新型聚合物組合物、電力電纜絕緣和電力電纜的制作方法
【專利摘要】本發明涉及在高壓(HV DC)和超高壓(EHV DC)直流應用中有用的一種聚合物組合物、一種經交聯的聚合物組合物及其用途、電力電纜絕緣、電力電纜和用于降低經交聯的聚合物組合物的電導率的方法,聚合物組合物包括聚烯烴、過氧化物和含硫抗氧化劑,其中所述過氧化物以對應于X毫摩爾–O?O?/千克聚合物組合物的量存在且所述含硫抗氧化劑以對應于Y毫摩爾–OH/千克聚合物組合物的量存在,其中Y1≤Y≤Y2,X≤45且0.9*Y+m≤X≤n–k*Y,其中Y1為0.50且Y2為10,且m為0.8,n為70且k為4.7;和其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,和所述聚合物組合物包括少于0.05重量%的2,4?二苯基?4?甲基?1?戊烯。
【專利說明】
新型聚合物組合物、電力電纜絕緣和電力電纜
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種聚合物組合物、一種經交聯的聚合物組合物、一種電力電纜絕緣 和一種電力電纜,該聚合物組合物、經交聯的聚合物組合物、電力電纜絕緣、和電力電纜在 高壓(HV)和超高壓(EHV)電纜應用,例如高壓直流(HV DC)應用和超高壓直流(EHV DC)應用 中可能特別有用。本發明還涉及一種用于降低經交聯的聚合物組合物的電導率,即用于提 供低電導率的經交聯的聚合物組合物的方法,以及涉及聚合物組合物的用途和經交聯的聚 合物組合物的用途。
【背景技術】
[0002] 在高壓法(HP)法中生產的聚烯烴被廣泛用于對聚合物要求高的應用中,其中聚合 物必須滿足高的力學和/或電學要求。比如在電力電纜應用中,特別是在中壓(MV)和尤其是 在高壓(HV)和超高壓(EHV)電纜應用中,聚合物組合物的電性能非常重要。此外,電性能的 重要性在不同的電纜應用中可能不同,交流(AC)電纜和直流(DC)電纜應用之間就是這樣 的。
[0003] 電纜的交聯
[0004] 典型的電力電纜包括至少被內部半導體層、絕緣層和外部半導體層以這樣的順序 圍繞的導體。通常通過在導體上擠出層來生產電纜。然后一層以上所述層中的聚合物材料 被正常交聯以改善電纜的層中的聚合物的耐熱性和抗變形性、蠕變性能、機械強度、耐化學 性和耐磨性。在聚合物的交聯反應中,首先形成共聚體交聯(橋)。采用諸如自由基生成化合 物,如過氧化物可以實現交聯。在導體上擠出層之前或過程中通常將自由基生成劑結合至 層材料。在形成層狀電纜后,對電纜進行交聯步驟以引發自由基形成及由此的交聯反應。
[0005] 過氧化物為特別在聚合物工業中所使用的用于所述聚合物改性的非常常見的自 由基生成化合物。所產生的過氧化物的分解產物可以包含揮發性的不想要的副產物,因為 它們對電纜的電性能可能具有負面的影響。因此,諸如在使用例如過氧化二異丙苯的情況 下,在交聯和冷卻步驟之后將揮發性的分解產物(如甲烷)降至最低或除去。通常將該移除 步驟稱為脫氣步驟。脫氣步驟耗時間且耗能量,因此,在電纜制造過程中是高代價的操作。
[0006] 所使用的電纜生產線和所需的生產速度也對電纜材料帶來限制,尤其是當生產較 大尺寸的電力電纜時。
[0007] 電導率
[0008] DC電導率諸如對用于高壓直流(HV DC)電纜的絕緣材料來說是非常重要的材料性 能。首先,該性能的溫度和電場依賴性會影響電場。第二個問題為內部半導體層和外部半導 體層之間流動的漏電電流會在絕緣內部形成熱這一事實。該漏電電流取決于電場和絕緣的 電導率。在高壓/高溫條件下,絕緣材料的高電導率甚至可以導致熱耗散。因此電導率有必 要足夠低以避免熱耗散。
[0009] 因此,在HV DC電纜中,絕緣被漏電電流加熱。對于特定的電纜設計而言,加熱與絕 緣電導率X (電場)2成正比。因此,如果增加電壓,會產生更多的熱量。
[0010]高度需要增加電力電纜的電壓以實現例如直流DC電力電纜的增加的電力傳輸,且 諸如EP2499172提供了包括聚烯烴且具有使其適合用于DC電力電纜的性能的聚合物組合 物。
[0011]然而,仍持續需要尋找具有降低的電導率的可選的聚合物組合物。該聚合物組合 物也應適當地具有對要求高的電力電纜實施方式所要求的良好的機械性能。
【發明內容】
[0012] 本發明的目的之一是提供一種可選的包括聚烯烴、過氧化物和含硫抗氧化物的聚 合物組合物,且該聚合物組合物具有令人驚訝的適合用于電力電纜(諸如DC電力電纜)的有 利性能。
[0013] 本發明的另一個目的是提供一種通過將本發明的聚合物組合物進行交聯獲得的 經交聯的聚合物組合物。
[0014] 本發明的再另一個目的是提供一種電力電纜絕緣,其包括本發明的聚合物組合物 和/或經交聯的聚合物組合物。
[0015] 本發明的另一個目的是提供一種電力電纜,其包括所有均根據本發明的聚合物組 合物、可交聯聚合物組合物、經交聯的聚合物組合物或電力電纜絕緣。
[0016] 本發明的再另一個目的是提供一種用于降低包括在含硫抗氧化劑的存在下使用 過氧化物進行交聯的聚烯烴的經交聯的聚合物組合物的導電性,即用于提供低電導率的包 括在含硫抗氧化劑的存在下使用過氧化物進行交聯的聚烯烴的經交聯的聚合物組合物的 方法。
[0017] 本發明的還再另一個目的是本發明的聚合物組合物或可選地本發明的經交聯的 聚合物組合物用于生產交聯電力電纜,諸如交聯直流(DC)電力電纜的至少一層,諸如至少 絕緣層的用途。
[0018] 本文對本發明及其其它目的進行詳細描述和限定。
【具體實施方式】
[0019] 本發明提供了一種包括聚烯烴、過氧化物和含硫抗氧化劑的聚合物組合物,其中 所述過氧化物以對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量存在且所述含硫抗氧化劑以 對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量存在,其中
[0020] Yi<Y<Y2,X<455.
[0021] 〇.9*Y+m<X<n-k*Y,其中
[0022] Y1SO. 50且 Y2 為 10,且
[0023] m為0·8,η為70且k為4.7;和
[0024]其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,和
[0025] 所述聚合物組合物包括少于0.05重量% (wt % )的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。
[0026] 該聚合物組合物可以為可交聯聚合物組合物。
[0027] 注意本文中的熔體流動速率(MFR)是指MFR2 (2.16kg,190 °C)。
[0028] "可交聯"是指可以例如包括在電纜層中的可交聯聚合物組合物在用于其最終應 用之前可以被交聯。可交聯聚合物組合物包括聚烯烴、過氧化物和含硫抗氧化劑,且過氧化 物和含硫抗氧化劑的量如以上、以下或權利要求中所限定。此外,所述聚合物組合物的熔體 流動速率(MFR)為至少1.7并包括少于0.05重量% (wt%)的2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯。而 且,采用交聯前聚合物組合物中存在的要求保護的量的過氧化物通過自由基反應將經交聯 的聚合物組合物或,分別地,交聯聚烯烴進行交聯。經交聯的聚合物組合物具有典型的本領 域眾所周知的網絡,特別是共聚體交聯(橋)。對技術人員來說明顯的是,用交聯前或交聯后 存在于聚合物組合物或聚烯烴中如所述或從上下文中明顯的特征在這里可以限定或限定 交聯聚合物。比如,在交聯前,除非另有聲明,對聚合物組合物中聚烯烴、過氧化物和含硫抗 氧化物的量,以及2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯的存在和2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯的量, 或聚烯烴組分的類型和組合物性能,如MFR、密度和/或不飽和度進行了限定。而且,交聯后 的特征為對經交聯的聚合物組合物測量的諸如氧化誘導時間、電導率、交聯度或機械性能。
[0029] 另外,關于以對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量存在的所述含硫抗氧化 劑,在該上下文中將這里的"-OH"理解為酚-OH。
[0030] 本發明還提供了包括交聯聚烯烴的經交聯的聚合物組合物,其中聚合物組合物在 交聯前(即在對其進行交聯前)包括聚烯烴、過氧化物和含硫抗氧化劑,其中所述過氧化物 以對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量存在且所述含硫抗氧化劑以對應于Y毫摩 爾-OH/千克聚合物組合物的量存在,其中X和Y如本文所限定,且其中所述聚合物組合物的 熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并包括少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。 [0031]因此,經交聯的聚合物組合物為本發明的一個實施方式并通過對如本文所限定的 聚合物組合物進行交聯可以獲得。
[0032] 本發明還提供了一種經交聯的聚合物組合物,其包括在含硫抗氧化劑的存在下使 用過氧化物進行交聯的聚烯烴,其中使用了對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量 的過氧化物,且所述含硫抗氧化劑以對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量存在,其中 X和Y如本文中所限定,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并包括 少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。
[0033] 表述"通過交聯可獲得"、"使用……進行交聯"和"經交聯的聚合物組合物"在本文 中和互換使用且是指"方法限定的產品"范疇,即是指產品具有歸因于以下描述的交聯步驟 的技術特征。
[0034] 單位"毫摩爾-0-0-/千克聚合物組合物"在本文中是指當在交聯前對聚合物組合 物進行測量時,每千克聚合物組合物過氧化官能團的含量(毫摩爾)。比如,基于聚合物組合 物的總量(100重量% ),35毫摩爾-0-0-/千克聚合物組合物對應于0.95重量%的眾所周知 的過氧化二異丙苯。
[0035] 除了"聚合物組合物"之外,以下也可以將"經交聯的聚合物組合物"簡稱為"聚合 物組合物(Polymer composition)"或"聚合物組合物(polymer composition)"。另外,以下 也可以將"可交聯聚合物組合物"簡稱為"聚合物組合物(Polymer composition)"或"聚合 物組合物(polymer composition)"。該意義從上下文中是明顯的。
[0036] 預料不到的是,當在所述量的含硫抗氧化劑的存在下,采用所述量的過氧化物(諸 如眾所周知的過氧化二異丙苯)使聚合物組合物進行交聯時,其中所述量如本文中所限定, 且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,聚合物組合物的氧化誘導時間以及電導率均降低,即下降。聚合物 組合物的電導率與適合用于電力電纜的常規聚合物材料的電導率相比得到降低,而需要的 機械性能得以保持。
[0037]本發明的聚合物組合物在交聯步驟之后導致經交聯的聚合物組合物,其具有降低 的氧化誘導時間,以及令人驚訝的是,同時具有表現為降低的電導率,即低電導率的電性 能,其中可以將不想要的諸如電力電纜(例如DC電力電纜)的絕緣層中的熱形成減至最少。 本發明對DC電力電纜來說特別有利。
[0038]另外,低氧化誘導時間是指酚基的濃度低。然而,已經表明這并不一定必須與不良 的耐熱氧化性相關。存在對氧化誘導時間具有有限的貢獻,但仍能夠充分防止材料氧化的 含硫抗氧化劑。
[0039] 在"測定方法"中描述了根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728采用差示掃描量 熱儀(DSC)確定的氧化誘導時間法。
[0040]在本文中根據如在"測定方法"中描述的DC電導率法對電導率進行了測量。本文中 可互換使用的"降低的"或"低"電導率是指由DC電導率法獲得的值是低的,即降低的。
[0041 ]聚合物組合物的低電導率在電力電纜中,例如在AC或DC電力電纜中,諸如在直流 (DC)電力電纜中,例如在低電壓(LV)、中壓(MV)、高壓(HV)或超高壓(EHV)DC電纜中,例如在 任何電壓下(例如在高于320kV下)操作的DC電力電纜,如EHV DC電纜中是非常有利的。
[0042] 而且,相比于未脫氣的常規聚合物組合物的電導率,聚合物組合物的電導率驚人 的低,即使在交聯后沒有除去揮發性副產物,即沒有脫氣的情況下。因此,如果需要,在電纜 生產過程中可以大大縮短和/或以降低要求的條件進行含有聚合物組合物的交聯電纜的脫 氣步驟,這自然提高了電纜生產效率。因此,如果需要,在電纜生產期間可以縮短脫氣步驟。
[0043] 本發明還涉及一種用于降低包括在含硫抗氧化劑的存在下使用過氧化物進行交 聯的聚烯烴的經交聯的聚合物組合物的電導率,即用于提供低電導率的包括在含硫抗氧化 劑的存在下使用過氧化物進行交聯的聚烯烴的經交聯的聚合物組合物的方法,且其中所述 聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中該方法包括通過在對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗 氧化劑的存在下,使用對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量的過氧化物使聚烯烴 進行交聯而制備交聯聚烯烴的步驟,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至 少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如本文中所限定。 [0044]而且,本發明涉及一種用于降低交聯電力電纜,例如交聯直流(DC)電力電纜,諸如 交聯HV DC或EHV DC電力電纜的經交聯的聚合物組合物的電導率的方法,該交聯電力電纜 包括被至少絕緣層,例如至少被內部半導體層、絕緣層和外部半導體層以這樣的順序圍繞 的導體,其中至少絕緣層包括聚合物組合物,該聚合物組合物包括在含硫抗氧化劑的存在 下使用過氧化物進行交聯的聚烯烴,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至 少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中該方法包括通過在對應 于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑的存在下,使用對應于X毫摩爾-0-〇-/千克聚合物組合物的量的過氧化物使聚烯烴進行交聯而制備交聯聚烯烴的步驟,且其 中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4_二苯 基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如本文中所限定。在該方法中,采用如本文中所限定的聚合物 組合物是合適的。
[0045] 另外,本發明提供了一種可交聯電力電纜絕緣,例如可交聯直流(DC)電力電纜絕 緣,該絕緣包括聚合物組合物,該聚合物組合物包括可交聯聚烯烴、對應于X毫摩爾-〇-〇-/ 千克聚合物組合物的量的過氧化物、對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗 氧化劑,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重 量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如本文中所限定。
[0046] 在本發明的另一個實施方式中,提供了一種可交聯電力電纜絕緣,例如可交聯直 流(DC)電力電纜絕緣,諸如可交聯HV DC或EHV DC電力電纜絕緣,其中該絕緣包括本發明的 可交聯聚合物組合物,該可交聯聚合物組合物包括聚烯烴、對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合 物組合物的量的過氧化物、對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑,且 其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4-二 苯基-4-甲基-1-戊稀,其中X和Y如本文中所限定。
[0047]因此,本發明還進一步提供了一種包括被一個以上的層圍繞的導體的可交聯電力 電纜,例如可交聯直流(DC)電力電纜,其中所述層的至少一層包括聚合物組合物,該聚合物 組合物包括可交聯聚烯烴、對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量的過氧化物、對應 于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑,且其中所述聚合物組合物的熔體 流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中X和 Y如本文中所限定。
[0048]此外,本發明涉及一種可交聯電力電纜,例如可交聯直流(DC)電力電纜,諸如可交 聯HV DC或EHV DC電力電纜,該可交聯電力電纜包括被至少內部半導體層、絕緣層和外部半 導體層以這樣的順序圍繞的導體,其中至少一層(例如絕緣層)包括本發明的可交聯聚合物 組合物,該可交聯聚合物組合物包括聚烯烴、對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量 的過氧化物、對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑,且其中所述聚合 物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基- 1-戊烯,其中X和Y如本文中所限定。
[0049]本發明還涉及一種交聯電力電纜絕緣,例如交聯直流(DC)電力電纜絕緣,該交聯 電力電纜絕緣包括被一個以上的層圍繞的導體,其中所述層的至少一層包括經交聯的聚合 物組合物,該經交聯的聚合物組合物包括在含硫抗氧化劑的存在下使用過氧化物進行交聯 的聚烯烴,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重 量%的2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中交聯方法包括通過使用對應于X毫摩爾-0-0-/千 克聚合物組合物的量的過氧化物、對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧 化劑使聚烯烴進行交聯而制備交聯聚烯烴的步驟,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速 率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如本 文中所限定。
[0050]另外,本發明涉及一種交聯電力電纜絕緣,例如,交聯直流(DC)電力電纜絕緣,諸 如交聯HV DC或EHV DC電力電纜絕緣,其中該絕緣包括經交聯的聚合物組合物,該經交聯的 聚合物組合物包括在含硫抗氧化劑的存在下使用過氧化物進行交聯的聚烯烴,且其中所述 聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中交聯方法包括通過使用對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量的 過氧化物、對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑使聚烯烴進行交聯 而制備交聯聚烯烴的步驟,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少I. 7,并 存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如本文中所限定。
[0051]在交聯電纜中,表述"使用對應于X毫摩爾-0-0-/千克聚合物組合物的量的過氧化 物、對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑使聚烯烴進行交聯,且其中 所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4_二苯 基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如本文中所限定"是指聚合物組合物在交聯前含有所述量的 聚烯烴、過氧化物和含硫抗氧化劑。
[0052]本發明還涉及一種交聯電力電纜,例如交聯直流(DC)電力電纜,該交聯電力電纜 包括被一個以上的層圍繞的導體,其中所述層的至少一層包括經交聯的聚合物組合物,該 經交聯的聚合物組合物包括在含硫抗氧化劑的存在下,使用過氧化物進行交聯的聚烯烴, 且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中交聯方法包括通過使用對應于X毫摩爾-0-0-/千克聚合物組 合物的量的過氧化物、對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑,使聚烯 烴進行交聯而制備交聯聚烯烴的步驟,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為 至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如本文中所限 定。
[0053]另外,本發明涉及一種交聯電力電纜,例如,交聯直流(DC)電力電纜,諸如交聯 HVDC或EHV DC電力電纜,其中該交聯電力電纜包括被至少內部半導體層、絕緣層和外部半 導體層以這樣的順序圍繞的導體,其中至少一層,例如絕緣層包括經交聯的聚合物組合物, 該經交聯的聚合物組合物包括在含硫抗氧化劑的存在下使用過氧化物進行交聯的聚烯烴, 且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中交聯方法包括通過使用對應于X毫摩爾-0-0-/千克聚合物組 合物的量的過氧化物、對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑使聚烯 烴進行交聯而制備交聯聚烯烴的步驟,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為 至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如本文中所限 定。
[0054]在交聯電纜中,表述"對應于X毫摩爾-0-0_/千克聚合物組合物的量的過氧化物、 對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑,且其中所述聚合物組合物的 熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯的存在 下,其中X和Y如本文中所限定"是指聚合物組合物在交聯前具有所述MFR并包括所述量的聚 烯烴、過氧化物、含硫抗氧化劑和2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯(如果存在)。
[0055] 聚合物組合物的以下子基團、性能和實施方式同樣且獨立地適用于聚合物組合物 本身,以及適用于本發明的在用于降低電導率的方法中的聚合物組合物,適用于用于降低 電導率的方法和還適用于可交聯電纜絕緣和適用于交聯電纜絕緣,以及適用于可交聯電纜 和適用于交聯電纜,如本文中所限定。
[0056] 在本發明的另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中Y1* 0.50、1.0、1.5、2.0、2.5或3.0。
[0057] 在本發明的還另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中Y2 為10、9.8、9.6、9.4、9.2、9.0、8.8、8.6、8.4、8.2、8.0、7.8、7.6、7.4、7.2、7.0、6.8、6.6、6.5、 6·4、6·2、6·1或6.0。
[0058] 在本發明的另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中X < 45、父<404<38,或,可選地4<35。
[0059] 在本發明的再另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中m為 0.8、1.0、1.5、2.0、2.5或3.0〇
[0060] 在本發明的另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中η為 70、68、66、65、62或60。
[0061]在本發明的再另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中k為 4·7、4·8、4·9或5.0〇
[0062] 在本發明的另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中Y1* 2 · 0,Y2為9 · 0且X < 35,以及m為3 · 0,η為65且k為4 · 7。
[0063] 在本發明的再另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中Y1 為2 · 0,Y2為8 · 0且X < 35,以及m為3 · 0,η為65且k為4 · 7。
[0064] 在本發明的還另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中Y1 為2 · 0,Y2為7 · 0且X < 35,以及m為3 · 0,η為65且k為4 · 7。
[0065] 在本發明的還再另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中 Yi為2 · 0,Y2為6 · 0且X < 35,以及m為3 · 0,η為65且k為4 · 7。
[0066] 在本發明的另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中η為 59、55、50、48或45。
[0067] 在本發明的還另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中m為 5 · 0且η為65,m為7 · 0且η為65,m為10 · 0且η為65,或,可選地,m為15且11為65。
[0068] 在本發明的另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中m為17 且η為64。
[0069] 在本發明的再另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中m為 10.0 且η 為 65。
[0070] 在本發明的還另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中m為 12 · 0且η為63,m為14 · 0且η為61,m為16 · 0且η為59,或,可選地,m為18 · 0且η為57。
[0071] 在本發明的另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中m為 12 · 0且η為61,m為14 · 0且η為59,m為16 · 0且η為57,或,可選地,m為18 · 0且η為55。
[0072] 在本發明的還再另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中m 為14 · 0且η為63,m為16 · 0且η為61,m為18 · 0且η為59,或,可選地,m為20 · 0且η為57。
[0073] 此外,聚烯烴可以是不飽和的,其中過氧化物的含量可以取決于不飽和度。
[0074] 在本發明的另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中m為 10.0 且η 為 60。
[0075] 在本發明的還另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中Y1 為2且Y2為6.5。
[0076] 在本發明的再另一個實施方式中,公開了如本文所描述的聚合物組合物,其中Y1 為2.5且Y2為6.0。
[0077] 本發明的還另一個實施方式公開了一種如本文中所述的聚合物組合物,其中所述 聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為1.7至2.3。
[0078] 本發明的另一個實施方式公開了一種如本文中所述的聚合物組合物,其中所述聚 合物組合物包括少于0.03重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。
[0079] 在本發明的還另一個實施方式中,公開了一種如本文中所述的聚合物組合物,其 中所述聚合物組合物包括少于〇.〇1重量%的2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯。
[0080] 在本發明的再另一個實施方式中,公開了一種如本文中所述的聚合物組合物,其 中所述聚合物組合物不包括2,4-二苯基-4-甲基-1 -戊烯。
[0081] 本發明的還另一個實施方式公開了一種如本文中所述的聚合物組合物,其中所述 聚合物組合物既不包括任何交聯促進劑也不包括任何防焦劑添加劑。在本文中將上下文中 的所述交聯促進劑理解為低分子量的交聯促進劑。
[0082] 本發明的另一個實施方式公開了一種如本文中所述的用于降低經交聯的聚合物 組合物的電導率,即提供低電導率的經交聯的聚合物組合物的方法,其中該方法包括在不 存在任何交聯促進劑或任何防焦劑添加劑的情況下進行交聯。
[0083]本發明的再另一個實施方式公開了一種如本文中所述的用于降低交聯電力電纜 的經交聯的聚合物組合物的電導率的方法,其中該方法包括在不存在任何交聯促進劑或任 何防焦劑添加劑的情況下進行交聯。
[0084] 本發明的另一個實施方式公開了一種如本文中所述的交聯方法,其中該交聯方法 包括在不存在任何交聯促進劑或任何防焦劑添加劑的情況下進行交聯。
[0085] 在本發明的另一個實施方式中,公開了一種如本文中所述的聚合物組合物,其中 所述聚合物組合物為可交聯聚合物組合物。
[0086] 本發明的另一個實施方式公開了一種經交聯的聚合物組合物,其中所述經交聯的 聚合物組合物通過將如本文中所述的聚合物組合物進行交聯而獲得。
[0087] 本發明的再另一個實施方式公開了一種經交聯的聚合物組合物,該經交聯的聚合 物組合物是以包括將如本文中所述的聚合物組合物暴露于固化步驟的方法獲得的,在該固 化步驟中所述聚合物組合物進行了交聯。
[0088] 可以在眾所周知的根據交聯劑的類型選擇的升高的溫度下進行交聯。比如通常溫 度高于150°C,諸如為160至350°C,然而并不限于此。
[0089] 本發明的另一個實施方式公開了一種經交聯的聚合物組合物,其中將聚合物組合 物暴露于固化步驟,在該固化步驟過程中,所述聚合物組合物的最高溫度例如高于150°C, 諸如為160至350°C,諸如低于280°C,諸如250°C或更低,或,例如180°C或更低。
[0090] 本發明的再另一個實施方式公開了一種經交聯的聚合物組合物,其中將聚合物組 合物暴露于固化步驟,在該固化步驟過程中,所述聚合物組合物的最高溫度為270°C或更 低,260°C或更低,250°C或更低,240°C或更低,230°C或更低,220°C或更低,210°C或更低, 200 °C或更低,190 °C或更低,或,可選地,180 °C或更低。
[0091] 本發明的還另一個實施方式公開了一種經交聯的聚合物組合物,其中將聚合物組 合物暴露于固化步驟,在該固化步驟過程中,所述聚合物組合物的最高溫度為270°C或更 低,265 °C或更低,260 °C或更低,255 °C或更低,250 °C或更低,245 °C或更低,240 °C或更低, 235°C或更低,230°C或更低,225°C或更低,220°C或更低,215°C或更低,210°C或更低,205°C 或更低,200 °C或更低,195 °C或更低,190 °C或更低,185 °C或更低,或,可選地,180 °C或更低。
[0092] 本發明的再另一個實施方式公開了一種經交聯的聚合物組合物,其中將聚合物組 合物暴露于固化步驟,在該固化步驟過程中,所述聚合物組合物的最高溫度為250Γ或更 低,245 °C或更低,240 °C或更低,235 °C或更低,230 °C或更低,225 °C或更低,220 °C或更低, 215°C或更低,210°C或更低,205°C或更低,200°C或更低,195°C或更低,190°C或更低,185°C 或更低,或,可選地,180°C或更低。
[0093] 本發明的另一個實施方式公開了一種經交聯的聚合物組合物,其中將聚合物組合 物暴露于固化步驟,在該固化步驟過程中,所述聚合物組合物的最高溫度為180°C或更低。
[0094] 本發明的還另一個實施方式公開了一種經交聯的聚合物組合物,其中將聚合物組 合物暴露于固化步驟,在該固化步驟中,所述聚合物組合物的最高溫度為至少150°C,或,可 選地,至少160°C。
[0095] 在另一個實施方式中,本發明的經交聯的聚合物組合物在交聯后具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728采用差示掃描量熱儀(DSC)確定的為40分鐘或更短,或可選 地30分鐘或更短的氧化誘導時間。
[0096] 在"測定方法"中描述了氧化誘導時間法ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728。
[0097] 在還另一個實施方式中,本發明的經交聯的聚合物組合物在交聯之后具有根據 ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的為25分鐘或更短,22分鐘或更短,20分鐘或更 短,18分鐘或更短,16分鐘或更短,15分鐘或更短,14分鐘或更短,12分鐘或更短,10分鐘或 更短,9分鐘或更短,或,可選地,8分鐘或更短的氧化誘導時間。
[0098] 本發明的另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組合物, 其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的為15 分鐘以下的氧化誘導時間。
[0099] 本發明的再另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組合 物,其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的 為15分鐘或更短,14分鐘或更短,12分鐘或更短,10分鐘或更短,9分鐘或更短,或,可選地,8 分鐘或更短的氧化誘導時間。
[0100] 本發明的還另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組合 物,其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的 為1至20,2至20,3至20,或,可選地,4至20分鐘的氧化誘導時間。
[0101] 本發明的還再另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組 合物,其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定 的為1至18,2至18,3至18,或,可選地,4至18分鐘的氧化誘導時間。
[0102] 本發明的另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組合物, 其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的為1 至16,2至16,3至16,或,可選地,4至16分鐘的氧化誘導時間。
[0103] 本發明的再另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組合 物,其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的 為1至15,2至15,3至15,或,可選地,4至15分鐘的氧化誘導時間。
[0104] 本發明的還另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組合 物,其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的 為1至14,2至14,3至14,或,可選地,4至14分鐘的氧化誘導時間。
[0105] 本發明的另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組合物, 其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的為1 至12,2至12,3至12,或,可選地,4至12分鐘的氧化誘導時間。
[0106] 本發明的再另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組合 物,其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的 為1至10,2至10,3至10,或,可選地,4至10分鐘的氧化誘導時間。
[0107] 本發明的還另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組合 物,其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的 為1至9,2至9,3至9,或,可選地,4至9分鐘的氧化誘導時間。
[0108] 本發明的另一個實施方式公開了一種如本文中所描述的經交聯的聚合物組合物, 其中所述經交聯的聚合物組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728確定的為1 至8,2至8,3至8,或,可選地,4至8分鐘的氧化誘導時間。
[0109] 此外,當根據如在"測定方法"中所描述的DC電導率法進行測量時,本發明的經交 聯的聚合物組合物,或,可選地,本發明的電力電纜絕緣在交聯之后具有45fS/m或更小的電 導率。當根據如在"測定方法"中所描述的DC電導率法進行測量時,本發明的經交聯的聚合 物組合物,或,可選地,本發明的電力電纜絕緣在另一個實施方式中具有40fS/m或更小的電 導率,在再另一個實施方式中具有從0.01至38fS/m的電導率,以及在還另一個實施方式中 具有從0.5至35f S/m的電導率。
[0110] 在本發明的另一個實施方式中,如本文中所限定的并包含示例性亞組及其實施方 式的本發明的經交聯的聚合物組合物,或,可選地,本發明的電力電纜絕緣包括例如交聯低 密度聚乙烯(LDPE)聚合物,且當根據如在"測定方法"中所描述的DC電導率法進行測量時, 具有0.01至45fS/m,例如,0.01至40fS/m,諸如0.01至38fS/m,例如,0.01至35fS/m的電導 率,具有〇.〇1 至45fS/m,例如,0.01 至40fS/m,諸如0.01 至38fS/m,例如,0.01 至35fS/m,0.1 至45fS/m,例如,0.1 至40fS/m,諸如0.1 至38fS/m,例如,0.1 至35fS/m,1 至45fS/m,例如,1 至 40fS/m,諸如1至38f S/m,或,例如,1至35f S/m的電導率。
[0111] 因此,將本發明的經交聯的聚合物組合物用于測定其各種性能。以下在"測定方 法"中描述了在各種測定的每個測定中的交聯聚合物的樣品制備。
[0112] 本發明還涉及一種用于生產如本文中所限定的可交聯和交聯電力電纜,例如可交 聯和交聯直流(DC)電力電纜的方法。
[0113] 如本文中對聚合物組合物或對其組分進行限定的上述性能、其它性能、變型和實 施方式的其它示例性亞組類似地適用于本發明的用于降低電導率的方法,適用于本發明的 電力電纜,例如適用于DC電力電纜。
[0114] 聚烯烴組分
[0115] 適用于聚合物組合物的聚烯烴組分的以下示例性實施方式、性能和亞組是可歸納 的以使它們可以以任何順序或組合使用以進一步限定聚合物組合物的示例性實施方式。而 且,明顯的是給出的描述適用于交聯前的聚烯烴。
[0116] 術語聚烯烴既指烯烴均聚物也指烯烴與一種以上共聚單體的共聚物。眾所周知 "共聚單體"是指可共聚的共聚單體單元。
[0117] 聚烯烴可以為適合作為電纜,諸如電力電纜的層(例如絕緣層)中的聚合物的任何 聚烯烴,如任何常規聚烯烴。
[0118] 聚烯烴可以為諸如市售可得的聚合物或可以根據或類似于化學文獻中所描述的 已知聚合方法來制備。
[0119] 此外,聚烯烴可以適當地為以高壓法制備的聚乙烯,例如,以高壓法制備的低密度 聚乙烯LDPE t3LDPE聚合物的含義是眾所周知的且在文獻中有所記錄。盡管術語LDPE是低密 度聚乙烯的縮寫,但是不將該術語理解為限制密度范圍,而是涵蓋了具有低、中和高密度的 類似LDPE的高壓(HP)聚乙烯。術語LDPE僅描述和區分了具有典型特征的HP聚乙烯的相比于 在烯烴聚合催化劑的存在下制備的PE的性質,如不同的支化結構。
[0120]作為所述聚烯烴的LDPE可以為乙烯的低密度均聚物(本文中稱為LDPE均聚物)或 乙烯與一種以上共聚單體的低密度共聚物(本文中稱為LDPE共聚物KLDPE共聚物的一種以 上共聚單體可以適當地選自如本文中所限定的極性共聚單體、非極性共聚單體或選自極性 共聚單體和非極性共聚單體的混合物。而且,作為所述聚烯烴的所述LDPE均聚物或LDPE共 聚物可以任選地為不飽和的。
[0121] 作為用于用作所述聚烯烴的LDPE共聚物的極性共聚單體,可以使用含有羥基、烷 氧基、羰基、羧基、醚基或酯基的共聚單體,或其混合物。在另一個實施方式中,將含有羧基 和/或酯基的共聚單體用作所述極性共聚物。在還另一個實施方式中,LDPE共聚物的極性共 聚單體選自丙烯酸酯(類)、甲基丙烯酸酯(類)或乙酸酯(類),或其任意混合物的組。如果存 在于所述LDPE共聚物中,極性共聚單體可以例如選自丙烯酸烷基酯類、甲基丙烯酸烷基酯 類或乙酸乙烯酯,或其混合物的組。在另一個實施方式中,所述極性共聚單體可以選自C 1-至C6-丙烯酸烷基酯類、C1-至C6-甲基丙烯酸烷基酯類或乙酸乙烯酯。在再另一個實施方式 中,所述極性LDPE共聚物為乙烯與&-至C 4-丙烯酸烷基酯(如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯 酸丙酯或丙烯酸丁酯)、乙酸乙烯酯、或其任意混合物的共聚物。
[0122] 作為用于用作所述聚烯烴的LDPE共聚物的非極性共聚單體,可以使用不同于以上 限定的極性共聚單體的共聚單體。在另一個實施方式中,非極性共聚單體不同于含有羥基、 烷氧基、羰基、羧基、醚基或酯基的共聚單體。一組示例性的非極性共聚單體包括單不飽和 (=一個雙鍵)共聚單體,例如烯烴,諸如α-烯烴,例如C 3至Ciqci-烯烴,諸如丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、苯乙烯、1-辛烯、1-壬烯;多不飽和(=多于一個雙鍵)共聚單體;含有 硅烷基團的共聚單體;或其任意混合物,可以適當地由單不飽和(=一個雙鍵)共聚單體,例 如烯烴,諸如α-烯烴,例如C 3至C1Qa-烯烴,諸如丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、苯乙 烯、1-辛烯、1-壬烯;多不飽和(=多于一個雙鍵)共聚單體;含有硅烷基團的共聚單體;或其 任意混合物組成。以下對關于不飽和LDPE共聚物的多不飽和共聚單體進行進一步描述。
[0123] 如果LDPE聚合物為共聚物,其適當地包括0.001至50重量%,例如,0.05至40重 量%,諸如少于35重量%,例如,少于30重量%,諸如少于25重量%的一種以上的共聚單體。
[0124] 聚合物組合物,適當地其聚烯烴組分,例如LDPE共聚物可以任選地為不飽和的,即 聚合物組合物,適當地聚烯烴,例如LDPE共聚物可以包括碳-碳雙鍵。"不飽和"在本文中指 聚合物組合物,適當地聚烯烴含有(在聚合物組合物交聯之前)總量為至少0.1/1000個碳原 子;至少0.2/1000個碳原子;至少0.3/1000個碳原子或,可選地,至少0.4/1000個碳原子的 碳-碳雙鍵/1000個碳原子。
[0125] 眾所周知,特別通過聚烯烴、低分子量(Mw)化合物(如交聯促進劑或防焦劑添加 劑),或其任意組合可以向聚合物組合物提供不飽和。雙鍵的總量在本文中是指由已知并故 意添加以有助于不飽和的來源所確定的雙鍵。如果選擇兩種以上上述雙鍵的來源用于提供 不飽和,那么聚合物組合物中的雙鍵的總量是指存在于雙鍵來源中的雙鍵的總數。明顯的 是對各個選定的來源使用用于校準的特征模型化合物以能夠進行定量的紅外(FTIR)測定。 任何雙鍵測量在交聯前進行。
[0126] 如果聚合物組合物在交聯前是不飽和的,那么合適的是,該不飽和至少來源于不 飽和的聚烯烴組分。例如,不飽和聚烯烴為不飽和聚乙烯,諸如不飽和LDPE聚合物,例如不 飽和LDPE均聚物或不飽和LDPE共聚物。當作為所述不飽和聚烯烴的LDPE聚合物中存在多不 飽和共聚單體時,那么LDPE聚合物為不飽和LDPE共聚物。
[0127] 在本發明的一個實施方式中,術語"碳-碳雙鍵的總量"由不飽和聚烯烴來限定,且 如果沒有另外聲明是指來源于乙烯基、亞乙烯基和反式-亞乙烯基(如果存在)的雙鍵的結 合量。當然聚烯烴不必含有所有以上三種的雙鍵。然而,將三種類型中的任何一種,當存在 時,計算為"碳-碳雙鍵的總量"。按照"測定方法"中所述對各個類型的雙鍵的量進行測量。
[0128] 如果LDPE均聚物是不飽和的,那么不飽和可以諸如由鏈轉移劑(CTA)(如丙烯), 和/或由聚合條件提供。如果LDPE共聚物是不飽和的,那么不飽和可以由一種以上下述方式 來提供:由轉移劑(CTA)提供、由一種以上多不飽和共聚單體提供或由聚合條件提供。眾所 周知的是,所選擇的聚合條件(如峰值溫度和壓力)可以對不飽和水平具有影響。在不飽和 LDPE共聚物的情況下,適當的是乙烯與至少一種多不飽和共聚單體,以及任選地與其它共 聚單體(如適當地選自丙烯酸酯或乙酸酯共聚單體的極性共聚單體)的不飽和LDPE共聚物。 例如,不飽和LDPE共聚物為乙烯與至少多不飽和共聚單體的不飽和LDPE共聚物。
[0129] 適合用于不飽和聚烯烴的多不飽和共聚單體由例如具有至少8個碳原子和在其中 至少一個為端基的非共輒雙鍵之間具有至少4個碳原子的直鏈碳鏈組成,諸如所述多不飽 和共聚單體為二烯,優選地為包括至少8個碳原子的二烯,第一個碳-碳雙鍵為端基且第二 個碳-碳雙鍵與第一個碳-碳雙鍵非共輒。示例性的二烯選自C 8至C14非共輒的二烯或其混合 物,諸如選自1,7_辛二烯、1,9_癸二烯、1,11_十二碳二烯、1,13_十四碳二烯、7-甲基-1,6-辛二烯、9-甲基-1,8-癸二烯、或其混合物。二烯例如選自1,7-辛二烯、1,9-癸二烯、I,11-十 二碳二烯、1,13_十四碳二烯、或其任意混合物,然而,不限于以上二烯。
[0130]眾所周知的是,諸如丙烯可以用作共聚單體或用作鏈轉移劑(CTA),或者既用作共 聚單體又用作鏈轉移劑(CTA),由此其可以有助于C-C雙鍵的總量,例如,有助于乙烯基的總 量。因此,當將還可以作為共聚單體的化合物(如丙烯)用作CTA以提供雙鍵時,那么不將所 述可共聚的共聚單體計算進共聚單體含量。
[0131] 如果聚烯烴(例如LDPE聚合物)是不飽和的,那么其具有諸如來源于乙烯基、亞乙 烯基和反式-亞乙烯基(如果存在)的超過〇. 1/1000個碳原子;超過〇. 2/1000個碳原子;超過 0.3/1000個碳原子;超過0.4/1000個碳原子或,可選地,超過0.5/1000個碳原子的碳-碳雙 鍵的總量。存在于聚烯烴中的碳-碳雙鍵的量的上限沒有限制且可以例如為小于5.0/1000 個碳原子,諸如,小于3.0/1000個碳原子。
[0132] 在諸如需要具有低過氧化物含量的較高交聯水平的一些實施方式中,不飽和LDPE 中的來源于乙烯基、亞乙烯基和反式-亞乙烯基(如果存在)的碳-碳雙鍵的總量恰當地高于 0.50/1000個碳原子,恰當地高于0.60/1000個碳原子。諸如如果需要高的電纜生產速度和/ 或想要最小化或避免諸如根據所需的最終應用和/或電纜生產方法發生的下垂問題和/或 變形,那么該較高量的雙鍵是合適的。本發明的與"低"過氧化物含量相結合的較高的雙鍵 含量在電纜實施方式中(如在DC電力電纜中)也是合適的,其中層(例如絕緣層)材料需要要 求很高的機械性能和/或耐熱性能。
[0133]另外,聚烯烴為例如不飽和的并至少含有乙烯基且乙烯基的總量為例如高于 0.01/1000個碳原子,諸如高于0.05/1000個碳原子,例如,高于0.08/1000個碳原子,和,諸 如高于0.11/1000個碳原子。此外,乙烯基的總量為例如小于4.0/1000個碳原子。聚烯烴在 交聯前含有總量為例如超過0.20/1000個碳原子,諸如超過0.30/1000個碳原子,和,例如超 過0.40/1000個碳原子的乙烯基。在一些實施方式中,例如在電力電纜中,諸如在DC電力電 纜中,至少一層(例如絕緣層)包括LDPE聚合物(諸如LDPE共聚物),其含有總量為超過0.05/ 1000個碳原子的乙烯基。
[0134] 不飽和顯示出進一步有助于低導電性能和機械性能的所述所需平衡。在本發明的 一個實施方式中,聚合物組合物的聚烯烴為乙烯與至少一種多不飽和共聚單體(諸如如以 上限定的二烯),以及任選地與其它共聚單體的不飽和LDPE共聚物,并具有如上所限定的來 源于乙烯基、亞乙烯基和反式-亞乙烯基(如果存在)的碳-碳雙鍵的總量,具有例如如上所 限定的乙烯基的總量。所述不飽和LDPE共聚物對于用于降低例如電力電纜(諸如DC電力電 纜)的絕緣層的經交聯的聚合物組合物的電導率的方法是高度可用的。
[0135] 在導線和電纜(W&C)應用中通常和適當地,聚烯烴的密度,例如LDPE聚合物的密度 高于860kg/m3。聚烯烴的密度,諸如LDPE聚合物、乙烯均聚物或共聚物的密度為例如不高于 960kg/m 3,且為諸如從900至945kg/m3。聚烯烴的MFR2(2.16kg,190°C),例如,LDPE聚合物的 1^辦(2.161^,190°(:)為諸如從0.01至5(^/101^11,例如為從0.1至2(^/101^11,以及諸如為從 0·2至10g/10min。
[0136] 因此,例如,在高壓下通過自由基引發的聚合(稱為高壓(HP)自由基聚合)制備本 發明的聚烯烴。HP反應器可以為諸如眾所周知的管式反應器或高壓反應器或管式反應器和 高壓反應器的混合。在本發明的一個實施方式中,HP反應器為管式反應器。聚烯烴為例如不 飽和LDPE均聚物或乙烯與如上所限定的一種以上共聚單體的LDPE共聚物。通過本發明的方 法可以獲得LDPE聚合物提供了如本文中所限定的諸如有利的電學性能。高壓(HP)聚合和調 節方法條件以根據所需的最終應用進一步調節聚烯烴的其它性能是眾所周知的并在文獻 中有所描述,且易于被技術人員利用。合適的聚合溫度范圍高達400°C(例如從80至350°C) 以及壓力從70MPa,例如100至400MPa,諸如從100至350MPa。至少可以在壓縮階段和/或在管 式反應器之后對壓力進行測量。可以在所有步驟期間的多個點對溫度進行測量。
[0137] 分離之后,所獲得的聚合物通常為聚合物熔體的形式,該聚合物熔體通常在與HP 反應器系統連接排列的制粒部分(如制粒擠出機)中進行混合和制粒。任選地,可以將添加 劑(如含硫抗氧化劑)以已知的方式添加進該混合器中以形成聚合物組合物。
[0138] 通過高壓自由基聚合制備乙烯(共)聚合物的其它細節特別地可以在 Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,第6卷(1986),第383-410頁和 Encyclopedia of Materials:Science and Technology,200IElsevier Science Ltd.: "Polyethylene:High-pressure,R.Klimesch,D.Littmann和F·-〇· MShling第7181-7184頁 中找到。
[0139] 當制備乙烯的不飽和LDPE共聚物時,那么,眾所周知,根據不飽和LDPE共聚物所需 的C-C雙鍵的性質和量,通過諸如在一種以上多不飽和共聚單體、鏈轉移劑、工藝條件或其 任意組合的存在下,諸如采用單體(例如乙烯)和多不飽和共聚單體和/或鏈轉移劑之間所 需的進料比使乙烯聚合可以調節C-C雙鍵含量。特別地WO 9308222描述了乙烯與多不飽和 單體的高壓自由基聚合。結果不飽和度可以沿聚合物鏈以無規共聚的方式均勻分布。又諸 如TO 9635732描述了乙烯和某種類型的多不飽和α,ω -二乙烯基硅氧烷類的高壓自由基聚 合。
[0140] 聚合物組合物
[0141 ]在交聯之前,在含硫抗氧化劑的存在下,聚合物組合物包括至少一種過氧化物,其 中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4_二苯 基-4-甲基-1-戊烯,其中"至少一種"過氧化物含有至少一個-0-0-鍵。
[0142] 當然,在將兩種以上不同的過氧化物產物用于聚合物組合物中的情況下,那么如 以上、以下或在權利要求中所限定的的量(摩爾)/千克聚合物組合物為各個過氧化物 產物的的量(摩爾)/千克聚合物組合物的總和。作為合適的有機過氧化物的非限制性 實施例,可以提及二-叔戊基過氧化物、2,5-二(叔丁基過氧基)-2,5-二甲基-3-己炔、2,5-二(叔丁基過氧基)_2,5-二甲基己烷、過氧化叔丁基異丙苯、二(叔丁基)過氧化物、過氧化 二異丙苯、4,4_雙(叔丁基過氧基)-戊酸丁酯、1,1_雙(叔丁基過氧基)-3,3,5_三甲基環己 烷、叔丁基過氧基苯甲酸酯、過氧化二苯甲酰、雙(叔丁基過氧異丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化苯甲酰)己烷、1,1_二(叔丁基過氧基)環己烷、1,1_二(叔戊基過氧基)環己烷、或 其任意混合物。另外,過氧化物例如選自2,5-二(叔丁基過氧基)-2,5-二甲基己烷、二(叔丁 基過氧異丙基)苯、過氧化二異丙苯、過氧化叔丁基異丙苯、二(叔丁基)過氧化物、或其混合 物。此外,過氧化物為諸如過氧化二異丙苯。
[0143] 另外,在交聯之前,除了聚烯烴和過氧化物之外,本發明的聚合物組合物還含有含 硫抗氧化劑。
[0144] 而且,在交聯之前,本發明的聚合物組合物含有少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊稀。
[0145] 此外,在交聯之前,除了聚烯烴、過氧化物、含硫抗氧化劑和少于0.05重量%的2, 4-二苯基-4-甲基-1-戊烯之外,本發明的聚合物組合物還可以含有其它組分,如聚合物組 分和/或添加劑,如聚合物領域中所已知的,示例性的添加劑如穩定劑、加工助劑、阻燃添加 劑、水樹阻燃添加劑、酸或離子清除劑、無機填充劑(S)和電壓穩定劑。所使用的添加劑的量 是常規的且對技術人員來說是眾所周知的,諸如如在本文中所描述的。
[0146] 基于聚合物組合物中存在的聚合物組分的總重量,本發明的聚合物組合物通常包 括至少50重量%,例如至少60重量%,諸如至少70重量%,諸如至少75重量%,例如從80至 100重量%和,例如從85至100重量%的聚烯烴。示例性的聚合物組合物由作為僅有的聚合 物組分的聚烯烴組成。該表達是指聚合物組合物不含有其它聚合物組分,而將聚烯烴作為 唯一的聚合物組分。然而,在本文中應當理解的是聚合物組合物可以包括不同于聚合物組 分的符合如本文中已經描述的添加劑的其它組分,如添加劑,可以任選地以與載體聚合物 的混合物(即以所謂的母料)來對其進行添加。
[0147] 聚合物組合物適當地由作為唯一的聚烯烴組分的在交聯前可以任選地為不飽和 的聚烯烴,例如聚乙烯,諸如LDPE均聚物或共聚物組成。
[0148] 本發明的最終用途和最終應用
[0149] 本發明的新型聚合物組合物在聚合物的各種各樣的最終應用中是非常有用的。聚 合物組合物的示例性的用途為在W&C應用中,例如在電力電纜的一層以上的層中。
[0150] 將電力電纜限定為在任何電壓下操作,通常在高于IkV的電壓下操作傳遞能量的 電纜。應用于電力電纜的電壓可以為交流電壓(AC)、直流電壓(DC)或瞬變電壓(脈沖)。本發 明的聚合物組合物非常適用于在高于320kV的電壓下操作的電力電纜,該電纜涵蓋高壓 (HV)和超高壓(EHV)電力電纜,該EHV電纜在如本領域眾所周知的甚至更高的電壓下操作。 以上術語具有眾所周知的含義且由此表明該電纜的操作水平。針對HV DC和EHV DC電力電 纜,在本文中將操作電壓定義為地和高壓電纜的導體之間的電壓。通常HV DC電力電纜和 EHV DC電力電纜在40kV以上的電壓下,甚至在50kV以上的電壓下操作。在本領域中將在非 常高的電壓下進行操作的電力電纜稱為EHV DC電力電纜,其在實踐中可以高達但不限于 900kV〇
[0151] 聚合物組合物非常適合用作用于AC或DC電力電纜,例如用于直流(DC)電力電纜, 諸如用于在高于320kV的電壓下操作的DC電力電纜,如眾所周知的HV DC或EHV DC電力電纜 的層材料,如以上限定。
[0152]提供了可交聯電力電纜,例如可交聯DC電力電纜,該可交聯電力電纜包括被一層 以上的層,例如至少絕緣層,諸如至少內部半導體層、絕緣層和外部半導體層以這樣的順序 圍繞的導體,其中所述層的至少一層(例如絕緣層)包括聚合物組合物,該聚合物組合物包 括可交聯聚烯烴、對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量的過氧化物、對應于Y毫摩 爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率 (MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如本文 中所限定。
[0153]電力電纜的絕緣層,例如DC電力電纜的絕緣層諸如包括如上所限定的所述可交聯 不飽和LDPE共聚物。
[0154] 術語"導體"在上下文中是指導體包括一個以上的導線。而且,電纜可以包括一種 以上這樣的導體。例如導體為電導體并包括一個以上金屬導線。
[0155] 眾所周知,電纜可以任選地包括其它層,諸如圍繞絕緣層或外部半導體層(如果存 在)的層,如屏蔽、外套層、其它保護層或其任意組合。
[0156] 本發明還提供了一種用于生產如上或在權利要求中所限定的電力電纜,例如可交 聯電力電纜,諸如可交聯DC電力電纜,例如可交聯HV DC或EHV DC電力電纜的方法,該電纜 電纜包括被一層以上的層,例如至少絕緣層,諸如至少內部半導體層、絕緣層和外部半導體 層以這樣的順序圍繞的導體,其中該方法包括將一層以上的層涂敷到導體上的步驟,其中 至少一層(例如絕緣層)包括本發明的可交聯聚合物組合物,本發明的可交聯聚合物組合物 包括聚烯烴、對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量的過氧化物、對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的含硫抗氧化劑,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率 (MFR)為至少1.7,并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如本文 中所限定。
[0157] 在本發明的電力電纜的生產方法的一個實施方式中,可交聯電力電纜通過如下步 驟生產:
[0158] (a)提供并在擠出機中混合(例如熔融混合)如本文中所限定的本發明的所述可交 聯聚合物組合物,
[0159] (b)例如通過(共)擠出至少將由步驟(a)獲得的聚合物組合物的熔體混合物涂敷 于導體上以形成一層以上的層,諸如至少絕緣層,和
[0160] (c)任選地使所述至少一層中的,諸如絕緣層中的本發明的至少聚合物組合物交 聯。
[0161] 例如,在該實施方式中,生產了本發明的包括被內部半導體層、絕緣層和外部半導 體層以這樣的順序圍繞的導體的可交聯DC電力電纜,諸如可交聯HV DC電力電纜,其中該方 法包括以下步驟
[0162] (a)
[0163] -提供并在擠出機中混合(例如熔融混合)可交聯的第一半導體組合物,該可交聯 的第一半導體組合物包括用于內部半導體層的聚合物、炭黑和任選地其它組分,
[0164] -提供并在擠出機中混合(例如熔融混合)本發明的用于絕緣層的可交聯聚合物組 合物,
[0165] -提供并在擠出機中混合(例如熔融混合)第二半導體組合物,其為諸如可交聯的 并包括用于外部半導體層的聚合物、炭黑和任選地其它組分,
[0166] (b)例如通過共擠出在導體上涂敷
[0167] -由步驟(a)獲得的第一半導體組合物的熔體混合物以形成內部半導體層,
[0168] -由步驟(a)獲得的本發明的聚合物組合物的熔體混合物以形成絕緣層,和
[0169] -由步驟(a)獲得的第二半導體組合物的熔體混合物以形成外部半導體層,和
[0170] (c)任選地在交聯條件下對所獲得的電纜的絕緣層的聚合物組合物、內部半導體 層的半導體組合物和外部半導體層的半導體組合物中的一種或多種,例如至少絕緣層的聚 合物組合物,諸如絕緣層的聚合物組合物、內部半導體層的半導體組合物和外部半導體層 的半導體組合物進行交聯。
[0171] 第一和第二半導體組合物的聚合物為例如如有關于本發明的聚合物組合物所描 述的聚烯烴。
[0172] 另外,第一和第二半導體組合物的炭黑可以為任何導電的炭黑。炭黑可以適當地 具有一種或多種以下性能:a)至少5nm的根據ASTM D3849-95a定義為數均粒徑的一次粒徑, b)根據ASTM D1510的至少30mg/g的碘值,c)根據ASTM D2414測量的至少30ml/100g的吸油 值。合適的炭黑的非限制性示例包含爐黑和乙炔黑。
[0173] 爐黑的組的一個示例具有28nm以下的一次粒徑。將平均一次粒徑定義為根據ASTM D3849-95a測量的數均粒徑。這種類型的爐黑可以例如具有根據ASTM D1510的在60和 300mg/g之間的碘值。另外,根據ASTM D2414可以測量的(這種類型的)吸油值可以例如在50 和225ml/100g之間,諸如在50和200ml/100g之間。
[0174] 爐黑的組的另一個示例具有大于28nm的一次粒徑。平均一次粒徑定義為根據ASTM D3849-95的數均粒徑。這種類型的爐黑可以例如具有根據ASTM D1510的在30和200mg/g之 間的碘值。另外,根據ASTM D2414測量的(這種類型的)吸油值可以諸如在80和300ml/100g 之間。
[0175] 其它合適的炭黑可以通過任何其它方法來制備或可以對其它合適的炭黑進行進 一步地處理。對所述第一和第二半導體組合物合適的炭黑可以例如以它們的清潔度為特 征。因此,其合適的炭黑的組可以具有根據ASTM D1506測量的少于0.2重量%的灰分含量、 根據ASTM D1514的少于30ppm的325目的篩渣和具有根據ASTM D1619的少于1重量%的總 硫。
[0176] 爐炭黑是在爐型反應器中生產的眾所周知的炭黑類型的公認術語。作為炭黑、其 制備方法和反應器的示例,參見諸如Cabot的EP629222、US4391789、US3922335和 US3401020。可以提及在ASTM D 1765-98b中描述的商業爐炭黑的等級特別是N351、N293和 N550作為示例。
[0177] 爐炭黑通常不同于乙炔炭黑,乙炔炭黑為可能適合用于半導體組合物的另一種合 適的炭黑類型。諸如如在US4340577中所述,以乙炔黑方法通過乙炔和不飽和烴類的反應生 產乙炔炭黑。合適的乙炔黑的組可以具有大于20nm,諸如20至SOnm的粒徑。平均一次粒徑定 義為根據ASTM D3849-95a的數均粒徑。另外,該類型的合適的乙炔黑具有根據ASTM D1510 的在30至300mg/g,諸如30至150mg/g之間的碘值。此外,(這種類型的)吸油值可以例如在80 至300ml/100g,諸如100至280ml/100g之間且這是根據ASTM D2414測量的。乙炔黑是公認的 術語且是眾所周知的以及諸如被Denka采用。
[0178] 而且,所述第一和第二半導體組合物可以例如為相同的。
[0179]熔融混合是指在高于所獲得的混合物的至少主要聚合物組分的熔點的條件下進 行的混合且通常在比聚合物組分的熔點或軟化點高至少10至15°c的溫度下進行。
[0180] 術語"(共)擠出"在本文中是指在兩層或更多層的情況下,可以在單獨的步驟中擠 出所述層,或可以在相同的擠出步驟中共擠出所述層的至少兩層或所有層,如本領域中眾 所周知的。術語"(共)擠出"在本文中還指利用一個以上擠出機機頭同時形成該層的全部或 部分。在采用超過一個擠出機機頭形成層的情況下,那么比如,可以采用兩個擠出機機頭擠 出層,第一個擠出機機頭用于形成內部半導體層和絕緣層的內部,且第二個擠出機機頭用 于形成外絕緣層和外部半導體層。
[0181] 眾所周知,可以在電纜生產工藝之前或過程中生產本發明的聚合物組合物和任選 的且示例性的第一和第二半導體組合物。而且,在引入電纜生產工藝的(熔融)混合步驟a) 之前,本發明的聚合物組合物和任選的且示例性的第一和第二半導體組合物可以各自獨立 地包括其部分或全部組分。
[0182] 本發明提供的聚合物組合物的混合步驟(a)和示例性的第一和第二半導體組合物 的混合步驟(a)例如在電纜擠出機中進行。電纜生產工藝的步驟a)可以任選地包括諸如連 接并在電纜生產線的電纜擠出機之前布置的混合器中的單獨的混合步驟。在先前的單獨的 混合器中的混合可以通過具有或不具有組分的外部加熱(用外源進行加熱)的混合來進行。 在電纜生產過程中,將本發明的聚合物組合物和任選的且示例性的第一和第二半導體組合 物的過氧化物、含硫抗氧化劑、少于〇. 05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯和部分或全 部的任選其它組分(如其它添加劑)加入聚烯烴情況下,那么可以在混合步驟(a)過程中的 任何階段(諸如在電纜擠出機之前的任選的單獨的混合器處或在電纜擠出機的任何位置) 進行該添加。過氧化物、含硫抗氧化劑、少于〇. 05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯和任 選的添加劑的添加可以本身適當地以液體形式,或以眾所周知的母料,以及在混合步驟(a) 過程中的任何階段同時進行或單獨進行。
[0183] 在本發明的一個實施方式中,在將過氧化物、含硫抗氧化劑、少于0.05重量%的2, 4-二苯基-4-甲基-1-戊烯和例如以及任選的其它組分(如添加劑)用于電纜生產方法中和 其生產線中之前,其已經至少存在于聚合物組合物中。在將球粒提供給該方法的步驟(a)之 前,可以將過氧化物、含硫抗氧化劑和少于0.05重量%的2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯提供 給聚烯烴或聚合物組合物的球粒。可以將過氧化物、含硫抗氧化劑和少于0.05重量%的2, 4-二苯基-4-甲基-1-戊烯例如與聚烯烴和任選的其它組分一起進行諸如熔融混合,然后對 熔融混合物進行制粒,或例如可以將熔融混合物加入(諸如浸入)聚烯烴或聚合物組合物的 固體球粒中。例如以液態加入過氧化物、含硫抗氧化劑和少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,即它們在環境溫度下為液體形式,或在高于其熔點或玻璃化轉變點的條件下 對其進行預加熱或將它們溶解在載體介質中,如技術人員眾所周知的。在該實施方式中,可 以如以上針對過氧化物、含硫抗氧化劑和少于0.05重量%的2,4_二苯基-4-甲基-1-戊烯的 描述進行任選的添加劑的添加。
[0184] 當提供給電纜生產方法時,可以例如以粉末、顆粒或球粒的形式使用聚合物組合 物和任選的第一和第二半導體組合物。球粒可以為任何尺寸和形狀。
[0185] 另外,聚合物組合物的熔體混合物可以例如從熔融混合步驟獲得,由作為唯一的 聚合物組分的本發明的聚烯烴組成。可以將任選的且示例性的添加劑本身或作為與載體聚 合物的混合物(即以所謂的母料的形式)加入聚合物組合物。
[0186]在電纜生產方法的一個實施方式中,生產了可交聯電力電纜,諸如可交聯DC電力 電纜,例如可交聯HV DC電力電纜,其中絕緣層包括本發明的聚合物組合物,本發明的聚合 物組合物包括如本文中給定量的可交聯聚烯烴,任選地,和諸如不飽和LDPE均聚物或共聚 物,和過氧化物、含硫抗氧化劑和少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,然后在步 驟c)中在交聯條件下將獲得的電纜的絕緣層中的可交聯聚烯烴進行交聯。例如,在該實施 方式中,生產了交聯電力電纜,例如交聯DC電力電纜,諸如交聯HV DC電力電纜,該交聯電力 電纜包括被內部半導體層、絕緣層,以及任選地,和諸如外部半導體層圍繞的導體,該內部 半導體層包括第一半導體組合物,例如由第一半導體組合物組成,該絕緣層包括如以上限 定的本發明的聚合物組合物,例如由如以上限定的本發明的聚合物組合物組成,該外部半 導體層包括第二半導體組合物,例如由第二半導體組合物組成,其中至少絕緣層的聚合物 組合物,任選地和,諸如內部和分別地外部半導體層的第一和第二半導體組合物的至少一 種,例如二者在步驟(c)中的交聯條件下進行交聯。在如以上或以下權利要求中所限定的量 的過氧化物的存在下進行絕緣層的聚合物組合物的交聯,且任選的內部半導體的第一半導 體組合物的交聯在交聯劑的存在下,例如在自由基生成劑的存在下進行,其諸如為過氧化 物。
[0187] 交聯劑已經存在于引入交聯步驟c)之前的或在交聯步驟期間引入的任選的第一 和第二半導體組合物中。將過氧化物例如用作所述任選的第一和第二半導體組合物的交聯 劑且在將組合物用于如上所述的電纜生產方法中之前將過氧化物諸如包括在半導體組合 物的球粒中。
[0188] 可以在如本文中已經描述的溫度(即所述聚合物組合物在固化步驟中的最高溫 度)下進行交聯,在該步驟中聚合物組合物進行交聯。
[0189]加工溫度和加工設備在本領域中是眾所周知的,諸如常規的混合器和擠出機(如 單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機)適合用于本發明的方法。
[0190]本發明進一步提供了一種交聯電力電纜,例如交聯DC電力電纜,諸如交聯HV DC或 EHV DC電力電纜,該交聯電力電纜包括被一層以上的層,諸如至少被絕緣層,諸如至少被內 部半導體層、絕緣層和外部半導體層以這樣的順序圍繞的導體,其中至少絕緣層包括如以 上或在權利要求中所限定的經交聯的聚合物組合物或者其任意亞組或實施方式。任選地, 內部半導體組合物和外部半導體組合物之一或二者(例如二者)也進行交聯。
[0191]當然,在本發明的電纜的至少一個電纜層中(例如絕緣層中)使用的本發明的聚合 物組合物當交聯時具有如本文所限定的有利的性能。
[0192] 本發明還提供了如以上或在權利要求中所限定的聚合物組合物,或其任意示例性 亞組或實施方式在交聯電力電纜,諸如交聯(DC)電力電纜,例如交聯HV DC或EHV DC電力電 纜的至少一層,例如至少絕緣層中的用途,該交聯電力電纜包括被至少一層,諸如至少內部 半導體層、絕緣層和外部半導體層以這樣的順序圍繞的導體。
[0193] 本發明還提供了如以上或在權利要求中所限定的聚合物組合物,或其任意示例性 亞組或實施方式用于生產交聯電力電纜,諸如交聯(DC)電力電纜,例如交聯HV DC或EHV DC 電力電纜的至少一層,例如至少絕緣層的用途,該交聯電力電纜包括被至少一層,諸如至少 內部半導體層、絕緣層和外部半導體層以這樣的順序圍繞的導體。
[0194] 當從電纜的絕緣層的橫截面進行測量時,電力電纜,例如DC電纜,諸如HV DC或EHV DC電力電纜的絕緣層的厚度通常為2mm以上,例如至少3mm,諸如至少5至100mm,例如從5至 50mm 〇
[0195] 測定方法
[0196] 除非在描述或實驗部分另有說明,以下方法用于性能測定。
[0197] 重量%: %按重量計
[0198] 氧化誘導時間(OIT)法
[0199] 根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728采用差示掃描量熱儀(DSC)進行OIT試 驗。在室溫下將待試驗的直徑為5mm且重量為5-6mg的材料(即本發明的經交聯的聚合物組 合物)的圓形樣品引入DSC,并將樣品在氮氣氛圍中加熱至200°C(20°C/min)。在200°C等溫 穩定5分鐘后,將氣體從氮氣變為氧氣。氧氣的流速與氮氣相同,50ml/min。在這些條件下, 穩定劑隨時間的推移而消耗直到其被完全耗盡。此時,聚合物樣品(即本發明的經交聯的聚 合物組合物)降解或氧化,釋放額外的熱量(放熱反應)。
[0200] 將氧化誘導時間(OIT)定義為從氧氣打開至當穩定劑被耗盡時發生的放熱反應開 始出現拐點所測量的時間。因此OIT是材料熱穩定性的量度。對各個條件進行平行測量并計 算平均值。
[0201 ] 溶體流動速率
[0202] 根據ISO 1133測定熔體流動速率(MFR)并以g/10min表示。MFR是聚合物的流動性, 且因此是加工性的指示。熔體流動速率越高,聚合物的粘度越低。MFR是在190 °C下對聚乙烯 類進行的測定并可以在不同的負載如2.16kg(MFR2)或21.6kg(MFR2i)下進行測定。
[0203] 密度
[0204] 根據ISO 1183-2測量密度。根據ISO 1872-2表3Q進行樣品制備(壓塑)。
[0205] 共聚單體含量
[0206] a)通過NMR光譜對線型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的α-烯烴含量進行定量:
[0207] 在基本分配后通過定量13C核磁共振(匪R)光譜測定共聚單體含量(J. Randall JMs-RevjacromoLChenKPhys.,C29(2&3) ,201-317( 1989))。對實驗參數進行調整以確保 對該特定任務的定量光譜的測量。
[0208] 具體地采用液態的匪R光譜,使用Bruker AvanceIII 400光譜儀。通過在140°C下 利用加熱塊和旋轉管爐在IOmm樣品管中將約0.200g的聚合物溶解在2.5ml的氘代四氯乙烯 中來制備均相樣品。采用以下采集參數記錄具有NOE(功率門限)的質子解耦13C單脈沖NMR 光譜:90度的翻轉角,4次虛擬掃描,4096個瞬態,1.6s的采集時間,20kHz的光譜寬度,125°C 的溫度,兩級WALTZ質子解耦方案和3.Os的松弛延遲。采用以下工藝參數對形成的FID進行 處理:對32K數據點零填充并采用高斯窗函數切趾;采用局限于感興趣的區域的五階多項式 進行自動零階和一階相位校正和自動基線校正。
[0209] 基于本領域公知的方法采用代表性位點的信號積分的簡單校正比對數量進行計 算。
[0210] b)低密度聚乙烯中極性共聚單體的共聚單體含量
[0211] (1)含有>6重量%的極性共聚單體單元的聚合物
[0212] 基于用定量核磁共振(NMR)光譜進行校準的傅里葉變換紅外光譜(FTIR)測定以已 知方式測定共聚單體含量(重量%)。以下為示例性測定乙烯丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸丁酯 和乙烯丙烯酸甲酯的極性共聚單體含量。制備聚合物的薄膜樣品用于FTIR測量:以>6重 量%的量,對于乙稀丙稀酸丁酯和乙稀丙稀酸乙酯采用0.5-0.7mm的厚度且對于乙稀丙稀 酸甲酯采用〇 . IOmm的膜厚度。利用Specac薄膜壓機在150°C,大約5噸下對薄膜壓制1-2分 鐘,然后用冷水以不受控的方式進行冷卻。對所得到的薄膜樣品的精確厚度進行測定。
[0213] 用FTIR分析之后,對待分析的峰繪制吸光度模式的基線。用聚乙烯的吸收峰對共 聚單體的吸收峰進行歸一化(諸如丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯在3450CHT 1處的峰高除以聚乙 烯在2020CHT1處的峰高)。以文獻中很好地記載的說明如下的常規方式進行NMR光譜校準程 序。
[0214]為了測定丙烯酸甲酯的含量,制備了0.10mm厚的薄膜樣品。分析后,在3455cm-^ 的丙烯酸甲酯的峰的最大吸光度減去在2475CHT1處的基線的吸光度值(A_ffiffirA24 75)。然后 在2660CHT1處的聚乙烯峰的最大吸收峰減去在2475CHT1處的基線的吸光度值(A 266q-A2475)。 然后以文獻中很好地記載的常規方式計算(Α_?5*_Α2475 )和(A266Q-A2475 )之間的比。
[0215] 通過計算可以將重量%轉化為摩爾%。這在文獻中有很好地記載。
[0216] 通過NMR光譜對聚合物中的共聚物含量進行定量
[0217] 在基本分配后通過定量核磁共振(NMR)光譜測定共聚單體含量(諸如"NMR Spectra of Polymers and Polymer Additives",A.J·Brandolini和D·D·Hills,2000, Marcel Dekker,Inc.New York)。對實驗參數進行調整以確保對該特定任務的定量光譜的 測量(諸如"2〇〇and More NMR Experiments:A Practical Course",S.Berger和S.Braun, 2004,Wi Iey-VCH,We inhe im)。以本領域公知的方式采用代表性位點的信號積分的簡單校正 比對數量進行計算。
[0218] (2)含有6重量%以下的極性共聚單體單元的聚合物
[0219] 基于用定量核磁共振(NMR)光譜進行校準的傅里葉變換紅外光譜(FTIR)測定以已 知方式測定共聚單體含量(重量%)。以下為示例性測定乙烯丙烯酸丁酯和乙烯丙烯酸甲酯 的極性共聚單體含量。對于FT-IR測量,如以上在方法1)中所描述的,制備了 0.05至0.12mm 厚的薄膜樣品。對所得到的薄膜樣品的精確厚度進行測定。
[0220] 用FT-IR分析之后,對待分析的峰繪制吸光度模式的基線。共聚單體(諸如對于在 1164CHT1處的丙烯酸甲酯和1165CHT 1處的丙烯酸丁酯)的峰的最大吸光度減去1850CHT1處的 基線的吸光度值(A樹拱聚單體-Ai85ο)。然后在2660cm 1處的聚乙稀峰的最大吸收峰減去在 ΙβδΟα?Γ1 處的基線的吸光度值(A266Q-A185Q)。然后計算(Ag|4^i|li$-Al85())和(A266Q-A185Q)之間的 比。以很好地記載于文獻中的,如以上在方法1)中所描述的常規方式進行匪R光譜校正程 序。
[0221] 通過計算可以將重量%轉化為摩爾%,如何做到這一點在文獻中有很好地記載。
[0222] PENT(Pennsylvania切口試驗)根據具有一些修改的ISO 16241 :2005采用 Pennsylvania切口試驗(PENT)評估耐慢速裂紋增長性能。
[0223] 根據下列程序制備各個材料的壓塑基板。在180°C在封閉的模具中將顆粒加熱15 分鐘而沒有壓力。將加熱關掉并施加1.7MPa的標稱壓力12.5小時,同時使樣品和模具自然 冷卻。
[0224] ?試驗件尺寸:60mm X 25mm X IOmm
[0225] ?主要切口 :3.5mm深
[0226] ?側切口 :0.7mm深
[0227] ?試驗件的試驗溫度:70°C
[0228] ?試驗應力(對非切口截面面積的計算):2.OMPa
[0229] ?每種材料2個試驗件
[0230] ?記錄失效時間,并計算2個試驗件的平均值。
[0231]采用TA儀器Q2000用DSC測量結晶度和熔融溫度。所采用的溫度程序為起始于30 °C,加熱至180°C,在180°C下等溫2分鐘,然后冷卻至-15°c,在-15°c下等溫2分鐘,然后加熱 至180°C。加熱和冷卻速率是10°C/min。
[0232] 交聯的樣品全部在180 °C下交聯10分鐘,然后在70°C下在真空中過夜脫氣以在結 晶前除去全部的過氧化物副產物,并測量熔融溫度。
[0233] 熔融溫度,Tm,為流向樣品的熱流為其最大值處的溫度。
[0234] PE的結晶度(結晶度%,= 100X AHf/AH 100%其中 AH100%(J/g))為290.0 (L.Mandelkem,Macromolecular Physics,第1-3卷,Academic Press,New York 1973, 1976&1980)。結晶度的評估從20 °C開始進行。
[0235] DC電導率法
[0236] 由測試聚合物組合物的球粒壓縮成型基板。最終的基板由測試的聚合物組合物組 成并具有Imm的厚度和260mm的直徑。
[0237] 通過在130°C和20MPa下進行壓塑600s來制備最終的基板。此后升高溫度且溫度在 5分鐘后達到180°C或250°C。然后將溫度在180°C或250°C保持恒定1000s,在該過程中通過 存在于測試聚合物組合物中的過氧化物使基板完全交聯。最后采用15°C/min的冷卻速率使 溫度降低直到達到室溫,此時壓力被釋放。
[0238] 將高壓電源連接至上電極以在測試樣品上施加電壓。用靜電計/皮可安培計測量 所產生的通過樣品的電流。測量電池為具有放置在加熱爐內的黃銅電極用干燥的壓縮空氣 流通以保持恒定的濕度水平的三電極體系。
[0239] 測量電極的直徑為100mm。已作出預防措施以避免從電極的圓邊產生飛弧。
[0240] 施加的電壓為30kV DC,這意味著平均電場為30kV/mm。溫度為70°C。在持續24小時 的整個實驗過程中記錄通過基板的電流。用24小時后的電流計算絕緣的電導率。
[0241] 這種方法和用于電導率測量的測量設備的示意圖已經在以下發表的出版物中進 行了詳細描述:
[0242] · Nordic Insulation Symposium 2009(Nord_IS 09),Gothenburg,Sweden,6月 15-17 日,2009,第55-58頁:Olsson等人,"Experimental determination of DC conductivity for XLPE insulation"。
[0243] · Nordic Insulation Symposium 2013(Nord_IS 13),Trondheim,Norway,6月9-12 日,2013,第161-164頁:Andersson等人,"Comparison of test setups for high field conductivity of HVDC insulation materials"。
[0244] 用于測量聚合物組合物中或聚合物中的雙鍵的量的方法
[0245] A)通過IR光譜對碳-碳雙鍵的量進行定量
[0246] 采用定量的紅外(IR)光譜以對碳-碳雙鍵(C = C)的量進行量化。通過事先確定有 代表性的已知結構的低分子量模型化合物中的C = C官能團的摩爾消光系數來實現校準。
[0247] 通過下式將這些基團各自的量(N)定義為每一千個總碳原子的碳-碳雙鍵的數目 (C = C/1000C):
[0248] N=(AX14)/(EXLXD)
[0249] 其中A為定義為峰高的最大吸光度,E為所討論的基團的摩爾消光系數(I · πιοΓ1 · mm-1),L為薄膜厚度(mm)以及D為材料的密度(g · cm-0。
[0250] 通過對各個含C = C的組分進行N的求和可以計算每一千個總碳原子的C = C鍵的總 量。
[0251] 對于聚乙烯樣品,采用FTIR光譜儀(Perkin Elmer 2000)以4cm-1的分辨率對壓塑 薄(0.5-1.Omm)膜記錄固態紅外光譜并以吸收模式對固態紅外光譜進行分析。
[0252] 采用910和960CHT1之間的C = C-H面外彎曲的吸收進行所有定量。吸收的特定波數 取決于含不飽和的種類的化學結構。
[0253] D除了具有>〇.4重量%的極性共聚單體的聚乙烯共聚物,包括聚乙烯均聚物和 共聚物的聚合物組合物
[0254]針對聚乙烯,對三種類型的含有C = C的官能團進行了量化,各個類型具有特征吸 收并將各個類型校準為不同模型的化合物,形成各自不同的消光系數:
[0255] ?基于1-癸烯[癸-1-烯]通過910cm-1的乙烯基(R-CH = CH2),產生Ε = 13·131 · mol-1 · mm-1
[0256] ?基于2-甲基-1-庚烯[2-甲基庚-1-烯]通過888cm-1的亞乙烯基(RR'C = CH2),產 生E = 18 · 241 · mol-1 · mm-1
[0257] ?基于反式-4-癸烯[(E)-癸-4-烯]通過965cm-1的反式-亞乙烯基(R-CH=CH-R'), 產生E = 15.141 · mol-1 · mm-1
[0258] 對于具有<0.4重量%的極性共聚單體的聚乙烯均聚物或共聚物,在約980和 840〇!^之間采用線性基線校正。
[0259] 2)包括具有>0.4重量%的極性共聚單體的聚乙烯共聚物的聚合物組合物 [0260]針對具有>0.4重量%的極性共聚單體的聚乙烯共聚物,對兩種類型的含有C = C 的官能團進行了量化,各個類型具有特征吸收并將各個類型校準為不同模型的化合物,形 成各自不同的消光系數:
[0261] ?基于1-癸烯[癸-1-烯]通過910cm-1的乙烯基(R-CH = CH2),產生Ε = 13·131 · mol-1 · mm-1
[0262] ?基于2-甲基-1-庚烯[2-甲基庚-1-烯]通過888cm-1的亞乙烯基(RR'C = CH2),產 生E = 18 · 241 · mol-1 · mm-1
[0263] EBA:
[0264] 對于聚(乙烯-共-丙烯酸丁酯)(EBA)體系,在約920和870CHT1之間采用線性基線校 正。
[0265] EMA :
[0266] 對于聚(乙烯-共-丙烯酸甲酯)(EMA)體系,在約930和870CHT1之間采用線性基線校 正。 _7] 3)包括不飽和低分子量分子的聚合物組合物
[0268] 對于含有低分子量的體系,采用低分子量種類自身中的C = C吸收的摩爾消光系數 進行含C = C的種類的直接校準。
[0269] B)通過IR光譜進行摩爾消光系數的定量
[0270] 根據ASTM D3124-98和ASTM D6248-98中給定的程序測定摩爾消光系數。采用配備 有0· Imm路徑長度的液體池的FTIR光譜儀(Perkin Elmer 2000)在4CHT1的分辨率下記錄液 態紅外光譜。
[0271] 通過下式將摩爾消光系數(E)確定為1 · πιοΓ1 · mm S
[0272] E=A/(CXL)
[0273] 其中A為定義為峰高的最大吸光度,C為濃度(mol · Γ1)以及L為液體池厚度(mm)。
[0274] 至少使用三份0.18mol · Γ1的二硫化碳(CS2)中的溶液并確定摩爾消光系數的平 均值。對于a,w_二乙烯基硅氧烷類,將摩爾消光系數假設為可與〈此處插入小分子〉的摩爾 消光系數相比較。
[0275] 用于測定聚合物組合物中或聚合物中的雙鍵的量的方法的可選描述
[0276] 通過IR光譜對碳-碳雙鍵的量進行定量
[0277] 采用定量的紅外(IR)光譜以對碳-碳雙鍵(C = C)的量進行量化。具體地采用固態 透射FTIR光譜(Perkin Elmer 2000)。通過事先確定有代表性的已知結構的低分子量模型 化合物中的C = C官能團的摩爾消光系數來實現校準。
[0278] 根據下式將給定的含有C = C官能團的種類的量(N)定義為每一千個總碳原子的 碳-碳雙鍵的數目(C = C/1000C):
[0279] N=(AX14)/(EXLXD)
[0280] 其中A為定義為峰高的最大吸光度,E為所討論的基團的摩爾消光系數(1 · πιοΓ1 · mm-1),L為薄膜厚度(mm)以及D為材料的密度(g · cm-O。
[0281] 對于含有不飽和的體系,考慮三種類型的含有C = C的官能團,各自具有特征性的C = C-H面外彎曲振動模式,并將各個類型校準為不同模型的化合物,形成各自不同的消光系 數:
[0282] ?基于1-癸烯[癸-1-烯]通過在約910cm-1處的乙烯基(R-CH = CH2),產生E = 13.131 · mo F1 · mm-1
[0283] ?基于2-甲基-1-庚烯[2-甲基庚-1-烯]通過在約888cm-1處的亞乙烯基(RR'C = CH2),產生E = 18·241·moΓ1·mm-1
[0284] ?基于反式-4-癸稀[(E)-癸-4-稀]通過在約96501^1處的反式-亞乙烯基(R-CH = CH-R'),產生E = 15·141·moΓ1·mm-1
[0285] 該吸收的特定波數取決于種類的特定化學結構。當處理非脂肪族不飽和基團時, 將摩爾消光系數取為與它們相關的脂肪族不飽和基團的摩爾消光系數相同,如采用脂肪族 小分子類似物所測定。
[0286] 根據ASTM D3124-98和ASTM D6248-98中給定的程序測定摩爾消光系數。采用配備 有O· Imm路徑長度的液體池的FTIR光譜儀(Perkin Elmer 2000)在4CHT1的分辨率下對標準 溶液記錄液態紅外光譜。通過下式將摩爾消光系數(E)測定為1 · πιοΓ1 · mnf1:
[0287] E=A/(CXL)
[0288] 其中A為定義為峰高的最大吸光度,C為濃度(mol · Γ1)以及L為液體池厚度(mm)。 至少使用三份〇. 18mol · Γ1的二硫化碳(CS2)中的溶液并確定摩爾消光系數的平均值。
[0289] 實驗部分
[0290] 制備本發明的示例和對比示例的聚合物
[0291]所有的聚合物為在高壓反應器中制備的低密度聚乙烯。至于CTA進料,諸如PA含量 可以給定為升/小時或kg/h且利用0,807千克/升的PA的密度來重新計算可以轉化為任一單 位。
[0292] LDPEl :
[0293] 在5級預壓縮機中和2級超級壓縮機中對具有回收的CTA的乙烯進行壓縮,其中將 中間體冷卻至達到約2628巴的初始反應壓力。壓縮機總吞吐量為約30噸/小時。在壓縮機區 域,一起添加約4.9升/小時的丙醛(PA,CAS號:123-38-6)與作為鏈轉移劑的約81千克丙烯/ 小時以維持1.89g/10min的MFR。在這里還將1,7_辛二烯以27kg/h的量加入反應器。在內徑 為約40mm且全長為1200米的前進料雙區管式反應器的預熱段將被壓縮的混合物加熱至157 °C。剛在預熱器之后注入足量的溶于異十二烷中的市售可得的過氧化物自由基引發劑的混 合物以使放熱聚合反應達到約275°C的峰值溫度,之后將其冷卻至約200°C。隨后的第二次 峰值反應溫度為264°C。通過啟動閥(kick valve)對反應混合物進行減壓,對反應混合物進 行冷卻并從未反應的氣體中分離聚合物。
[0294] LDPE2:
[0295] 在5級預壓縮機中和2級超級壓縮機中對具有回收的CTA的乙烯進行壓縮,其中將 中間體冷卻至達到約2904巴的初始反應壓力。壓縮機總吞吐量為約30噸/小時。在壓縮機區 域,添加約105千克丙烯/小時作為鏈轉移劑以維持1.89g/10min的MFR。這里還將62kg/h的 量的1,7_辛二烯加入反應器。在內徑為約40mm且全長為1200米的前進料三區管式反應器的 預熱段將被壓縮的混合物加熱至159°C。剛在預熱器之后注入足量的溶于異十二烷中的市 售可得的過氧化物自由基引發劑的混合物以使放熱聚合反應達到約289 tC的峰值溫度,之 后將其冷卻至約210°C。隨后的第二次和第三次峰值反應溫度分別為283°C和262°C,其間冷 卻至225 °C。通過啟動閥對反應混合物進行減壓,對反應混合物進行冷卻并從未反應的氣體 中分離聚合物。
[0296] 本發明示例(INV.Ex. )1至9、參考示例(Ref.Ex. )1(未經交聯的)和參考示例2至9 (代表使用常規量的過氧化物進行交聯的現有技術的聚合物組合物)的聚合物組合物的組 分以及組合物的性能和實驗結果在表1中給出。所使用的添加劑為市售可得:
[0297] 過氧化物:DCP =過氧化二異丙苯(CAS號80-43-3)
[0298] 含硫抗氧化劑:4,4 ' -硫代雙(2-叔丁基-5-甲酚)(CAS號:96-69-5)。
[0299] 添加劑:2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(CAS號6362-80-7)。
[0300] 以每千克聚合物組合物-0-0-官能團的毫摩爾含量給出DCP的量。該量還可以作為 重量%在括號中給出(重量%)。
[0301 ]表1:本發明示例和參考示例的組合物的性能
[0312] 表1示出了相比于參考示例(參考示例2-14),本發明的經交聯的聚合物組合物(本 發明示例1-16)的電導率被顯著降低。
[0313] 本發明示例1和6的表示為PENT的機械性能保持在可與參考示例1和3的PENT水平 (分別為超過1635小時和795小時)相比較的水平,二者均超過3340小時。
【主權項】
1. 一種聚合物組合物,包括聚烯烴、過氧化物和含硫抗氧化劑,其中所述過氧化物以對 應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量存在且所述含硫抗氧化劑以對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量存在,其中 Yi< Y< Y2,X<45i 0.9*Y+m<X<n-k*Y,其中 Yi為0.50且Y2為10,且 m為0.8, η為70且k為4.7;和 其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7,和 所述聚合物組合物包括少于〇. 05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。2. 根據權利要求1所述的聚合物組合物,其中 父《35,¥1為2.0且丫2為8.0,且 m為 3.0,11為65且1^為4.7。3. 根據權利要求1至2中任一項所述的聚合物組合物,其中¥:為2且¥2為6.5。4. 根據權利要求1至3中任一項所述的聚合物組合物,其中所述聚合物組合物包括少于 0.03重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。5. 根據權利要求1至4中任一項所述的聚合物組合物,其中所述聚烯烴為選自任選地不 飽和LDPE均聚物或乙烯與一種以上共聚單體的任選地不飽和LDPE共聚物的低密度聚乙烯 (LDPE)〇6. 根據權利要求1至5中任一項所述的聚合物組合物,其中所述聚烯烴為乙烯與至少一 種多不飽和共聚單體以及任選地與一種以上其它共聚單體的不飽和LDPE共聚物,其中所述 多不飽和共聚單體例如由具有至少8個碳原子和在至少一個雙鍵為端基的非共輒雙鍵之間 具有至少4個碳的直鏈碳鏈組成,例如,所述多不飽和共聚單體為二烯,諸如包括至少8個碳 原子的二烯,第一個碳-碳雙鍵為端基且第二個碳-碳雙鍵與所述第一個碳-碳雙鍵非共輒, 諸如選自心-至心^非共輒二烯或其混合物,例如選自1,7-辛二烯、1,9-癸二烯、1,11-十二 碳二烯、1,13-十四碳二烯、7-甲基-1,6_辛二烯、9-甲基-1,8_癸二烯、或其混合物,諸如選 自1,7_辛二烯、1,9-癸二烯、1,11-十二碳二烯、1,13-十四碳二烯、或其任意混合物的二烯。7. 根據權利要求1至6中任一項所述的聚合物組合物,其中所述聚合物組合物為可交聯 聚合物組合物。8. -種經交聯的聚合物組合物,其特征在于所述經交聯的聚合物組合物是通過將根據 權利要求7的聚合物組合物進行交聯獲得的。9. 一種經交聯的聚合物組合物,其特征在于所述經交聯的聚合物組合物是以包括將根 據權利要求7的聚合物組合物暴露于固化步驟的方法獲得的,在所述固化步驟中所述聚合 物組合物進行了交聯。10. 根據權利要求9所述的經交聯的聚合物組合物,其中將所述聚合物組合物暴露于所 述固化步驟,在所述固化步驟中,所述聚合物組合物的最高溫度例如高于150°C,諸如為160 至 350°C。11. 根據權利要求10所述的經交聯的聚合物組合物,其特征在于所述經交聯的聚合物 組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728采用差示掃描量熱儀(DSC)確定的為 40分鐘或更短,或可選地30分鐘或更短的氧化誘導時間。12. 根據權利要求11所述的經交聯的聚合物組合物,其特征在于所述經交聯的聚合物 組合物具有根據ASTM-D3895、IS0/CD 11357和EN 728采用差示掃描量熱儀(DSC)確定的為 15分鐘或更短的氧化誘導時間。13. 根據權利要求8至12中任一項所述的經交聯的聚合物組合物,當根據如在"測定方 法"中所描述的DC電導率法測量時,所述經交聯的聚合物組合物具有45fS/m或更小的電導 率。14. 根據權利要求8至12中任一項所述的經交聯的聚合物組合物,當根據如在"測定方 法"中所描述的DC電導率法測量時,所述經交聯的聚合物組合物具有40fS/m或更小,諸如 0.01至38f S/m或更小,例如,0.5至35f S/m的電導率。15. -種電力電纜絕緣,其特征在于所述電力電纜絕緣包括根據權利要求1至6任一項 所述的聚合物組合物、根據權利要求7所述的可交聯聚合物組合物、或根據權利要求8至14 任一項所述的經交聯的聚合物組合物。16. 根據權利要求15所述的電力電纜絕緣,其特征在于所述電力電纜絕緣為包括根據 權利要求7所述的可交聯聚合物組合物、或根據權利要求8至14任一項所述的經交聯的聚合 物組合物的HV DC或EHV DC電力電纜絕緣。17. 根據權利要求15或16所述的電力電纜絕緣,當根據如在"測定方法"中所描述的DC 電導率法測量時,所述電力電纜絕緣具有45fS/m或更小的電導率。18. 根據權利要求15或16所述的電力電纜絕緣,當根據如在"測定方法"中所描述的DC 電導率法測量時,所述電力電纜絕緣具有40f S/m或更小,諸如0.01至38f S/m或更小,例如 0.5至35f S/m的電導率。19. 一種電力電纜,其特征在于所述電力電纜包括根據權利要求1至6任一項所述的聚 合物組合物、根據權利要求7所述的可交聯聚合物組合物,根據權利要求8至14任一項所述 的經交聯的聚合物組合物、或根據權利要求15至18任一項所述的電力電纜絕緣。20. 根據權利要求19所述的電力電纜,其特征在于所述電力電纜為HV DC或EHV DC電力 電纜。21. -種用于降低包括在含硫抗氧化劑的存在下使用過氧化物進行交聯的聚烯烴的經 交聯的聚合物組合物的電導率的方法,即用于提供低電導率的包括在含硫抗氧化劑的存在 下使用過氧化物進行交聯的聚烯烴的經交聯的聚合物組合物的方法,其中所述聚合物組合 物的熔體流動速率(MFR)為至少1.7并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯, 其中所述方法包括通過在對應于Y毫摩爾-OH/千克聚合物組合物的量的所述含硫抗氧化劑 的存在下,使用對應于X毫摩爾-〇-〇-/千克聚合物組合物的量的過氧化物使所述聚烯烴交 聯而制備經交聯的聚烯烴的步驟,且其中所述聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)為至少 1.7并存在少于0.05重量%的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,其中X和Y如權利要求1至4中任 一項所限定的。22. -種通過包括以下步驟的方法可獲得的電力電纜絕緣: -至少提供包括至少一種可交聯的根據權利要求1至6中任一項所述的聚合物組合物或 根據權利要求7所述的可交聯聚合物組合物的聚合物基電絕緣體,所述聚合物基電絕緣體 圍繞電力電纜的電導體;和 -將所述聚合物基電絕緣體暴露于固化步驟,在所述固化步驟中,所述聚合物組合物被 交聯,其中將所述聚合物基電絕緣體暴露于所述固化步驟,在所述固化步驟中所述聚合物 基電絕緣體的最高溫度例如高于150°C,諸如為160至350°C。23.根據權利要求1至7中任一項所述的聚合物組合物、或可選地根據權利要求8至14中 任一項所述的經交聯的聚合物組合物用于生產交聯電力電纜,諸如交聯直流(DC)電力電纜 的至少一個層,諸如至少絕緣層的用途,所述交聯電力電纜包括被至少內部半導體層、絕緣 層和外部半導體層以該順序圍繞的,和任選地被一個以上選自包括屏蔽、外套層或其它保 護層的組的其它層圍繞的導體。
【文檔編號】C08L23/08GK105829425SQ201480069540
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年8月19日
【發明人】威爾哥特·恩隆德, 佩爾-奧拉·哈格斯特蘭德, 安尼卡·斯邁德伯格, 卡爾-奧洛夫·奧爾森, 安德里亞斯·法爾卡斯
【申請人】博里利斯股份公司