[發明專利]用于電力和/或通訊電纜的能陶瓷化的組合物

無效

• 申請號: 200980129564.2
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN102113063A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 克里斯特爾.梅澤爾;阿諾.皮查克齊克;羅蘭.埃夫里爾;斯蒂芬妮.霍里奧;梅萊克.柯利;伊莉莎白.塔瓦德
• 申請（專利權）人: 尼克桑斯公司
• 主分類號: H01B7/29
• 分類號: H01B7/29;H01B7/295
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

本發明涉及包含至少一個電絕緣層的電力和/或通訊電纜，該絕緣層還能夠耐受極端的熱條件。

其典型地但不是僅應用于安全電纜，即這樣的電力或通訊電纜：當它們經受強的熱和/或直接過火時，其依然能運行一定的時間。

目前，電纜工業的主要挑戰之一是改善電纜在極端熱條件(特別是在著火期間遇到的那些條件)下的行為和性能。出于必要的安全原因，實際上必須一方面使電纜阻止火焰蔓延的能力最大化，和另一方面使電纜耐火的能力最大化以確保功能的連續性。

火焰蔓延的明顯放緩為疏散和/或執行合適的滅火方式贏得了寶貴的時間。在著火的情況下，電纜必須能夠耐火以盡可能長時間地運行和限制其降解。安全電纜還必須不對其環境有害，即當其經歷極端的熱條件時其不應放出有毒和/或過于不透明的煙霧。

不論其是電的還是光的、是意圖用于電力傳輸還是數據傳輸，電纜都示意性地由被至少一個電絕緣層包圍的至少一個電或光傳導元件形成。

作為實例，電絕緣層可為直接與電纜的至少一個傳導元件接觸的絕緣體。其也可為包圍一個或多個被絕緣的傳導元件的保護性護套。

在文獻WO?2004/035?711中描述了能夠耐火的用于電纜的已知絕緣層組合物。該組合物包含有機聚合物和若干無機填料，所述無機填料可特別地為云母、硼酸鋅和金屬氧化物如氧化鈣、鐵氧化物、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋯、氧化鋅、錫氧化物或氧化鋇。

然而，這種類型的組合物不能確保電纜的機械和電完整性(即其在著火的情況下繼續最佳地運行)。

本發明的目的是通過特別地提供這樣的電纜來克服現有技術解決方案的缺點，該電纜包含在極端的熱條件下在其電絕緣和機械強度性質之間提供最佳折衷的絕緣層。

根據本發明的解決方案是提出這樣的電力和/或通訊電纜：其包含被沿著該電纜的長度延伸的至少一個絕緣層特別是電絕緣層包圍的至少一個傳導元件，所述絕緣層由包含以下化合物的組合物得到：

a)有機聚合物，

b)包含氧化鉀和/或其前體的無機化合物，

c)氧化硼和/或其前體，和

d)氧化鈣CaO和/或其前體，

其特征在于，相對于該組合物中化合物b、c和d的總重量，化合物d的量為至少10重量％且優選至少20重量％。

無機填料(化合物b、c和d)的該組合最適合在著火的條件下反應并由此形成耐火的陶瓷化合物：所述絕緣層被稱為能陶瓷化的(ceramisable)。

有利地，根據本發明的電纜尤其滿足標準IEC?60331第21或23部分、DIN?4102第12部分和EN?50200。

術語“金屬氧化物x前體”(參考氧化鉀、氧化硼或氧化鈣前體)指能夠在升溫作用下形成所述金屬氧化物x的任何無機成分。特別地，所述無機成分在低于絕緣層(開始)陶瓷化的溫度Tc的溫度T下形成金屬氧化物。

陶瓷化通常對應于較緊密或不太緊密的粒狀聚集體(顆粒)通過熱的作用的固結(各組分之一熔合或未熔合)。其典型地包括三個相繼步驟，即：

i.顆粒的重排和結合，

ii.粒間孔隙的致密化和除去，和

iii.晶粒(grain)的擴大和封閉孔隙的逐漸除去。

陶瓷化開始溫度被認為是足以觀察到以上步驟i中提及的顆粒重排和結合的溫度。

化合物a

根據本發明的組合物的有機聚合物的性質絕非限制性的。

所述有機聚合物可為本領域技術人員公知的任何類型的有機聚合物，特別是能夠擠出的、熱塑性聚合物或彈性體類型的有機聚合物。

當然，所述有機聚合物可為若干種有機聚合物的混合物，或者可為由至少一種有機聚合物(其在混合物中是主要的)和不同性質的至少一種其它聚合物形成的聚合物混合物。

所述有機聚合物優選地選自烯烴聚合物、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物、乙烯基聚合物和含氟聚合物、或其混合物。

所述烯烴聚合物特別地選自乙烯均聚物或共聚物、和丙烯均聚物或共聚物、或其混合物。

作為優選實例，所述烯烴聚合物選自乙烯均聚物、乙烯-辛烯共聚物(PEO)、乙烯和乙酸乙烯酯(EVA)的共聚物、乙烯丙烯二烯單體(EPDM)共聚物、乙烯和丙烯酸甲酯(EMA)的共聚物、乙烯和丙烯酸丁酯(EBA)的共聚物、以及乙烯和丙烯酸乙酯(EEA)的共聚物、或其混合物。

化合物b

化合物b可有利地為氧化鉀本身或包含氧化鉀的層狀硅酸鹽。更特別地，所述包含氧化鉀的層狀硅酸鹽優先為包含氧化鉀的鋁層狀硅酸鹽。