-5.3)和PPVE为0.2-2wt.%。在该出版物中描述的聚合物与具有相同熔体粘度(MV)的TFE/HFP共聚物相比具有改善的抗应力开裂性(SCR),或者呈现出较TFE/HFP共聚物低的MV值,使得即使保持高SCR值也容许较高的挤出速率。使用这些聚合物来包覆电缆。没有提及当这些聚合物接触热源时产生的烟的量。
USP 4,262,101涉及在25-5mol%(基于所加入的共聚单体的总量进行计算)的量的HFP的存在下共聚合TFE和以下分子式表示的全氟(烷基乙烯基)醚的方法:
CF3-(CF2)n-O-CF=CF2
其中n为1-3的整数,该专利的权利要求1涉及包含0.3mol%-2.1mol%(0.45-3.15wt.%)的HFP和0.3-2.4mol%(0.8-6.4wt.%)的PPVE的三元共聚物。根据该专利的聚合物具有与PTFE相似的性能,但它们具有良好的加工性能和最终制品的良好性能。在该专利中提及可以用这些三元共聚物包覆电线。在该专利中也没有提及当这些聚合物接触热源时产生的烟的量。
USP 5,677,404(Blair1)描述了部分结晶聚合物,包括:HFPI2.8-5.3(对应于HFP 9-17wt.%,通过使用转换因子fc=3.2获得),PEVE0.2-3wt.%。即使保持高SCR值,这些聚合物也能够在比对应的TFE/HFP/PPVE聚合物高的速率下挤出。实施例显示,这些聚合物能够挤出到AWG24铜导线上。在该专利中没有提及NFPA 255规则,因而没有考虑到发烟问题。
USP 5,703,185(Blair 2)中描述了TFE/HFP/全氟乙基乙烯基醚共聚物,其中HFPI为2.2-5.3(对应于以重量百分数表示的7-17%的HFP含量)。PEVE含量为0.2-3wt.%。至于TFE/HFP/PPVE三元共聚物,根据该专利的该三元共聚物呈现出与USP 5,677,404中所指出的相同的优点。可以重复对后一个专利作出的相同的评价。
USP 5,688,885(Blair 3)描述了具有高曲挠寿命的TFE/HFP/全氟甲基乙烯基醚(PMVE)聚合物,其中HFPI为1.9-5.3(对应于以重量百分数表示的6.08-17%的HFP含量)。PMVE含量为0.5wt.%-5wt.%。这些聚合物用于电缆绝缘。没有提及当这些聚合物接触热源时产生的烟的量。
USP 4,587,316描述了与HFP和具有以下分子式的氟化烷基乙烯基醚的TFE三元共聚物:
CF2=CF-O-(CF2)nI-CF2X
其中nl是3-9的整数,X是氢或氟,HFP含量为8-15wt.%,氟化烷基乙烯基醚的含量为0.2-2wt.%。该聚合物具有良好的熔体可加工性能,而由其获得的制品呈现出良好的SCR和耐曲挠性。没有提及这些聚合物接触热源时所产生的烟量。
第二种类的聚合物TFE/PAVE例如描述在以下现有技术中。
WO 2005/073,984描述了包含约10-约60wt.%的无机成炭剂和约0.1-约5wt.%的烃聚合物的全氟聚合物组合物,其中烃聚合物在所述全氟聚合物的熔融温度是热稳定的。在该专利申请中提及该组合物作为熔融共混物(例如作为通过挤出获得的制品)通过了NFPA-255规则。没有添加上述添加剂的全氟聚合物没有通过NFPA-255规则。可用的全氟聚合物是例如TFE/HFP共聚物,其中HFP为约9-约17wt.%;TFE/HFP/全氟烷基乙烯基醚(PAVE)共聚物,其中HFP为约9-约17wt.%,和全氟烷基乙烯基醚的量为约0.2-约3wt.%并且优选是全氟乙基乙烯基醚;TFE/PAVE共聚物,其中全氟烷基乙烯基醚为约1-约15wt.%。另外,在该专利申请的背景技术中,其宣称通过NFPA-255规则的具有TFE/HFP(PEP)共聚物的电缆护套是已知的。这些FEP具有2-7克/10分钟(5公斤载荷,ASTM D1238)的熔体流动速率(MFR),并从而具有高的熔体粘度。因为如上所述,这些FEP的熔体粘度非常高,所述聚合物只能以不超过120英尺/分钟(即约40米/分钟)的速率挤出,所以这些FEP的缺点是高生产成本。这些低挤出速率值意味着差的可加工性。在该专利申请中宣称,当全氟聚合物的MFR值超过7克/10分钟时,就不能通过NFPA规则。
需要得到可用作初级电缆和护套电缆的,具有以下性能组合的全氟化的可热加工的共聚物:
——良好的电绝缘性能,即介电常数值低于2.5;
——良好的机械性能;
——高的加工性能:
——初级电缆可挤出,在例如分类为AWG20-22-24的铜导线上;
——护套可挤出,在例如一系列的初级电缆上;
——烟量的值(根据以下所描述的方法测量)不高于150单位。
申请人已经发现,根据下文中描述的方法可将烟量值与NFPA255规则关联起来(correlate)。
申请人已经惊奇地和意想不到地发现了解决上述技术问题的一类可热加工的全氟聚合物。
本发明的目的是TFE可热加工的全氟聚合物在电缆应用中作为用于初级电缆包覆层和用于外部护套的材料的用途,所述TFE可热加工的全氟聚合物包含以全部单体的重量百分数表示的以下量的全氟烷基乙烯基醚:
a)0-5.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)0.4-4.5%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);
当a)存在时,全氟烷基乙烯基醚(PAVE)a)+b)的总量为全部单体的1.5wt.%-5.5wt.%,优选地为2.5wt.%-5.5wt.%;
任选地
c)0-6%的六氟丙烯(HFP);
TFE的量是补足至100wt.%。
因而,本发明的TFE可热加工的全氟聚合物包含(wt.%):
a)0-5.5wt.%全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)0.4-4.5wt.%全氟乙基乙烯基(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);
当a)存在时,全氟烷基乙烯基醚(PAVE)a)+b)的总量为全部单体的1.5wt.%-5.5wt.%,优选地为2.5wt.%-5.5wt.%;
任选地
c)0-6%的六氟丙烯(HFP);
TFE的量是补足至100wt.%。
优选地,TFE可热加工的全氟聚合物包含:
a)0.6-5.0%,优选地为2.0-4.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)1.0-4.0%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);
TFE的量是补足至100wt.%。
优选地,b)是PEVE。
优选地,在TFE可热加工的全氟聚合物中,当a)存在时,全氟烷基乙烯基醚a)+b)的总量以全部单体的重量百分数表示为3.0-5.0%。其还更优选地为4.0-5.0%。
a)+b)的优选范围的下限还可以低至2.5%,而不是3%。
所述全氟聚合物具有在1-60克/10分钟之间的熔体流动指数(MFI)(ASTM D-1238)。
用于包覆初级电缆的全氟聚合物优选具有在20-40克/10分钟之间的MFI。
本发明的全氟聚合物可以用于包覆初级电缆和用于形成外部护套。对于护套,根据本发明可以使用具有比用于初级电缆的全氟聚合物低的MFI的全氟聚合物。通常,用于护套的全氟聚合物的MFI值为2-10克/10分钟,优选地为4-8克/10分钟。申请人发现,通过使用本发明的全氟聚合物包覆电缆,获得了高挤出速率。例如,对于初级电缆,其高于305米/分钟。对于护套,即使在低MFI值(例如4-8克/10分钟),挤出速率也高于100米/分钟。所述高挤出速率值与满足下文所描述方法的低烟值结合。
使用包括炉(V.CG.Ventura mod.FE1N)的设备,其在中心具有直径约4厘米高约18厘米、在上侧(或上表面)开口的圆柱形空腔。从该侧放入16厘米高、内径3.5厘米的环形截面石英样品架,调整样品架外径从而使样品架外表面与炉的圆柱形空腔的表面接触。将炉安放在完全黑暗的测试室内,使得在无烟情况下获得稳定和恒定的信号(黑暗信号(darkening signal))。安放激光源(红光),使所发射的激光束在炉开口上表面的附近通过。在与激光源相对、与激光束成30°角处的位置安放电视摄影机。将炉内温度升至550℃。将约6克的试样(全氟聚合物)放入样品架,所述试样是各自具有以下尺寸的两个小模塑板的形式:高3毫米,直径10毫米。电视摄影机拍摄整个实验过程中从由试样产生的烟散射的光,即直到不再产生烟为止。一般来说,30分钟足够实施该测试。使用National 的Lab 软件通过捕获程序(acquiringprogram)将来自电视摄影机的图像数字化。每秒钟记录20幅图像。所述程序基于每幅图像计算平均强度,定义为单个像素灰度值的平均。从这样计算得到的强度值减去黑暗信号,最后对每秒(20幅图像)实施平均。将平均信号强度和相应的时间(以秒表示)保存在文件中,已经计算所述平均强度。时间从测试开始(即从试样放入炉中)就开始计算。
然后通过使用文件将如此获得的数据积分,得到试样放出的总烟量的量度。本发明的可热加工的全氟聚合物给出了不超过150单位的排放烟量值。根据本发明,等于或低于150的值为低烟值。作为内部标准,可以在该测定中使用商品试样 MFA 640。通过本方法测量的该聚合物的烟量值为约500±100。低于150的烟值允许通过NFPA255规则。事实上,在称为4UTP的结构中用作初级电缆包覆层和护套的具有约120的烟量值的聚合物,根据上述规则给出约43的发烟指数值。参见实施例。由于使用该方法非常低的聚合物量就能满足需要,所以申请人发现使用上述测试测定烟指数值是非常有利的。
如上所述,根据本发明用于电缆应用的全氟聚合物具有良好的电绝缘和加工性能(高挤出速率)。
根据本发明的全氟聚合物在电缆制备中的应用从工业的角度显得有利,因为可以避免作为无机矿物填料(例如氧化物)的添加剂的使用,而根据现有技术将其将与(全)氟聚合物混合,使得电缆也能通过NFPA255规则(即呈现低的发烟指数和火焰蔓延指数值)同时保持良好的挤出速率。
申请人发现,当在称为4 UTP的电缆结构的制备中,将基于TFE的全氟聚合物用于初级电缆和护套,并且全氟烷基乙烯基醚单体a)+b)的总量高于5.5wt.%(例如7.0wt.%)时,所得到的电缆不能通过上述的烟测试和NFPA 255规则。
当在电缆制备中使用只含有b)作为全氟烷基乙烯基醚的基于TFE全氟聚合物且b)总量高于4.5wt.%时,结果相同。参见对比实施例。
申请人发现,在电缆中,对于其中护套的MFI值低于7的电缆不能通过NFPA-255规则,其根据现有技术是在其之上排烟不再符合所述标准的界限。申请人实际上已经发现电缆组合物(初级电缆+护套)对于通过该规则很关键。这在现有技术教导的基础上是不可能预言的。
本发明的进一步的和第二实施方案是共聚单体c)六氟丙烯(HFP)在第一实施方案的聚合组合物中的用途。该第二实施方案涉及TFE可热加工的全氟聚合物在电缆应用中作为用于初级电缆包覆层和用于外部护套的材料的用途,所述TFE可热加工的全氟聚合物具有以下组成(重量百分数):
a)0-5.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)0.4-4.5%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);
c)0.5-6%的六氟丙烯(HFP);
当a)存在时,全氟烷基乙烯基醚(PAVE)a)+b)的总量为全部单体的1.5wt.%-5.5wt.%;
TFE的量是补足至100wt.%。
优选地,TFE可热加工的全氟聚合物包含:
a)0.7-4.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)1.0-4.0%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);
c)0.7-4%的HFP;
TFE的量是补足至100wt.%。
优选地,b)是PEVE。
优选地,在根据第二实施方案的TFE可热加工的全氟聚合物中,当a)存在时,全氟烷基乙烯基醚a)+b)的量以全部单体的重量百分数表示为3.0-5.0%,优选地为4.0-5.0%。
a)+b)的优选范围的下限还可以低至2.5%,而不是3%。
在这个实施方案中,所述全氟聚合物具有在1-60克/10分钟之间的熔体流动指数(MFI)(ASTM D-1238)。用于包覆初级电缆的全氟聚合物优选具有在20-40克/10分钟之间的MFI。
本发明的另一个目的涉及可由第二实施方案的全氟聚合物组合物获得的电缆,其中初级电缆的包覆层和/或护套由根据第二实施方案的聚合物组合物的全氟聚合物形成。
第二实施方案的全氟聚合物也可以用于包覆初级电缆和用于形成外部护套。对于护套,可以使用本发明的具有比用于初级电缆的全氟聚合物低的MFI的全氟聚合物。通常,用作护套的全氟聚合物的MFI值为2-10克/10分钟,优选地为4-8克/10分钟。申请人发现,通过使用第二实施方案的全氟聚合物包覆电缆,挤出速率保持高值。例如,对于初级电缆,其高于305米/分钟。对于护套,即使在低MFI值(例如4-8克/10分钟),挤出速率也高于100米/分钟。所述高挤出速率值与满足上文第一实施方案中所述本文中测试的低烟值结合。
如上所述,本发明的第二实施方案的用于电缆应用的全氟聚合物具有良好的电绝缘和加工性能。由于可以避免作为矿物或无机填料(例如氧化物)的添加剂的使用,它们在电缆制备方面的用途从工业的角度看是有利的。根据现有技术将无机填料与(全)氟聚合物混合,得到通过NFPA255规则的电缆,即所述电缆呈现出低发烟指数和火焰蔓延指数值,同时保持良好的挤出速率。
申请人发现,当在称为4 UTP的电缆结构的制备中将基于TFE的全氟聚合物用于初级电缆和用于护套,并且全氟烷基乙烯基醚单体a)+b)的总量高于5.5wt.%(例如7.0wt.%)时,所得到的电缆不能通过上述烟测试和NFPA 255规则。
当在电缆制备中,使用基于TFE的全氟聚合物,该全氟聚合物只含有总量高于4.5wt.%的b)作为全氟烷基乙烯基醚时,结果相同。参见对比实施例。
申请人发现,其中护套的MFI值低于7的电缆不能通过NFPA-255规则,其根据现有技术是在其之上排烟不再符合所述标准的界限。申请人实际上已经发现本发明第二实施方案的电缆组合物(初级电缆+护套)对于通过该规则很关键。这在现有技术教导的基础上是不可能预言的。
本发明的又一个目的涉及第二实施方案的TFE可热加工的全氟聚合物,所述TFE可热加工的全氟聚合物包含(重量百分数):
a)0.2-5.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)0.4-4.5%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);
c)0.5-6%的六氟丙烯(HFP);
全氟烷基乙烯基醚a)+b)(PAVE)的量为全部单体的1.5wt.%-5.5wt.%;
TFE的量是补足至100wt.%。
优选地,所述TFE可热加工的全氟聚合物包含:
a)0.7-4.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)1.0-4.0%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);
c)0.7-4.0%的HFP;
TFE的量是补足至100wt.%。
优选地,b)是PEVE。
优选地,在根据本发明的又一个目的的TFE可热加工的全氟聚合物中,全氟烷基乙烯基醚a)+b)的量以全部单体的重量百分数表示为3.0-5.0%,更优选地为4.0-5.0%。
a)+b)的优选范围的下限可以低至2.5%,而不是3%。
本发明的第二实施方案的共聚物具有低于2.5的介电常数。
本发明的第一和第二实施方案的氟聚合物可以在水或有机溶剂中通过自由基聚合制备。在水性介质中的乳液聚合在无机水溶性自由基引发剂(如过氧化物、过碳酸盐、过硫酸盐或偶氮化合物)的存在下进行。通常,这些自由基具有足够长的保存期(shelf-life time),从而这些化合物在整个聚合时间过程中都存在。在一些情况下,可以加入还原剂以使引发剂更容易分解。所述化合物可以是例如铁盐。使用的引发剂的量取决于反应温度和取决于反应条件。特别地,在55℃-90℃之间,优选在70℃-80℃之间的温度合成这些聚合物。此外,对于这些聚合物的合成,特别是加入链转移剂以调节聚合物分子量,得到窄分子量分布。所使用的转移剂可以是乙烷、甲烷、丙烷、氯仿等。如对EP184,459的实施例所描述的那样,在水相中的聚合在氟化表面活性剂如全氟烷基-羧酸盐(例如全氟辛酸铵(ammonium perfluorocaprylate)、全氟辛酸铵(ammoniumperfluorooctanoate)),或其它化合物例如全氟烷氧基苯磺酸盐的存在下进行。对于本发明的聚合物的合成,在全氟聚醚的存在下在水相中实施聚合是特别有利的,所述全氟聚醚可以如EP247,379中所述在适合的分散剂存在下以水乳液的形式或,优选地,如USP 4,864,006中所述以水性微乳液的形式加入到反应介质中。
或者,如例如USP 3,642,742中所述,聚合可以在有机溶剂中进行。聚合引发剂必须溶于反应溶剂。这些引发剂可以是烷基过碳酸盐(alkylpercarbonates)或全氟酰基过氧化物(perfluoroacylperoxides)。共聚单体一般以气态混合物的形式加入到反应器中。通过加入气态混合物TFE/全氟烷基乙烯基醚使聚合压力保持恒定。反应压力在15Atm(1.5Mpa)-40Atm(4Mpa)之间,优选地为20Atm(2MPa)-30Atm(3Mpa)。
使胶乳凝结并将收回的固体干燥和造粒。在电缆线中将颗粒挤出以包覆金属导体,例如铜。挤出温度一般至少比聚合物的第二熔融温度(second melting temperature)高50℃。
用本发明的全氟聚合物制造的初级电缆也可以挤出到分类为AWG26-28-30的铜导线上。
以下实施例说明本发明而不限制其范围。
实施例
实施例中举例的共聚物的物理和机械性能通过以下方法测定。
在电缆4UTP(初级电缆+护套)中的排烟和火焰蔓延测试
在称为4UTP的电缆上测量的排烟和火焰蔓延测试根据NFPA 255标准实施。
全氟聚合物发烟量的测定
使用包括炉(V.CG.Ventura mod.FE1N)的设备,其在中心具有直径约4厘米高约18厘米、在上侧(或上表面)开口的圆柱形空腔。从该侧放入16厘米高、内径3.5厘米的环形截面石英样品架,调整样品架外径从而使样品架外表面与炉的圆柱形空腔的表面接触。将炉安放在完全黑暗的测试室内,使得在无烟情况下获得稳定和恒定的信号(黑暗信号)。安放激光源(红光),使所发射的激光束在炉开口上表面的附近通过。在与激光源相对、与激光束成30°角处的位置安放电视摄影机。将炉内温度升至550℃。将约6克的试样(全氟聚合物)放入样品架,所述试样是各自具有以下尺寸的两个小模塑板的形式:高3毫米,直径10毫米。电视摄影机拍摄整个实验过程中从由试样产生的烟散射的光,即直到不再产生烟为止。一般来说,30分钟足够实施该测试。使用National的Lab 软件通过捕获程序将来自电视摄影机的图像数字化。每秒钟记录20幅图像。所述程序基于每幅图像计算平均强度,定义为单个像素灰度值的平均。从这样计算得到的强度值减去黑暗信号,最后对每秒(20幅图像)实施平均。将平均信号强度和相应的时间(以秒表示)保存在文件中,已经计算所述平均强度。时间从测试开始(即从试样放入炉中)就开始计算。
然后通过使用文件将如此获得的数据积分,得到试样放出的总烟量的量度。本发明的可热加工的全氟聚合物给出了不超过150单位的排放烟量值。根据本发明,等于或低于150的值为低烟值。作为内部标准,可以在该测定中使用商品试样 MFA 640。通过本方法测量的该聚合物的烟量值为约500±100。低于150的烟值允许通过NFPA255规则。
通过将表2的发烟指数值与用本方法测定的烟量的相应数据关联得到值150。
熔体流动指数(MFI)的测定
该测定根据ASTM D-1238标准实施。
第二熔融温度(T(II)熔融)的测定
第二熔融温度根据ASTM D4591标准测定。
聚合物中全氟烷基乙烯基醚单体的重量百分数的测定
全氟烷基乙烯基醚单体的测定通过FTIR分析进行,并以重量百分数表示。
PEVE的含量根据USP 5,703,185,col.4,9-16行中描述的方法,使用该专利中报道的倍增系数1.3通过FTIR光谱测定。为了进行IR谱图减法处理(spectrum subtraction),使用共聚物TFE/PMVE。
聚合物中PMVE的含量在以下条件测定:在889cm-1处的谱带光学密度(OD)通过以下公式用2365cm-1处的谱带光学密度(OD)校正:
%PMVE=(在889cm-1处的OD)/(在2365cm-1处的OD)×11.8
PPVE的含量在以下条件测定:在994cm-1处的谱带光学密度(OD)通过以下公式用2365cm-1处的谱带光学密度(OD)校正:
%PPVE=(在994cm-1处的OD)/(在2365cm-1处的OD)×0.99
拉伸性能的测定
根据V类ASTM D638标准在23℃的温度进行测定。
实施例1a
全氟聚合物PMVE/PEVE/TFE 1.7/1/97.3(摩尔比)(初级电缆)
在装备有以400rpm运行的搅拌器的AISI 316钢质垂直22升高压釜中,在真空形成后按以下顺序加入:
——13.9升的软化水;
——25克的全氟乙基乙烯基醚PEVE;
——163g的根据USP 4,864,006制备的微乳液。
然后将高压釜加热到75℃的反应温度,当该温度达到后,加入0.62绝对巴(0.062MPa)的乙烷和1.09绝对巴(0.109MPa)的PMVE。
通过压缩机加入额定摩尔比(nominal molar ratio)为97.6/1.4/1的TFE/PMVE/PEVE气态混合物,直到达到21绝对巴(2.1MPa)的压力。
通过G.C.分析存在于高压釜顶部的气态混合物的组成。反应开始前,气相显示由以下化合物按所述摩尔百分数形成:88.3% TFE、7.4%PMVE、2.5%PEVE和约1.8%乙烷。然后,通过计量泵加入175cc的过硫酸钾(KPS)0.0148M溶液。
通过加入上述单体混合物使聚合压力保持恒定;当加入8,800克的所述混合物后,停止加入单体。将反应器在室温下冷却,放出胶乳并使用HNO3(65wt.%)凝结,用H2O洗涤聚合物并在约220℃干燥。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:2.7wt.%,等于1.7mol%;
——PEVE:2.2wt.%,等于1.0mol%。
MFI:27克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:298℃
断裂应力:23MPa
烟量:124
介电常数:2.1(ASTM D150)
实施例1b
全氟聚合物PMVE/PEVE/TFE 1.5/1.1/97.4(摩尔比)(护套)
通过引入以下修正重复先前实施例:
——加入的乙烷的量为0.4绝对巴(0.04MPa);
——KPS溶液的量为115cc。
存在于高压釜顶部的气态混合物的组成(G.C.分析)由以下化合物按所述摩尔百分数形成:90.2% TFE,6.3% PMVE,2.5% PEVE和约1.0%乙烷。
对所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:2.5wt.%,等于1.54mol%;
——PEVE:2.2wt.%,等于1.04mol%。
MFI:7克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:296℃
断裂应力:33.6MPa
烟量:116
介电常数:2
加工性能(全氟聚合物的挤出速率)的评价
使用具有38毫米直径的机筒,L/D比=30:1和3:1的螺杆压缩比的挤出机。在挤出机上的十字头(crosshead)为B&H 75。内模头直径(internal die diameter)为15毫米;外尖端直径(external tip diameter)为10毫米。使用在250℃-400℃之间的温度方案和53rpm的螺杆角速度。
在上述挤出条件下通过使用全氟聚合物包覆铜电缆,获得120米/分钟的线速度。
实施例1c
制备电缆,其中将实施例1b的聚合物用于护套,将实施例1a的聚合物用于初级电缆,得到电缆结构4UTP。
使最终电缆根据NFPA 255规则或NFPA 255标准进行测定:
发烟指数:42.8;
火焰蔓延指数:1.33。
实施例2a对比
全氟聚合物PMVE/PPVE/TFE 4.6/0.4/95.0(摩尔比)(初级电缆)
在与实施例1a中描述的在400rpm运行的相同的高压釜中,在真空形成后按以下顺序加入:
——13.9升的软化水;
——80克的全氟丙基乙烯基醚PPVE;
——130g的实施例1a的微乳液。
然后将高压釜加热到75℃的温度。当高压釜达到该温度后,加入0.43绝对巴(0.043MPa)的乙烷和2.86绝对巴(0.286MPa)的PMVE。
通过压缩机加入额定摩尔比为96.5/3.5的TFE/PMVE气态混合物,直到在高压釜内达到21绝对巴(2.1MPa)的压力。通过G.C.分析存在于高压釜顶部的气态混合物的组成。反应开始前,气相显示由以下化合物按所述摩尔百分数形成:79.5%TFE、16%PMVE、3.3%PPVE和1.2%乙烷。然后,通过计量泵以170cc/小时的流动速率加入KPS 0.0103M溶液。通过加入单体混合物使聚合压力保持恒定。当加入8,720克的单体混合物后,停止加入单体。将反应器在室温下冷却,放出胶乳并使用HNO3(65wt.%)凝结。用H2O洗涤聚合物并在220℃干燥。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:7.3wt.%,等于4.6mol%;
——PPVE:1.0wt.%,等于0.4mol%。
MFI:21克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:286℃
断裂应力:25MPa
烟量:500。
实施例2b对比
全氟聚合物PMVE/PPVE/TFE 4.6/0.4/95(摩尔比)(护套)
通过加入等于0.4绝对巴(0.04MPa)的量的乙烷重复前一实施例。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:7.3wt.%,等于4.6mol%;
——PPVE:1.0wt.%,等于0.4mol%。
MFI:12克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:286℃
断裂应力:28.6MPa
烟量:500。
实施例2c对比
具有低MFI的全氟聚合物PMVE/PPVE/TFE 4.6/0.4/95(摩尔比)(护套)
如实施例2a中所描述的那样进行操作,但加入等于0.3绝对巴(0.03MPa)的量的乙烷。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:6.0wt.%,等于3.7mol%;
——PPVE:1.0wt.%,等于0.4mol%。
MFI:3克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:283℃
断裂应力:38MPa
烟量:400。
实施例2d对比
具有对比实施例2a的初级电缆和对比实施例2b的护套的电缆挤出
如实施例1c中所描述进行操作。
使最终电缆(初级电缆+护套)接受根据NFPA 255标准的测定:
发烟指数:161
火焰蔓延指数:1.3
实施例2e对比
使用对比实施例2a的初级电缆和对比实施例2c的护套的电缆挤出
如实施例1c中所描述进行操作。
使最终电缆(初级电缆+护套)接受根据NFPA 255标准的测定:
发烟指数:170
火焰蔓延指数:1.3。
实施例3a对比
全氟聚合物PMVE/PEVE/TFE 2.2/1.1/96.7(摩尔比)(初级电缆)
通过引入以下修正重复实施例1a:
——最初加入的PEVE的量为26g;
——乙烷的量为0.52绝对巴(0.052MPa);
——PMVE的量为1.28绝对巴(0.128MPa);
——最初加入的浓度为0.0103M的KPS溶液的量为250ml
此外,所加入的气态混合物由额定摩尔比为97.3/1.7/1的TFE/PMVE/PEVE形成。反应开始前的初始气相具有以下摩尔组成:7.7%PMVE、2.3%PEVE、1.3%乙烷、88.7%TFE。
在整个反应过程中,以170cc/小时的流动速率加入KPS 0.0103M溶液。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:3.6wt.%,等于2.2mol%;
——PEVE:2.2wt.%,等于1.1mol%。
MFI:26克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:294.5℃
断裂应力:23.5MPa
烟量:200。
实施例3b
全氟聚合物PMVE/PEVE/TFE 1.0/0.75/98.25(摩尔比)(初级电缆)
通过引入以下修正重复实施例1a:
——最初加入的PEVE的量为22克;
——乙烷的量为0.64绝对巴(0.064MPa);
——PMVE的量为0.79绝对巴(0.079MPa);
另外,加入的气态混合物由额定摩尔比为98.7/0.8/0.5的TFE/PMVE/PEVE形成。反应开始前的初始气相具有以下摩尔组成:4.6%PMVE、2.1%PEVE、2%乙烷、91.4%TFE。
通过IR分析测定的聚合物组成如下:
——PMVE:1.7wt.%,等于1.0mol%;
——PEVE:1.6wt.%,等于0.75mol%。
MFI:26克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:304℃
断裂应力:17MPa
烟量:53。
实施例4
TFE/PEVE共聚物(护套)
在装备有以650rpm运行的搅拌器的AISI 316钢质垂直5升高压釜中,在真空形成后按以下顺序加入:
——3.0升的软化水;
——14克的全氟乙基乙烯基醚PEVE;
——34g的根据USP 4,864,006制备的微乳液。
然后将高压釜加热到60℃的反应温度,当该温度达到后,加入0.63绝对巴(0.063MPa)的乙烷。
通过压缩机加入额定摩尔比分别为98/2(按wt.%对应于95.8/4.2)的TFE/PEVE气态混合物,直到达到21绝对巴(2.1MPa)的压力。
通过G.C.分析存在于高压釜顶部的气态混合物的组成。反应开始前,气相显示由以下化合物按所述摩尔百分数形成:96.0%TFE、2.7%PEVE和约1.2%乙烷。然后,通过计量泵加入60cc的过硫酸钾(KPS)0.0268M溶液。
通过加入上述单体混合物使聚合压力保持恒定;当加入1,560克的所述混合物后,停止加入单体。将反应器在室温下冷却,放出胶乳并使用HNO3(65wt.%)凝结,用H2O洗涤聚合物并在约220℃干燥。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PEVE:4.3wt.%。
MFI:9克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:302.6℃
断裂应力:32MPa
烟量:148。
实施例5对比
TFE/PEVE共聚物(护套)
在装备有以650rpm运行的搅拌器的AISI 316钢质5升高压釜中,在真空形成后按以下顺序加入:
——3.0升的软化水;
——14克的全氟乙基乙烯基醚PEVE;
——34g的根据USP 4,864,006制备的微乳液。
然后将高压釜加热到60℃的反应温度,当达到该温度后,加入0.63绝对巴(0.063MPa)的乙烷。
通过压缩机加入摩尔比分别为98/2的TFE/PEVE气态混合物,直到达到21绝对巴(2.1MPa)的压力。
通过G.C.分析存在于高压釜顶部的气态混合物的组成。反应开始前,气相显示由以下化合物按所述摩尔百分数形成:96.0% TFE、2.7%PEVE和约1.2%乙烷。然后,通过计量泵加入60cc的过硫酸钾(KPS)0.0268M溶液。
通过加入上述单体混合物使聚合压力保持恒定;当加入1,560克的所述混合物后,停止加入单体。将反应器在室温下冷却,放出胶乳并使用HNO3(65wt.%)凝结,用H2O洗涤聚合物并在约220℃干燥。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PEVE:7.0wt.%。
MFI:12克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:285℃
断裂应力:31MPa
烟量:265。
实施例6
PMVE/PPVE/TFE 0.93/1.27/97.8(摩尔比)三元共聚物(初级电缆)
通过引入以下修正重复实施例1a:
——最初加入的PPVE的量为50克;
——乙烷的量为0.50绝对巴(0.05MPa);
——PMVE的量为0.64绝对巴(0.064MPa)。
另外,加入的气态混合物由额定摩尔比为97.9/0.8/1.3的TFE/PMVE/PPVE形成。通过计量泵加入90cc的KPS溶液0.0296M。反应开始前的初始气相具有以下摩尔组成:3.8% PMVE、3.0% PPVE、1.5%乙烷、91.7% TFE。
通过加入由具有上述组成的TFE/PMVE/PPVE形成的混合物使聚合压力保持恒定。当加入8,800克的所述混合物后,停止加入单体,并使压力(21绝对巴)降低至10绝对巴。
通过IR分析测定的聚合物组成如下:
——PMVE:1.5wt.%,等于0.93mol%;
——PPVE:3.3wt.%,等于1.27mol%。
MFI:30克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:301℃
断裂应力:26.7MPa
烟量:90。
实施例7
PPVE/TFE共聚物(初级电缆)
通过引入以下修正重复实施例1a:
——最初加入的PPVE的量为70克;
——乙烷的量为0.60绝对巴(0.06MPa);
——聚合温度为65℃;
——最初加入的KPS溶液0.0296M的量为250毫升。
另外,加入的气态混合物由额定摩尔比为98.2/1.8的TFE/PPVE形成。反应开始前的初始气相具有以下摩尔组成:4.1% PPVE、1.6%乙烷、94.3% TFE。
通过加入由具有上述组成的TFE/PPVE形成的气态混合物使聚合压力保持恒定。当加入6,600克的所述混合物后,停止加入单体,并使压力(21绝对巴)降低至10绝对巴。
通过IR分析测定的聚合物的PPVE含量如下:
——PPVE:4.5wt.%,等于1.74mol%。
MFI:26克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:305℃
断裂应力:30.8MPa
烟量:80。
将实施例中给出的数据总结在下列表1、1A和2中,表中给出了根据NFPA 255标准测定的超5类结构(category 5e constructions)的挤出电缆的发烟指数值和火焰蔓延指数值的结果。
表1
表1A
表2
实施例8
全氟聚合物PMVE/PEVE/HFP/TFE 0.5/12/0.6/97.7(摩尔比)(初级电缆)
在装备有以400rpm运行的搅拌器的AISI 316钢质垂直22升高压釜中,在真空形成后按以下顺序加入:
——13.9升的软化水;
——33克的PEVE;
——163g的根据USP 4,864,006制备的微乳液。
然后将高压釜加热到75℃的反应温度,当达到该温度后,加入4.4绝对巴(0.044MPa)的HFP、0.55绝对巴(0.055MPa)的乙烷和0.4绝对巴(0.04MPa)的PMVE。
通过压缩机加入额定摩尔比为98.3/0.5/1.2的TFE/PMVE/PEVE形成的气态混合物,直到达到21绝对巴的压力。
通过G.C.分析存在于高压釜顶部的气态混合物的组成。反应开始前,气相显示由以下化合物按所述摩尔百分数形成:72.7% TFE、2.3%PMVE、2.7%PEVE、HFP21%和约1.3%乙烷。然后,通过计量泵加入175cc的KPS 0.0148M溶液。
通过加入上述单体混合物使聚合压力保持恒定;当加入8,671克的所述混合物后,停止加入单体。将反应器在室温下冷却,放出胶乳并使用HNO3(65wt.%)凝结,用H2O洗涤聚合物并在约220℃干燥。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:0.8wt.%,等于0.5mol%;
——PEVE:2.6wt.%,等于1.2mol%;
——HFP:0.9wt.%,等于0.6mol%。
MFI:24.5克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:297.4℃
断裂应力:25MPa
烟量:65
介电常数:2.1(ASTM D150)。
实施例9
全氟聚合物PMVE/PPVE/HFP/TFE 0.6/1.2/1.6/96.6(摩尔比)(初级电缆)
重复实施例8,但是最初加入的HFP的量为8.8绝对巴(0.88MPa)和乙烷的量为0.45绝对巴。
存在于高压釜顶部的气态混合物的组成通过G.C.分析显示由以下化合物按所述摩尔百分比形成:47.9% TFE、2.6%PMVE、3.0%PEVE、HFP45.5%和约1.0%乙烷。
当加入8,592克的所述混合物后,停止加入单体。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:0.9wt.%,等于0.6mol%;
——PEVE:2.6wt.%,等于1.2mol%;
——HFP:2.4wt.%,等于1.6mol%。
MFI:28克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:289℃
断裂应力:27.6MPa
烟量:60
介电常数:2。
实施例10对比
含有6wt.%的量的PEVE的全氟聚合物TFE/HFP/PEVE(初级电缆)
在装备有以650rpm运行的搅拌器的AISI316钢质垂直5升高压釜中,在真空形成后按以下顺序加入:
——3升的软化水;
——31g的根据USP 4,864,006制备的微乳液;
——28克的PEVE。
当达到75℃的反应温度后,加入:
——0.1绝对巴(0.01MPa)的乙烷;
——8.8绝对巴(0.088MPa)的HFP。
通过压缩机加入额定摩尔比为93.2/2.5/4.3的TFE/PEVE/HFP气态混合物,直到达到21绝对巴(2.1MPa)的压力。通过G.C.分析存在于高压釜顶部的气态混合物的组成。通过计量泵加入20毫升浓度为0.0907M的KPS溶液,然后每60分钟向高压釜中加入10毫升相同的溶液。在整个反应过程中通过加入上述气态单体混合物使聚合压力保持恒定。当加入1,560克上述气态单体混合物后,停止加入单体。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PEVE:6.0wt.%,等于2.9mol%。
——HFP:5.4wt.%,等于3.8mol%。
MFI:30克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:260℃
断裂应力:34.6MPa
烟量:450
介电常数:2。
实施例11
全氟聚合物PMVE/PEVE/TFE/HFP 0.49/1.08/97.82/0.61(摩尔比)(护套)
在装备有以400rpm运行的搅拌器的AISI 316钢质垂直22升高压釜中,在真空形成后按以下顺序加入:
——13.9升的软化水;
——35克的PEVE;
——163g的根据USP 4,864,006制备的微乳液。
将高压釜继续加热至75℃。在该温度下加入0.35绝对巴(0.0035MPa)的乙烷、0.4绝对巴(0.004MPa)的PMVE和4.4绝对巴(0.044MPa)的HFP。
通过压缩机加入额定摩尔比为98.3/0.5/1.2的TFE/PMVE/PEVE形成的气态混合物,直到达到21绝对巴(2.1MPa)的压力。
通过G.C.分析存在于高压釜顶部的气态混合物的组成。在反应开始前,所述气相显示由以下化合物按所述摩尔百分数形成:71.9%TFE、2.2%PMVE、4.0%PEVE、21%HFP和0.9%乙烷。然后,通过计量泵加入180cc的KPS 0.0148M溶液。
通过加入上述单体混合物使聚合压力保持恒定;当加入8,671克的混合物后,停止加入单体,并使反应器内的压力从21绝对巴降到10绝对巴(0.1MPa),同时保持温度在75℃。将反应器在室温下冷却,放出胶乳并使用HNO3(65wt.%)凝结,用H2O洗涤聚合物并在约220℃干燥。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:0.8wt.%,等于0.49mol%
——PEVE:2.3wt.%,等于1.08mol%;
——HFP:0.9wt.%,等于0.61mol%。
MFI:6.5克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:298.9℃
断裂应力:32.7MPa
烟量:70
介电常数:2.1(ASTM D150)。
加工性能(全氟聚合物的挤出速率)的评价
使用具有38毫米直径的机筒,L/D比=30:1和3:1的螺杆压缩比的挤出机。
在挤出机上的十字头为B&H75。内模头直径为15毫米;外尖端直径为10毫米。使用在250℃-400℃之间的温度方案,并使用70rpm的螺杆角速度。
在上述挤出条件下通过使用全氟聚合物包覆铜电缆,获得160米/分钟的线速度。
实施例12
全氟聚合物PMVE/PEVE/TFE/HFP 1.05/1.23/94.6/0.61(摩尔比)(初级电缆)
除以下所述条件外,如实施例11进行操作:
——在反应开始时加入的PEVE的量为40克;
——反应温度为70℃;
——当达到反应温度后,加入0.72绝对巴(0.0072MPa)的PMVE,4.4绝对巴(0.044MPa)的HFP,0.53绝对巴(0.0052MPa)的乙烷;
——加入高压釜的气态混合物由以下化合物按所述额定摩尔比形成:97.7TFE、0.9PMVE、1.4PEVE;通过压缩机加入混合物,直到在反应器中获得21绝对巴的压力;
——通过计量泵加入180cc的KPS 0.00296M溶液;
——通过加入单体混合物TFE/PMVE/PEVE使聚合压力保持恒定;当加入8,671克该混合物后,停止加入单体,并如实施例11中所描述使压力下降。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:1.7wt.%,等于1.05mol%;
——PEVE:2.8wt.%,等于1.23mol%;
——HFP:0.9wt.%,等于0.61mol%;
MFI:22.2克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:293.8℃
断裂应力:27.3MPa
烟量:95
介电常数:2.1(ASTM D150)。
实施例13
全氟聚合物PMVE/PEVE/TFE/HFP 0.8/1.8/96.78/0.62(摩尔比)(初级电缆)
除以下所述条件外,如实施例11进行操作:
——在反应开始时加入的PEVE的量为41克;
——反应温度为70℃;
——当达到反应温度后,加入0.56绝对巴(0.0056MPa)的PMVE,4.4绝对巴(0.044MPa)的HFP,0.51绝对巴(0.0051MPa)的乙烷;
——加入高压釜的气态混合物由以下化合物按所述额定摩尔比形成:97.5TFE、0.8PMVE、1.7PEVE;通过压缩机加入所述混合物,直到在反应器中获得21绝对巴的压力;
——通过计量泵加入175cc的KPS 0.00148M溶液;
——通过加入气态混合物TFE/PMVE/PEVE使聚合压力保持恒定;当加入8,671克该混合物后,停止加入单体,并如实施例11中所描述使压力下降到不超过9绝对巴(0.09MPa)。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:1.3wt.%,等于0.8mol%;
——PEVE:3.7wt.%,等于1.8mol%;
——HFP:0.9wt.%,等于0.62mol%;
MFI:29.0克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:290.8℃
断裂应力:29.9MPa
烟量:115
介电常数:2.1(ASTM D150)。
实施例14
全氟聚合物PMVE/PEVE/TFE/HFP 0.74/137/97.28/0.61(摩尔比)(护套)
除以下所述的条件外,如实施例11进行操作:
——在反应开始时加入的PEVE的量为41克;
——当达到反应温度后,加入0.56绝对巴(0.0056MPa)的PMVE,4.4绝对巴(0.044MPa)的HFP,0.49绝对巴(0.0049MPa)的乙烷;
——加入高压釜的气态混合物由以下化合物按所述额定摩尔比形成:97.8TFE、0.7PMVE、1.5PEVE;通过压缩机加入混合物,直到在反应器中达到21绝对巴压力;
——通过计量泵加入90cc的KPS 0.00296M溶液;
——通过加入气态混合物TFE/PMVE/PPVE使聚合压力保持恒定;当加入8,670克该混合物后,停止加入单体,并如实施例11中所描述使压力下降。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:1.2wt.%,等于0.74mol%;
——PEVE:2.9wt.%,等于1.37mol%;
——HFP:0.9wt.%,等于0.61mol%;
MFI:10.5克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:294.5℃
断裂应力:35MPa
烟量:85
介电常数:2.1(ASTM D150)。
实施例15
全氟聚合物PMVE/PPVE/TFE/HFP 2.4/0.31/96.68/0.61(摩尔比)(初级电缆)
除以下所述条件外,如实施例11进行操作:
——在反应开始时加入的PPVE的量为12克;
——当达到反应温度后,加入1.5绝对巴(0.015MPa)的PMVE,4.4绝对巴(0.044MPa)的HFP,0.47绝对巴(0.0047MPa)的乙烷;
——加入高压釜的气态混合物由以下化合物按所述额定摩尔比形成:97.7TFE、2.0PMVE、0.3PPVE;通过压缩机加入混合物,直到反应器内的压力达到21绝对巴;
——通过计量泵加入90cc的KPS 0.00296M溶液;
——通过加入气态混合物TFE/PMVE/PEVE使聚合压力保持恒定;当加入8,671克该混合物后,停止加入单体,并使压力下降到10绝对巴(0.1MPa),同时保持温度在75℃。
如实施例1中所报道收回聚合物。
所获得的聚合物的测定:
组成(IR分析):
——PMVE:3.9wt.%,等于2.4mol%;
——PPVE:0.8wt.%,等于0.31mol%;
——HFP:0.9wt.%,等于0.61mol%。
MFI:30克/10分钟
第二熔融温度T(II)熔融:295℃
断裂应力:20MPa
烟量:85
介电常数:2.1(ASTM D150)。
将实施例8-16中给出的数据总结在下表3中,其中列“电缆”下,prim意为初级电缆,jack意为护套。
表3和表1的对比显示,在相同或相似的熔体流动指数和熔点,包含HFP的全氟聚合物呈现出根据所述内部测试的较低的烟值。见与实施例8(表3)对比的实施例1a(表1)以及与实施例14(表3)对比的实施例1b(表1)。
表3
Claims (23)
1.TFE可热加工的全氟聚合物在电缆中作为用于初级电缆包覆层和用于外部护套的材料的用途,所述TFE可热加工的全氟聚合物包含以全部单体的重量百分数表示的以下量的全氟烷基乙烯基醚:
a)0-5.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)0.4-4.5%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);
当a)存在时,所述全氟烷基乙烯基醚a)+b)的总量为全部单体的1.5wt.%-5.5wt.%,优选地为2.5%-5.5%;
任选地
c)0-6%的六氟丙烯(HFP);
TFE的量是补足至100wt.%。
2.根据权利要求1的用途,其中所述可热加工的全氟聚合物包含以全部单体的重量百分数表示的以下量的全氟烷基乙烯基醚:
a)0.6-5.0%,优选地为2.0-4.5%的PMVE;
b)1.0-4.0%的PEVE和/或PPVE。
3.根据权利要求1-2的用途,其中b)为PEVE。
4.根据权利要求1-3的用途,其中当a)存在于所述可热加工的全氟聚合物中时,所述全氟烷基乙烯基醚a)+b)的总量以全部单体的重量百分数表示为3.0-5.0%。
5.根据权利要求4的用途,其中a)+b)为4.0-5.0%。
6.根据权利要求1-5的用途,其中所述全氟聚合物的熔体流动指数(MFI)(ASTM D-1238)为1-60克/10分钟。
7.根据权利要求6的用途,其中用于包覆初级电缆的所述全氟聚合物具有在20和40克/10分钟之间的MFI。
8.根据权利要求6-7的用途,其中用于护套的所述全氟聚合物的MFI值为2-10克/10分钟,优选地为3-10克/10分钟。
9.根据权利要求1-8的用途,其中所述全氟聚合物与无机填料混合。
10.根据权利要求1的用途,其中TFE可热加工的全氟聚合物具有以下组成(wt.%):
a)0-5.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)0.4-4.5%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);
c)0.5-6%的六氟丙烯(HFP);
当a)存在时,所述全氟烷基乙烯基醚a)+b)的总量为全部单体的1.5wt.%-5.5wt.%;
TFE的量是补足至100wt.%。
11.根据权利要求10的用途,其中所述TFE可热加工的全氟聚合物包含以全部单体的重量百分数表示的以下量的全氟烷基乙烯基醚:
a)0.7-4.5%的PMVE;
b)1.0-4.0%的PEVE和/或PPVE;
c)0.7-4%的HFP;
TFE的量是补足至100wt.%。
12.根据权利要求10-11的用途,其中b)是PEVE。
13.根据权利要求10-12的用途,其中当a)存在于所述TFE可热加工的全氟聚合物中时,所述全氟烷基乙烯基醚a)+b)的总量以全部单体的重量百分数表示为3.0-5.0%。
14.根据权利要求10-13的用途,其中所述全氟聚合物具有1-60克/10分钟的熔体流动指数(MFI)(ASTM D-1238)。
15.根据权利要求14的用途,其中用于包覆初级电缆的所述全氟聚合物具有在20-40克/10分钟之间的MFI。
16.根据权利要求14-15的用途,其中用于护套的所述全氟聚合物具有2-10克/10分钟,优选地为4-8克/10分钟的MFI。
17.根据权利要求10-16的用途,其中所述全氟聚合物与无机填料混合。
18.TFE可热加工的全氟聚合物,包含以全部单体的重量百分数表示的以下量的全氟烷基乙烯基醚:
a)0.2-5.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)0.4-4.5%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PFVE);
c)0.5-6%的六氟丙烯(HFP);
全氟烷基乙烯基醚a)+b)的量为全部单体的1.5wt.%-5.5wt.%;
TFE的量是补足至100wt.%。
19.根据权利要求18的TFE可热加工的全氟聚合物,包含以下量的全氟烷基乙烯基醚:
a)0.7-4.5%的全氟甲基乙烯基醚(PMVE);
b)1.0-4.0%的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE);
c)0.7-4.0%的HFP;
TFE的量是补足至100wt.%。
20.根据权利要求18-19的TFE可热加工的全氟聚合物,其中b)是PEVE。
21.根据权利要求18-20的TFE可热加工的全氟聚合物,其中全氟烷基乙烯基醚a)+b)的总量以全部单体的重量百分数表示为3.0-5.0%,优选地为4.0-5.0%。
22.电缆,其中护套和/或初级电缆的包覆层由根据权利要求10-17的全氟聚合物形成。
23.电缆,其中护套和/或初级电缆的包覆层由根据权利要求18-21的全氟聚合物形成。
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