[發明專利]阻燃性硅橡膠電線和電纜涂層組合物

無效

• 申請號: 00803369.2
• 申請日: 2000-01-31
• 公開（公告）號: CN1339164A
• 公開（公告）日: 2002-03-06
• 發明（設計）人: 基爾斯坦·L·謝潑德
• 申請（專利權）人: 道·康寧公司
• 主分類號: H01B3/46
• 分類號: H01B3/46;C08K3/34;C08L83/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王維玉,丁業平

本發明涉及阻燃性改進的可固化硅橡膠組合物。更具體地，本發明涉及用作傳輸介質風室電纜的絕緣和護套材料用的硅橡膠。所得的傳輸介質風室電纜具有工業標準可接受的低火焰蔓延和低生煙性能。此外，由于這些組合物不含鹵素，因此預期它們的燃燒副產物具有較低的毒性和腐蝕性。

發明背景

在許多建筑的結構中，吊頂位于例如由水泥構成的結構層板之下。照明設施以及其它設施位于吊頂之下。吊頂和懸掛吊頂的結構層之間的空間起作加熱和冷卻系統部件的回氣風室的作用，同時便于安裝通信電纜，包括電話、計算機、控制、報警和相關系統用的數據和信號電纜。這些風室連續地貫穿于每一層的長和寬方向是常見的。同樣，若在計算機房升高的地板之下的空間與管道或風室相連，則它也被認為是風室。

通常國家電氣規程(the?National?Electrical?Code(NEC))要求風室中的電纜應封閉在金屬導管之內。然而，NEC對這一要求允許某些例外，只要這種電纜經獨立的測試機構，如Underwriters?Laboratories(UL)測試并核準具有適宜的低火焰蔓延和生煙特性即可。

電纜的火焰蔓延和生煙用UL?910，用在通風空間中的電纜和光導纖維電纜的火煙特性的標準測試方法(Standard?Test?Method?for?Fireand?Smoke?characteristics?of?Electrical?ang?Optical-Fiber?Cables?used?inAir-Handling?Spaces)進行測定。UL?910也稱作NFPA?262測試，被認為是最困難的性能測試。Hirshler在“對電纜耐火測試之間相關性的分析及如何使用該信息用于火災評價”(“Analysis?of?and?PotentialCorrelations?Between?Fire?Tests?for?Electrical?Cables，and?How?to?UseThis?Information?for?Fire?Hazard?Assessment”)，火技術(FireTechnology)，Vol.33，No.4(1977)中描述了各種用于評價電纜火災危險的測試方法，這里將其引入作為測試方法內容的參考。Steiner隧道試驗是相當苛刻的，因為它將高熱流與長持續時間結合起來。目前，熱塑性材料如高填充的聚氯乙烯(PVC)和氟聚合物如FEP，通過了Steiner隧道試驗。然而氟聚合物材料在一定程度上是難以加工的。而且某些含氟材料具有相對較高的介電常數，這使得它們對于通信介質而言是不受歡迎的。

而且，PVC和氟聚合物如FEP是含鹵素的材料。人們一直希望克服某些由于使用含鹵素的材料，如氟聚合物和聚氯乙烯(PVC)而產生的問題。這些材料在燃燒中具有不希望的腐蝕水平。若使用氟聚合物，在熱的影響下會產生氟化氫，導致腐蝕。對于PVC，會產生氯化氫。

已知聚硅氧烷，特別是非鹵化的聚二甲基硅氧烷具有耐火和耐熱性。聚硅氧烷在圓錐量熱器中燃燒時，與有機化合物相比具有相對較低的峰值放熱速率、總的放熱量、平均一氧化碳生成速率和平均生煙速率。例如參見Fu-Yu?Hshieh?and?Robert?R.Buch，“聚硅氧烷的受控環境圓錐量熱器、中等規模的量熱器及圓錐腐蝕檢定計的研究”(“Controlled-atmosphere?Cone?Calorimeter，Intermediate-scaleCalorimeter，and?Cone?Corrosimeter?Studies?of?Silicones)，防火國際會議論文集(Proc.Int.Conf.Fire?Safety)，Vol.23，p213-239(1997)”。硅橡膠組合物在電線和電纜中用作護套也是公知的，并且通常比氟聚合物更便宜。然而硅橡膠配料以前沒有通過UL?910測試，并且現在還不能夠被認可在風室中使用。例如聚硅氧烷目前還沒有列在對于電纜材料的UL?1581規范中。據信這部分地是由于它在暴露于高熱流速率下所具有的較差的成焦化物特性。許多用于電纜涂層的硅橡膠組合物的表面在燃燒時破碎，暴露了未燃燒的聚合物和基質，使得火焰蔓延。由于這些特性，目前還沒有聚硅氧烷被認可用于涂敷風室電纜。能夠使用非鹵化的聚二甲基硅氧烷組合物作為風室電纜涂層，將提供比氟聚合物更便宜的、非腐蝕性的材料。