[發明專利]無鹵素的聚合物樹脂組合物及由該組合物制成的高分子樹脂材料

有效

• 申請號: 201210592423.8
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103183890B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: S-J.金;Y-G.金;O-H.崔
• 申請（專利權）人: 尼克桑斯公司
• 主分類號: C08L31/04
• 分類號: C08L31/04;C08L75/04;C08L51/06;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/38;H01B3/44;H01B7/17
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 賈靜環

技術領域

本發明涉及一種無鹵素的聚合物樹脂組合物及由該組合物制成的高分子樹脂材料，特別是用于船(ships)或鉆井船(drillships)的電纜(cable)。根據本發明的組合物制成的高分子樹脂材料即使在-40℃的低溫時仍保持其柔軟性。它不僅具有滿足在一般船中使用的電纜要求的阻燃性，而且還具有滿足在如油井鉆井船、油井鉆井結構或鉆井船等海上結構物要求的耐油性。

背景技術

近年來，已有許多國家部分地限制鹵素如溴或氯的使用。這是因為，據報道，含鹵素的化合物產生環境激素，其會導致癌變、皮膚病、免疫力降低、生育畸形兒和對人體的毒性。此外，鹵素可以通過水和熱量引起化學反應，產生劇毒產物。特別是，例如，當發生火災時，船設置有含鹵素電纜的話，由于有害氣體將進一步增加人身傷亡的風險。因此，非政府組織綠色和平組織等提供環境友好指南，建議不使用含鹵素的產品，并且許多公司已經開發了無鹵素產品。

此外，在如油井鉆井船、油井鉆井結構或鉆井船等海上結構物上使用的電纜與用于一般船的電纜相比，需要具有更優異的耐油性，需要即使在低溫條件下，如-40℃，仍能保持它們的柔軟性。與此相關，對于具有-40℃低溫時的柔軟性的電纜護套材料而言，很難同時滿足IEC 60092-359以及NEK 606對耐油性的要求。這是因為，NEK 606中使用的IRM 903油相比在IEC 60092-359中使用的IRM 902油具有更高的芳族烴含量，并且電纜中所含的乙烯醋酸乙烯酯對芳族烴的抗性較差。出于這個原因，在使用IRM 903油的條件下，需要更強耐油性。此外，相對用于普通船的電纜而言，油井鉆井船或鉆井船中的電纜用在更嚴苛的環境中，因此，它應滿足更嚴格的要求。

發明詳述

根據全球對環境友好型產品的傾向，需要不含具有不良影響的鹵素的電纜或電線，例如在燃燒時排放對人體有害物質的不良影響。此外，需要這樣的電纜或電線，其即使在低的溫度，如-40℃，仍保持柔軟性(flexibility)，并同時滿足油井鉆井船或鉆井船中使用時高耐油性要求，以及具有優異的阻燃性。

因此，本發明人已經認識到上述在現有技術存在的問題，并進行了研究以解決上述問題。其結果是，本發明人開發出了一種聚合物樹脂組合物，該組合物包含不含有鹵素的醚型聚氨酯樹脂。

根據本發明的聚合物樹脂組合物包括：作為基礎樹脂，含有60-80％(重量)的乙酸乙烯酯官能團的聚乙酸乙烯酯樹脂，該組合物包括，基于100份(重量)的基礎樹脂，10-15份(重量)的具有極性基團的乙烯類樹脂或其共聚物樹脂，30-40份(重量)醚型聚氨酯樹脂，140-170份(重量)的鋁水合物，15-55份(重量)的鎂水合物和阻燃助劑，3-5份(重量)的抗氧化劑，10-15份(重量)的增塑劑，和4-5份(重量)的交聯劑。

根據本發明的聚合物樹脂組合物中使用的基礎樹脂是含有60-80％(重量)的乙酸乙烯酯官能團的聚乙酸乙烯酯樹脂。乙烯醋酸乙烯酯(EVA)樹脂不包含鹵，且據信，乙烯醋酸乙烯酯中的乙酸乙烯酯(VA)執行鹵素的功能。EVA的物理特性根據VA含量確定。隨著VA含量增加，EVA的耐油性和阻燃性得到改善，但EVA的機械性能和低溫柔軟性劣化并且耐寒性減弱。另一方面，隨著VA含量減少，EVA的機械性能和低溫柔軟性得到維持，但EVA的耐油性和阻燃性劣化。因此，在本發明中，EVA中VA的含量為60-80％(重量)，以獲得耐油性、阻燃性、機械性能和低溫柔軟性的最佳的折衷，這是電纜、特別是船的電纜所需要的。

根據本發明的聚合物樹脂組合物包含量為10-15份(重量)的具有極性基團的乙烯或其共聚物，基于100份(重量)的基礎樹脂。具有極性基團的乙烯類樹脂或其共聚物的實例包括，但不限于，馬來酸酐接枝的乙烯丙烯酸丁酯，和馬來酸酐接枝的乙烯醋酸乙烯酯。本領域技術人員可以從其中包含的已知化合物中選擇合適的乙烯類樹脂或其共聚物。具有極性基團的乙烯類樹脂或其共聚物樹脂的含量如果小于10份(重量)，基于100份(重量)的基礎樹脂，由該組合物制成的電纜的拉伸強度降低。如果所述含量大于15份(重量)，電纜的耐寒性和耐油性減弱。因此，如本發明中所公開的，當具有極性基團的乙烯類樹脂或其共聚物樹脂的含量為10-15份(重量)，基于100份(重量)的基礎樹脂，就會提高電纜的低溫沖擊性能(low-temperature impact property)，同時增強機械性能。