• / 10
  • 下載費用:30 金幣  

具有優異抗張強度的包埋層的船舶用電纜.pdf

摘要
申請專利號:

CN200880130606.X

申請日:

2008.07.28

公開號:

CN102112542B

公開日:

2014.09.17

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情:

授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C08L 27/06申請日:20080728|||公開

IPC分類號:

C08L27/06; C08K3/34; H01B3/44; C09D127/06; C08L23/08

主分類號:

C08L27/06

申請人:

LS電線有限公司

發明人:

樸度炫

地址:

韓國京畿道

優先權:

專利代理機構:

隆天國際知識產權代理有限公司 72003

代理人:

吳小瑛;呂俊清

PDF完整版下載: PDF下載
內容摘要

本發明公開了電纜涂層材料用樹脂組合物和使用所述組合物的電纜。所述樹脂組合物包含100重量份的基礎樹脂,所述基礎樹脂選自聚氯乙烯樹脂、氯化聚氯乙烯樹脂及其復合樹脂;30-80重量份的增塑劑,所述增塑劑選自基于鄰苯二甲酸酯的增塑劑、基于磷酸酯的增塑劑、基于脂肪酸的增塑劑、基于苯六甲酸酯的增塑劑和基于聚合物的增塑劑及其混合物;1-50重量份的金屬氫氧化物阻燃劑;和1-50重量份的副阻燃劑,所述副阻燃劑選自銻化合物、基于硼的化合物、錫化合物和鉬化合物及其混合物。

權利要求書

1: 電纜涂層材料用樹脂組合物, 其包含 : 基礎樹脂, 所述基礎樹脂選自聚合度為 800-1700 的聚氯乙烯樹脂、 氯化聚氯乙烯樹脂 及其復合樹脂 ; 基于 100 重量份基礎樹脂的 30-80 重量份的增塑劑, 所述增塑劑選自基于鄰苯二甲酸 酯的增塑劑、 基于磷酸酯的增塑劑、 基于脂肪酸的增塑劑、 基于苯六甲酸酯的增塑劑和基于 聚合物的增塑劑及其混合物 ; 基于 100 重量份基礎樹脂的 1-50 重量份的金屬氫氧化物阻燃劑 ; 和 基于 100 重量份基礎樹脂的 1-50 重量份的副阻燃劑, 所述副阻燃劑選自銻化合物、 基 于硼的化合物、 錫化合物和鉬化合物及其混合物。
2: 如權利要求 1 所述的電纜涂層材料用樹脂組合物, 其中所述基于鄰苯二甲酸酯的增塑劑選自鄰苯二甲酸二異壬酯 (DINP)、 鄰苯二甲酸二 異癸酯、 鄰苯二甲酸雙十一烷基酯、 鄰苯二甲酸二丁酯、 鄰苯二甲酸二異丁酯和鄰苯二甲酸 二異辛酯及其混合物, 其中所述基于磷酸酯的增塑劑選自磷酸三芳基酯、 磷酸三烷基酯、 混合式磷酸烷基芳 基酯和磷酸鹵代烷基酯及其混合物, 其中所述基于脂肪酸的增塑劑選自 DOA( 己二酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 DOS( 癸二酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 DIDA( 己二酸二異癸酯 ) 和 DOZ( 壬二酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 ) 及其 混合物, 其中所述基于苯六甲酸酯的增塑劑選自 TOTM( 三苯六甲酸三 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 混合 的 TOTM( 三苯六甲酸三 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 TINTM( 三苯六甲酸三異壬酯 ) 和 TIDTM( 三苯 六甲酸三異癸酯 ) 及其混合物, 和 其中所述基于聚合物的增塑劑選自聚合度低的飽和聚酯樹脂、 不飽和聚酯樹脂、 彈性 體、 ESO( 環氧大豆油 )、 ELO( 環氧亞麻籽油 )、 補充劑、 乙二醇酯、 檸檬酸酯和氯化石蠟及其 混合物。
3: 如權利要求 1 所述的電纜涂層材料用樹脂組合物, 其中所述銻化合物為三氧化銻, 并且 其中所述錫化合物選自氫氧化鋅和錫的化合物、 鋅和錫的化合物及其混合物。
4: 如權利要求 1 所述的電纜涂層材料用樹脂組合物, 進一步包含 : 選自基于鉛的物質、 基于非鉛的物質、 環氧硬脂酸酯和金屬皂物質及其混合物的穩定 劑。
5: 如權利要求 1 所述的電纜涂層材料用樹脂組合物, 進一步包含 : 選自碳酸鹽、 粘土和滑石以及混合物的填料。
6: 電纜, 其包含 一個或多個中心導體 ; 圍繞各導體的絕緣層 ; 包埋層, 其全部圍繞一個或多個絕緣層并且是利用權利要求 1-5 中任一項所述的電纜 涂層材料用樹脂組合物形成的 ; 和 圍繞所述包埋層的套。
7: 如權利要求 6 所述的電纜, 其中所述包埋層的抗張強度為 2.0kgf/mm2 或更高, 氧指 2 數高于 23%。

說明書


電纜涂層材料用樹脂組合物和使用所述組合物的電纜

    技術領域 本發明涉及電纜涂層材料用樹脂組合物和使用所述組合物的電纜。具體而言, 本 發明涉及能夠形成具有優異抗張強度和阻燃性的包埋層的電纜涂層材料用樹脂組合物, 和 使用所述組合物的電纜。
     背景技術 電力電纜、 控制電纜和信號電纜等 ( 尤其是船舶中使用 ) 由于張力和對裝備的側 壓力引起的變形應該防止。 出于此目的, 通常使用在包埋層之上具有編織層的電纜, 并且所 述編織層通過編織鍍鋅鐵線、 鍍鋅鋼線或鍍銅鐵線而形成。 按照慣例, 安裝在危險區域或具 有爆炸風險的區域的 JIS( 日本工業標準 ) 電纜中或電纜上必須具有編織層。然而, 編織層 增加了電纜外徑并降低了電纜的撓性, 從而使其難以安裝在窄小空間中。 并且, 編織層在電 纜的制造中需要額外的工序, 從而導致制造成本增加。 如上所述, 由于編織層通過編織細的 鐵線而形成, 如果在編織工序中對鐵線進行不規則編織, 則常常出錯。此外, 編織層增加了
     電纜的總重。電纜, 例如在船舶中使用的電纜目前難以滿足船主和制造商所要求的特定的 電纜重量標準。
     目前已經提出了沒有編織層的各種結構設計的電纜以確??箯埿院妥枞夹?。然 而, 這些提議并沒有產生滿意的結果。
     確保沒有編織層的電纜的抗張性的嘗試之一是開發和使用具有優異機械性質, 尤 其是具有抗張強度的聚合材料。 然而, 具有優異抗張強度的聚合材料的阻燃性低, 從而導致 電纜的阻燃性差。并且, 具有優異抗張強度的聚合材料的硬度高, 導致電纜撓性降低, 從而 使電纜難以安裝。 同時, 如果向聚合材料中加入大量有機或無機阻燃劑用于阻燃, 則聚合材 料的抗張強度常常降低。
     因此, 在相關領域已經不斷進行了研究, 以開發同時滿足包埋層和編織層的功能 和性質的新型阻燃性聚合材料。本發明在這種技術背景下誕生。 發明內容 技術問題
     因此, 本發明的目的是提供同時滿足包埋層和編織層的功能和性質并消除對編織 層的需求的電纜涂層材料用樹脂組合物, 和使用所述樹脂組合物的電纜。
     技術方案
     為了實現所述目的, 本發明的電纜涂層材料用樹脂組合物包含基礎樹脂, 所述基 礎樹脂選自聚氯乙烯 (PVC) 樹脂、 氯化 PVC 樹脂及其復合樹脂 ; 基于 100 重量份的基礎樹脂 的 30-80 重量份的增塑劑, 所述增塑劑選自基于鄰苯二甲酸酯的增塑劑、 基于磷酸酯的增 塑劑、 基于脂肪酸的增塑劑、 基于苯六甲酸酯的增塑劑和基于聚合物的增塑劑及其混合物 ; 基于 100 重量份的基礎樹脂的 1-50 重量份的金屬氫氧化物阻燃劑 ; 和基于 100 重量份的基 礎樹脂的 1-50 重量份的副阻燃劑, 所述副阻燃劑選自銻化合物、 基于硼的化合物、 錫化合
     物和鉬化合物及其混合物。
     優選地, 所述基于鄰苯二甲酸酯的增塑劑選自鄰苯二甲酸二異壬酯 (DINP)、 鄰苯 二甲酸二異癸酯、 鄰苯二甲酸雙十一烷基酯、 鄰苯二甲酸二丁酯、 鄰苯二甲酸二異丁酯和鄰 苯二甲酸二異辛酯及其混合物, 所述基于磷酸酯的增塑劑選自磷酸三芳基酯、 磷酸三烷基 酯、 混合式磷酸烷基芳基酯和磷酸鹵代烷基酯及其混合物, 所述基于脂肪酸的增塑劑選自 DOA( 己二酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 DOS( 癸二酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 DIDA( 己二酸二異 癸酯 ) 和 DOZ( 壬二酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 (Di-2-Ethylhexyl Azebacate)) 及其混合物, 所述基于苯六甲酸酯的增塑劑選自 TOTM( 三苯六甲酸三 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 混合 TOTM( 三 苯六甲酸三 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 TINTM( 三苯六甲酸三異壬酯 ) 和 TIDTM( 三苯六甲酸三異 癸酯 ) 及其混合物, 并且所述基于聚合物的增塑劑選自聚合度低的飽和聚酯樹脂、 不飽和 聚酯樹脂、 彈性體、 ESO( 環氧大豆油 )、 ELO( 環氧亞麻籽油 )、 補充劑 (an extender-type)、 乙二醇酯、 檸檬酸酯和氯化石蠟及其混合物。并且, 優選所述銻化合物為三氧化銻, 所述錫 化合物選自錫和氫氧化鋅的化合物、 鋅和錫的化合物及其混合物。 優選地, 所述電纜涂層材 料用樹脂組合物進一步包含選自基于鉛的物質、 基于非鉛的物質、 環氧硬脂酸酯和金屬皂 物質及其混合物的穩定劑, 或者選自碳酸鈣、 粘土和滑石以及混合物的填料。 除了所述電纜 涂層材料用樹脂組合物外, 本發明還提供了包含利用所述電纜涂層材料用樹脂組合物形成 的包埋層的電纜。優選地, 所述包埋層的抗張強度為 2.0kgf/mm2 或更高, 并且氧指數高于 23%。
     有益效果
     本發明的電纜涂層材料用樹脂組合物具有優異的抗張強度和阻燃性, 并且利用所 述樹脂組合物形成的電纜的包埋層滿足編織層的功能和特征以及包埋層的功能和特征。 因 此, 包含利用本發明的電纜涂層材料用樹脂組合物形成的包埋層的電纜消除了對編織層的 需要, 從而降低了外徑和重量, 并由此降低了生產的單位成本。 附圖說明 在以下詳述中將結合附圖對本發明優選實施方式的這些以及其它特點、 方面和優 勢進行更全面的描述。
     圖 1 和 2 為常規電纜的橫截面示意圖。
     圖 3 為本發明實施方式的電纜的橫截面示意圖。
     < 附圖中必要部件的標記號 >
     101、 201……導體 103/203……絕緣層
     107、 207……包埋層 109……編織層
     111、 211……套
     實施方式
     本發明的電纜涂層材料用樹脂組合物包含基礎樹脂、 增塑劑、 阻燃劑和副阻燃劑。
     所述基礎樹脂包括加熱時可變形的熱塑性樹脂, 例如 PVC、 氯化 PVC(CPVC) 及其混 合物。優選地, PVC 的聚合度為 800-1700。如果聚合度低于下限值, 則聚合物的分子量低, 使其獲得足夠的抗張強度。如果聚合度超過上限值, 則耐熱性和機械性質 ( 例如抗張強度 等 ) 優異, 但在混合 (compounding) 或擠出工序過程中需要高溫。這樣還引起可擠出性整
     體惡化, 這是不利的。
     PVC 和 CPVC 是線性或直鏈聚合物, 其中分子間的力限制了聚合物鏈的運動以保持 剛性態, 使其難以修飾。然而, 在加熱時, PVC 聚合物分子的熱運動增加并且在其之間發生 反應, 結果在 PVC 聚合物分子間產生預定間隙。 此時, 增塑劑分子進入分子間隙, 并阻止 PVC 聚合物分子彼此靠近。 PVC 聚合物分子內部具有正極性和負極性, 而增塑劑分子也具有此類 極性部分和非極性部分。 PVC 聚合物分子和增塑劑分子在電學上互相吸引, 并且非極性部分 加寬了聚合物分子間的距離。
     優選地, 所述增塑劑可以是基于鄰苯二甲酸酯的增塑劑、 基于磷酸酯的增塑劑、 基 于脂肪酸的增塑劑、 基于苯六甲酸酯的增塑劑或基于聚合物的增塑劑。所述基于鄰苯二甲 酸酯的增塑劑優選為選自鄰苯二甲酸二異壬酯 (DINP)、 鄰苯二甲酸二異癸酯、 鄰苯二甲酸 雙十一烷基酯、 鄰苯二甲酸二丁酯、 鄰苯二甲酸二異丁酯和鄰苯二甲酸二異辛酯的至少一 種。 所述基于磷酸酯的增塑劑優選為選自磷酸三芳基酯、 磷酸三烷基酯、 混合式磷酸烷基芳 基酯和磷酸鹵代烷基酯的至少一種。所述基于脂肪酸的增塑劑優選為選自 DOA( 己二酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 DOS( 癸二酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 DIDA( 己二酸二異癸酯 ) 和 DOZ( 壬 二酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 (Di-2-Ethylhexyl Azebacate)) 的至少一種。所述基于苯六甲 酸酯的增塑劑優選為選自 TOTM( 三苯六甲酸三 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 混合 TOTM( 三苯六甲 酸三 (2- 乙基己基 ) 酯 )、 TINTM( 三苯六甲酸三異壬酯 ) 和 TIDTM( 三苯六甲酸三異癸酯 ) 的至少一種。 所述基于聚合物的增塑劑優選為選自飽和聚酯樹脂 ( 聚合度低的聚酯樹脂 )、 不 飽和聚酯樹脂、 彈性體、 環氧 [ESO( 環氧大豆油 )、 ELO( 環氧亞麻籽油 )]、 補充劑、 乙二醇酯、 檸檬酸酯和氯化石蠟的至少一種。
     優選地, 基于 100 重量份的所述基礎樹脂, 所述增塑劑的含量為 30-80 重量份。如 果增塑劑的含量低于所述下限值, 其降低增塑劑對 PVC 的塑化作用, 并引起硬度的提高以 及撓性、 可擠出性和機械性質 ( 尤其是伸長率 ) 的降低。并且, 無編織層電纜的抗凍性比常 規電纜差。如果增塑劑的含量超過上限值, 則引起耐熱性和機械性質 ( 尤其是抗張強度 ) 受破壞。
     所述阻燃劑可以為金屬氫氧化物, 優選氫氧化鋁, 氫氧化鎂, 氫氧化鎂和碳酸鎂的 化合物, 水滑石, 或者碳酸鈣鎂石和氫氧化鎂的化合物。優選地, 基于 100 重量份的所述基 礎樹脂, 所述阻燃劑的含量為 1-50 重量份。如果阻燃劑低于所述下限值, 則不能保證電纜 具有足夠的阻燃性和表示為材料特征的阻燃性的氧指數。如果阻燃劑的含量超過上限值, 則預期由于阻燃劑含量的增加而具有足夠的阻燃性, 然而由于過量的無機物質而引起可擠 出性、 抗張強度、 伸長率和耐熱性受破壞。
     所述副阻燃劑可以為選自銻化合物、 基于硼的化合物、 錫化合物和鉬化合物以及 從中任選的混合物中的任一種。 優選地, 所述銻化合物為三氧化銻, 并且所述錫化合物是錫 和氫氧化鋅的化合物或鋅和錫的化合物?;?100 重量份的所述基礎樹脂, 所述副阻燃劑 的含量優選為 1-50 重量份。如果副阻燃劑的含量低于所述下限值, 則不能預期與阻燃劑 的協同作用而產生的阻燃性。如果副阻燃劑的含量高于上限值, 則其不引起與副阻燃劑含 量的增加成正比的阻燃性的增加, 而是由于過量的無機物質而顯著降低可擠出性和抗張強 度。并且, 副阻燃劑含量的增加提高了材料的單位成本。
     穩定劑優選為選自鉛穩定劑、 非鉛穩定劑、 環氧硬脂酸酯和金屬皂物質或從中任 選的混合物中的任一種。優選地, 基于 100 重量份的所述基礎樹脂, 所述穩定劑的含量為 1-15 重量份。 如果穩定劑的含量低于所述下限值, 則材料的耐熱性顯著降低, 且由此使所要 求的性質不能得到滿足。如果穩定劑的含量高于所述上限值, 則不能預期穩定劑含量的提 高引起耐熱性的提高, 并且抗張強度降低。
     填料優選為選自碳酸鈣、 粘土和滑石或從中任選的混合物中的任一種。 優選地, 基 于 100 重量份的所述基礎樹脂, 所述填料的含量為 3-50 重量份。如果填料的含量低于下限 值, 則不能預期由于低成本填料的加入引起的材料單位成本的降低。如果填料的含量高于 上限值, 則抗張強度和伸長率由于過量的無機物質而顯著降低, 且可擠出性也受破壞。
     圖 1 和 2 為常規電纜的示意性橫截面圖。 圖 3 為本發明的電纜的示意性橫截面圖。
     參見圖 1 和 2, 常規電纜包含多個中心導體 101 和圍繞各中心導體 101 的絕緣層 103。包埋層 107 全部圍繞于絕緣層 103 圍繞的導體 101。編織層 109 圍繞在包埋層 107 外 面, 且由銅或鍍錫的銅制備。并且, 可以沿編織層 109 的外圍形成 PVC 樹脂套 ( 參見圖 1)。 通常, 套中使用的 PVC 樹脂具有根據 IEC( 國際電子技術委員會 )60332-3Cat.C 的阻燃分 級。 如圖 3 所示, 本發明的電纜包含包埋層 207, 但不包含常規電纜的編織層 109。所 述包埋層 207 由本發明的電纜涂層材料用樹脂組合物制備。由本發明的電纜涂層材料用樹 脂組合物制備的包埋層 207 在常溫下的抗張強度為 2.0kgf/mm2 或更高, 氧指數高于 23%, 并且因此除了固有地作為包埋層外還可以作為編織層。 因此, 可以從電纜中除去編織層, 從 而減小了電纜外徑和重量, 并由此降低了生產成本。 如果從常規電纜除去編織層, 則電纜不 能具有根據 IEC 60332-3 Cat.C. 的阻燃性。
     下文中根據表 1 中的組分和含量制備了實施例 1-6 和比較例 1-3 中的各組合物。 各材料樣本和電纜均利用所述組合物制造, 并且在各方面進行評價以確定本發明的技術效 果。
     實施例 1-6 和比較例 1-3
     通過利用約 130℃的開口輥混合 - 研磨表 1 中的組分并利用 170℃的壓力成型 5 分 鐘, 制造了用于測定材料性質的樣本。并且, 利用根據表 1 的組分和含量制備的組合物制造 了包含導體 201、 絕緣層 203、 包埋層 207 和套 211 的電纜, 并使其具有如圖 3 所示的形狀。 測試所制造的樣本在常溫下的機械性質、 加熱后的機械性質、 氧指數和加熱后的失重, 并評 價所述電纜的抗凍性、 阻燃性和抗張性。
     [ 表 1]
     在表 1 中, “樹脂 a” 為聚合度為 800 或更高的 PVC, “樹脂 b” 為氯化 PCV, “樹脂 c” 為聚合度小于 800 的 PVC。并且, “增塑劑 a” 為 DINP, “增塑劑 b” 為 TOTM, “穩定劑” 為三堿 式硫酸鉛 (TLS), “填料” 為碳酸鈣, “阻燃劑” 為重量比為 x ∶ y 的碳酸鈣鎂石和氫氧化鎂 的化合物, 并且 “副阻燃劑” 為三氧化銻。
     特征評價
     在以下各方面對實施例和比較例的樣本和電纜進行評價, 評價結果示于表 2。
     常溫下的性質
     根據 IEC 60811-1-1 標準, 在拉伸速率為 500mm/min 時測定抗張強度和伸長率。 對 2 抗張強度和伸長率要求分別是 2.0kgf/mm 或更高和 150%或更高。
     加熱后失重
     將樣品置于 100℃持續 168 個小時, 并在每一單位表面積加熱, 并測量失重。對失 2 重的要求是 1.5mg/cm 或更低。
     氧指數
     根據 ASTM D 2863 說明測定樣品的阻燃性。氧指數應為 24%或更高。
     抗凍性
     根據 IEC 811-1 標準測定電纜的抗凍性。對抗凍性的要求是 -25℃或更低。
     阻燃性
     根據 IEC 332-3 Cat.A 火焰測試測定電纜的阻燃性。
     抗張性
     以 500kgf 的拉伸力拉伸電纜?;诮^緣層的絕緣性能是否被破壞以及套是否受 損, 測定抗張性。
     [ 表 2]
     氧指數 抗凍性 阻燃性 抗張性
     30 合格 合格 合格 29 合格 合格 合格 28 合格 合格 合格 28 合格 合格 合格 30 合格 合格 合格 28 合格 合格 合格 23 不合格 不合格 不合格 22 不合格 不合格 不合格 23 不合格 不合格 不合格根據測定結果, 利用聚合度為 800 或更高的 PVC 或氯化 PVC 的實施例 1-6 滿足本 發明所要求的 2.0kgf/mm2 或更高的抗張強度和 150%或更高的伸長率。并且, 在 100℃加 2 熱后, 實施例 1-6 滿足本發明所要求的 1.5mg/cm 或更低的失重。此外, 實施例 1-6 滿足電 纜安裝時要求的抗凍性和抗張性。此外, 利用金屬氫氧化物阻燃劑和副阻燃劑 ( 單獨或兩 者的組合 ) 的實施例 1-6 滿足本發明所要求的高于 23%的氧指數和電纜阻燃性。
     相反, 利用低聚合度的低分子量 PVC 的比較例 1 和 2 在加熱后顯示耐熱性降低, 并 且由此在評價持續期時顯示大的失重。并且, 利用加入至低分子量 PVC 中的大量增塑劑的 比較例 1 和 2 的抗張強度非常低。因此, 不能預期利用比較例 1 和 2 的組合物制造的電纜 顯示高強度。
     利用與比較例 1 相同的樹脂和高分子量增塑劑的比較例 3 在加熱后不滿足失重要 求。并且, 比較例 3 的抗張強度低, 并因此不能保證電纜的抗張性。結果, 比較例 3 不能保 證電纜的長期可靠性。
     以上對本發明的優選實施方式進行了描述。 然而, 應當理解, 詳細的說明書和顯示 本發明的優選實施例的具體實例僅是以舉例說明的方式提供的, 這是由于從該詳細說明出 發, 在本發明精神和范圍內的各種變化和改良對于本領域技術人員都是顯而易見的。

關 鍵 詞:
具有 優異 抗張強度 包埋 船舶 用電
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:具有優異抗張強度的包埋層的船舶用電纜.pdf
鏈接地址:http://www.1825919.live/p-6421348.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
踢球者足球即时指数 体彩广西11选5开奖结果 江苏十一选五开将结 股票分析师资格证 江西快三开奖号是多少 山西快乐十分开奖结果50 福彩黑龙江省22远五 22选5福建今日开奖 加拿大28游戏规则介绍 365盈配资 重庆时时全天个位计划