CN101448886A - 包含聚丙烯的阻燃性聚乙烯组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及阻燃性高分子组合物，包括(A)聚乙烯，(B)含硅氧烷基的化合物，(C)无机填料材料，以及(D)聚丙烯，相对于组合物总量其量为0.1wt.％至10wt.％，涉及包括所述阻燃性高分子组合物的制品，特别涉及包括由所述阻燃性组合物制成的层的电线或电缆，并涉及所述阻燃性高分子组合物用于生产电线或电缆的层的应用。此外，本发明涉及聚丙烯在电线或电缆的阻燃性层的生产中作为加工助剂的应用。

Description

包含聚丙烯的阻燃性聚乙烯组合物
技术领域
本发明涉及阻燃性高分子组合物，涉及一种包括所述阻燃性高分子组合物的制品，特别是电线或电缆，还涉及所述组合物用于生产电线或电缆的层的应用。
背景技术
为了改善聚合物的阻燃性，一些方案在本领域中已经是已知的。首先，已知包括在聚合物中含有卤化物的化合物。然而，这些材料具有这样的缺点，即通过燃烧，将释放出诸如卤化氢的危险的腐蚀性气体。这也是基于PVC阻燃性高分子组合物的缺点。
在其他的方案中，阻燃性组合物包括相对大量的无机填料，通常50至60wt.％，诸如水合的化合物和氢氧化物，其在燃烧过程中吸热分解，并在200至600℃的温度范围内释放出惰性气体。这样的无机填料，包括例如Al(OH)3和Mg(OH)2。然而，这些阻燃性材料由于使用了大量的填料而造成了无机填料的高成本，以及高分子组合物的可加工性和机械性能的劣化。
第三种方案，如在EP 0 393 959中所披露的，在组合物中连同含有乙烯丙烯酸酯或乙二醇二乙酸酯，和无机填料一起，使用了硅氧烷液或硅橡胶胶料。尽管这样的组合物具有好的阻燃性能，但该组合物的可加工性仍可改善，因为当组合物作为电缆层而挤出时，通常会发生熔体破坏。此外，挤出的电缆层的表面质量通常是不足的，还可能需要进一步的改进。
发明内容
因此，本发明的目的在于避免现有技术中的材料的缺点，并提供一种阻燃性高分子组合物，其显示出了良好的阻燃性、良好的可加工性(诸如可挤出性)、和良好的机械性能(诸如改进的表面质量)的组合。
本发明是基于这样的结论：高分子组合物(包括有机聚合物、含硅氧烷基的化合物和无机填料材料)能够通过添加小量的聚丙烯，通常为0.1至10wt.％，来改进其可加工性。
因此，本发明提供了阻燃性高分子组合物，包括
(A)聚乙烯
(B)含硅氧烷基的化合物
(C)无机填料材料，以及
(D)聚丙烯，相对于组合物总量，其量为0.1至10wt.％。
本发明的组合物显示出了改进的可加工性，当组合物作为电线或电缆的层而挤出时，通过其改进的挤出行为可看出这一点。此外，挤出的层具有良好的/改进的表面质量。另外，组合物显示出了良好的阻燃性。
优选地，该组合物不含有含卤素及含磷的化合物作为阻燃助剂，即，这样的化合物在组合物中完全以低于3000ppm的量存在。
更优选地，该组合物完全不含有含卤素化合物。然而，尤其是含磷化合物可在组合物中作为稳定剂存在，通常其量低于2000ppm，更优选低于1000ppm。
在组合物中，组分(A)至(D)可以是或者由单一化合物或者由所希望类型的化合物的混合物组成。
优选地，聚丙烯(D)的量为组合物总量的0.2wt.％以上，更优选为0.3wt.％以上，而最优选为0.5wt.％以上。
此外，优选的聚丙烯(D)的量为组合物总量的8wt.％以下，更优选为4wt.％以下，而最优选为3wt.％以下。
此外，聚丙烯(D)具有根据ISO 1133在230℃和2.16kg下测量的MFR2，优选为0.1至15g/10min，更优选为0.5至10g/10min。
聚丙烯(D)具有根据ISO 527-2测量的拉伸模量，优选为400至2000MPa，更优选为600至1600MPa。
在优选的实施方案中，聚丙烯(D)为丙烯异相共聚物，包括作为基体聚合物的聚丙烯均聚物或共聚物，以及引入的乙烯-丙烯橡胶(或乙丙橡胶)。
异相丙烯共聚物可以通过丙烯和乙烯以及可选的α-烯烃的多段聚合工艺来生产，诸如本体聚合、气相聚合、淤浆聚合、溶液聚合或其组合来进行，使用传统的催化剂。异相共聚物可以或者在环管反应器或者环管与气相反应器的组合中制成。这些工艺对于本领域技术人员是已知的。
一种优选的工艺是本体淤浆环管反应器和气相反应器的组合。首先，聚丙烯均聚或共聚物基体在或者环管反应器中或者环管与气相反应器的组合中制成。
将按这种方式生产的聚合物转移至另一个反应器中，使用相同的催化剂体系，通过乙烯和丙烯混合物的共聚来生产分散相(乙烯-丙烯橡胶)，便获得了由其内分散有近乎无定形弹性体组分的半结晶基体组成的异相体系。优选该聚合步骤是在气相聚合中完成的。
用于异相共聚物聚合的合适的催化剂为用于丙烯聚合的任意立构规整性催化剂，其能够使丙烯和共聚单体在40至110℃的温度下，在10至100巴的压力下，进行聚合和共聚合。齐格勒-纳塔催化剂以及茂金属催化剂为合适的催化剂。
对于以上述顺序的多段工艺来生产异相共聚物，可替换地，可以通过基体聚合物与乙烯-丙烯橡胶以独立的步骤，并将两种聚合物熔融共混来生产。
在本文中，将“橡胶”和“弹性体共聚物”用作同义词。
乙烯丙烯弹性体共聚物可通过已知的聚合工艺来生产，诸如溶液聚合、悬浮聚合和气相聚合，使用传统的催化剂。齐格勒-纳塔催化剂以及茂金属催化剂为合适的催化剂。
广泛使用的工艺为溶液聚合。将乙烯、丙烯和催化剂体系在过量的烃类溶剂中进行聚合。稳定剂和油(oil)(如果使用的话)在聚合之后直接添加。然后，将溶剂和未反应的单体利用热水或蒸汽进行闪蒸，或进行机械脱挥发。将碎屑状的聚合物在筛网、机械压力机或干燥炉中脱水来进行干燥。将碎屑形成为缠绕的捆装或挤出为粒状。
悬浮聚合工艺是对本体聚合的修改。将单体和催化剂体系注射进填充有丙烯的反应器中。聚合立即发生，形成了在丙烯中不溶的碎屑状聚合物。闪蒸掉丙烯和共聚单体，完成了该聚合工艺。
气相聚合技术由一个或多个垂直流化床组成。将气体形式的单体和氮气连同催化剂一起进料至反应器中，定期移出固体产物。通过使用循环气体来移除反应热，该循环气体还起到使聚合物床流化的作用。不使用溶剂，从而消除了对于溶剂滴落、清洗和干燥的需要。
乙烯丙烯弹性体共聚物的生产还在例如US 3,300,459、US5,919,877、EP 0 060 090 A1中，以及在EniChen的公司出版物，“DUTRAL，Ethylene-Propylene Elastomer”，第1至4页(1991)中有详细描述。
可替换地，可使用弹性体乙烯丙烯共聚物类，其可商购，并满足了所指出的要求。
然后，通过粉末或珠状形式的基体聚合物与弹性体共聚物在熔体混合设备中化合来生产异相共聚物。
在使用聚丙烯无规共聚物作为用于异相共聚物的基体聚合物的情况下，共聚单体优选为线型α-烯烃或支化α-烯烃，如乙烯、丁烯、己烯等。在本发明中最优选为乙烯。
基于聚丙烯无规共聚物的总量，共聚单体的含量优选等于或低于10wt.％，更优选处于4至8wt％之间。
然而，优选地，基体聚合物为聚丙烯均聚物。
此外，优选地，基于聚合物(D)的总重量，异相共聚物含有的乙烯-丙烯橡胶含量等于或低于35wt％，更优选从10至20wt％。
基于乙烯-丙烯橡胶的总含量，乙烯-丙烯橡胶优选具有的丙烯含量为40至80wt.％，更优选从45至60wt.％。
乙烯-丙烯橡胶除乙烯和丙烯单体单元之外，还含有其他的α-烯烃单体单元。然而，优选地，乙烯-丙烯橡胶由乙烯和丙烯单体单元组成。
优选地，在本发明的组合物中，聚乙烯(A)的量为组合物总量的30至70wt.％，更优选为组合物总量的40至60wt％。
在优选的实施方案中，聚乙烯(A)包括分子量分布Mw/Mn>20、更优选>22、最优选>25的聚乙烯。
优选地，聚乙烯(A)在高压工艺中生产，即通常在50MPa以上的压力下，不使用聚合催化剂。
聚乙烯(A)优选具有0.35以下的g′值。
优选地，聚乙烯(A)的剪切稀化指数SHIeta0.05/eta300为至少70。
在本发明的组合物中，聚乙烯(A)优选包括具有极性基团的聚乙烯。
具有极性共聚物的聚乙烯优选通过乙烯单体与极性共聚单体的共聚合来生产。然而，其还可以通过对聚乙烯进行接枝来生产，例如通过将丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸酐接枝到聚乙烯上。
优选地，通过乙烯单体与合适的带有极性基团的共聚单体进行共聚合，来将极性基团引入聚乙烯。
更优选地，极性共聚物包括乙烯与选自以下组中的一种或多种共聚单体的共聚物，该组包括：-丙烯酸C1-至C6烷基酯类、甲基丙烯酸C1-至C6-烷基酯类、丙烯酸类、甲基丙烯酸类和醋酸乙烯酯。该共聚物还可以包含离聚物结构(如在例如DuPont’s Surlyn种类中的结构)。
再进一步优选地，该极性共聚物为乙烯/丙烯酸酯、和/或乙烯/醋酸酯共聚物。
更优选地，极性共聚物包括具有C1至C4烷基(诸如甲基、乙基、丙基或丁基)的丙烯酸酯或醋酸乙烯酯的乙烯的共聚物。
在特别优选的实施方案中，用于阻燃性层的高分子组合物的组分(A)包括烯烃，优选乙烯与一种或多种选自由非取代的或取代的根据式(I)的丙烯酸构成的组中的共聚单体的共聚物或共聚物的混合物，优选构成了至少25wt％，更优选至少35wt％，最优选由其组成，式(I)：
H2C＝CR-COOH       (I)
其中，R为H或有机取代基，优选R为H或烃取代基。
更优选地，共聚单体的类型选自由根据式(I)的丙烯酸构成的组中，其中，R为H或烷基基团，还更优选地，R为H或C1-至C6-烷基取代基。
特别优选地，极性聚乙烯包括乙烯与丙烯酸类共聚物的共聚物，诸如乙烯丙烯酸(ethylene acrylic acid)或乙烯甲基丙烯酸共聚物，且最优选为乙烯甲基丙烯酸共聚物。
优选地，在乙烯共聚物中，具有极性基团的共聚单体的量为从2至40wt.％，更优选从4至20wt.％，而最优选从6至12wt.％。
除了乙烯和所限定的共聚单体之外，该共聚物还可以包含其他的单体。例如，可以使用丙烯酸酯类和丙烯酸或甲基丙烯酸、或具有乙烯基硅烷的丙烯酸酯类、或具有硅氧烷的丙烯酸酯类、或具有硅氧烷的丙烯酸的三聚物。
这些共聚物可以在挤出后，例如通过辐照进行交联。还可以使用硅烷可交联聚合物，即，使用不饱和硅烷单体制备的聚合物，该不饱和硅烷单体具有可水解基团，能够通过水解和缩合进行交联，以便在水的存在下以及可选地，甲硅烷醇缩合催化剂的存在下，形成甲硅烷醇基团。
进一步优选地，具有极性基团的聚乙烯构成了至少30wt.％，更优选至少50wt.％，而还更优选至少70wt.％的组分(A)。最优选地，组分(A)完全由具有极性基团的聚乙烯组成。
该组合物进一步包括含硅氧烷基团的化合物(B)。
在本发明的组合物的优选的实施方案中，组分(B)为硅氧烷液或硅橡胶胶料、或包含至少一种含硅氧烷基团的共聚单体的烯烃，优选乙烯的共聚物、或这些化合物中的任意的混合物。
优选地，所述共聚单体为乙烯基聚硅氧烷(vinylpolysiloxane)，例如乙烯基不饱和聚二烃基硅氧烷。
本发明中适合使用的硅氧烷液和胶料是已知的，并且包括例如有机聚硅氧烷聚合物，该有机聚硅氧烷聚合物包括选自由以下基团构成的组中的化学结合的硅氧基单元，该组包括：R3SiO0.5、R2SiO、R1SiO1.5、R1R2SiO0.5、RR1SiO、R1 2SiO、RSiO1.5和SiO2单元及其混合物，其中，每一个R独立地表示取代的或未取代的单价烃自由基，每一个R1表示诸如R的自由基，或选自由氢、羟基、烷氧基、芳基、乙烯基或烯丙基自由基构成的组中的自由基。
有机聚硅氧烷优选具有大约为10至10,000,000的数均分子量Mn。使用GPC进行分子量分布(MWD)的测量。使用CHCl3作为溶剂。使用了Shodex-Mikrostyragel(105、104、103，
Figure A200780018144D00131
)柱装置、RI-探测器和NMWD聚苯乙烯标定。该GPC测试在室温下进行。
硅氧烷液或胶料可以包含通常用于硬化硅氧烷橡胶的气相法二氧化硅填料类型，例如，按重量计高达50％。
烯烃，优选乙烯，与至少一种含硅氧烷基团的共聚单体的共聚物优选为根据式(II)和式(III)的乙烯基不饱和聚二烃基硅氧烷或丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯改性的烃基硅氧烷。式(II)和式(III)：
其中，在式(II)和(III)中，n＝1至1000，以及
R和R′独立地为乙烯基、具有1至10个碳原子的支链或直链的烷基；具有6或10个碳原子的芳基；具有7至10个碳原子的烷基芳基；或具有7至10个碳原子的芳基烷基。R＂为氢或烷基链。
这样的化合披露于例如WO 98/12253，其内容通过引用合并于此。
优选地，组分(B)为聚二甲基硅氧烷，优选具有大约为1,000至1,000,000，更优选为200,000至400,000的Mn，和/或乙烯与乙烯基聚二甲基硅氧烷的共聚物。优选这些组分(B)是由于其的可商购性。
本文所用的术语“共聚物”意在包括通过共聚合生产或通过将单体接枝到聚合物骨架上而生产的共聚物。
优选地，含硅氧烷基团的组分(B)在组合物中的存在的量为组合物总量的0.5至40wt.％，更优选0.5至20wt.％，还更优选0.5至10wt.％而最优选1至5wt.％。
此外，优选地，以这样的量来添加含硅氧烷基团的化合物，使得在组合物总量中的硅氧烷基团的量为1至20wt.％，更优选1至10wt％。
优选地，无机填料(C)在组合物中的存在的量为大于10wt％，更优选20wt％以上，还更优选30wt％以上，最优选35wt％以上。
进一步优选地，无机填料(C)在组合物中的存在的量高达70wt％，更优选高达60wt％，最优选高达55wt％。
组分(C)，即在组合物中适合使用的无机填料材料，包括本领域中已知的所有填料材料。组分(C)还可包括任意这种填料材料的混合物。这种填料材料的实例为铝、镁、钙和/或钡的氧化物、氢氧化物和碳酸盐。
优选地，组分(C)包括由元素周期表中的第1至第13族、更优选第1至第3族、还更优选第1和第2族且最优选第2族金属的无机化合物。
对本文所用的化学基团进行的编号是根据IUPAC系统，其中将元素周期系统中的族编号为1至18。
优选地，无机填料组分(C)包括不是氢氧化物或水合化合物的化合物，更优选由其组成，还更优选包括选自碳酸盐、氧化物和硫酸盐的化合物，更优选由其组成，最优选包括碳酸盐，其中更优选由其组成。
这样化合物的优选的实例为碳酸钙、氧化镁和碳酸钙镁石Mg3Ca(CO3)4，特别优选的实例为碳酸钙。
尽管无机填料(C)优选不是氢氧化物或水合化合物，但其可以包含少量的氢氧化物，通常按重量计小于填料的5％，优选按重量计小于3％。例如在氧化镁中可以存在少量的氢氧化镁。此外，尽管填料(C)不是水合化合物，但其可以含有少量的水，通常按重量计小于填料的3％，优选按重量计小于1％。然而，最优选地，组分(C)完全不含有氢氧化物和/或水。
优选地，本发明的阻燃性高分子组合物的组分(C)包括50wt％以上的碳酸钙，进一步优选由碳酸钙组成。
无机填料可包括这样的填料，其已经用有机硅烷、聚合物、羧酸或盐等进行表面处理，以便利于加工并提供填料在有机聚合物中的更好的分散。这种涂层通常不会构成多于3wt.％的填料。
优选地，根据本发明的组合物包含少于3wt.％的有机金属盐或聚合物涂层。
此外，还可以有其他的诸如玻璃纤维的矿物填料作为组合物的一部分。
根据本发明的组合物可以是可交联的。利用辐照或诸如有机过氧化物的交联剂来交联热塑性高分子组合物是熟知的，因此，根据本发明的组合物可以含有传统用量的交联剂。硅烷可交联聚合物可以含有硅烷醇缩合催化剂。
除组分(A)至(D)之外，本发明的组合物还可以含有其他的传统聚合物成分，诸如，例如少量的抗氧化剂或UV稳定剂，通常低于10wt.％，更优选低于5wt.％。
本发明的阻燃性高分子组合物可通过以下步骤制备：
a)制备包括含硅氧烷基团的化合物、添加剂和聚合物的母料，随后，与无机填料和基体聚合物进行配混，或者
b)所有组分的一步配混。
对于混合，可使用传统的配混或掺混装置，例如班伯里密炼机、二辊橡胶粉碎机、布斯共捏合机(Buss-co-kneader)或双螺杆挤出机。
优选地，可通过在一定温度下将它们掺混在一起来制备该组合物，该温度应足够高以便使聚合物软化并增塑，通常温度范围为120至200℃。
本发明的阻燃性组合物能够用于多种不同的应用和产品中。该组合物例如可以进行模塑、挤出或其他的，形成为模塑物、片材或纤维。
因此，本发明进一步涉及包括在上述任一种实施方式中的阻燃性高分子组合物的制品。
特别地，本发明涉及包括上述任一种实施方案中的阻燃性组合物制成的层的电线或电缆，因此，还涉及在上述任一种实施方案中的阻燃性高分子组合物用于生产电线或电缆层中的应用。
该高分子组合物优选被挤出而形成电线或电缆的阻燃性层。这优选在线速度为至少20m/min下完成，更优选至少60m/min，最优选至少100m/min。
用于挤出的压力优选为50至500巴。
此外，本发明涉及聚丙烯在用于生产电线或电缆的阻燃性层中作为加工助剂的应用，其中，在用于生产阻燃性层的组合物中存在的聚丙烯的量为0.1至10wt.％。以下，本发明将通过实施例来进行进一步的说明。
具体实施方式
实施例
1.测量方法
a)共焦激光扫描显微镜
可以通过共焦激光扫描显微镜使用Leica TCS-SP来评估改进的表面平滑度和降低的熔体破坏。探查面积为500×500微米，且激光束的波长为488nm。作为透镜，使用了HC PL APO 20x/0.70，在xy-方向的分辨率(resolution)为279nm，在xz-方向为768nm。测试中的步长为486nm。
z-台(table)的分辨率为40nm，z-标准(对于功能控制和变化)来自Rmax为0.97微米的Rommelwerke。
b)熔体流动速度
根据ISO 1133，在190℃及2.16kg的载荷下测量聚乙烯的熔体流动速度MFR2，在230℃及2.16kg的载荷下测量聚丙烯。
c)拉伸模量
根据ISO 527-2来确定拉伸模量。
d)分子量分布及长链支化
利用以下步骤来确定g′。当根据本发明确定支化参数g′时，应当按照该步骤进行。
使用凝胶渗透色谱来确定分子量(M)、分子量分布(Mw/Mn)，特性粘度[η]和长链支化(LCB)g′的含量。
凝胶渗透色谱(GPC)，也称为尺寸排阻色谱(或尺寸排阻层析，SEC)，是一种分析技术，其中将分子按尺寸进行分离。大分子首先洗提(elute)，较小分子随后洗提。
在降低流体力学体积Vh之后，将分子洗提。这可以描述为各分子分子量(M)及其特性粘度[η]的乘积(product)。
GPC中的普适标定的原理规定了对溶剂和温度条件的给定的设定，其中，聚合物样品通过纯尺寸机理(pure size mechanism)(无吸附或其他作用)而分离，聚合物分子的流体力学体积的对数作为其洗提体积(或时间)的函数，对于所有的聚合物(线型的或支化的)是相同的。见等式：
Vh＝[η]×M或logVh＝log([η]×M)
流体力学体积定义为特性粘度[η]和分子量M的乘积。
普适标定不依赖于聚合物的种类及可能的支化聚合物。
使用一系列的小标准来发现停留时间和分子量之间的关系。
马克-豪威克-Sakurade等式使特性粘度与其粘均分子量Mv相关联。
[η]＝K×Ma v
[η]为特性粘度。
Mv为粘均分子量。
K和a为马克-豪威克常数。这些常数依赖于聚合物种类、溶液和温度。
通过在等式两边取对数，可以得到：
log[η]＝logK+a×logMv
log[η]对log[Mv]的图(窄标准(narrow standards))给出了斜率和截距K。
如果K和a对于标准和样品均是已知的，则可通过与其各自常量的关系来确定分子量。
GPC使用普适标定来对分子量分布进行定量的评估。
该标定是基于窄标准，以计算普适标定曲线。计算了对于每一个标准的停留时间(RI峰)。这些值，连同附加分子量(appurtenantmolecular weight)一起，用于制成普适标定曲线。
对于RI-和粘度-探测器，软件能够形成Log粘度对Log分子量的图。每个探测器对于聚合物色谱图内的每一个馏分来形成普适标定。
普适标定给出了真实的分子量结果。
软件能够为每一个标准确定K和a。
建议使用以下值。
PS:K＝9.95×10-5  a＝0.725
PE:K＝3.92×10-4  a＝0.725
使用的设备为Waters 150CV plus凝胶渗透色谱，编号W-4412(cf.Waters 150CV plus粘度计附加设备)，其具有来自Waters的具有不同的折射指数(dRI)探测器和单毛细管粘度计探测器，以及三个HT6E聚苯乙烯型交联共聚物(多孔苯乙烯-二乙烯基苯)柱。利用具有不同分子量的窄分子量分布聚苯乙烯标准(a1116_05002)来进行标定。移动相为作为抗氧化剂添加的具有0.25g/l BHT的1，2，4-三氯苯(纯度98.5％)、2-叔丁基-4-甲基苯酚。使用了来自Waters的Millenium32的第4版软件用于g′的计算(LCB)。
针对聚苯乙烯标准来确定低粘度图，其不具有长链支化，因此代表了线型(非支化)聚合物，并且针对本发明的支化聚乙烯组合物。由以下方程式来计算支化参数：
g′＝[η]支化/[η]线型，
其中，[η]支化是所讨论的支化聚合物的特性粘度，[η]线型是线型(非支化)标准聚合物的特性粘度。
e)剪切稀化指数
剪切稀化指数SHI(eta0.05/eta300)通过在盘/盘流变仪中的动力学流变性来确定。
这种性能可作为在两种不同的剪切应力下的粘度的比值而进行测量。在本发明中，使用了0.05kPa和300kPa的剪切应力(或G*)，用于计算作为分子量分布宽度的量度的SHI(eta0.05/eta300)。
SHI(eta0.05/eta300)＝eta0.05/eta300
其中，
eta0.05是在G*＝0.05kPa时的复合粘度，并且
eta300是在G*＝300kPa时的复合粘度。
其在Physica MCR300中，在振动频率扫描(oscillating-frequencysweep)中进行测量。温度为170℃，频率范围为0.1-500rad/s。应变设定为5％。
2.组合物的配混
通过将这些组分在布斯捏合机中进行配混来生产阻燃性高分子组合物，为200mm。
制备了以下组合物：
组合物1：
-56wt.％的乙烯、丙烯酸丁酯(BA)共聚物，具有的BA含量为8.7wt.％，MFR2＝0.45 g/10min，Mw/Mn＝50，g′＝0.24，SHI(eta0.05/eta300)＝102.9；
-2wt.％的异相丙烯共聚物，具有85wt.％的作为基体的丙烯均聚物，和15wt.％的乙烯丙烯橡胶，其中7wt.％为乙烯单元，作为分散相，MFR2＝1.3g/10min，d＝0.908g/cm3，拉伸模量＝1300MPa；
-12wt％的硅氧烷母料，具有40wt％的聚硅氧烷；
-30wt％的白垩；
该组合物d＝1.153g/cm3且MFR2为0.46g/10min(190℃，2.16kg)。
组合物2：
-56wt.％的乙烯、丙烯酸丁酯(BA)共聚物，具有的BA含量为8.1wt.％，MFR2＝0.45g/10min，Mw/Mn＝14，g′＝0.41，SHI(eta0.05/eta300)＝92.6；
-2wt.％的异相丙烯共聚物，具有85wt.％的作为基体的丙烯均聚物，和15wt.％的乙烯丙烯橡胶，其中7wt.％为乙烯单元，作为分散相，MFR2＝1.3g/10min，d＝0.908g/cm3，拉伸模量＝1300MPa；
-12wt％的硅氧烷母料，具有40wt％的聚硅氧烷；
-30wt％的白垩；
该组合物d＝1.148g/cm3且MFR2为0.46g/10min(190℃，2.16kg)。
组合物3(比较)：
-58wt.％的乙烯、丙烯酸丁酯(BA)共聚物，具有的BA含量为8.1wt.％，MFR2＝0.45 g/10min，Mw/Mn＝17，g′＝0.41，SHI(eta0.05/eta300)＝92.6；
-12wt％的硅氧烷母料，具有40wt％的聚硅氧烷；
-30wt％的白垩；
该组合物d＝1.140g/cm3且MFR2为0.39g/10min(190℃，2.16kg)。
在实验室挤出线中制备电缆。该组合物被挤出在7mm尼龙绳上，绝缘厚度为1mm。使用了翻管模(tube-on die)，线速度为每分钟25至50米。实验室挤出线装配有七个温度区域(120、140、150、160、170、170、170℃)。
以下表1示出了表面(3D)与面积(2D)的比例，是对表面质量的测量，即比例越低，表面质量越好。表面面积还进行肉眼检查或触摸检查。来自表面(3D)和面积(2D)的比例的值与肉眼的以及手动检查相对应。
表1：
 
样品 聚丙烯的量 表面(3D)与面积(2D)的比例
组合物1 2wt.％ 1.59
组合物2 2wt.％ 1.93
组合物3(比较) 2.13
表面(3D)与面积(2D)的高的比例意味着表面是粗糙的。因此，本发明的组合物的表面明显优于比较例中的表面。

Claims (22)

1.一种阻燃性高分子组合物，包括：
(A)聚乙烯，
(B)含硅氧烷基的化合物，
(C)无机填料材料，以及，
(D)聚丙烯，相对于组合物总量其量为0.1wt.％至10wt.％。
2.根据权利要求1所述的阻燃性高分子组合物，其中，组分(D)的量为0.3wt.％至4wt.％。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃性高分子组合物，其中，组分(D)具有根据ISO 1133在230℃、2.16kg下测量的为0.1g/10min至15g/10min的MFR2值。
4.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性高分子组合物，其中，聚丙烯(D)是一种丙烯异相共聚物，包括作为基体聚合物的聚丙烯均聚物或共聚物，以及引入的乙烯-丙烯橡胶。
5.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性高分子组合物，其中，组分(D)具有根据ISO 527-2测量的为400MPa至2000MPa的拉伸模量。
6.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性组合物，其中，聚乙烯(A)的量为高分子组合物总量的30wt.％至70wt.％。
7.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性组合物，其中，聚乙烯(A)包括分子量分布Mw/Mn>20的聚乙烯。
8.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性组合物，其中，聚乙烯(A)包括带有极性基团的聚乙烯。
9.根据权利要求8所述的阻燃性组合物，其中，所述带有极性基团的聚乙烯包括乙烯与一种或多种选自包括其离聚物的丙烯酸C1-至C6-烷基酯类、甲基丙烯酸C1-至C6-烷基酯类、丙烯酸、甲基丙烯酸和醋酸乙烯酯中的共聚单体的共聚物。
10.根据权利要求8或9所述的阻燃性组合物，其中，所述带有极性基团的聚乙烯以组分(A)的总重量的至少50wt.％的量存在。
11.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性组合物，其中，组分(B)的量为高分子聚合物总量的1wt.％至20wt.％。
12.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性组合物，其中，组分(B)为硅氧烷液和/或硅橡胶胶料、和/或乙烯与至少一种其他的含有硅氧烷基团的共聚单体的共聚物。
13.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性组合物，其中，组分(B)包括聚二甲基硅氧烷和/或乙烯与乙烯基聚甲基硅氧烷的共聚物。
14.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性高分子组合物，其中，无机填料(C)的量为高分子组合物总量的20wt.％至60wt.％。
15.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性高分子组合物，其中，无机填料(C)既不是氢氧化物也不是水合化合物。
16.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性高分子组合物，其中，无机填料(C)包括元素周期表中1至13族中元素的碳酸盐、氧化物和/或硫酸盐。
17.根据前述任一项权利要求所述的阻燃性组合物，其中，组分(C)包括金属碳酸盐。
18.包括根据前述任一项权利要求所述的阻燃性高分子组合物的制品。
19.包括由根据权利要求1至17中的任一项所述的阻燃性组合物制成的层的电线或电缆。
20.根据权利要求1至17中任一项所述的阻燃性高分子组合物用于生产电线或电缆的层的应用。
21.聚丙烯在电线或电缆的阻燃性层的生产中作为加工助剂的应用，其中所述聚丙烯以0.1wt.％至10wt.％的量存在于用于阻燃性层的生产的组合物中。
22.聚丙烯在电线或电缆的阻燃性层的生产中作为加工助剂的应用，其中使用如权利要求1至17中所述的组合物。
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