CN109312095A - 发泡热塑性材料、其制备方法、由其制备的制品及制品形成方法 - Google Patents

发泡热塑性材料、其制备方法、由其制备的制品及制品形成方法 Download PDF

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Abstract

一种发泡热塑性材料包括在其未发泡状态下表现特定可燃性指数、火焰增长速率和比消光面积的热塑性材料。发泡热塑性材料还包括多个泡孔，其数均直径为5至150微米，其以有效为发泡热塑性材料提供未发泡热塑性材料密度的10至90％的密度的量存在。发泡热塑性材料表现出所需的拉伸伸长率和介电常数。还描述了用于形成发泡热塑性材料的方法，包括发泡热塑性材料的制品和制品形成方法。

Description

发泡热塑性材料、其制备方法、由其制备的制品及制品形成 方法
背景技术
尽管受到重大技术限制，但通常选择固体发泡含氟聚合物(FP)，例如氟化乙烯丙烯(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)等作为用于增压电缆的绝缘材料。根据NFPA 90A中概述的国家消防协会标准NFPA262，某些材料不符合严格的防火安全测试标准。此外，在通信电缆中使用含氟聚合物是许多国家关注的主题，因为它们在火灾事件中发出高毒性和腐蚀性烟雾。此外，诸如FEP的含氟聚合物在加工过程中对工具和模具设备表现出不希望的腐蚀水平，因此在线材挤出过程中需要特别小心。因此，对于含氟聚合物在电缆生产期间对工作环境或操作者的潜在毒性需要重大关注。
因此，本领域仍需要能够克服上述技术限制的材料。具体地，需要满足绝缘(例如，全额定电缆)的所有电气、机械、火焰和烟雾要求并且更环保(例如，非卤化)的材料。
发明内容
一个实施方式是发泡热塑性材料，包括热塑性材料，在其未发泡状态下表现出的可燃性指数为0.1至15，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；火焰增长速率为0.1至1.5kW/m2s，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；比消光面积为300至1200平方米/千克，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；拉伸伸长率大于100％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及介电常数为2至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；在其发泡状态下，拉伸伸长率为100至500％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测定；以及介电常数为1.4至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；以及数均直径为5至150微米的多个泡孔(cell)；其中泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10至90％的发泡热塑性材料的量存在。
另一个实施方式是一种形成发泡热塑性材料的方法，该方法包括：熔融捏合未发泡热塑性材料，其表现出的可燃性指数为0.1至15，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；火焰增长速率为0.1至1.5kW/m2s，根据ASTM E1354或ISO5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；比消光面积为300至1200平方米/千克，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；拉伸伸长率大于100％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测定；以及介电常数为2至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；以及在有效提供发泡热塑性材料的条件下产生二氧化碳的发泡剂，其中发泡热塑性材料包括多个数均直径为5至150微米的泡孔，其中泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10至90％的发泡材料的量存在，其中发泡热塑性材料表现出根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量的100至500％的拉伸伸长率和根据ASTM D150-11在1MHz下测定的1.4至4的介电常数。
另一个实施方式是通过上述方法制备的发泡热塑性材料。
另一个实施方式是包括发泡热塑性材料的制品。
另一个实施方式是涂覆导线的方法，该方法包括：将导线预热至150至220℃的温度；使预热的导线与未发泡热塑性材料接触，该未发泡热塑性材料表现出的可燃性指数为0.1至15，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；火焰增长速率为0.1至1.5kW/m2s，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；比消光面积为300至1200平方米/千克，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；拉伸伸长率大于100％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及介电常数为2至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；以及在有效提供发泡热塑性材料的条件下产生二氧化碳的发泡剂，该发泡热塑性材料基本包围导线并具有数均直径为5至150微米的多个泡孔，其中泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10％至90％的发泡材料的量存在；并且其中，发泡热塑性材料表现的拉伸伸长率为100至500％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及介电常数为1.4至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定。
下面详细描述这些和其他实施方式。
附图说明
以下附图是示例性实施方式。
图1是增压电缆的示意图。
图2示出了根据实施例1D的发泡材料的截面的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图3示出了根据实施例1F的发泡材料的截面的SEM图像。
具体实施方式
本发明人已经发现了一种发泡材料，其可以有利地提供火焰和烟雾性质和机械性能的理想组合。具体地，本发明人意外地确定选择表现出可燃性指数(FI)，火焰增长速率(FIGRA)和比消光面积(SEA)的特定组合的未发泡热塑性材料可以提供具有有利拉伸伸长率和介电常数的发泡材料。本文所述的发泡热塑性材料特别适用于形成诸如增压电缆的制品，更具体地用于增压电缆的发泡绝缘材料。
因此，本公开的一个方面是发泡热塑性材料。发泡热塑性材料包括热塑性材料，当处于其未发泡状态时，该热塑性材料表现出特定的可燃性指数、火焰增长速率和比消光面积。例如，未发泡热塑性材料表现出的可燃性指数(FI)为0.1至15，根据ASTM D7309方法A在氮气中以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定，火焰增长速率(FIGRA)为0.1至1.5千瓦每平方米·秒(kW/m2s)，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定，以及比消光面积(SEA)为300至1200m2每千克，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定。在一些实施方式中，热塑性材料表现出1至15，或3至15，或5至14的FI。在一些实施方式中，热塑性材料表现出0.5至1.5，或0.5至1.25，或0.5至1.1kW/m2s的FIGRA。在一些实施方式中，热塑性材料表现出500至1200m2/kg的SEA。
未发泡热塑性材料还表现出特定的拉伸断裂伸长率和介电常数。例如，未发泡热塑性材料表现出大于100％，或100至750％，或100至500％的拉伸伸长率，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测定。未发泡热塑性材料还表现出2至4，或2.5至4，或3至4，或3至3.5的介电常数，根据ASTM D150-11在1MHz下测定。
发泡热塑性材料还包括多个泡孔，其数均直径为5至150微米，特别是5至50微米。发泡材料的泡孔的数均直径可通过分析使用扫描电子显微镜(SEM)测定的平均泡孔尺寸来确定。发泡热塑性材料内的泡孔或空隙可由热塑性材料限定。发泡材料的泡孔结构通常通过使用发泡剂形成，可以选择发泡剂以提供所需的泡孔尺寸、泡孔尺寸分布或泡孔形态。在一些实施方式中，发泡热塑性材料可具有开孔或闭孔结构。在一些实施方式中，发泡热塑性材料是闭孔热塑性材料。如本文所用，术语“闭孔”是指具有至少95％是封闭的泡孔的发泡材料。发泡材料中的泡孔可以有效提供密度为相应的未发泡热塑性材料密度的10至90％，或30至90％，或45至85％的发泡热塑性材料的量存在。在一些实施方式中，发泡热塑性材料可具有在23℃下测量的0.3至3克/立方厘米(g/cm3)的密度。
通常，可用于形成本文所述的发泡热塑性材料的热塑性材料可以是满足上述对未发泡热塑性材料的FI、FIGRA和SEA要求的任何热塑性材料。在一些实施方式中，热塑性材料优选是非卤化的或无卤素的(即，热塑性材料包括小于1重量％，或小于0.1重量％的卤素)。在一些实施方式中，热塑性材料优选是非氟化的。
在一些实施方式中，热塑性材料包括选自由聚(苯醚)、聚砜及其组合组成的组的热塑性聚合物。
在一些实施方式中，热塑性材料包括聚(苯醚)。聚(苯醚)包括包含具有下式的重复结构单元的那些
其中每个出现的Z1独立地为卤素、未取代的或取代的C1-C12烃基(条件是烃基不是叔烃基)、C1-C12烃硫基、C1-C12烃氧基或C2-C12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤原子和氧原子分开)；并且每个出现的Z2独立地为氢，卤素，未取代的或取代的C1-C12烃基(条件是烃基不是叔烃基)，C1-C12烃硫基，C1-C12烃氧基，或C2-C12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤原子和氧原子分开)。如本文所用，术语“烃基”，无论是单独使用，还是作为另一术语的前缀，后缀或片段，是指仅含有碳和氢的残基。残基可以是脂族或芳族的，直链的，环的，双环的，支链的，饱和的或不饱和的。它还可含有脂族，芳族，直链，环的，双环，支链，饱和和不饱和烃部分的组合。然而，当烃基残基被描述为取代的时，它可任选地在取代基残基的碳和氢成员之外含有杂原子。因此，当具体描述为取代时，烃基残基也可含有一个或多个羰基，氨基，羟基等，或者它可在烃基残基的主链内含有杂原子。作为一个实例，Z1可以是通过末端3,5-二甲基-1,4-苯基与氧化聚合催化剂的二正丁胺组分反应形成的二正丁基氨基甲基。
聚(苯醚)可包括具有含氨基烷基的端基的分子，通常位于羟基的邻位。还经常存在的是四甲基联苯醌(TMDQ)端基，通常从含2,6-二甲基苯酚的反应混合物中获得，其中存在四甲基联苯醌副产物。聚(苯醚)可以是均聚物，共聚物，接枝共聚物，离聚物或嵌段共聚物的形式，以及它们的组合。
在一些实施方式中，聚(苯醚)包括聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物。如本文所用，术语“聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物”是指包括至少一个聚(苯醚)嵌段和至少一个聚硅氧烷嵌段的嵌段共聚物。
在一些实施方式中，聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物通过氧化共聚方法制备。在该方法中，聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物是包括氧化共聚包含一元酚和羟基芳基封端的聚硅氧烷的单体混合物的方法的产物。在一些实施方式中，基于一元酚和羟基芳基封端的聚硅氧烷的总重量，单体混合物包含70至99重量份的一元酚和1至30重量份的羟基芳基封端的聚硅氧烷。羟基芳基双封端的聚硅氧烷可包括多个具有以下结构的重复单元
其中每个出现的R8独立地为氢，C1-C12烃基或C1-C12卤代烃基；并且两个端基单元具有以下结构
其中Y是氢，C1-C12烃基，C1-C12烃氧基或卤素，并且其中每个出现的R9独立地是氢，C1-C12烃基或C1-C12卤代烃基。在一个非常具体的实施方式中，每个出现的R8和R9是甲基，以及Y是甲氧基。
在一些实施方式中，一元酚包含2,6-二甲基苯酚，并且羟基芳基封端的聚硅氧烷具有以下结构
其中n平均为5至100，特别是30至60。
氧化共聚方法产生作为所需产物的聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物和作为副产物的聚(苯醚)(没有引入的聚硅氧烷嵌段)。不必将聚(苯醚)与聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物分离。因此，聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物可用作包括聚(苯醚)和聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物的“反应产物”。某些分离方法，例如从异丙醇中沉淀，可以确保反应产物基本上不含残留的羟基芳基封端的聚硅氧烷原料。换句话说，这些分离步骤确保反应产物的聚硅氧烷含量基本上全部为聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物的形式。在Carrillo等人的美国专利号8,017,697和8,669,332中描述了用于形成聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物的详细方法。
在一些实施方式中，聚(苯醚)具有的特性粘度为0.25至1分升/克，由Ubbelohde粘度计在25℃下在氯仿中测量。在此范围内，聚(苯醚)特性粘度可为0.3至0.65分升/克，特别是0.3至0.6分升/克，更特别是0.35至0.5分升/克，甚至更特别是0.4至0.5分升/克。
在一些实施方式中，聚(苯醚)包含选自由2,6-二甲基苯酚，2,3,6-三甲基苯酚及其组合组成的组的单体的均聚物或共聚物。在一些实施方式中，聚(苯醚)包括聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物。在这些实施方式中，聚(苯醚-硅氧烷)嵌段共聚物可以例如占组合物的硅氧烷基团总重量的0.05至2重量％，特别是0.1至1重量％，更特别是0.2至0.8重量％。
在一些实施方式中，热塑性材料包括聚砜。聚砜包括含有一个或多个砜键的重复单元的那些。在一些实施方式中，聚砜包括具有下式的重复结构单元
其中Ar在每次出现时独立地是取代或未取代的二价有机基团，例如取代或未取代的C6-20芳族烃基。在一些实施方式中，Ar是下式的二价基团
其中Q1是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-(其中y是1至5的整数)或其卤代衍生物(其包括全氟亚烷基)。在一些实施方式中，Q1是-O-、-SO2-或-CyH2y-(其中y是1至5的整数)。在一些实施方式中，Q1是2,2-异丙叉基(例如，Ar是衍生自双酚A的基团)。
示例性聚砜可包括以商品名UDEL或RADEL-A、VERADEL、RADEL-R和ACUDEL(各自从Solvay Specialty Polymers，LLC可获得)和ULTRASON E2010(从BASF可获得)获得的那些。
聚砜的具体非限制性实例是包括具有下式的重复结构单元的聚砜：
在一些实施方式中，热塑性材料可任选地进一步包括一种或多种添加剂。可以选择添加剂，以便不显著不利地影响热塑性材料的所需性能。例如，热塑性材料可任选地还包括选自稳定剂、脱模剂、润滑剂、加工助剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、发泡剂、矿物油、金属钝化剂、抗粘连剂及其组合的添加剂。当存在时，基于总100重量份的热塑性聚合物、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂，这些添加剂通常以小于或等于15重量份，或小于或等于10重量份，或小于或等于5重量份的总量使用。
在一些实施方式中，热塑性材料可任选地进一步包括烯基芳族化合物单体和共轭二烯的氢化嵌段共聚物。为简洁起见，该组分称为“氢化嵌段共聚物”。基于氢化嵌段共聚物的重量，氢化嵌段共聚物可包括10至90重量％的聚(烯基芳族化合物)含量和90至10重量％的氢化聚(共轭二烯)含量。在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物是低聚(烯基芳族化合物含量)氢化嵌段共聚物，其中聚(烯基芳族化合物)含量为10至小于40重量％，具体为20至35重量％，更具体为25至35重量％，甚至更具体为30至35重量％，均基于低聚(烯基芳族化合物)含量氢化嵌段共聚物的重量。在其他实施方式中，氢化嵌段共聚物是高聚(烯基芳族化合物含量)氢化嵌段共聚物，其中聚(烯基芳族化合物)含量为40至90重量％，具体为50至80重量％，更具体为60至70重量％，均基于高聚(烯烯基芳族化合物含量)氢化嵌段共聚物的重量。
在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物具有的重均分子量为40,000至400,000克/摩尔。数均分子量和重均分子量可通过凝胶渗透色谱法和基于与聚苯乙烯标准物的比较来确定。在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物具有的重均分子量为200,000至400,000克/摩尔，具体为220,000至350,000克/摩尔。在其他实施方式中，氢化嵌段共聚物具有的重均分子量为40,000至200,000克/摩尔，具体为40,000至180,000克/摩尔，更具体为40,000至150,000克/摩尔。
用于制备氢化嵌段共聚物的烯基芳族化合物单体可具有以下结构
其中R1和R2各自独立地表示氢原子，C1-C8烷基或C2-C8烯基；R3和R7各自独立地表示氢原子，C1-C8烷基，氯原子或溴原子；以及R4，R5和R6各自独立地表示氢原子，C1-C8烷基或C2-C8烯基，或者R4和R5与中心芳环一起形成萘基，或R5和R6与中心芳环一起形成萘基。具体的烯基芳族化合物单体包括，例如，苯乙烯，氯代苯乙烯如对氯苯乙烯，甲基苯乙烯如α-甲基苯乙烯和对甲基苯乙烯，和叔丁基苯乙烯如3-叔丁基苯乙烯和4-叔丁基苯乙烯。在一些实施方式中，烯基芳族化合物单体是苯乙烯。
用于制备氢化嵌段共聚物的共轭二烯可以是C4-C20共轭二烯。合适的共轭二烯包括，例如，1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等，以及它们的组合。在一些实施方式中，共轭二烯是1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯，或其组合。在一些实施方式中，共轭二烯是1,3-丁二烯。
氢化嵌段共聚物是包括(A)至少一个衍生自烯基芳族化合物的嵌段和(B)至少一个衍生自共轭二烯的嵌段的共聚物，其中嵌段(B)中的脂族不饱和基团含量通过氢化至少部分地降低。在一些实施方式中，(B)嵌段中的脂族不饱和度降低至少50％，具体为至少70％。嵌段(A)和(B)的排列包括线性结构、接枝结构和具有或不具有支链的径向远端嵌段结构。线性嵌段共聚物包括锥形线性结构和非锥形线性结构。在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物具有锥形线性结构。在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物具有非锥形线性结构。在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物包括(B)嵌段，其包括烯基芳族化合物单体的无规掺入。线性嵌段共聚物结构包括二嵌段(AB嵌段)，三嵌段(ABA嵌段或BAB嵌段)，四嵌段(ABAB嵌段)和五嵌段(ABABA嵌段或BABAB嵌段)结构以及含有总共6个或更多个(A)和(B)嵌段的线性结构，其中每个(A)嵌段的分子量可以与其它(A)嵌段的分子量相同或不同，并且每个(B)嵌段的分子量可以与其它(B)嵌段的分子量相同或不同。在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物是二嵌段共聚物、三嵌段共聚物或其组合。
在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物不包括除烯基芳族化合物和共轭二烯之外的单体残余物。在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物由衍生自烯基芳族化合物和共轭二烯的嵌段组成。它不包括由这些或任何其他单体形成的接枝物。它也由碳和氢原子组成，因此不包括杂原子。在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物包括一种或多种酸官能化试剂例如马来酸酐的残基。在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物包含聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物。
用于制备氢化嵌段共聚物的方法是本领域已知的，并且许多氢化嵌段共聚物是市售的。示例性的市售氢化嵌段共聚物包括聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)二嵌段共聚物，从Kraton Performance Polymers Inc.以KRATON G1701(具有约37重量％的聚苯乙烯)和G1702(具有约28重量％的聚苯乙烯)可购得；聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物，从Kraton Performance Polymers Inc.以KRATON G1641(具有约33重量％的聚苯乙烯)，G1650(具有约30重量％的聚苯乙烯)，G1651(具有约33重量％的聚苯乙烯)和G1654(具有约31重量％的聚苯乙烯)可购得；聚苯乙烯-聚(乙烯-乙烯/丙烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物，从Kuraray以SEPTON S4044，S4055，S4077和S4099可购得。另外的市售氢化嵌段共聚物包括聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯(SEBS)三嵌段共聚物，从Dynasol以CALPRENEH6140(具有约31重量％的聚苯乙烯)、H6170(具有约33重量％的聚苯乙烯)、H6171(具有约33重量％的聚苯乙烯)和H6174(具有约33重量％的聚苯乙烯)可购得；以及从Kuraray以SEPTON 8006(具有约33重量％的聚苯乙烯)和8007(具有约30重量％的聚苯乙烯)可购得；聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯-苯乙烯)-聚苯乙烯递变嵌段共聚物，从Kraton PerformancePolymers以KRATON A1535(具有56.3-60.3重量％的聚苯乙烯)和A1536(具有37-44重量％的聚苯乙烯)可购得；聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯(SEPS)共聚物，从Kuraray以SEPTON 2006(具有约35重量％的聚苯乙烯)和2007(具有约30重量％的聚苯乙烯)可购得；以及这些氢化嵌段共聚物的扩油化合物，从Kraton Performance Polymers Inc.以KRATONG4609(含约45％矿物油和具有约33重量％的聚苯乙烯的SEBS)和G4610(含约31％矿物油和具有约33重量％的聚苯乙烯的SEBS)可购得；以及从Asahi以TUFTEC H1272(含有约36％的油和具有约35重量％的聚苯乙烯的SEBS)可购得。可以使用两种或更多种氢化嵌段共聚物的混合物。在一些实施方式中，氢化嵌段共聚物包含聚苯乙烯聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物，其所具有的重均分子量为至少100,000克/摩尔。
当存在时，基于总100重量份的热塑性聚合物、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂，热塑性材料包含5至50重量份的氢化嵌段共聚物。
在一个具体实施方式中，热塑性材料包含聚砜，聚砜包含具有下式的重复结构单元：
其中聚砜在未发泡状态下表现出2至4的可燃性指数，0.5至1.0kW/m2s的火焰增长速率，以及700至800m2/kg的比消光面积。
在一个具体实施方式中，热塑性材料包含25至40重量份，具体是30至40重量份，更具体是30至35重量份的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)，聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)具有的特性粘度为0.3至0.6分升/克，具体是0.35至0.5分升/克，更具体是0.4至0.5分升/克；30至45重量份，具体是35至40重量份的抗冲改性剂，抗冲改性剂包括烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，第一氢化嵌段共聚物中具有的聚(烯基芳族化合物)含量为30至50重量％且熔体流动指数为5至10克每10分钟，根据ASTM D1238在260℃和5千克载荷下测定；和烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，第二氢化嵌段共聚物的聚(烯基芳族化合物)含量为20至40重量％且熔体流动指数为2至8克每10分钟，根据ASTMD1238在230℃和5千克载荷下测定；10至20重量份，具体是10至15重量份的包含聚丁烯、丙烯均聚物或其组合的聚烯烃；和10至15重量份的包含磷酸盐和金属二烷基次膦酸盐的阻燃剂，其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。在一些实施方式中，热塑性材料可任选地进一步包括1至5重量份的添加剂组合物，该添加剂组合物包括脱模剂、抗氧化剂、热稳定剂、金属钝化剂或其组合。
在另一个具体实施方式中，热塑性材料包含45至55重量份，具体是50至55重量份的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)，聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)具有的特性粘度为0.3至0.6分升每克，具体是0.35至0.5分升每克，更具体是0.4至0.5分升每克；10至20重量份的抗冲改性剂，抗冲改性剂包括烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％且熔体流动指数小于1克/10分钟，根据ASTM D1238在230℃和5千克载荷下测定；和烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，第二氢化嵌段共聚物的聚(烯基芳族化合物)含量为60至70重量％；25至35重量份，具体是25至30重量份的丙烯均聚物；和5至10重量份的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。在一些实施方式中，热塑性材料可任选地进一步包括0.5至1重量份的添加剂组合物，该添加剂组合物包括金属钝化剂、一种或多种稳定剂或其组合。
在另一个具体实施方式中，热塑性材料包含20至30重量份，具体是25至30重量份的聚(苯醚-硅氧烷)共聚物；10至15重量份的抗冲改性剂，抗冲改性剂包含烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％；以及烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，第二氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％且熔体流动指数小于1克/10分钟，根据ASTM D1238在230℃和5千克载荷下测量；30至35重量份的聚烯烃，聚烯烃包括聚丁烯、丙烯均聚物、乙烯共聚物或其组合；和25至35重量份的表面处理过的金属氢氧化物；其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。在一些实施方式中，热塑性材料可任选地还包括1至5重量份的添加剂组合物，该添加剂组合物包括脱模剂、抗氧化剂、热稳定剂、金属钝化剂、香料或其组合。
在一些实施方式中，当热塑性材料包含聚(苯醚)时，该热塑性材料在其未发泡状态下表现出8至14的可燃性指数、0.5至1.2kW/m2s的火焰增长速率和500至1200m2/kg的比消光面积。在一些实施方式中，当热塑性材料包含聚(苯醚)时，热塑性材料在其未发泡状态下表现出的拉伸断裂伸长率为150至300％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测定，以及介电常数为2.5至3，根据ASTM D150-11在1MHz下测定。
如本文所用，术语“聚丁烯”是指包含至少75重量％的单元，特别是至少80重量％的衍生自1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯(异丁烯)或其组合的单元的聚合物。聚丁烯可以是均聚物或共聚物。在一些实施方式中，聚丁烯由衍生自1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯(异丁烯)或其组合的单元组成。在其他实施方式中，聚丁烯是包括1至25重量％的可共聚单体如乙烯、丙烯或1-辛烯的共聚物。在一些实施方式中，聚丁烯是2-甲基丙烯的均聚物。在其他实施方式中，聚丁烯是2-甲基丙烯与1-丁烯和/或2-丁烯的共聚物。在其他实施方式中，聚丁烯是2-甲基丙烯的均聚物和2-甲基丙烯与1-丁烯和/或2-丁烯的共聚物的组合。聚丁烯具有的数均分子量为500至1500克/摩尔。数均分子量可通过凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯标准物测定。在500至1500克/摩尔的范围内，数均分子量可以是600至1400克/摩尔，特别是600至1200克/摩尔。
丙烯均聚物可以是无规立构、间同立构、全同立构或其组合。在一些实施方式中，聚丙烯是无规立构聚丙烯，其具有的熔体流动速率为4至16克/10分钟，特别是5至12克/10分钟，根据ASTM D1238-13在230℃和2.16千克载荷下测量。合适的聚丙烯可以商购获得，例如来自SABIC的PP 570P Resin和来自ExxonMobil的PP1304E3 Resin。
磷酸盐可以是含氮阻燃剂，包括含有含氮杂环碱和磷酸或焦磷酸或多磷酸的那些。在一些实施方式中，含氮阻燃剂具有下式结构
其中g为1至10,000，且f与g的比率为0.5：1至1.7：1，特别是0.7：1至1.3：1，更具体地为0.9：1至1.1：1。应理解，该式包括其中一个或多个质子从磷酸根基团转移至三聚氰胺基团的物质。当g为1时，含氮阻燃剂为磷酸三聚氰胺(CAS Reg.No.20208-95-1)。当g为2时，含氮阻燃剂为三聚氰胺焦磷酸盐(CAS Reg.No.15541 60-3)。当g平均大于2时，含氮阻燃剂是三聚氰胺多磷酸盐(CAS Reg.No.56386-64-2)。在一些实施方式中，含氮阻燃剂是三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺多磷酸盐或其混合物。在含氮阻燃剂是三聚氰胺多磷酸盐的一些实施方式中，g具有的平均值大于2至10,000，具体是5至1,000，更具体是10至500。在含氮阻燃剂是三聚氰胺多磷酸盐的一些实施方式中，g具有的平均值大于2至500。用于制备三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺多磷酸盐的方法是本领域已知的，并且所有都是可商购的。例如，三聚氰胺多磷酸盐可以通过多磷酸和三聚氰胺反应来制备，例如，在Kasowski等人的美国专利号6,025,419中所述，或通过在290℃下在氮气下将三聚氰胺焦磷酸盐加热至恒重来制备，如在Jacobson等人的美国专利号6,015,510中所述。在一些实施方式中，含氮阻燃剂包括三聚氰胺多磷酸盐。
如本文所用，术语“金属二烷基次膦酸盐”是指包括至少一种金属阳离子和至少一种二烷基次膦酸根阴离子的盐。在一些实施方式中，金属二烷基次膦酸盐具有下式
其中Ra和Rb各自独立地为C1-C6烷基；M是钙、镁、铝或锌；并且d是2或3。Ra和Rb的实例包括甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，叔丁基和正戊基。在一些实施方式中，Ra和Rb是乙基，M是铝，以及d是3(即，二烷基次膦酸金属盐是三(二乙基次膦酸)铝)。
示例性的有机磷酸酯阻燃剂包括包含苯基、取代的苯基或苯基和取代苯基的组合的磷酸酯，基于间苯二酚的双芳基磷酸酯，例如如间苯二酚双(磷酸二苯酯)，以及基于双酚的那些，例如如双酚A双(磷酸二苯酯)。在一些实施方式中，有机磷酸酯选自三(烷基苯基)磷酸酯(例如，CAS Reg.No.89492-23-9或CAS Reg.No.78-33-1)、间苯二酚双(磷酸二苯酯)(CAS Reg.No.57583-54-7)、双酚A双(磷酸二苯酯)(CAS Reg.No.181028-79-5)、磷酸三苯酯(CAS Reg.No.115-86-6)、三(异丙基苯基)磷酸酯(例如，CAS Reg.No.68937-41-7)、叔丁基苯基二苯基磷酸酯(CAS Reg.No.56803-37-3)、双(叔丁基苯基)苯基磷酸酯(CASReg.No.65652-41-7)、三(叔丁基苯基)磷酸酯(CAS Reg.No.78-33-1)及其组合。
在一些实施方式中，有机磷酸酯包括具有下式的双芳基磷酸酯
其中R'在每次出现时独立地为C1-C12亚烷基；R14和R15在每次出现时独立地为C1-C5烷基；R10，R11和R13独立地为C1-C12烃基；R12在每次出现时独立地为C1-C12烃基；n是1到25；s1和s2独立地是等于0、1或2的整数。在一些实施方式中，OR1，OR2，OR3和OR4独立地衍生自苯酚，单烷基苯酚，二烷基苯酚或三烷基苯酚。
如本领域普通技术人员容易理解的，双芳基磷酸酯衍生自双酚。示例性双酚包括2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)甲烷和1,1-双(4-羟基苯基)乙烷。在一些实施方式中，双酚包含双酚A。
合适的金属氢氧化物包括所有能够提供阻燃性的那些，以及这类金属氢氧化物的组合。可以选择金属氢氧化物在加工防火添加剂组合物和/或阻燃热塑性组合物期间基本上不分解。基本上不分解在本文中定义为不阻止阻燃添加剂组合物提供所需水平的阻燃性的分解量。示例性金属氢氧化物包括但不限于氢氧化镁(例如，CAS Reg.No.1309-42-8)，氢氧化铝(例如，CAS Reg.No.21645-51-2)，氢氧化钴(例如CAS Reg.No.21041-93-0)及其组合。在一些实施方式中，金属氢氧化物包括氢氧化镁。在一些实施方式中，金属氢氧化物具有的平均粒度小于或等于10微米和/或纯度大于或等于90重量％。在一些实施方式中，希望金属氢氧化物基本上不含水，例如在120℃下干燥1小时后重量损失小于1重量％。在一些实施方式中，金属氢氧化物可以用例如氨基硅氧烷进行表面处理。示例性的氨基硅氧烷处理的氢氧化镁包括以商品名MAGNIFIN H-5IV从Albemarle可购得的那些。
含聚(苯醚)的热塑性材料的合适实例可包括从SABIC可获得的Flexible Noryl树脂，例如WCA871A、WCA875、WCA901、WCD835、WCD841U、WCD891B和WCV072。
本公开的另一方面是形成发泡热塑性材料的方法。该方法包括在有效提供发泡热塑性材料的条件下，在产生二氧化碳的发泡剂存在下熔融捏合未发泡热塑性材料。在一些实施方式中，未发泡热塑性材料和产生二氧化碳的发泡剂可以在220至280℃的最大温度下熔融捏合。进行熔融捏合的温度优选大于或等于发泡剂的分解温度，例如比发泡剂的分解温度大10至100℃，或20至80℃。在一些实施方式中，最大温度大于或等于发泡剂的分解温度。
未发泡热塑性材料可以如上所述。未发泡热塑性材料表现出的可燃性指数(FI)为0.1至15，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定，火焰增长速率(FIGRA)为0.1至1.5kW/m2s，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦每平方米的应用热通量测定，以及比消光面积(SEA)为300至1200平方米/千克，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦每平方米的应用热通量测定。未发泡热塑性材料还表现出的拉伸伸长率大于100％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测定；以及介电常数为2至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定。在一些实施方式中，未发泡热塑性材料包括选自由聚(苯醚)、聚砜及其组合所组成的组的热塑性聚合物。如上所述，未发泡热塑性材料可任选地进一步包括各种添加剂、抗冲改性剂等。
发泡剂是产生二氧化碳的发泡剂。发泡剂可以是化学发泡剂，物理发泡剂或其组合。在一些实施方式中，发泡剂优选是产生二氧化碳的化学发泡剂。产生二氧化碳的化学发泡剂是在化学分解时产生二氧化碳的化学发泡剂。示例性的产生二氧化碳的化学发泡剂可包括碳酸氢钠，碳酸氢钙等，以及它们的组合。在一些实施方式中，二氧化碳-化学发泡剂包括碳酸氢钠。在一些实施方式中，产生二氧化碳的化学发泡剂可进一步包括惰性聚合物基质或载体，例如聚烯烃(例如聚乙烯)等。在一些实施方式中，可以使用物理发泡剂。物理发泡剂可包括例如二氧化碳、氮气、水、丙酮、丁烷和氩气。可用于电缆发泡的示例性商业发泡剂可包括但不限于6257ID Endo Foam 35XFC、5767ID Endo Foam IOOFC、8812ID Exo Foam80、8861ID 25、6851ID 35MFC、6400ID 35NA、6295ID 70XFC、6265ID 70MFC、7800ID 70NA、6905ID 90NA、6906ID 90NA FC、6258ID 100XFC100、6836ID 130MFC、6950ID 40EEFC、6952ID 40EEXFC、6112ID 70EEFC、6833ID 70EEFC、8085ID 70EEMFC、7236ID Foam EEFC、7284ID 80 2300EXO、7285OD 80 2400EXO、71531ID 100MFC EXO、8016ID 120EXO、6831ID135EXO、Palmarole EXP 141/92B、Palmarole BA.K2.S1、Palmarole BA.F4.S、PalmaroleBA.F2.S、Palmarole BA.K5.S、Palmarole BA.F4.E.MG、Palmarole BA.K3.EF、PalmaroleBA.M4.E、Palmarole MB.BA10、Palmarole MB.BA.13、Palmarole MB.BA.15、PalmaroleMB.BA.16、Palmarole MB.BA.18、Palmarole BA.M7.E、Palmarole BA.K2.S1、PalmaroleBA.F4.S、Palmarole BA.K4.S、Palmarole BA.F2.S、Palmarole BA.K3.EF、PalmaroleBA.K4.C和Bergen International FoamazolTM系列32、40、41、43、50、57、60、61、62、63、70、71、72、73、73S、90、91、92、93、94、95、96、以及XO-255、XO-256、XO-286、XO-330、XO-339、XO-355、XO-379、XO-385、XO-423、XOP-301、XOP-305和XOP-341。
在一个具体实施方式中，合适的产生二氧化碳的化学发泡剂的实例包括购自Adeka Palmarole的Palmarole MB.BA.18。
在一些实施方式中，产生二氧化碳的化学发泡剂具有的分解温度为150至250℃，具体是180至220℃，更具体是190至210℃。
用于形成发泡组合物的发泡剂的特定量可取决于所用的具体方法和材料。在一些实施方式中，基于发泡剂和未发泡热塑性材料的总重量，产生二氧化碳的发泡剂的用量为0.05重量％至10重量％，或者具体为0.1重量％至5重量％，或者更具体为0.2重量％至1重量％。
所得发泡热塑性材料包括具有数均直径为5至150微米的多个泡孔。泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10至90％的发泡材料的量存在。在一些实施方式中，在23℃下测定，发泡热塑性材料具有的密度为0.3至3g/cm3。在一些实施方式中，发泡热塑性材料是闭孔泡沫。发泡热塑性材料可以进一步表现出的拉伸伸长率为100至500％，根据UL1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量，以及介电常数为1.4至4，根据ASTMD150-11在1MHz下测定。
本公开的另一方面是包括发泡热塑性材料的制品。发泡热塑性材料可以如上所述，或者可以是根据上述方法制备的发泡热塑性材料。在一些实施方式中，包括发泡热塑性材料的制品可以是增压电缆。这种电缆用作光纤或金属导体(特定用途包括数据和语音传输电缆)，其安装在建筑物压力通风系统中(即，在天花板上方或高架地板下方的空间中)，建筑物压力通风系统通常用于将空气返回到调节设备控制房间气候条件。
增压电缆可以如图1所示。如图1所示，数据通信电缆10包括至少一个通信传输介质，并且通常为双绞线通信传输介质。芯还可包括分离器花键70或为电缆提供强度的结构。如图1所示，芯可包括四个双绞线30、40、50和60。双绞线，有时称为“绞合通信传输介质”，每个都包括被绝缘层包围的导体80。导体80通常是光纤如玻璃或金属导线如铜线。每个导体可以单独涂上绝缘层，或者导体束可以涂上绝缘层。护套或夹套20包围分离器花键70和导体双绞线30、40、50和60。
本文公开的发泡热塑性材料可特别用于形成导线的绝缘层，例如增压电缆的绝缘层。因此，一个实施方式是一种增压电缆，其包括含传输介质的芯，其中传输介质由本文所述的发泡热塑性材料形成的主绝缘层包围。发泡热塑性材料可通过合适的方法如挤出涂覆施加到传输介质上以形成涂覆的线。在一些实施方式中，增压电缆可包括多于一种的传输介质，例如两到四种传输介质。当增压电缆包括多于一种传输介质时，至少一种传输介质包括发泡热塑性材料作为绝缘层。在一些实施方式中，包围传输介质的导体的绝缘层可包括多个层，例如包括发泡热塑性材料和固体(即，未发泡)热塑性材料的交替层。在一些实施方式中，增压电缆的传输介质包括光纤、导线或其组合。在一些实施方式中，增压电缆包括导线。用于导线的合适材料包括铜、铝、铅、金、银、铁、镍、铬及其合金。在示例性实施方式中，导线是铜。
导线的截面积和设置在其上的绝缘层的厚度可以变化。在一些实施方式中，包括发泡热塑性材料的绝缘层可以具有的厚度为0.01至10毫米，具体是0.05至5毫米，更具体是0.1至1毫米。
用于涂覆导线的方法代表本公开的另一方面。该方法包括将导线预热至150至220℃的温度。导线可以如上所述。在一些实施方式中，导线是铜线。该方法还包括使预热的导线与未发泡热塑性材料和产生二氧化碳的发泡剂接触。在有效提供基本包围导线的发泡热塑性材料的条件下进行接触。例如，在一些实施方式中，接触在挤出机中进行，挤出机具有的进料区温度为180至200℃以及出料模头温度为220至280℃。在下面的工作实施例中进一步描述了这种方法的实例。
未发泡热塑性材料可以如上所述，并且表现出的可燃性指数为0.1至15，根据ASTMD7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定，火焰增长速率为0.1至1.5kW/m2s，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦每平方米的应用热通量测定，以及比消光面积为300至1200m2/kg，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定。未发泡热塑性材料还表现出的拉伸伸长率大于100％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测定；以及介电常数为2至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定。在一些实施方式中，热塑性材料优选包括选自聚(苯醚)、聚砜及其组合的热塑性聚合物。发泡剂可以如上所述，并且可以优选是化学发泡剂。在一些实施方式中，产生二氧化碳的化学发泡剂包括碳酸氢钠。在一些实施方式中，产生二氧化碳的化学发泡剂具有的分解温度为150至250℃。在一些实施方式中，基于化学发泡剂和未发泡热塑性材料的总重量，化学发泡剂以0.1至5重量％的量提供。
所得发泡热塑性材料具有数均直径为5至150微米的多个泡孔，其中泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10至90％的发泡材料的量存在。例如，发泡热塑性材料可以具有在23℃下测量的0.3至3g/cm3的密度。涂覆导线的发泡热塑性材料进一步表现出的拉伸伸长率为100至500％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量，以及介电常数为1.4至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定。
通过以下非限制性实施例进一步说明本发明。
实施例
用于以下实施例的材料描述于表1中。
表1
使用微型燃烧量热计(MCC)以及锥形量热计测试四种热塑性材料(未发泡)的阻燃性能。在MCC测试中(根据ASTM D7309)，测试4-5毫克每种样品。在氮气氛下测试样品。加热速率为每秒1℃且最大分解温度为750℃。燃烧室的温度保持在900℃。在测试期间向设备供应氧气(20毫升/分钟)和氮气(80毫升/分钟)。
在锥形量热仪测试中(根据ISO5660/ASTM E1354)，所施加的热通量为每平方米35千瓦。样品的尺寸为约100×100×3毫米。用铝箔包裹每个样品，其中仅一个表面水平暴露于所施加的热通量。锥形加热器和样品表面之间的距离为60毫米。
根据ASTM D7309方法A测定每种热塑性材料(未发泡)的可燃性指数(FI)。根据等式1，用MCC计算FI，其中Tp是峰值放热率(PHRR)处的温度以及THR是指总热量释放。
FI＝(PHRR)/160*(THR)/12*548/(Tp)等式1
根据ASTM E1354或ISO 5660使用锥形量热计测定的火焰增长速率(FIGRA)用于比较热塑性材料的阻燃性能。FIGRA按照(峰值放热率)/(达到峰值放热的经过时间)进行计算。比消光面积(SEA)用于比较烟雾性能。SEA根据ASTM E1354或ISO 5660测定。
测试的热塑性材料的组成和测量的FI，FIGRA和SEA示于表2中。各组分的量以重量份表示，基于100重量份的聚(苯醚)，聚砜，氢化嵌段共聚物(SEBS-1、SEBS-2、SEBS-3、SEBS-4和SEBS-5)，聚烯烃(PB、PP-1、PP-2、Exact 8201、Exact 8210和POE-g-MAH)和阻燃剂(MPP、DEPAL、BPADP和Mg(OH)2)。
表2
1在1MHz下测定；“NM”表示“未测量”
如表2所示，根据实施例1至4的每种热塑性材料表现出所需的烟雾和阻燃性能。具体地，根据实施例1至4的每种热塑性材料表现出小于15的FI，小于1.5的FIGRA和小于1200的SEA。满足这些标准的热塑性材料特别适用于包括增压电缆的绝缘层的应用。
将表2中所示的根据实施例1至4的每种热塑性材料发泡并表征所得发泡材料的性质。发泡材料(例如，用于发泡绝缘材料)的优点在于，与固体材料相比，发泡减少了可用于燃烧的材料的量。因此，除了重量轻的材料之外，相应的发泡材料还可以表现出改进的阻燃性和减少的烟雾产生。
此外，发泡材料泡孔的引入(也称为发泡材料的“空隙部分”)可导致材料的介电常数显著降低，这可以在用作电缆的绝缘层时减少增压电缆的信号损失。因此，可以认为低(例如，小于3)的介电常数是确定发泡材料在增压电缆应用中的实用性的关键参数。
因此，具有上述组成的每种热塑性材料在铜导线存在下发泡，并且表征所得发泡材料的介电常数和机械性能。结果显示在下表3A-3B中。对于每种组成，制备具有不同发泡程度的几种发泡材料。
表3A-3B的发泡材料通过预热铜线导体，并在挤出机中在产生二氧化碳的化学发泡剂(CBA)存在下使铜线与上述热塑性材料接触来制备。用于制备发泡材料的CBA的量以重量百分比示于表3A-3B中，基于未发泡热塑性材料和CBA的总重量。
表3A
*表示对比例；
“NM”表示“未测量”；
1发泡程度由(1-(ρf/ρs))×100计算，其中ρf为发泡材料密度以及ρs为固体密度；
21A*在1MHz下确定；1B-1G通过logε*＝(D*/D)logε计算，其中ε*是发泡材料的介电常数，ε是固体材料的介电常数，D*是发泡材料的体积质量以及D是固体材料的密度。
表3B
*表示比较例；
“NM”表示“未测量”
1发泡程度通过(1-(ρf/ρs))×100计算，其中ρf为发泡材料密度以及ρs为固体密度；
22A*和3A*在1MHz下测定；2B和3B通过logε*＝(D*/D)logε计算，其中ε*是发泡材料的介电常数，ε是固体材料的介电常数，D*是发泡材料的体积质量以及D是固体材料的密度。
实施例1A*是对比例，其示出了对应于表2中所述的实施例1组成的未发泡热塑性材料的性质。实施例1B-G是具有不同发泡程度的相应实施例1的泡沫材料。如表3A所示，根据实施例1B-G的每种发泡材料表现出约1.7-2.1的介电常数，与相应的未发泡热塑性材料的介电常数相比，该介电常数降低了。测试具有最高发泡程度的发泡组合物(实施例1D，具有的发泡程度为51.4％)的拉伸性能。实施例1D的发泡材料表现出的拉伸强度为12.14MPa，且拉伸断裂伸长率为161.4％。由于发泡材料的拉伸性能通常会随着发泡程度的降低而提高，因此未测试其余实施例的拉伸性能，因为它们必然表现出所需的拉伸强度和伸长率(例如，拉伸伸长率大于100％)。
类似地，对比例2A*和3A*分别说明了对应于表2中所述的实施例2和3的未发泡热塑性材料的性质。实施例2B和3B是相应的实施例2和3的发泡材料。如表3B所示，实施例2B的发泡材料表现出的拉伸强度为10.6MPa，并且拉伸断裂伸长率为180.1％。类似地，实施例3B的发泡组合物表现出20.5的拉伸强度和66.6％的拉伸断裂伸长率。
开发了各种工艺参数以获得所需的发泡材料(例如，挤出机温度，设置，类型，发泡剂量，导线预热、冷却条件等)。选择预热铜导体，使得在绝缘层内芯附近进行充分的发泡。应该注意的是，导体的较高预热温度不一定更好，因为过热的条件可能导致铜的过度氧化并导致铜导体和发泡材料的拉伸强度的退化。通常，本实施例的预热温度为150至200℃。关于挤出机的出料模头温度，240至260℃，优选240至250℃的温度产生所需的发泡材料结构。
实施例1A-G，2A-B和3A-B的示例性加工条件示于表4中。
表4
*表示比较例
如表4所示，使用各种加工条件制备本发明实施例的发泡热塑性材料。具体地，改变挤出机温度分布和出料模头与水浴的距离。观察所选择的加工条件影响所得热塑性发泡材料的发泡程度和泡孔尺寸的均匀性。例如，实施例1B-E表现出27.6至51.4％的发泡程度和均匀的泡孔尺寸，其中“均匀的泡孔尺寸”是指具有相似的平均泡孔尺寸的泡孔在整个发泡材料中均匀分布，而实施例1F-G表现出18.2-20.5％的较低发泡程度和较不均匀的泡孔尺寸。利用使用10kV的操作电压从JEOL SEM获得的扫描电子显微镜(SEM)图像分析泡孔尺寸的均匀性。具有均匀泡孔的发泡材料的示例性SEM图像显示在图2中，其示出了根据实施例1D的发泡材料的截面的SEM图像。图3中示出了不导致均匀泡孔尺寸的发泡材料的SEM图像(图1F)。
因此，通常使用尽可能高的发泡程度来生产所需的发泡材料结构。通常，为了降低介电常数，具有较高空隙百分比的较高发泡程度是优选的。然而，随着发泡程度的增加，包括拉伸伸长率和拉伸强度在内的机械性能趋于降低。具有小泡孔和均匀泡孔尺寸分布的发泡材料也是优选的。
本发明至少包括以下实施方式。
实施方式1：一种发泡热塑性材料，包含：热塑性材料，在其未发泡状态下，表现的可燃性指数为0.1至15，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；火焰增长速率为0.1至1.5kW/m2s，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；比消光面积为300至1200平方米/千克，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；拉伸伸长率大于100％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及介电常数为2至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；并且在其发泡状态下，拉伸伸长率为100至500％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测定；以及介电常数为1.4至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；以及具有5至150微米的数均直径的多个泡孔；其中泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10至90％的发泡热塑性材料的量存在。
实施方式2：实施方式1的发泡热塑性材料，其中所述热塑性材料包括选自由聚(苯醚)和聚砜组成的组的热塑性聚合物。
实施方式3：实施方式2的发泡热塑性材料，包含聚砜；其中聚砜包含式(I)的重复单元
实施方式4：实施方式1或2的发泡热塑性材料，包括25至40重量份的具有0.3至0.6分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)；30至45重量份的抗冲改性剂，抗冲改性剂包括烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为30至50重量％且熔体流动指数为5至10克/10分钟，根据ASTMD1238在260℃和5千克载荷下测量；和烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，第二氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为20至40重量％且熔体流动指数为2至8克/10分钟，根据ASTM D1238在230℃和5千克载荷下测量；10至20重量份的聚烯烃，聚烯烃包括聚丁烯、丙烯均聚物或其组合；以及10至15重量份的包含磷酸盐和金属二烷基次膦酸盐的阻燃剂；其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
实施方式5：实施方式1或2的发泡热塑性材料，其中热塑性材料包含45至55重量份具有0.3至0.6分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)；10至20重量份的抗冲改性剂，抗冲改性剂包括烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％且熔体流动指数小于1克/10分钟，根据ASTM D 1238，在230℃和5千克载荷下测量；和烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，第二氢化嵌段共聚物的聚(烯基芳族化合物)含量为60-70重量％；25至35重量份的丙烯均聚物；和5至15重量份的有机磷酸酯阻燃剂；其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
实施方式6：实施方式1或2的发泡热塑性材料，其中热塑性材料包含20至30重量份的聚(苯醚-硅氧烷)共聚物；10至15重量份的抗冲改性剂，抗冲改性剂包括烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％；和烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，第二氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％且熔体流动指数小于1克/10分钟，根据ASTM D1238在230℃和5千克载荷下测量；30至35重量份的聚烯烃，聚烯烃包括聚丁烯、丙烯均聚物、乙烯共聚物或其组合；25至35重量份的表面处理的金属氢氧化物；其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
实施方式7：实施方式1至6中任一项的发泡热塑性材料，其中发泡热塑性材料表现出5至80％的发泡程度。
实施方式8：一种形成发泡热塑性材料的方法，所述方法包括，熔融捏合未发泡热塑性材料，所述未发泡热塑性材料表现出的可燃性指数为0.1至15，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；火焰增长速率为0.1至1.5kW/m2s，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；比消光面积为300至1200平方米/千克，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；拉伸伸长率大于100％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；且介电常数为2至4，根据ASTM D 150-11在1MHz下测定；以及在有效提供发泡热塑性材料的条件下产生二氧化碳的发泡剂，其中所述发泡热塑性材料包括具有数均直径为5至150微米的多个泡孔，其中所述泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10至90％的发泡材料的量存在，其中所述发泡热塑性材料表现的拉伸伸长率为100至500％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂层线测试样品测量；且介电常数为1.4至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定。
实施方式9：实施方式8的方法，其中所述热塑性材料包括选自由聚(苯醚)和聚砜组成的组的热塑性聚合物。
实施方式10：实施方式8或9的方法，其中所述热塑性材料包括具有式(I)的重复单元的聚砜
实施方式11：实施方式8或9的方法，其中热塑性材料包括25至40重量份的具有0.3至0.6分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)；30至45重量份的抗冲改性剂，抗冲改性剂包括烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，第一氢化嵌段共聚物的聚(烯基芳族化合物)含量为30至50重量％且熔体流动指数为5至10克/10分钟，根据ASTMD 1238在260℃和5千克载荷下测定；和烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，第二氢化嵌段共聚物的聚(烯基芳族化合物)含量为20-40重量％且熔体流动指数为2至8克/10分钟，根据ASTM D1238在230℃和5千克载荷下测量；10至20重量份的聚烯烃，聚烯烃包含聚丁烯、丙烯均聚物或其组合；以及10至15重量份的包括磷酸盐和金属二烷基次膦酸盐的阻燃剂；其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
实施方式12：实施方式8或9的方法，其中热塑性材料包括45至55重量份的具有0.3至0.6分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)；10至20重量份的抗冲改性剂，抗冲改性剂包含烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，第一氢化嵌段共聚物的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％且熔体流动指数小于1克/10分钟，根据ASTM D1238在230℃和5千克载荷下测量；和烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，第二氢化嵌段共聚物的聚(烯基芳族化合物)含量为60至70重量％；25至35重量份的丙烯均聚物；以及5至15重量份的有机磷酸酯阻燃剂；25至35重量份的丙烯均聚物；和5至15重量份的有机磷酸酯阻燃剂；其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)，氢化嵌段共聚物，聚烯烃和阻燃剂。
实施方式13：实施方式8或9的方法，其中所述热塑性材料包含20至30重量份的聚(苯醚-硅氧烷)共聚物；10至15重量份的抗冲改性剂，抗冲改性剂包含烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％；和烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，第二氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％且熔体流动指数小于1克/10分钟，根据ASTM D1238在230℃和5千克载荷下测量；30至35重量份的聚烯烃，包括聚丁烯、丙烯均聚物、乙烯共聚物或其组合；和25至35重量份的表面处理过的金属氢氧化物；其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
实施方式14：实施方式8至13中任一项的方法，其中所述产生二氧化碳的发泡剂是化学发泡剂。
实施方式15：实施方式8至14中任一项的方法，其中，基于化学发泡剂和未发泡热塑性材料的总重量，产生二氧化碳的发泡剂的存在量为0.1至5重量％。
实施方式16：实施方式15任一项的方法，其中产生二氧化碳的化学发泡剂包括碳酸氢钠。
实施方式17：实施方式15或16中任一项的方法，其中产生二氧化碳的化学发泡剂具有的分解温度为150至250℃。
实施方式18：实施方式8至17中任一项的方法，其中组分在220至280℃的最大温度下熔融捏合。
实施方式19：一种由实施方式8至18中任一项的方法制备的发泡热塑性材料。
实施方式20：一种包括实施方式1至7中任一项或实施方式19的发泡热塑性材料的制品。
实施方式21：实施方式20的制品，其中所述制品是增压电缆，所述增压电缆包括芯，所述芯包括传输介质，其中所述传输介质由主绝缘层包围，所述主绝缘层由实施方式1至7中任一项或实施方式19的发泡热塑性材料形成。
实施方式22：一种涂覆导线的方法，所述方法包括：将导线预热至150至220℃的温度；使预热的导线与未发泡热塑性材料接触，所述未发泡热塑性材料表现的可燃性指数为0.1至15，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；火焰增长速率为0.1至1.5kW/m2s，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；比消光面积为300至1200平方米/千克，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；拉伸伸长率大于100％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及介电常数为2至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；以及在有效提供发泡热塑性材料的条件下产生二氧化碳的发泡剂，所述发泡热塑性材料基本包围导线并具有数均直径为5至150微米的多个泡孔，其中泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10％至90％的发泡材料的量存在；并且其中，所述发泡热塑性材料表现的拉伸伸长率为100至500％，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及介电常数为1.4至4，根据ASTM D150-11在1MHz下测定。
实施方式23：实施方式22的方法，其中接触是在挤出机中，所述挤出机具有的进料区温度为180至200℃以及出料模头温度为220至280℃。
所有引用的专利，专利申请和其他参考文献都通过引用整体并入本文。然而，如果本申请中的术语与并入的参考文献中的术语相矛盾或冲突，则本申请的术语优先于并入的参考文献的冲突术语。
本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。本文公开的每个范围构成了在所公开的范围内的任何点或子范围的公开。

Claims (20)

1.一种发泡热塑性材料，包含：
热塑性材料，
在其未发泡状态下表现出
0.1至15的可燃性指数，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；
0.1至1.5kW/m2s的火焰增长速率，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；
300至1200平方米/千克的比消光面积，根据ASTME1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；
大于100％的拉伸伸长率，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及
2至4的介电常数，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；
在其发泡状态下表现出
100至500％的拉伸伸长率，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；和
1.4至4的介电常数，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；以及
具有5至150微米的数均直径的多个泡孔；
其中，所述泡孔以有效提供密度为未发泡热塑性材料密度的10至90％的所述发泡热塑性材料的量存在。
2.根据权利要求1所述的发泡热塑性材料，其中所述热塑性材料包括选自由聚(苯醚)和聚砜组成的组的热塑性聚合物。
3.根据权利要求2所述的发泡热塑性材料，包含聚砜；其中所述聚砜包含式(I)的重复单元
4.根据权利要求1或2所述的发泡热塑性材料，包含
25至40重量份的具有0.3至0.6分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)；
30至45重量份的抗冲改性剂，包括
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，所述第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为30至50重量％且熔体流动指数为5至10克/10分钟，根据ASTMD1238在260℃和5千克载荷下测量；和
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，所述第二氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为20至40重量％且熔体流动指数为2至8克/10分钟，根据ASTMD1238在230℃和5千克载荷下测量；
10至20重量份的聚烯烃，包括聚丁烯、丙烯均聚物或其组合；以及
10至15重量份的包含磷酸盐和金属二烷基次膦酸盐的阻燃剂；
其中，重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
5.根据权利要求1或2所述的发泡热塑性材料，其中所述热塑性材料包括
45至55重量份的具有0.3至0.6分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)；
10至20重量份的抗冲改性剂，包括
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，所述第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％且熔体流动指数小于1克/10分钟，根据ASTMD1238在230℃和5千克载荷下测量；和
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，所述第二氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为60至70重量％；
25至35重量份的丙烯均聚物；和
5至15重量份的有机磷酸酯阻燃剂；
其中，重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
6.根据权利要求1或2所述的发泡热塑性材料，其中所述热塑性材料包括
20至30重量份的聚(苯醚-硅氧烷)共聚物；
10至15重量份的抗冲改性剂，包括
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，所述第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％；和
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，所述第二氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％且熔体流动指数小于1克/10分钟，根据ASTMD1238在230℃和5千克载荷下测量；
30至35重量份的聚烯烃，包括聚丁烯、丙烯均聚物、乙烯共聚物或其组合；
25至35重量份的表面处理过的金属氢氧化物；
其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发泡热塑性材料，其中所述发泡热塑性材料表现出5至80％的发泡程度。
8.一种形成发泡热塑性材料的方法，所述方法包括，
熔融捏合
未发泡热塑性材料，表现出
0.1至15的可燃性指数，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；
0.1至1.5kW/m2s的火焰增长速率，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；
300至1200平方米/千克的比消光面积，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；
大于100％的拉伸伸长率，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及
2至4的介电常数，根据ASTM D 150-11在1MHz下测定；以及
在有效提供发泡热塑性材料的条件下产生二氧化碳的发泡剂，其中所述发泡热塑性材料包括具有5至150微米的数均直径的多个泡孔，其中所述泡孔以有效提供密度为所述未发泡热塑性材料密度的10至90％的发泡材料的量存在，其中所述发泡热塑性材料表现出
100至500％的拉伸伸长率，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及
1.4至4的介电常数，根据ASTM D150-11在1MHz下测定。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述热塑性材料包括选自由聚(苯醚)和聚砜组成的组的热塑性聚合物。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述热塑性材料包括具有式(I)的重复单元的聚砜
11.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述热塑性材料包括
25至40重量份的具有0.3至0.6分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)；
30至45重量份的抗冲改性剂，包括
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，所述第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为30至50重量％且熔体流动指数为5至10克/10分钟，根据ASTMD 1238在260℃和5千克载荷下测量；和
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，所述第二氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为20至40重量％且熔体流动指数为2至8克/10分钟，根据ASTMD1238在230℃和5千克载荷下测量；
10至20重量份的聚烯烃，包含聚丁烯、丙烯均聚物或其组合；以及
10至15重量份的包括磷酸盐和金属二烷基次膦酸盐的阻燃剂；
其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
12.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述热塑性材料包括
45至55重量份的具有0.3至0.6分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)；
10至20重量份的抗冲改性剂，包括
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，所述第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％且熔体流动指数小于1克/10分钟，根据ASTMD1238在230℃和5千克载荷下测量；和
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，所述第二氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为60至70重量％；
25至35重量份的丙烯均聚物；和
5至15重量份的有机磷酸酯阻燃剂；
25至35重量份的丙烯均聚物；和
5至15重量份的有机磷酸酯阻燃剂；
其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
13.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述热塑性材料包括
20至30重量份的聚(苯醚-硅氧烷)共聚物；
10至15重量份的抗冲改性剂，包括
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第一氢化嵌段共聚物，所述第一氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％；和
烯基芳族化合物单体和共轭二烯的第二氢化嵌段共聚物，所述第二氢化嵌段共聚物具有的聚(烯基芳族化合物)含量为25至35重量％且熔体流动指数小于1克/10分钟，根据ASTMD1238在230℃和5千克载荷下测量；
30至35重量份的聚烯烃，包括聚丁烯、丙烯均聚物、乙烯共聚物或其组合；和
25至35重量份的表面处理过的金属氢氧化物；
其中重量份是基于总100重量份的聚(苯醚)、氢化嵌段共聚物、聚烯烃和阻燃剂。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其中
所述产生二氧化碳的发泡剂是化学发泡剂且基于所述化学发泡剂和所述未发泡热塑性材料的总重量以0.1至5重量％的量存在；
所述产生二氧化碳的化学发泡剂包括碳酸氢钠；以及
所述产生二氧化碳的化学发泡剂具有150至250℃的分解温度。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的方法，其中组分在220至280℃的最大温度下熔融捏合。
16.一种由权利要求8至15中任一项所述的方法制备的发泡热塑性材料。
17.一种包括权利要求1至7中任一项或权利要求16所述的发泡热塑性材料的制品。
18.根据权利要求17所述的制品，其中所述制品是增压电缆，所述增压电缆包括芯，所述芯包括传输介质，其中所述传输介质由主绝缘层包裹，所述主绝缘层由权利要求1至7中任一项或权利要求16所述的发泡热塑性材料形成。
19.一种涂覆导线的方法，所述方法包括，
将所述导线预热至150至220℃的温度；
使预热的导线与未发泡热塑性材料和在有效提供发泡热塑性材料的条件下产生二氧化碳的发泡剂接触，
所述未发泡热塑性材料表现出
0.1至15的可燃性指数，根据ASTM D7309方法A在氮气下以1℃/秒的加热速率从25至750℃测定；
0.1至1.5kW/m2s的火焰增长速率，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；
300至1200平方米/千克的比消光面积，根据ASTM E1354或ISO 5660使用35千瓦/平方米的应用热通量测定；
大于100％的拉伸伸长率，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；和
2至4的介电常数，根据ASTM D150-11在1MHz下测定；
所述发泡热塑性材料基本包围所述导线并具有数均直径为5至150微米的多个泡孔，其中所述泡孔以有效提供密度为所述未发泡热塑性材料密度的10％至90％的发泡材料的量存在；
其中，所述发泡热塑性材料表现出
100至500％的拉伸伸长率，根据UL 1581在23℃的温度下使用涂覆的线测试样品测量；以及
1.4至4的介电常数，根据ASTM D150-11在1MHz下测定。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述接触是在挤出机中，所述挤出机具有180至200℃的进料区温度和220至280℃的出料模头温度。
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