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用于電氣裝置的聚合物組合物的制作方法

文檔序號:3675232閱讀:210來源:國知局
用于電氣裝置的聚合物組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及聚合物組合物、該組合物用于制備電氣裝置的用途以及由包含所述聚合物組合物的至少一層圍繞的電纜。
【專利說明】用于電氣裝置的聚合物組合物
發(fā)明領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于制備電氣或通訊裝置的聚合物組合物,所述裝置優(yōu)選地為電纜的層,優(yōu)選地電力電纜的層,更優(yōu)選地為直流(DC)電力電纜的層;電纜,優(yōu)選為電力電纜,更優(yōu)選為直流(DC)電力電纜,所述電纜包含聚合物組合物并且任選地是可交聯(lián)的并在隨后被交聯(lián);以及所述電纜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚烯烴被廣泛用于要求高的聚合物的應(yīng)用中,其中所述聚合物必須滿足高機械和/或電氣要求。例如,在電力電纜應(yīng)用中,特別是在中壓(MV),尤其是在高壓(HV)和超高壓(EHV)電纜應(yīng)用中,聚合物組合物的電氣特性具有顯著的重要性。此外,聚合物組合物的重要的電氣特性在不同的電纜應(yīng)用中可能不同,正如例如在交流(AC)和直流(DC)電纜應(yīng)用之間的情況一樣。
[0003]典型的電力電纜包括至少由內(nèi)半導(dǎo)電層、絕緣層和外半導(dǎo)電層以該順序圍繞的導(dǎo)線。電纜通常通過在導(dǎo)線上擠出層來制備。
[0004] 電纜的交聯(lián)
[0005]通常使一層或多層所述層中的聚合物材料交聯(lián)以改進如電纜的層(或多層)中的聚合物的耐熱性和耐變形 性、蠕變特性、機械強度、耐化學(xué)性和耐磨性。在聚合物的交聯(lián)反應(yīng)中,主要形成互聚物(interpolymer)交聯(lián)(橋聯(lián))??梢允褂美缱杂苫苫衔飦韺崿F(xiàn)交聯(lián)。通常在導(dǎo)線上擠擠出層(或多層)之前,將自由基生成劑摻入到層材料中。在分層電纜形成之后,使電纜經(jīng)受交聯(lián)步驟以引發(fā)自由基形成,從而進行交聯(lián)反應(yīng)。過氧化物最常用作自由基生成化合物。所生成的過氧化物的分解產(chǎn)物可以包括通常不想要的揮發(fā)性副產(chǎn)物,因為例如該揮發(fā)性副產(chǎn)物對電纜的電氣特性可能具有負面影響。因此,揮發(fā)性分解產(chǎn)物如甲烷在交聯(lián)和冷卻步驟之后按照慣例被降低到最少或者被去除。這種一般被稱為脫氣步驟的去除步驟是耗時間和耗能的,導(dǎo)致額外的成本。
[0006]電導(dǎo)率
[0007]DC電導(dǎo)率是例如用于高壓直流(HV DC)電纜的絕緣材料的重要物質(zhì)特性。首先,該特性的強的溫度和電場依賴性會影響電場。第二個問題是,通過在內(nèi)半導(dǎo)電層和外半導(dǎo)電層之間流動的漏電電流將在絕緣材料內(nèi)部產(chǎn)生熱的事實。該泄漏電流依賴于電場和絕緣材料的電導(dǎo)率。在高應(yīng)力/高溫條件下,絕緣材料的高電導(dǎo)率可以甚至導(dǎo)致熱逃逸。因此,電導(dǎo)率必須足夠低以避免熱逃逸。
[0008]因此,在HV DC電纜中,絕緣材料由泄漏電流加熱。對于具體的電纜設(shè)計而言,加熱與絕緣材料的電導(dǎo)率X (電場)2成正比。因此,如果升高電壓,將會產(chǎn)生許多熱。
[0009]JP2018811A公開了用于DC電纜的絕緣層,其包含2_20被%的高密度聚乙烯與低密度聚乙烯的共混物。指出共混物提供了改進的DC擊穿和脈沖特性。所述共混物與2-3wt%的交聯(lián)劑混合。電纜的類型和層結(jié)構(gòu)尚未確定。
[0010]對增加電力電纜的電壓,優(yōu)選地直流DC電力電纜的電壓有高需求,因此不斷需要發(fā)現(xiàn)具有降低的電導(dǎo)率的替代聚合物組合物。優(yōu)選地,這樣的聚合物組合物還應(yīng)具有要求苛刻的電力電纜實施方案所需要的良好的機械特性。
[0011]附圖
[0012]圖1是兩個薄層和介于兩者之間的夾層的示意性部分剖視圖,用于一般地說明作為離子交換劑添加劑(b)的優(yōu)選的陰離子交換劑添加劑的層狀結(jié)構(gòu)。該穩(wěn)定的薄片層顯示為連續(xù)的層,并且圓形種類說明了夾層的可交換的陰離子。
[0013]發(fā)明描述
[0014]本發(fā)明提供了聚合物組合物,其是用于層,優(yōu)選為電纜的絕緣層,優(yōu)選為電力電纜的絕緣層、更優(yōu)選為直流(DC)電力電纜的絕緣層的高度適合的聚合物材料,并且該聚合物組合物包含:
[0015](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0016](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和
[0017](C)離子交換劑添加劑。
[0018]本發(fā)明的聚合物組合物在下文中還簡稱為“聚合物組合物(polymercomposition)”或“聚合物組合物(Polymer composition)”。如以上所定義的其組分在本文中還分別簡稱為“聚烯烴(a)”,“第二聚烯烴(b)”,和“離子交換劑添加劑(C)”。
[0019]“低密度聚乙烯”,LDPE是在高壓(HP)聚合過程中制備的聚乙烯。通常,乙烯和任選的另外的共聚單體(或多種共聚單體)在高壓過程中的聚合是在引發(fā)劑(或多種引發(fā)劑)的存在下進行的。LDPE聚合物的含義是公知的并記錄在文獻中。盡管術(shù)語LDPE是低密度聚乙烯的縮寫,但該術(shù)語不被理解為限制密度范圍,而是涵蓋具有低、中和高密度的LDPE樣HP聚乙烯。術(shù)語LDPE描述并區(qū)分的僅僅是與在烯烴聚合催化劑的存在下制備的PE相比,具有典型特征的HP聚乙烯的性質(zhì),如不同的支化結(jié)構(gòu)。反過來“在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚烯烴”也常被成為“低壓聚烯烴”,以將其與LDPE明顯區(qū)分開。兩種表達在聚烯烴領(lǐng)域都是公知的。
[0020]意料不到的是,當(dāng)除了 LDPE外的聚烯烴(a)共混到第二聚烯烴(b)時,所生成的聚合物組合物顯示出改進的電氣特性。此外,當(dāng)所述共混物進一步與離子交換劑添加劑(C)共混在一起時,所生成的聚合物組合物與僅含有一種聚合物組分的參考聚合物或相同的但沒有離子交換劑添加劑(C)或具有常規(guī)小分子酸清除劑(acid scavanger)的聚合物共混物的電氣特性相比,顯示出甚至更加改進的電氣特性,所述酸清除劑通常與在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚烯烴一起使用。也就是說,本發(fā)明的聚合物組合物具有意料不到的降低的,即,低的DC電導(dǎo)率。如本文可交換使用的“降低的”或“低的”電導(dǎo)率是指如以下在“測定方法”下定義的從DC電導(dǎo)率測量中獲得的值是低的,即降低的。
[0021]在不受任何理論約束的情況下,認為離子交換劑添加劑(C)捕獲使DC電導(dǎo)率惡化(增加DC電導(dǎo)率)的離子種類,例如有害的陰離子物質(zhì),如氯,其可以存在于聚合物(a)中。 [0022]因此,聚合物組合物對于電氣和通訊應(yīng)用,優(yōu)選地對于電線和電纜應(yīng)用,特別是對于電力電纜層是非常希望的。此外,低的DC電導(dǎo)率對于將,例如在電纜的絕緣層,優(yōu)選地電力電纜的絕緣層,更優(yōu)選地在DC電力電纜的絕緣層中不希望的熱形成減少到最小是有益的。
[0023]此外,例如,在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚烯烴通常包含催化劑殘留物,如陰離子種類,典型地是鹵素,通常是氯。因此,已將酸清除劑添加到所制備的烯烴中以保護例如加工設(shè)備免受由不希望的殘留物引起的腐蝕。在現(xiàn)有技術(shù)中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)常規(guī)使用的酸清除劑增加聚合物的DC電導(dǎo)率,這是電力電纜層材料高度不希望的,并且限制了由烯烴聚合催化劑制備的聚烯烴在電力電纜中的使用,所述電力電纜在MV水平,特別地在HV水平,更特別地在HV和EHV直流(DC)電纜應(yīng)用中工作。本發(fā)明的聚合物組合物的離子交換劑添加劑(c)有效地捕獲了不希望的離子催化劑殘留物并顯著地降低了由烯烴聚合催化劑制備的聚烯烴的DC電導(dǎo)率。因此,可以避免對DC電導(dǎo)率具有不希望的作用的常規(guī)酸清除劑的使用。
[0024]因而,本發(fā)明對包含任意LDPE的共混物的聚合物組合物或包含由烯烴催化劑制備的聚烯烴的聚合物組合物或兩者是非常有利的。 [0025]因此,聚合物組合物特別是對電力電纜應(yīng)用是非常希望的。電力電纜被定義為在任意電壓水平下工作的、傳遞能量的電纜。此外,聚合物組合物對用于DC電力電纜的層材料是非常有利的,所述DC電力電纜可以為,例如低壓(LV)、中壓(MV)、高壓(HV)或超高壓(EHV)DC電纜,如眾所周知的,這些術(shù)語表明工作電壓的水平。所述聚合物組合物是用于在任何電壓下工作的HV電力電纜,優(yōu)選地用于在高于36kV的電壓下工作的HV DC電力電纜的甚至更加優(yōu)選的層材料。對于HV DC電力電纜,工作電壓在本文定義為在地面和高壓電纜的導(dǎo)線之間的電壓。優(yōu)選的電纜是HV DC電力電纜。
[0026]因此,本發(fā)明進一步涉及聚合物組合物用于制備包含所述聚合物組合物的電氣裝置或通訊裝置,優(yōu)選地用于制備電氣或通訊裝置的絕緣體的用途,所述聚合物組合物包含:
[0027](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0028](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和
[0029](C)離子交換劑添加劑。這樣的裝置是例如電纜、在電纜應(yīng)用中的包括終端接頭的接頭、電容器膜等。本發(fā)明的最優(yōu)選的用途是所述聚合物組合物用于制備電纜的層的用途。
[0030]更優(yōu)選地,本發(fā)明涉及聚合物組合物用于制備電纜、更優(yōu)選地電力電纜、更優(yōu)選地直流(DC)電力電纜的至少一層,優(yōu)選地至少絕緣層的用途,所述電纜包括由至少內(nèi)半導(dǎo)電層、絕緣層和外半導(dǎo)電層以該順序圍繞的導(dǎo)線,其中,所述聚合物組合物包含:
[0031](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0032](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和
[0033](c)離子交換劑添加劑;所述聚合物組合物如以上、以下或權(quán)利要求中所定義。
[0034]本發(fā)明還提供了電纜、優(yōu)選地電力電纜,優(yōu)選地直流(DC)電力電纜,所述電纜包括由至少一層,優(yōu)選地至少由絕緣層圍繞的導(dǎo)線,更優(yōu)選地直流(DC)電力電纜,所述電纜包括至少由內(nèi)半導(dǎo)電層、絕緣層和外半導(dǎo)電層以該順序圍繞的導(dǎo)線,所述至少一層,優(yōu)選地至少絕緣層包含聚合物組合物,所述聚合物組合物包含:
[0035](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0036](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和
[0037](c)離子交換劑添加劑;所述聚合物組合物如以上、以下或權(quán)利要求中所定義。
[0038]優(yōu)選地,所述聚合物組合物用于在40kV或更高的電壓下工作,甚至在50kV或更高的電壓下工作的HV電力電纜的層。更優(yōu)選地,所述聚合物組合物用于在60kV或更高的電壓下工作的HV電力電纜的層。本發(fā)明在要求非??量痰碾娎|的應(yīng)用中也是高度可行的并且可以用于在高于70kV的電壓下工作的HV電力電纜的層。上限不受限制。實際的上限可以最高達900kV。本發(fā)明對在75至400kV,優(yōu)選地75至350kV下工作的HV電纜應(yīng)用中的使用是有利的。還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明甚至在要求苛刻的400至850kV下工作的超高HV電纜應(yīng)用中是有利的。在任意以上電壓范圍下的優(yōu)選的HV或超高HV電力電纜是HV DC電力電纜或超高HV DC電力電纜。
[0039]如以下或在權(quán)利要求中使用的,HV DC電力電纜在本文中的意思是優(yōu)選地在如以上所定義的電壓下工作的HV DC電力電纜或優(yōu)選地在以上所定義的電壓下工作的超高HVDC電力電纜。因此,該術(shù)語獨立地涵蓋HVDC電纜應(yīng)用和EHV DC電纜應(yīng)用兩者的工作區(qū)域。
[0040]當(dāng)根據(jù)如在“測定方法”下描述的DC電導(dǎo)率方法測量時,所述聚合物組合物的電導(dǎo)率優(yōu)選為100fS/m或更小,優(yōu)選為90fS/m或更小,更優(yōu)選為〈0.01 (更低的值通過DC電導(dǎo)率測量未檢出)至80fS/m,更優(yōu)選為〈0.01至70fS/m,更優(yōu)選為〈0.01至60fS/m,更優(yōu)選為〈0.01至10fS/m,更優(yōu)選為〈0.01至8.00fS/m,更優(yōu)選為<0.01至6.00fS/m,更優(yōu)選為<0.01 M 5.00fS/m、更優(yōu)選為 <0.01 M 4.00fS/m,最優(yōu)選為 0.01 至 3.5fS/m,最優(yōu)選為 0.02至 3.0fS/m。
[0041]因此,本發(fā)明還涉及通過使用聚合物組合物制備至少一層、優(yōu)選地絕緣層來降低,即提供低的電力電纜,優(yōu)選地DC電力電纜的聚合物組合物的電導(dǎo)率的方法,所述聚合物組合物包含: [0042](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0043](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和
[0044](c)離子交換劑添加劑;所述聚合物組合物如以上、以下或權(quán)利要求中所定義。
[0045]優(yōu)選地,基于聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的組合重量計,所述聚合物組合物包含的聚烯烴(a)的量為0.1至99.9wt%,優(yōu)選為0.5wt%或更多,優(yōu)選為0.5至80wt%,更優(yōu)選為1.0至70wt%,更優(yōu)選為1.0至50wt%,更優(yōu)選為1.0至40wt%,更優(yōu)選為1.0至30wt%,更優(yōu)選為1.0至25wt%,甚至更優(yōu)選為1.0至20wt%,甚至更優(yōu)選為1.0至17wt%。
[0046]優(yōu)選地,聚烯烴(a)是在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯并且該聚烯烴
(a)選自乙烯均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的共聚物;或在烯烴聚合催化劑的存在下制備的C3-20 a -烯烴的均聚物或共聚物,所述C3-20 a -烯烴的均聚物或共聚物優(yōu)選地選自丙烯均聚物、丙烯與一種或多種共聚單體的無規(guī)共聚物或丙烯與一種或多種共聚單體的多相共聚物,或者選自丁烯的均聚物或共聚物。
[0047]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方案,聚烯烴(a)是在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯,所述聚乙烯選自甚低密度聚乙烯(VLDPE)共聚物、線性低密度聚乙烯(LLDPE)共聚物、中密度聚乙烯(MDPE)共聚物或高密度聚乙烯(HDPE)均聚物或共聚物。低壓聚乙烯可以關(guān)于分子量分布是單峰的或多峰的。
[0048]最優(yōu)選的聚烯烴(a)是如以上或以下定義的在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯并且所述聚乙烯選自乙烯均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的共聚物。甚至更優(yōu)選地,所述聚烯烴(a)是如以上或以下定義的MDPE聚合物或HDPE聚合物,最優(yōu)選為HDPE聚合物,甚至更優(yōu)選地,如以上或以下定義的,HDPE聚合物關(guān)于分子量分布是單峰的或多峰的。
[0049]進一步優(yōu)選地,基于聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的組合重量計,所述聚合物組合物包含的聚烯烴(b)的量為0.1至99.9wt%,優(yōu)選為99.5wt%或更少,優(yōu)選為20至99.5wt%,更優(yōu)選為30至99.0wt%,更優(yōu)選為50至99.0wt%,更優(yōu)選為60至99.0wt%,更優(yōu)選為70至99.0wt%,更優(yōu)選為75至99.0wt%,更優(yōu)選為80至99.0wt%,甚至更優(yōu)選為83至99.0wt%。
[0050]優(yōu)選地,所述第二聚烯烴(b)為如以上或隨后對聚烯烴(a)所定義的聚烯烴并且不同于聚烯烴(a),或者為低密度聚乙烯(LDPE)聚合物,所述LDPE聚合物選自任選地不飽和的LDPE均聚物或者乙烯與一種或多種共聚單體的任選地不飽和的LDPE共聚物。在本發(fā)明的最優(yōu)選的實施方案中,所述第二聚烯烴(b)是LDPE聚合物,所述LDPE聚合物選自任選地不飽和的LDPE均聚物或者乙烯與一種或多種共聚單體的任選地不飽和的LDPE共聚物。
[0051]聚烯烴(a)、第二聚烯烴(b)和其進一步的特性和優(yōu)選的實施方案在隨后進一步進行描述。
[0052]關(guān)于聚合物組合物的離子交換劑添加劑(C):
[0053]本發(fā)明的聚合物組合物的離子交換劑添加劑(C)可以以其本身,即凈的加入到聚合物組合物,或作為如由添加劑生產(chǎn)商供應(yīng)的添加劑組合物加入到聚合物組合物,該添加劑組合物可以包含例如載體材料,例如載體聚合物,和任選地另外的添加劑。此外,這樣的離子交換劑添加劑(C)或其添加劑組合物可以以其本身,如由添加劑生產(chǎn)商所供應(yīng)的加入到聚合物組合物,或者在另外的載體材料中,例如在聚合物載體中,例如在所謂的色母粒(MB)中加入到聚合物組合物。如以下和權(quán)利要求所給出的離子交換劑添加劑(c)的量,基于聚合物組合物的總重量(量)(100wt%)計,為所述離子交換劑添加劑(c)本身(即凈的)的重量(量X
[0054]本發(fā)明的聚合物組合物的離子交換劑添加劑(C)優(yōu)選為無機離子交換劑添加劑,更優(yōu)選為無機陰離子交換劑添加劑。此外,優(yōu)選地,陰離子交換劑添加劑(C)可以通過鹵素(即捕獲鹵素),優(yōu)選至少氯基`種類來交換陰離子。進一步優(yōu)選地,離子交換劑添加劑(C)具有層狀結(jié)構(gòu)。
[0055]離子交換劑添加劑(C)的優(yōu)選實施方案為層狀陰離子交換劑,優(yōu)選地為包含陰離子夾層的層狀陰離子交換劑。優(yōu)選的層狀離子交換劑添加劑(C)包含形成穩(wěn)定的主晶格的薄片層,并且可交換的陰離子夾層在所述薄片之間。陰離子夾層在本文中是指包含微弱地結(jié)合到該薄片層并且可與存在于聚合物組合物的聚合物(a)中的陰離子種類進行交換的陰離子的夾層。圖1 一般地說明了作為優(yōu)選的離子交換劑添加劑(C)的陰離子交換劑添加劑的層狀結(jié)構(gòu)(示出兩個薄片和介于兩者之間的夾層的示意性的部分剖視圖)。在該優(yōu)選的實施方案中,層狀陰離子交換劑(c)的夾層優(yōu)選地包含可與存在于該聚合物組合物中,例如存在于聚合物組合物的聚烯烴組分(a)和(b)中的任一種或兩者中的陰離子種類進行交換的C032_陰離子。此外,在該優(yōu)選的實施方案中,穩(wěn)定的薄片優(yōu)選地包含例如選自Mg-、Al_、Fe-、Cr-、Cu-、N1-或Mn-陽離子中的任一種,或其任意混合物的陽離子種類,更優(yōu)選地至少選自Mg2+陽離子基種類,和更優(yōu)選地選自Mg2+和Al3+陽離子基種類。
[0056]在該優(yōu)選的實施方案中,最優(yōu)選的離子交換劑添加劑(C)為水滑石型的層狀陰離子交換劑添加劑,優(yōu)選為包含陰離子夾層的合成的水滑石型的層狀陰離子交換劑添加劑,所述陰離子夾層包含可交換的co32_陰離子,甚至更優(yōu)選為具有以下通式的合成的水滑石型的層狀陰離子交換劑添加劑:Mgx Ry(3+) (OH)z (CO3)k*nH20,其中R(3+)=A1、Cr或Fe,優(yōu)選為Al。在所述通式中,優(yōu)選地,X為4-6 ;y為2 ;z為6-18 ;k為I以及n為3-4。顯而易見的是,該比例可以根據(jù)例如結(jié)晶水的量等變化。作為非限制性實例,可以僅提及通式Mg6R2(3+)(0H)16C03*4H20,其中 R(3+)=Al、Cr 或 Fe,優(yōu)選為 Al。
[0057]此外,在該優(yōu)選實施方案中,離子交換劑添加劑(C),優(yōu)選地如以上、以下或在權(quán)利要求中詳細說明的水滑石,可以如本領(lǐng)域中眾所周知的進行改性,例如進行表面處理。
[0058]適于本發(fā)明的離子交換劑添加劑(C)例如為商購可獲得的。在優(yōu)選的離子交換劑添加劑(c)中,可提及商購可獲得的合成水滑石(IUPAC名:十六羥基二鋁六鎂碳酸鹽(dialuminium hexamagnesium carbonate hexadecahydroxide), CAS n0.11097-59-9),如由Kisuma Chemicals供應(yīng)的商品名為DHT-4V的合成水滑石。
[0059]離子交換劑添加劑(C),優(yōu)選地如以上、以下或在權(quán)利要求中定義的水滑石的量,自然地取決于期望的最終應(yīng)用(例如,期望的電導(dǎo)率水平)和聚合物組分(a)和(b)的量并可以由技術(shù)人員調(diào)節(jié)。優(yōu)選地,如以上、以下或在權(quán)利要求中定義地,聚合物組合物包含離子交換劑添加劑(C),優(yōu)選地水滑石本身,即凈的,基于聚合物組合物的總重量計,其量為小于lwt%,優(yōu)選地小于0.8wt%,優(yōu)選地0.000001至0.7wt%,優(yōu)選地0.000005至0.6wt%,更優(yōu)選地0.000005至0.5wt%,更優(yōu)選地0.00001至0.lwt%,更優(yōu)選地0.00001至0.08w%,更優(yōu)選地0.00005至0.07w%,更優(yōu)選地0.0001至0.065w%,更優(yōu)選地0.0001至0.06w%,更優(yōu)選地 0.0001 至 0.05w%o
[0060]此外,在其中聚合物組合物包含聚烯烴(a),基于聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的組合重量計,所述聚烯烴(a)的量小于50w%的情況下,離子交換劑添加劑(c),優(yōu)選地如以上、以下或在權(quán)利要求中定義的水滑石的量,基于聚合物組合物的總重量計,為0.0001至0.06w%,更優(yōu)選地0.0001至0.05w%,更優(yōu)選地0.0001至0.045wt%,更優(yōu)選地0.00015至0.035wt%,更優(yōu)選地 0.0002 至 0.025wt%,更優(yōu)選地 0.0003 至 0.015wt%,更優(yōu)選地 0.0005至 0.01wt%,更優(yōu)選地 0.0008 至 0.005wt%,更優(yōu)選地 0.001 M 0.004wt%,更優(yōu)選地 0.0015至 0.0035wt%o
[0061]在非常優(yōu)選的實施方案中,聚合物組合物包含的聚烯烴(a)的量,基于聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的組合重量計,為1.0至50w%,優(yōu)選地1.0至40wt%,更優(yōu)選地1.0至30wt%,更優(yōu)選地1.0至25wt%,甚至更優(yōu)選地1.0至20wt%,甚至更優(yōu)選地1.0至17wt%,并且所述聚合物組合物包含的聚烯烴(b)的量基于聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的組合重量計,為50至99.0wt%,優(yōu)選地60至99.0wt%,更優(yōu)選地70至99.0wt%,更優(yōu)選地75至99.0wt%,甚至更優(yōu)選地80至99.0wt%,甚至更優(yōu)選地83至99.0wt%,此外,離子交換劑添加劑(C),優(yōu)選地如以上、以下或在權(quán)利要求中定義的水滑石的量,基于聚合物組合物的總重量計,為0.0001至0.06w%,更優(yōu)選地0.0001至0.05w%,更優(yōu)選地0.0001至0.045wt%,更優(yōu)選地0.00015 至 0.035wt%,更優(yōu)選地 0.0002 至 0.025wt%,更優(yōu)選地 0.0003 至 0.015wt%,更優(yōu)選地 0.0005 至 0.01wt%,更優(yōu)選地 0.0008 至 0.005wt%,更優(yōu)選地 0.001 M 0.004wt%,更優(yōu)選地0.0015 至 0.0035wt%o
[0062]本發(fā)明的聚合物組合物可以是交聯(lián)的或非交聯(lián)的。出人意料地,當(dāng)所述聚合物組合物交聯(lián)時,也具有有益的低DC電導(dǎo)率。因此,本發(fā)明的聚合物組合物優(yōu)選地是可交聯(lián)的。交聯(lián)還優(yōu)選地有助于聚合物組合物的機械特性以及耐熱性和耐變形性。
[0063]“可交聯(lián)的”是指聚合物組合物可以使用交聯(lián)劑(或多種交聯(lián)劑)在用于其最終應(yīng)用之前進行交聯(lián)。本發(fā)明的可交聯(lián)的聚合物組合物還包含交聯(lián)劑。優(yōu)選的是交聯(lián)包含聚合物組合物的聚烯烴(a)、第二聚烯烴(b)和離子交換劑添加劑(c)的聚合物組合物。此外,最優(yōu)選地,交聯(lián)的聚合物組合物或者聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的一種或兩種交聯(lián)聚合物組分分別與自由基發(fā)生劑經(jīng)自由基反應(yīng)進行交聯(lián)。如本領(lǐng)域眾所周知的,交聯(lián)的聚合物組合物具有典型的網(wǎng)絡(luò),特別是互聚物交聯(lián)(橋聯(lián))。對于技術(shù)人員明顯的是,交聯(lián)的聚合物組合物可以在交聯(lián)之前或之后具有存在于聚合物組合物、聚烯烴(a)或第二聚烯烴(b)的特征并在本文中使用所述特征進行定義,如上下文所述或從上下文顯而易見的。例如,除非另有說明,定義了在交聯(lián)之前交聯(lián)劑在聚合物組合物中的聚烯烴組分(a)或第二聚烯烴
(b)的量或組成特性,如MFR、密度和/或不飽和度?!敖宦?lián)的”意思是交聯(lián)步驟提供了使交聯(lián)的聚合物組合物與現(xiàn)有技術(shù)進一步不同的交聯(lián)的聚合物組合物的進一步的技術(shù)特征(方法限定產(chǎn)品)。
[0064]在其中聚合物組合物不含交聯(lián)劑的實施方案中,如在“測定方法”下描述的,由未交聯(lián)的所述聚合物組合物的樣品(即,不含交聯(lián)劑且未使用交聯(lián)劑交聯(lián))測量DC電導(dǎo)率。在其中聚合物組合物是可交聯(lián)的并且包含交聯(lián)劑的實施方案中,則由交聯(lián)的聚合物組合物的樣品(即,該聚合物組合物的樣品首先在樣品制備過程中用最初存在于聚合物組合物中的交聯(lián)劑進行交聯(lián),然后由所獲得的交聯(lián)的樣品測量電導(dǎo)率)測量DC電導(dǎo)率。由非交聯(lián)的或交聯(lián)的聚合物組合物樣品測量DC電導(dǎo)率描述在“測定方法”下。交聯(lián)劑的量,如果存在,可以優(yōu)選地在以下給定的范圍內(nèi)變化。
[0065]表述“無交聯(lián)劑”在上文和下文中的意思是聚合物組合物不包含出于交聯(lián)聚合物組合物的目的而添加到聚合物組合物中的任何交聯(lián)劑。
[0066]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,所述聚合物組合物包含:
[0067](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0068](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),
[0069](C)離子交換劑添加劑,和
[0070]交聯(lián)劑;所述聚合物組合物如以上、以下或權(quán)利要求中所定義。
[0071]進一步優(yōu)選地,所述聚合物組合物包含交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑最優(yōu)選為過氧化物。優(yōu)選地,所述聚合物組合物包含過氧化物,所述過氧化物的量為最高達IlOmmol -0-0-/kg聚合物組合物,優(yōu)選為最高達90mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為0至75mmol - 0-0-/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于50mmol - 0-0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于40mmol - 0-0-/kg聚合物組合物。
[0072]在優(yōu)選的實施方案中,所述聚合物組合物包含過氧化物,所述過氧化物的量為小于37mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于35mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.1至34mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.5至33mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為10.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物。
[0073]單位“mmol -0-0-/kg聚合物組合物”在本文中的意思是當(dāng)在交聯(lián)之前從聚合物組合物測量時,每kg聚合物組合物中過氧化物官能團的含量(mmoI)。例如,基于聚合物組合物的總量(100wt%), 35mmol - 0_0_/kg聚合物組合物相當(dāng)于0.95wt%的眾所周知的過氧化二枯基。
[0074]低的過氧化物含量可以有利地實現(xiàn)低的DC電導(dǎo)率,并且可以使涉及交聯(lián)劑在電纜層中的用途的現(xiàn)有技術(shù)缺點的減至最小。此外,如果需要,使用的較低的過氧化物含量可以縮短所制備的和交聯(lián)的電纜的需要的脫氣步驟。這是預(yù)料不到的并且從現(xiàn)有技術(shù)中不可預(yù)測。
[0075]這樣的聚合物組合物可以包含一種類型的過氧化物或兩種或多種不同類型的過氧化物,在這種情況下,-0-0-/kg聚合物組合物的量(以mmol計),如以上、以下或權(quán)利要求中所定義的,為每種過氧化物類型的_0-0-/kg聚合物組合物的量的總和。作為適合的有機過氧化物的非限制性實例,可以提及過氧化二叔戊基、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、過氧化叔丁基枯基、二(叔丁基)過氧化物、過氧化二枯基、丁基_4,4-雙(叔丁基過氧基)_戊酸酯、1,1-雙(叔丁基過氧基)_3,3,5-三甲基環(huán)己烷、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二苯甲酰、雙(叔丁基過氧基異丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰過氧基)己烷、1,1-二(叔丁基過氧基)環(huán)己烷、1,1-二(叔戊基過氧基)環(huán)己烷或其任意混合物。優(yōu)選地,過氧化物選自2,5-二(叔丁基過氧基)_2,5-二甲基己燒、二(叔丁基過氧基異丙基)苯、過氧化二枯基、過氧化叔丁基枯基、二(叔丁基)過氧化物或其混合物。最優(yōu)選地,過氧化物(b)為過氧化~ 枯基。
[0076]此外,除了聚烯烴(a)、第二聚烯烴(b)、離子交換劑添加劑(C)和任選的過氧化物之外,本發(fā)明的聚合物組合物可以包含另外的組分(或多種組分),如聚合物組分(或多種組分)和/或添加劑(或多種添加劑),優(yōu)選地為添加劑(或多種添加劑),如任意的抗氧化劑(或多種抗氧化劑)、防焦劑(SR)(或多種防焦劑)、交聯(lián)增強劑(或多種交聯(lián)增強劑)、穩(wěn)定劑(或多種穩(wěn)定劑)、加工助劑(或多種加工助劑)、阻燃劑添加劑(或多種阻燃劑添加劑)、水樹阻燃劑添加劑(或多種水樹阻燃劑添加劑)、另外的酸或離子清除劑(或多種酸或離子清除劑)、無機填充劑(或多種無機填充劑)和電壓穩(wěn)定劑(或多種電壓穩(wěn)定劑),如聚合物領(lǐng)域已知的。聚合物組合物優(yōu)選地包含用于W&C應(yīng)用的慣常使用的添加劑(或多種添加劑),如一種或多種抗氧化劑和任選地一種或多種防焦劑或交聯(lián)增強劑,優(yōu)選地至少一種或多種抗氧化劑。使用的添加劑的量是慣常的并且是技術(shù)人員眾所周知的。
`[0077]作為抗氧化劑的非限制性實例,可以提及例如空間位阻酚或半受阻酚、芳香胺、月旨肪族空間位阻胺、有機亞磷酸酯或亞膦酸酯、硫代化合物及其混合物。
[0078]在本發(fā)明的聚合物組合物中的聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的組合的量通常為存在于聚合物組合物中的聚合物組分(或多種組分)的總重量的至少50wt%,優(yōu)選地至少60wt%,更優(yōu)選地至少70wt%,更優(yōu)選地至少75wt%,更優(yōu)選地80至100wt%以及更優(yōu)選地85至100wt%。優(yōu)選的聚合物組合物由作為僅有的聚合物組分的聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)組成。表達的意思是聚合物組合物不包含另外的聚合物組分,而是聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)作為僅有的聚合物組分。然而,在本文中要理解的是,除了聚烯烴(a)、第二聚烯烴
(b)、離子交換劑添加劑(C)和任選的和優(yōu)選的交聯(lián)劑之外,聚合物組合物可以包含另外的組分,如作為離子交換劑添加劑(C)的添加劑,其可任選地加入到具有載體聚合物的混合物中,即,所謂的色母粒(master batch)中。
[0079]聚合物組合物,優(yōu)選地聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)之一或兩者,優(yōu)選地第二聚烯烴(b)可以任選地在任選的交聯(lián)之前是不飽和的(包含碳-碳雙鍵),如以下在第二聚烯烴
(b)下進一步描述的。[0080]本發(fā)明還獨立地提供了聚合物組合物的優(yōu)選的亞組,所述亞組包含:
[0081](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,并且其選自在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯或在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚丙烯,更優(yōu)選地在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯,更優(yōu)選地MDPE聚合物或HDPE聚合物,最優(yōu)選地HDPE聚合物,
[0082](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),優(yōu)選地LDPE聚合物,更優(yōu)選地任選地不飽和的LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的任選地不飽和的LDPE共聚物,
[0083](c)離子交換劑添加劑,優(yōu)選地水滑石;如以上、以下或權(quán)利要求中定義的,和
[0084]過氧化物,所述過氧化物的量為小于37mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于35mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.1至34mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.5至33mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為10.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物。優(yōu)選地,該亞組是可交聯(lián)的并且,當(dāng)交聯(lián)時,提供了高度降低的電導(dǎo)率。聚合物組合物的亞組是新型的并且是最優(yōu)選的。[0085]在聚合物組合物的該亞組中,聚烯烴(a)的量基于聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的組合重量計優(yōu)選地為50wt%或更少,更優(yōu)選地為1.0至40wt%,更優(yōu)選為1.0至30wt%,更優(yōu)選為1.0至25wt%,更優(yōu)選為1.0至20wt%。還優(yōu)選地,在該亞組中,第二聚烯烴(b)的量基于聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的組合重量計,為50wt%或更多,更優(yōu)選為60至99.0wt%,更優(yōu)選為70至99.0wt%,更優(yōu)選為75至99.0wt%,甚至更優(yōu)選為80至99.0wt%。
[0086]本發(fā)明的聚合物組合物的獨立的亞組也是存在于如以上、以下或權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的電力電纜的至少一層,優(yōu)選地至少絕緣層中的本發(fā)明的聚合物組合物的最優(yōu)選的亞組。
[0087]一般來說,優(yōu)選的是本發(fā)明的聚合物組合物和如以上、以下或權(quán)利要求中所定義的其亞組用于制備絕緣層。
[0088]進一步優(yōu)選地,所述聚合物組合物沒有炭黑,即不含炭黑。還優(yōu)選地,所述聚合物組合物沒有阻燃添加劑(或多種阻燃添加劑),即不含阻燃添加劑(或多種阻燃添加劑),所述阻燃添加劑的量為按照慣例地用于充當(dāng)“阻燃劑”的量,例如阻燃量的包含金屬氫氧化物的添加劑。
[0089]聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)組分的以下優(yōu)選的實施方案,特性和亞組,以及適于聚合物組合物的離子交換劑添加劑(C)的以上優(yōu)選的實施方案,特性和亞組是可獨立地概括的以使其可以以任意順序或組合用于進一步限定聚合物組合物和使用該聚合物組合物制備的電纜的優(yōu)選的實施方案。此外,顯然,給出的聚烯烴(a)和(b)的描述適用于在任選的交聯(lián)之前的聚烯烴。
[0090]聚烯烴(a)
[0091]優(yōu)選地,聚烯烴(a)是低壓聚乙烯,即在烯烴聚合催化劑的存在下制備(聚合)的聚乙烯;或在烯烴聚合催化劑的存在下聚合的C 3 - 2 0 a -烯烴的均聚物或共聚物,所述C3-20 a -烯烴的均聚物或共聚物優(yōu)選地是聚丙烯的均聚物或共聚物或丁烷的均聚物或共聚物。最優(yōu)選的聚烯烴(a)是在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯或在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚丙烯,甚至更優(yōu)選地在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯。[0092]“烯烴聚合催化劑”在本文中是指常規(guī)的配位催化劑。其優(yōu)選地選自齊格勒-納塔(Ziegler-Natta)催化劑、單中心催化劑,該術(shù)語包含茂金屬和非茂金屬催化劑,或鉻催化劑或其任意混合物。
[0093]術(shù)語“聚乙烯”(PE)是指乙烯的均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的共聚物?!熬郾?PP)是指丙烯均聚物,丙烯與一種或多種共聚單體的無規(guī)共聚物或丙烯與一種或多種共聚單體的多相共聚物。
[0094]低壓PE或PP關(guān)于分子量分布(MWD=Mw/Mn)可以是單峰的或多峰的。一般地,包含至少兩個聚合物部分(fraction)的聚合物被稱為“多峰的”,所述兩個聚合物部分在不同的聚合條件下產(chǎn)生,導(dǎo)致部分的不同的(重均)分子量和分子量分布。前綴“多(multi)”涉及存在于聚合物中的不同聚合物部分的數(shù)量。因此,例如多峰聚合物包括所謂的由兩個部分組成的“雙峰”聚合物。多峰聚合物的分子量分布曲線的形式,即,多峰聚合物的聚合物重量部分作為其分子量的函數(shù)的圖形外觀將顯示兩個或更多個最大值或與單獨部分的曲線相比通常明顯變寬。例如,如果在連續(xù)多級過程中利用串聯(lián)耦合的反應(yīng)器并且在每個反應(yīng)器中使用不同的條件來制備聚合物,則在不同反應(yīng)器中制備的聚合物部分將各自具有它們自己的分子量分布和重均分子量。當(dāng)記錄這樣的聚合物的分子量分布曲線時,來自這些部分的單獨的曲線通常一起形成對于所生成的總的聚合物產(chǎn)物的變寬的分子量分布曲線。
[0095]除非另外說明,術(shù)語“多峰的”在本文中是指至少關(guān)于分子量分布(MWD=Mw/Mn)的多峰性,并且也包括雙峰聚合物。
[0096]在本發(fā)明中可用的多峰低壓PE或PP包含較低的重均分子量(LMW)組分(A)和較高的重均分子量(HMW)組分(B)。所述LMW組分具有比HMW組分更低的分子量。
[0097]自然地,除了關(guān)于MWD的多峰性以外或者供選擇地,多峰低壓PE或PP可以關(guān)于密度和共聚單體含量是多峰的,即LMW和HMW組分可以具有不同的共聚單體含量或密度,或兩
者兼有。
[0098]優(yōu)選地,低壓PE和PP獨立地具有的MWD為至少2.0,優(yōu)選地至少2.5,優(yōu)選地至少
2.9,優(yōu)選地3至30,更優(yōu)選地3.3至25,甚至更優(yōu)選地3.5至20,優(yōu)選地3.5至15。單峰PE或PP通常具有的MWD為3.0至10.0。
[0099]低壓PE和PP可以為乙烯或丙烯分別與一種或多種共聚單體的共聚物(無規(guī)的或多相的)。如本文所使用的共聚單體是指分別除了乙烯或丙烯以外的單體單元,所述單體單元分別與乙烯或丙烯是可共聚的。
[0100]低壓PE共聚物優(yōu)選地為乙烯與一種或多種烯烴共聚單體的共聚物,優(yōu)選地與至少C3-20 a -烯烴,更優(yōu)選地與至少一種C4-12 a -烯烴,更優(yōu)選地與至少一種C4_8 a -烯烴,例如與1-丁烯、1-己烯或1-辛烯的共聚物。存在于PE共聚物中的共聚單體(或多種共聚單體)的量為0.1至15mol%,通常為0.25至10mol-%。
[0101]PP共聚物優(yōu)選地為丙烯與一種或多種烯烴共聚單體的共聚物,優(yōu)選地與乙烯或C4-20 a -烯烴中的至少一種,更優(yōu)選地與乙烯或C4-12 a -烯烴中的至少一種,更優(yōu)選地與乙烯或C4-8 a-烯烴中的至 少一種,例如與1-丁烯、1-己烯或1-辛烯的共聚物。
[0102]優(yōu)選地,低壓PE或PP共聚物可以是二元共聚物,即聚合物包含乙烯和一種共聚單體,或三元共聚物,即聚合物包含乙烯和兩種或三種共聚單體。
[0103]在本發(fā)明的最優(yōu)選的聚合物組合物中,聚烯烴(a)是低壓PE,所述低壓PE選自甚低密度乙烯共聚物(VLDPE)、線性低密度乙烯共聚物(LLDPE)、中密度乙烯共聚物(MDPE)或高密度乙烯均聚物或共聚物(HDPE)。這些眾所周知的類型是根據(jù)它們的密度區(qū)域命名的。術(shù)語VLDPE在本文中包括PE,所述PE也稱為塑性體和彈性體,并且涵蓋的密度范圍為850至909kg/m3。LLDPE的密度為909至930kg/m3,優(yōu)選地910至929kg/m3,更優(yōu)選地915至929kg/m3。MDPE 的密度為 930 至 945kg/m3,優(yōu)選地 931 至 945kg/m3。HDPE 的密度大于 945kg/m3,優(yōu)選地大于946kg/m3,優(yōu)選地946至977kg/m3,更優(yōu)選地946至965kg/m3。
[0104]單峰或多峰MDPE或單峰或多峰HDPE是用作本發(fā)明的聚烯烴(a)的最優(yōu)選類型的低壓PE。更優(yōu)選的聚烯烴(a)是單峰或多峰的HDPE均聚物或共聚物,優(yōu)選地單峰或多峰HDPE均聚物。
[0105]優(yōu)選地低壓PE具有的MFR2為最高達1200g/10min,例如最高達1000g/10min,優(yōu)選地最高達500g/10min,優(yōu)選地最高達400g/10min,優(yōu)選地最高達300g/10min,優(yōu)選地最高達200g/10min,優(yōu)選地最高達150g/10min,優(yōu)選地0.01至100,優(yōu)選地0.01至50g/10min,優(yōu)選地 0.01 至 40.0g/10min,優(yōu)選地 0.05 至 30.0g/10min,優(yōu)選地 0.1 至 20.0g/10min,更優(yōu)選地 0.2 M 15.0g/10min。
[0106]如所提及的,優(yōu)選的聚烯烴(a)是在烯烴聚合催化劑的存在下制備的并且選自乙烯均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的共聚物,如以上或以下所定義的,包括以上和以下優(yōu)選的其亞組。
[0107]作為聚烯烴(a),適合的低壓PE和PP,優(yōu)選地PE就其本身而言是眾所周知的并且可以,例如商購獲得,或者供選擇地可以根據(jù)常規(guī)聚合方法或類似于常規(guī)聚合方法制備,所述常規(guī)聚合方法在文獻中有很好的記錄。
[0108]烯烴聚合催化劑可以選自眾所周知的配位催化劑,優(yōu)選地選自齊格勒-納塔催化劑、單中心催化劑,該術(shù)語包含眾所周知的茂金屬和非茂金屬催化劑,或鉻催化劑或其任意混合物。對于技術(shù)人員來說明顯的是催化劑體系包含助催化劑。用于低壓PE的適合的齊格勒-納塔催化劑描述在例如EP0810235或EP0688794中,在此將其全文引入作為參考。用于PP的適合的齊格勒-納塔催化劑描述在例如W003000754或EP I 484 345中,在此將其全文引入作為參考。如所知的,PP催化劑通常可以包含內(nèi)或外給體。如眾所周知的,催化活性催化劑組分(或多種組分),例如齊格勒-納塔催化劑的催化活性組分通常與活化劑組合。此外,催化劑體系可以不負載或負載在載體上,例如外載體如二氧化硅基或Mg基載體。
[0109]單峰低壓PE和PP,優(yōu)選地PE可以以眾所周知和記載的方式,在單獨的反應(yīng)器中通過單段聚合制備。多峰(例如雙峰)低壓PE或PP,優(yōu)選地PE可以例如通過將兩種或多種單獨的聚合物組分機械地共混在一起或優(yōu)選地在組分的聚合過程中通過原位共混制備。機械和原位共混兩者在本領(lǐng)域中均是眾所周知的。因此,優(yōu)選的原位共混是指聚合物組分在不同的聚合條件下,例如在多段即兩段或多段聚合中的聚合,或在一段聚合中通過使用兩種或多種不同的聚合催化劑,包括多中心或雙中心催化劑或通過使用多階段聚合與兩種或多種不同的聚合催化劑的組合的聚合。在多段聚合過程中,聚合物在包括至少兩個聚合階段的過程中聚合。每個聚合階段可以在一個反應(yīng)器中的至少兩個不同的聚合區(qū)或在至少兩個獨立的反應(yīng)器中進行。優(yōu)選地,所述多段聚合過程是在至少兩個級聯(lián)的聚合區(qū)進行的。聚合區(qū)可以并聯(lián)連接或優(yōu)選地所述聚合區(qū)以級聯(lián)模式運行。所述聚合區(qū)可以在本體(bulk)、漿液、溶液或氣相條件或在其任意組合中運行。在優(yōu)選的多段過程中,第一聚合步驟在至少一種漿液,例如環(huán)流(loop)反應(yīng)器中進行,而第二聚合步驟在一種或多種氣相反應(yīng)器中進行。在EP517868中描述了一個優(yōu)選的多段過程。作為所述聚烯烴(a)的適合的聚丙烯,其制備過程也參考例如Nello Pasquini (Ed.)Polypropylene Handbook, Hanser, Munich, 2005,第15-141 頁。
[0110]一般而言,在低壓PE和PP,優(yōu)選地PE聚合中的溫度通常為50至115°C,優(yōu)選地60至110°C。壓力為I至150巴,優(yōu)選地10至100巴。聚合條件的精確控制可以使用不同類型的催化劑并使用不同的共聚單體和/或氫進料來進行。
[0111]如在本領(lǐng)域中眾所周知的,聚合可以在實際的聚合步驟(或多個步驟)之前。
[0112]在丙烯的多相共聚物的情況下,丙烯均聚物或無規(guī)共聚物的基體可以例如在單段或如以上描述的多段過程中制備,而丙烯共聚物的彈性體(橡膠)部分可以,例如在單獨的反應(yīng)器中,例如在氣相反應(yīng)器中,在上一階段中制備的母體聚合物的存在下作為原位聚合制備。供選擇地,丙烯部分的彈性體共聚物可以機械地配混到基體相材料中,如本領(lǐng)域中眾所周知的。
[0113]所獲得的低壓PE或PP,優(yōu)選地PE聚合產(chǎn)物可以以已知的方式配混,任選地與添加劑(或多種添加劑)配混并進行制粒用于進一步使用。
[0114]第二聚烯烴(b)
[0115]第二聚烯烴(b)可以為如以上對聚烯烴(a)定義的任何聚烯烴或低密度聚乙烯(LDPE)聚合物。
[0116]作為第二聚烯烴 (b)的適合的聚烯烴可以是任何聚烯烴,如任意常規(guī)聚烯烴,其可以用于電纜層,優(yōu)選地用于電纜,優(yōu)選地電力電纜的絕緣層。
[0117]作為第二聚烯烴(b)的適合的聚烯烴為例如,如眾所周知的并且可以例如商購獲得或可以根據(jù)或類似于化學(xué)文獻中描述的已知的聚合方法制備。
[0118]優(yōu)選的第二聚烯烴(b)是LDPE聚合物,所述LDPE聚合物可以是乙烯的低密度均聚物(本文稱為LDPE均聚物)或乙烯與一種或多種共聚單體的低密度共聚物(本文稱為LDPE共聚物XLDPE共聚物的一種或多種共聚單體優(yōu)選地選自極性共聚單體、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,如以上或以下所定義。此外,作為所述第二聚烯烴(b)的所述LDPE均聚物或LDPE共聚物可以任選地是不飽和的。
[0119]眾所周知的“共聚單體”是指可共聚的共聚單體單元。
[0120]作為用于作為所述第二聚烯烴(b)的LDPE共聚物的極性共聚單體,可以使用含有羥基(或多個羥基)、烷氧基(或多個烷氧基)、羰基(或多個羰基)、羧基(或多個羧基)、醚基(或多個醚基)或酯基(或多個酯基)或其混合物的共聚單體(或多種共聚單體)。更優(yōu)選地,含有羧基(或多個羧基)和/或酯基(或多個酯基)的共聚單體(或多種共聚單體)用作所述極性共聚單體。仍然更優(yōu)選地,LDPE共聚物的極性共聚單體(或多種共聚單體)選自丙烯酸酯(或多種丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯(或多種甲基丙烯酸酯)或醋酸酯(或多種醋酸酯),或其任意混合物。如果存在于所述LDPE共聚物中,極性共聚單體(或多種共聚單體)優(yōu)選地選自丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或醋酸乙烯酯,或其混合物。進一步優(yōu)選地,所述極性共聚單體選自丙烯酸C1-至C6-烷基酯、甲基丙烯酸C1-至C6-烷基酯或醋酸乙烯酯。仍然更優(yōu)選地,所述極性LDPE共聚物是乙烯與丙烯酸C1-至C4-烷基酯的共聚物,如丙烯酸甲酯、乙酯、丙酯或丁酯,或醋酸乙烯酯或其任意混合物。[0121]作為用于作為所述第二聚烯烴(b)的LDPE共聚物的非極性共聚單體(或多種共聚單體),可以使用除了以上定義的極性共聚單體以外的共聚單體(或多種共聚單體)。優(yōu)選地,該非極性共聚單體(或多種共聚單體)不同于含有羥基(或多個羥基)、烷氧基(或多個烷氧基)、羰基(或多個羰基)、羧基(或多個羧基)、醚基(或多個醚基)或酯基(或多個酯基)的共聚單體(或多種共聚單體)。一組優(yōu)選的非極性共聚單體(或多種共聚單體)包括,優(yōu)選地由以下組成:單不飽和(=一個雙鍵)共聚單體(或多種共聚單體),優(yōu)選地烯烴,優(yōu)選地a-烯烴,更優(yōu)選地C3至Cltl a -烯烴,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(=一個以上的雙鍵)共聚單體(或多種共聚單體);含有硅烷基的共聚單體(或多種共聚單體);或其任意混合物。多不飽和共聚單體(或多種共聚單體)在以下關(guān)于不飽和LDPE共聚物進行進一步描述。[0122]如果LDPE聚合物為共聚物,則其優(yōu)選地包含0.001至50wt.-%,更優(yōu)選地0.05至40wt.-%,甚至更優(yōu)選地少于35wt.-%,甚至更優(yōu)選地少于30wt.-%,更優(yōu)選地少于25wt.-%的一種或多種共聚單體。[0123]聚合物組合物,優(yōu)選地其至少第二聚烯烴(b)組分,更優(yōu)選地LDPE聚合物,可以任選地為不飽和的,即,聚合物組合物,優(yōu)選地至少第二聚烯烴(b),優(yōu)選地LDPE聚合物,可以包含碳碳雙鍵(-C=C-)?!安伙柡偷摹痹诒疚闹惺侵妇酆衔锝M合物,優(yōu)選地聚烯烴,含有碳碳雙鍵/1000個碳原子,總量為至少0.4/1000個碳原子。[0124]如眾所周知的,可以借助聚烯烴組分(或多種組分)、低分子量(Mw)化合物(或多種化合物),如交聯(lián)增效劑(或多種交聯(lián)增效劑)或防焦劑添加劑(或多種防焦劑添加劑)或其任意組合向聚合物組合物提供不飽和度。雙鍵的總量在本文中的意思是從已知并有意地加入以貢獻不飽和度的來源(或多個來源)測定的雙鍵。如果選擇兩種或多種雙鍵的上述來源以用于提供不飽和度,則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和。明顯的是,用于校正的特征模型化合物用于每個選擇的來源,以實現(xiàn)定量紅外(FTIR)測定。[0125]任何雙鍵測量在任選的交聯(lián)之前進行。[0126]如果聚合物組合物(在任選的交聯(lián)之前)是不飽和的,則優(yōu)選的是不飽和度源于至少一種不飽和的第二聚烯烴(b)組分。更優(yōu)選地,不飽和的第二聚烯烴(b)為不飽和的聚乙烯,更優(yōu)選地為不飽和的LDPE聚合物,甚至更優(yōu)選地為不飽和的LDPE均聚物或不飽和的LDPE共聚物。當(dāng)多不飽和共聚單體(或多種共聚單體)作為所述不飽和的聚烯烴存在于LDPE聚合物中時,LDPE聚合物為不飽和的LDPE共聚物。[0127]在一個優(yōu)選的實施方案中,術(shù)語“碳碳雙鍵的總量”由不飽和第二聚烯烴(b)限定,并且如果未另行規(guī)定,是指源于乙烯基、亞乙烯基和反式次亞乙烯基的雙鍵的組合量,如果存在的話。自然地,第二聚烯烴(b)不必含有所有上述三個類型的雙鍵。然而,當(dāng)存在時,任意三種類型計算到“碳碳雙鍵的總量”中。每種類型的雙鍵的量如在“測定方法”下所示的進行測量。[0128]如果LDPE均聚物是不飽和的,那么可以例如通過鏈轉(zhuǎn)移劑(CTA)如丙烯,和/或通過聚合條件提供不飽和度。如果LDPE共聚物是不飽和的,那么可以通過一種或多種以下方式提供不飽和度:通過鏈轉(zhuǎn)移劑(CTA),通過一種或多種多不飽和共聚單體或通過聚合條件。眾所周知的是選擇的聚合條件,如峰值溫度和壓力,可以對不飽和度水平具有影響。如果是不飽和的LDPE共聚物,優(yōu)選乙烯與至少一種多不飽和共聚單體,任選地與其他共聚單體(或多種共聚單體)的不飽和的LDPE共聚物,所述其他共聚單體如極性共聚單體,所述極性共聚單體優(yōu)選地選自丙烯酸酯或乙酸酯共聚單體(或多種共聚單體)。更優(yōu)選地,不飽和的LDPE共聚物為乙烯與至少多不飽和的共聚單體(或多種共聚單體)的不飽和的LDPE共聚物。
[0129]適用于不飽和的第二聚烯烴(b)的多不飽和共聚單體優(yōu)選地由具有至少8個碳原子和在非共軛雙鍵之間有至少4個碳的直碳鏈組成,所述非共軛雙鍵中的至少一個是末端的,更優(yōu)選地,所述多不飽和共聚單體為二烯,優(yōu)選地為包含至少八個碳原子、第一個碳碳雙鍵為末端且第二個碳碳雙鍵不與第一個碳碳雙鍵共軛的二烯。優(yōu)選的二烯選自C8至C14非共軛二烯或其混合物,更優(yōu)選地選自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。甚至更優(yōu)選地,二烯選自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,然而,不限于上述二烯。 [0130]眾所周知的是,例如丙烯可以用作共聚單體或鏈轉(zhuǎn)移劑(CTA)或兩者,借以貢獻于C-C雙鍵的總量,優(yōu)選地貢獻于乙烯基的總量。在本文中,當(dāng)也可以充當(dāng)共聚單體的化合物,如丙烯用作用于提供雙鍵的CTA時,則所述可共聚的共聚單體不計算到共聚單體含量中。
[0131]如果第二聚烯烴(b),更優(yōu)選地LDPE聚合物是不飽和的,那么其優(yōu)選地具有多于0.4/1000個碳原子,優(yōu)選地多于0.5/1000個碳原子的碳碳雙鍵的總量,所述碳碳雙鍵來源于乙烯基、亞乙烯基和反式次亞乙烯基,如果存在。存在于聚烯烴中的碳碳雙鍵的量的上限不受限制,并且可以優(yōu)選地為小于5.0/1000個碳原子,優(yōu)選地小于3.0/1000個碳原子。
[0132]在一些實施方案中,例如,其中希望具有低過氧化物含量的更高的交聯(lián)水平,在不飽和的LDPE中,碳碳雙鍵的總量優(yōu)選地高于0.4/1000個碳原子,優(yōu)選地高于0.50/1000個碳原子,優(yōu)選地高于0.60/1000個碳原子,所述碳碳雙鍵來源于乙烯基、亞乙烯基和反式次亞乙烯基,如果存在。
[0133]在非常優(yōu)選的實施方案中,第二聚烯烴(b)是如以上定義的不飽和的LDPE聚合物,并且所述聚合物組合物包含如以上或權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的優(yōu)選“低的”過氧化物含量。與優(yōu)選“低的”過氧化物含量組合的更高的雙鍵含量進一步有助于低的電導(dǎo)率。例如,如果期望高電纜生產(chǎn)速度或更長的擠出時間或兩者,則該實施方案也是優(yōu)選的。該實施方案也有助于層材料,優(yōu)選地絕緣層材料需要的可期望的機械和/或耐熱特性。
[0134]更優(yōu)選地,所述第二聚烯烴(b)是如以上所定義的不飽和的LDPE,并含有至少乙烯基,且乙烯基的總量優(yōu)選地高于0.05/1000個碳原子,仍然更優(yōu)選地高于0.08/1000個碳原子,最優(yōu)選地高于0.11/1000個碳原子。優(yōu)選地,乙烯基的總量最高達4.0/1000個碳原子。更優(yōu)選地,第二聚烯烴(b)在交聯(lián)之前含有的乙烯基的總量為多于0.20/1000個碳原子,仍然更優(yōu)選地為多于0.30/1000個碳原子。
[0135]用于在聚合物組合物中使用的優(yōu)選的第二聚烯烴(b)為乙烯與至少一種多不飽和共聚單體,優(yōu)選地為如以上定義的二烯,和任選地與其他共聚單體(或多種共聚單體)的不飽和的LDPE共聚物。進一步優(yōu)選地,這樣的乙烯與至少一種多不飽和共聚單體,優(yōu)選地為如以上定義的二烯,和任選地與其他共聚單體(或多種共聚單體)的不飽和的LDPE共聚物含有乙烯基。在該實施方案中,乙烯基的總量優(yōu)選地如以上、以下或在權(quán)利要求中所定義。所述不飽和的LDPE共聚物對于本發(fā)明用作聚合物組合物的第二聚烯烴(b),優(yōu)選地在電力電纜的絕緣層,優(yōu)選地在DC電力電纜的絕緣層中是高度可用的。
[0136] 通常地和優(yōu)選地,在電線和電纜(W&C)應(yīng)用中,第二聚烯烴(b)的密度,優(yōu)選地LDPE聚合物的密度,高于860kg/m3。優(yōu)選地,第二聚烯烴(b)的密度,優(yōu)選地LDPE均聚物或共聚物的密度不高于960kg/m3,優(yōu)選地為900至945kg/m3。第二聚烯烴(b)的MFR2(2.16kg, 190°C),優(yōu)選地LDPE聚合物的MFR2(2.16kg, 190°C ),優(yōu)選地為 0.01 至 50g/10min,更優(yōu)選地為0.01至40.0g/10min,更優(yōu)選地為0.1至20g/10min,以及最優(yōu)選地為0.2至10g/10min。
[0137]因此,本發(fā)明的第二聚烯烴(b)為以上或權(quán)利要求中定義的LDPE聚合物,所述LDPE聚合物優(yōu)選地在高壓下通過自由基引發(fā)的聚合(稱為高壓(HP)自由基聚合)制備。該HP反應(yīng)器可以是例如眾所周知的管式反應(yīng)器或高壓釜反應(yīng)器或其混合,優(yōu)選地為管式反應(yīng)器。高壓(HP)聚合以及用于根據(jù)所期望的最終應(yīng)用進一步調(diào)節(jié)該聚烯烴的其它性質(zhì)的工藝條件的調(diào)整是眾所周知的且描述于文獻中,并且可由技術(shù)人員容易地使用。適合的聚合溫度范圍最高達400°C,優(yōu)選地80至350°C,且壓力為70MPa,優(yōu)選地100至400MPa,更優(yōu)選地100至350MPa。壓力可以至少在壓縮階段之后和/或在管式反應(yīng)器之后測量。溫度可在所有步驟中的若干點處測量。
[0138]分離后,所獲得的LDPE通常為聚合物熔體的形式,所述聚合物熔體通常在與HP反應(yīng)器系統(tǒng)連接配置的制粒部分混合和制粒,所述制粒部分如制粒擠出機。任選地,添加劑(或多種添加劑),如抗氧化劑(或多種抗氧化劑),可以以已知的方式加入該混合器中。
[0139]通過高壓自由基聚合制備乙烯(共)聚合物的進一步的細節(jié)可以見于Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,第 6 卷(1986),第 383-410 頁和Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2001Elsevier Science Ltd.:“Po
lyethylene:High-pressure, R.Klimesch, D.Littmann和 F.-0.Mahling 第 7181-7184 頁。
[0140]當(dāng)制備了乙烯的不飽和LDPE共聚物,然后如眾所周知的,可以根據(jù)不飽和的LDPE共聚物需要的C-C雙鍵的性質(zhì)和量,通過例如在一種或多種多不飽和共聚單體、鏈轉(zhuǎn)移劑或兩者的存在下,使用期望的單體,優(yōu)選地乙烯與多不飽和共聚單體和/或鏈轉(zhuǎn)移劑的進料比聚合乙烯來調(diào)節(jié)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。因此不飽和度可以均勻地沿著聚合物鏈以無規(guī)共聚方式分布。例如,WO9635732也描述了乙烯和某種類型的多不飽和a,二乙烯基硅氧烷的高壓自由基聚合。
[0141]本發(fā)明的聚合物組合物的最終用途和最終應(yīng)用
[0142]本發(fā)明的聚合物組合物最優(yōu)選地用于制備電纜的層,優(yōu)選地電力電纜的層,更優(yōu)選地直流(DC)電力電纜的層,包括其優(yōu)選的亞組,所述亞組可以以任何順序與聚合物組合物的優(yōu)選的亞組和特性以及其組分組合;如以上、以下或在權(quán)利要求所定義的。
[0143]本發(fā)明進一步提供了電纜,優(yōu)選為電力電纜,更優(yōu)選為直流(DC)電力電纜,所述電纜包括由至少一層圍繞的導(dǎo)線,所述至少一層優(yōu)選地為絕緣層,其中所述至少一層包含如以上、以下或在權(quán)利要求所定義的聚合物組合物,優(yōu)選地所述至少一層由聚合物組合物組成,所述聚合物組合物包含:
[0144](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0145](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和[0146](c)離子交換劑添加劑;所述聚合物組合物如以上、以下或在權(quán)利要求所定義的。
[0147]本發(fā)明的優(yōu)選的電纜是電力電纜,優(yōu)選為直流(DC)電力電纜,所述電纜包括至少由內(nèi)半導(dǎo)電層、絕緣層和外半導(dǎo)電層以該順序圍繞的導(dǎo)線,其中所述至少一層,優(yōu)選地至少絕緣層包含如以上、以下或在權(quán)利要求所定義的聚合物組合物,優(yōu)選地所述至少絕緣層由如以上、以下或在權(quán)利要求所定義的聚合物組合物組成,所述聚合物組合物包含:
[0148](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0149](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和
[0150](c)離子交換劑添加劑;所述聚合物組合物如以上、以下或在權(quán)利要求所定義。
[0151]因此,所述電力電纜的內(nèi)半導(dǎo)電層包含第一半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地由第一半導(dǎo)電組合物組成,所述絕緣層包含絕緣組合物,優(yōu)選地由絕緣組合物組成,以及外半導(dǎo)電層包含第二半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地由第二半導(dǎo)電組合物組成。因而,所述組合物中的一種,優(yōu)選地至少絕緣組合物包含本發(fā)明的聚合物組合物,更優(yōu)選地由本發(fā)明的聚合物組合物組成。
[0152]術(shù)語“導(dǎo)線”在本文的以上和以下是指,導(dǎo)線包含一根或多根線。此外,電纜可包含一根或多根這樣的導(dǎo)線。優(yōu)選地,導(dǎo)線是電導(dǎo)線并且包括一根或多根金屬線。
[0153]第一和第二半導(dǎo)電組合物可以是不同的或相同的并且包含優(yōu)選地為聚烯烴或聚烯烴的混合物的聚合物(或多種聚合物)和導(dǎo)電填料,優(yōu)選地炭黑。適合的聚烯烴(或多種聚烯烴)為,例如在低壓過程中制備的聚乙烯或在HP過程中制備的聚乙烯(LDPE)。如以上關(guān)于聚烯烴(a)和關(guān)于第二聚烯烴(b)分別給出的一般的聚合物描述也適用于用于半導(dǎo)電層的適合的聚合物。所述炭黑可以是用于電力電纜的半導(dǎo)電層,優(yōu)選地DC電力電纜的半導(dǎo)電層的任何常規(guī)的炭黑。優(yōu)選地,炭黑具有一種或多種以下的特性:a)初級粒度為至少5nm,其定義為根據(jù)ASTM D3849-95a`的分散程序D的數(shù)均粒徑,b)根據(jù)ASTM D1510,碘值為至少30mg/g,c)根據(jù)ASTM D2414測量的,吸油值為至少30ml/100g。炭黑的非限定性實例為例如,乙炔炭黑、爐法炭黑和Ketjen炭黑,優(yōu)選地為爐法炭黑和乙炔炭黑。優(yōu)選地,第一和第二半導(dǎo)電聚合物組合物包含基于半導(dǎo)電組合物的重量計10至50wt%的炭黑。
[0154]本發(fā)明的電力電纜,優(yōu)選地DC電力電纜優(yōu)選地是可交聯(lián)的,其中至少一層,優(yōu)選地至少絕緣層包含如以上、以下或權(quán)利要求中定義的聚合物組合物,優(yōu)選地由如以上、以下或權(quán)利要求中定義的聚合物組合物組成,所述聚合物組合物包含:
[0155](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0156](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和
[0157](c)離子交換劑添加劑;所述聚合物組合物如以上、以下或權(quán)利要求中定義,和
[0158]交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑優(yōu)選為過氧化物,所述過氧化物的量為最高達IlOmmol-0-0-/kg聚合物組合物,優(yōu)選為最高達90mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為1.0至75mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于50mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于40mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于37mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于35mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.1至34mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.5至33mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為10.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物。
[0159]自然地,如以上或以下定義的,聚合物組合物或聚烯烴(a)、第二聚烯烴(b)或離子交換劑添加劑(C)和其優(yōu)選的交聯(lián)劑組分的以上特性、另外的特性、變體和實施方案的進一步優(yōu)選的亞組類似地適用于本發(fā)明的電力電纜,優(yōu)選地類似地應(yīng)用于本發(fā)明的DC電力電纜。
[0160]如眾所周知的,電纜可以任選地包含進一步的層,例如圍繞絕緣層的層,或者如果存在,外半導(dǎo)電層,如屏蔽層(或多個屏蔽層)、護套層(或多個護套層)、其它保護層(或多個保護層)或其任意組合。
[0161]本發(fā)明還提供了用于制備如以上或權(quán)利要求中定義的電纜,優(yōu)選為電力電纜,更優(yōu)選為DC電力電纜的方法,優(yōu)選地所述電纜是可交聯(lián)的,其中,所述方法包括以下步驟:
[0162]-將至少一層,優(yōu)選地包含第一半導(dǎo)電組合物的內(nèi)半導(dǎo)電層、包含絕緣組合物的絕緣層和包含第二半導(dǎo)電組合物的外半導(dǎo)電層以該順序,優(yōu)選地通過(共)擠出,施加在導(dǎo)線上,其中,所述至少一層的組合物,優(yōu)選地絕緣層的組合物包含聚合物組合物,優(yōu)選地由所述聚合物組合物組成,所述聚合物組合物包含:
[0163](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0164](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和
[0165](c)離子交換劑添加劑;所述聚合物組合物如以上、以下或權(quán)利要求中定義,和
[0166]任選地并且優(yōu)選地,交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑優(yōu)選為過氧化物,所述過氧化物的量為最高達IlOmmol - 0-0-/kg聚合物組合物,優(yōu)選為最高達90mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為0至75mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于50mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于40mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于37mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于35mmol - 0_0_/ kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.1至34mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.5至33mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為10.0至30mmol -0-0-/kg聚合物組合物。優(yōu)選地,所述聚合物組合物包含交聯(lián)劑且所述方法包括以下另外的步驟:在交聯(lián)劑的存在下,優(yōu)選地以如上所限定的量,并且在交聯(lián)條件下,交聯(lián)至少所述絕緣層的聚合物組合物,以及任選地且優(yōu)選地,在交聯(lián)劑的存在下,在交聯(lián)條件下,交聯(lián)內(nèi)半導(dǎo)電層的第一半導(dǎo)電組合物和外半導(dǎo)電層的第二半導(dǎo)電組合物中的至少一種,優(yōu)選地兩者。
[0167]更優(yōu)選地,制備可交聯(lián)的電力電纜,更優(yōu)選地可交聯(lián)的DC電力電纜,更優(yōu)選地可交聯(lián)的HV DC電力電纜,其中所述方法包括步驟:
[0168](a)
[0169]-提供并混合,優(yōu)選地在擠出機中熔融混合任選地并且優(yōu)選地可交聯(lián)的第一半導(dǎo)電組合物,所述第一半導(dǎo)電組合物包含聚合物、炭黑和任選地用于內(nèi)半導(dǎo)電層的另外的組分(或多種組分),
[0170]-提供并混合,優(yōu)選地在擠出機中熔融混合本發(fā)明的可交聯(lián)的聚合物組合物,所述聚合物組合物包含用于絕緣層的以下成分,優(yōu)選地由用于絕緣層的以下成分組成,
[0171](a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴,
[0172](b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和
[0173](C)離子交換劑添加劑;如以上、以下或權(quán)利要求中定義的,和
[0174]任選地并且優(yōu)選地,交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑優(yōu)選為過氧化物,所述過氧化物的量為最高達IlOmmol - 0-0-/kg聚合物組合物,優(yōu)選為最高達90mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為0至75mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于50mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于40mmol - 0-0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于37mmol - 0-0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于35mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.1至34mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.5至33mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為10.0至30mmol -0-0-/kg聚合物組合物。
[0175]-提供并混合,優(yōu)選地在擠出機中熔融混合任選地且優(yōu)選地可交聯(lián)的第二半導(dǎo)電組合物,所述組合物包含聚合物、碳黑和任選地另外的用于外半導(dǎo)電層的組分(或多種組分),
[0176](b )在導(dǎo)線上施加,優(yōu)選地通過共擠出施加,
[0177]-獲得自步驟(a)的第一半導(dǎo)電組合物的熔融混合物,以形成內(nèi)半導(dǎo)電層,
[0178]-獲得自步驟(a)的本發(fā)明的聚合物組合物的熔融混合物,以形成絕緣層,和
[0179]-獲得自步驟(a)的第二半導(dǎo)電組合物的熔融混合物,以形成外半導(dǎo)電層,和
[0180](c)任選地在交聯(lián)劑的存在下并在交聯(lián)條件下交聯(lián)獲得的電纜的絕緣層的一種或多種聚合物組合物,內(nèi)半導(dǎo)電層的第一半導(dǎo)電組合物,和外半導(dǎo)電層的第二半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地至少絕緣層的聚合物組合物,更優(yōu)選地絕緣層的聚合物組合物,內(nèi)半導(dǎo)電層的第一半導(dǎo)電組合物和外半導(dǎo)電層的第二半導(dǎo)電組合物。
[0181]熔融混合是指在至少所獲得的混合物的主要聚合物組分(或多種組分)的熔點以上混合,并在例如但不限于`聚合物組分(或多種組分)的熔點或軟化點以上至少15°C的溫度下進行。
[0182]術(shù)語“(共)擠出”在本文中是指,在兩層或多層的情況下,所述層可在單獨的步驟中被擠出,或者所述層的至少兩層或全部可在相同的擠出步驟中被共擠出,如在本領(lǐng)域中眾所周知的。術(shù)語“(共)擠出”在本文中還指使用一個或多個擠出頭同時形成全部的或部分的層。
[0183]如眾所周知的,本發(fā)明的聚合物組合物和任選的和優(yōu)選的第一和第二半導(dǎo)電組合物可以在電纜生產(chǎn)過程之前或之后制備。此外,本發(fā)明的聚合物組合物和任選的和優(yōu)選的第一和第二半導(dǎo)電組合物可以在引入電纜生產(chǎn)過程的(熔融)混合步驟a)之前各自獨立地包含最終組合物的部分或全部組分。
[0184]優(yōu)選地,本發(fā)明的聚合物組合物和,任選地,任選的第一和第二半導(dǎo)電組合物以粉末、顆?;蛲枇?pellet)的形式提供到電纜生產(chǎn)過程。丸粒在本文中一般地是指通過補充反應(yīng)器由反應(yīng)器制備的聚合物(直接從反應(yīng)器獲得)修飾成固體聚合物顆粒而形成的任何聚合物產(chǎn)品。眾所周知的補充反應(yīng)器修飾是在制粒設(shè)備中將聚合物產(chǎn)品和任選的添加劑(或多種添加劑)的熔融混合物制粒成固體丸粒。丸??梢允侨魏未笮『托螤睢4送?,聚烯烴組分(a)和(b)可以在相同的粉末、顆?;蛲枇.a(chǎn)品中組合,所述產(chǎn)品從而包含聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的固體聚合物混合物。供選擇地和優(yōu)選地,聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)例如作為兩種單獨的丸粒產(chǎn)品單獨地提供到電纜生產(chǎn)過程。
[0185]離子交換劑添加劑(C)可以存在于包含聚烯烴組分(a)和(b)兩者的丸粒中,或者在每種聚烯烴組分的單獨的丸粒的情況下,存在于任何單獨的丸粒中。供選擇地,離子交換劑添加劑(C)可以在電纜生產(chǎn)過程中添加到聚合物組分中。
[0186]全部或部分任選的添加劑可以存在于任何此種粉末、顆粒或丸粒中或單獨地添加。
[0187]因此,聚合物組合物的聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)可以在提供到混合步驟(a)之前預(yù)混合,例如熔融混合在一起并制粒。供選擇地和優(yōu)選地,可以在例如單獨的丸粒中將這些組分提供到(熔融)混合步驟(a),在(熔融)混合步驟(a)中將丸粒共混在一起。如以上所述,離子交換劑添加劑(C)可以存在于任何單獨的丸粒中或者在(熔融)混合步驟(a)過程中添加。優(yōu)選地,離子交換劑添加劑(C)至少存在于聚烯烴(a)組分中,所述聚烯烴(a)優(yōu)選地在烯烴聚合催化劑的存在下制備;如以上或權(quán)利要求中所定義的。 [0188]本發(fā)明的提供的聚合物組合物和優(yōu)選的第一和第二半導(dǎo)電組合物的(熔融)混合步驟(a)優(yōu)選地在電纜擠出機中進行。電纜生產(chǎn)過程的步驟a)可以任選地包括單獨的混合步驟,例如,在與電纜生產(chǎn)線的電纜擠出機相連并在其之前配置的混合器中。在前面的單獨的混合器中的混合可以通過在進行或不進行組分(或多種組分)的外部加熱(使用外源加熱)的情況下通過混合進行。如果本發(fā)明的聚合物組合物的聚烯烴(a)、第二聚烯烴(b)和離子交換劑添加劑(C)中的一種或任選的和優(yōu)選的過氧化物(或多種過氧化物)和部分或所有任選的另外的組分(或多種組分),如另外的添加劑(或多種添加劑)和第一和第二半導(dǎo)電組合物的部分或全部組分分別在電纜生產(chǎn)過程中加入到聚烯烴中,則加入可以在混合步驟
(a)的任意階段發(fā)生,例如,在電纜擠出機前面的任選的獨立的混合器或在電纜擠出機的任意點(或多個點)。任選的過氧化物和任選的添加劑(或多種添加劑)的加入可以同時或本身單獨進行,優(yōu)選地以液體形式,或在眾所周知的色母粒中,并且在混合步驟(a)過程中的任意階段進行。
[0189]聚合物組合物優(yōu)選地包含交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑優(yōu)選為過氧化物。所述交聯(lián)劑可以在電纜生產(chǎn)過程之前或在(熔融)混合步驟(a)過程中加入。例如,并優(yōu)選地,交聯(lián)劑和任選的另外的組分(或多種組分),如添加劑(或多種添加劑)可以在用于電纜生產(chǎn)過程的生產(chǎn)線之前已經(jīng)存在于聚烯烴(a)或第二聚烯烴(b)的至少之一中。交聯(lián)劑可以例如與聚烯烴Ca)或第二聚烯烴(b)或兩者或其混合物以及任選的另外的組分(或多種組分)熔融混合在一起,然后將熔融混合物制粒。供選擇地,并優(yōu)選地,將交聯(lián)劑加入到,優(yōu)選地浸潰到聚烯烴組分(或多種組分)或聚合物組合物的固體聚合物顆粒,優(yōu)選地丸粒中。
[0190]優(yōu)選的是,從熔融混合步驟(a)獲得的聚合物組合物的熔融混合物由本發(fā)明的聚烯烴(a)或第二聚烯烴(b)作為僅有的聚合物組分組成。離子交換劑添加劑(C)和任選的和優(yōu)選的添加劑(或多種添加劑)可以本身加入到聚合物組合物中或作為與載體聚合物的混合物,即所謂的色母粒的形式加入到聚合物組合物中。
[0191]在電纜生產(chǎn)過程的優(yōu)選的實施方案中,制備可交聯(lián)的電力電纜,優(yōu)選地可交聯(lián)的DC電力電纜,更優(yōu)選地可交聯(lián)的HV DC電力電纜,其中絕緣層包含本發(fā)明的可交聯(lián)的聚合物組合物,優(yōu)選地所述絕緣層由本發(fā)明的可交聯(lián)的聚合物組合物組成,所述本發(fā)明的可交聯(lián)的聚合物組合物還包含如以上或以下給定的量的過氧化物,并且其中,所述第二聚烯烴
(b)任選地和優(yōu)選地為不飽和的LDPE均聚物或共聚物,并且其中在步驟c)中,在交聯(lián)條件下交聯(lián)所獲得的電纜的至少可交聯(lián)的絕緣層。
[0192]因此,本發(fā)明進一步提供了交聯(lián)的電力電纜,優(yōu)選地交聯(lián)的DC電力電纜,更優(yōu)選地交聯(lián)的HV DC電力電纜,其中交聯(lián)至少包含如以上或權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的聚合物組合物的層。
[0193]絕緣層的聚合物組合物的交聯(lián)優(yōu)選地在如以上或以下權(quán)利要求中限定的量的過氧化物的存在下進行,并且內(nèi)半導(dǎo)電層的第一半導(dǎo)電組合物的任選的和優(yōu)選的交聯(lián)在交聯(lián)劑 (或多種交聯(lián)劑)的存在下,優(yōu)選地在自由基發(fā)生劑(或多種自由基發(fā)生劑)的存在下進行,所述自由基發(fā)生劑優(yōu)選地為過氧化物(或多種過氧化物)。
[0194]交聯(lián)劑(或多種交聯(lián)劑)在引入到交聯(lián)步驟c)之前可以已經(jīng)存在于任選的第一和第二半導(dǎo)電組合物中,或在交聯(lián)步驟的過程中引入。過氧化物是用于所述任選的第一和第二半導(dǎo)電組合物的優(yōu)選的交聯(lián)劑,并且在組合物在如上所述的電纜生產(chǎn)過程中被使用之前優(yōu)選地包括到半導(dǎo)電組合物的丸粒中。
[0195]交聯(lián)可以在升高的溫度下進行,所述溫度如眾所周知的,根據(jù)交聯(lián)劑的類型進行選擇。例如,150°C以上的溫度,如160至350°C是通常的,然而不限于此。
[0196]加工溫度和裝置是本領(lǐng)域中眾所周知的,例如,常規(guī)的混合器和擠出機,如單螺桿或雙螺桿擠出機,適用于本發(fā)明的方法。
[0197]本發(fā)明還提供了交聯(lián)的電力電纜,優(yōu)選地直流(DC)電力電纜,優(yōu)選地交聯(lián)的HV DC電力電纜,其中內(nèi)半導(dǎo)電層包含任選地交聯(lián)的第一半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地由任選地交聯(lián)的第一半導(dǎo)電組合物組成,絕緣層的聚合物組合物包含如以上或權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的交聯(lián)的聚合物組合物,優(yōu)選地由如以上或權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的交聯(lián)的聚合物組合物組成,以及外半導(dǎo)電層包含任選地交聯(lián)的第二半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地由任選地交聯(lián)的第二半導(dǎo)電組合物組成,更優(yōu)選地其中,內(nèi)半導(dǎo)電層包含交聯(lián)的第一半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地由交聯(lián)的第一半導(dǎo)電組合物組成,絕緣層的聚合物組合物包含根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的交聯(lián)的聚合物組合物,優(yōu)選地由根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的交聯(lián)的聚合物組合物組成,以及外半導(dǎo)電層包含任選地交聯(lián)的,優(yōu)選地交聯(lián)的第二半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地由任選交聯(lián)的,優(yōu)選地交聯(lián)的第二半導(dǎo)電組合物組成。
[0198]本發(fā)明的優(yōu)選的DC電力電纜是HV DC電力電纜。優(yōu)選地,所述HV DC電力電纜在如以上根據(jù)希望的最終電纜應(yīng)用對HV DC電纜或超高HV DC電纜所定義的電壓下工作。
[0199]此外,本發(fā)明的電力電纜,優(yōu)選地DC電力電纜,更優(yōu)選地HV DC電力電纜如上所述進行交聯(lián)。
[0200]當(dāng)從電纜的絕緣層的橫截面測量時,DC電力電纜,更優(yōu)選地HV DC電力電纜的絕緣層的厚度通常為2mm或更多,優(yōu)選地為至少3mm,優(yōu)選地為至少5至100mm,更優(yōu)選地為5至50mm,以及按照慣例地5至40mm,如5至35mm。內(nèi)半導(dǎo)電層和外半導(dǎo)電層的厚度通常小于絕緣層的厚度,并且在HV DC電力電纜中可以為例如大于0.1mm,如0.3至20mm,0.3至10的內(nèi)半導(dǎo)電層和外半導(dǎo)電層。內(nèi)半導(dǎo)電層的厚度優(yōu)選地為0.3-5.0mm,優(yōu)選地0.5-3.0mm,優(yōu)選地0.8-2.0mm。外半導(dǎo)電層的厚度優(yōu)選地為0.3至IOmm,如0.3至5mm,優(yōu)選地0.5至
.3.0mm,優(yōu)選地0.8-3.0mm0對于技術(shù)人員來說并且在技術(shù)人員的技能內(nèi)明顯的是DC電纜的層的厚度取決于最終應(yīng) 用電纜的預(yù)期電壓水平并且可以因此進行選擇。
[0201]測定方法
[0202]除非在描述或?qū)嶒灢糠种辛碛姓f明,以下方法用于特性測定。
[0203]Wt%:按重量計%[0204]熔體流動速率
[0205]熔體流動速率(MFR)是根據(jù)IS01133測定的,并且以g/10分鐘表示。MFR是聚合物的流動性的指示,從而是聚合物的加工性能的指示。熔體流動速率越高,聚合物的粘度越低。在190°C下測定聚乙烯的MFR,在230°C下測定聚丙烯的MFR。MFR可以在不同的負荷例如 2.16kg (MFR2)或 21.6kg (MFR21)下測定。
[0206]分子量
[0207]Mz, Mw, Mn和MWD根據(jù)以下方法通過凝膠滲透色譜法(GPC)測量:
[0208]重均分子量Mw和分子量分布(MWD=Mw/Mn,其中Mn是數(shù)均分子量,而Mw是重均分子量;Mz是z均分子量)根據(jù)ISO 16014-4:2003和ASTM D 6474-99測定。在140°C下并在lmL/min的恒定流速下,使用配備有折射率檢測器和在線粘度計的Waters GPCV2000儀器,該儀器使用來自 TosohBioscience 的 2x GMHXL-HT 和 Ix G7000HXL-HT TSK-凝膠柱,并使用1,2,4-三氯苯(!1^,使用250mg/L2,6-二叔丁基-4-甲基-苯酚來穩(wěn)定化)作為溶劑。每次分析注入209.5 u L的樣品溶液。柱設(shè)置使用lkg/mol至12000kg/mol的至少15個窄MWD聚苯乙烯(PS)標(biāo)準(zhǔn)品,使用通用校正法(根據(jù)ISO 16014-2: 2003)校正。使用如在ASTMD 6474-99中給出的Mark Houwink常數(shù)。所有樣品通過將0.5-4.0mg的聚合物溶解到4mL(在140°C下)的穩(wěn)定化的TCB (與流動相相同)中并在取樣到GPC設(shè)備之前在160°C的最高溫度下在連續(xù)溫和振搖下最長保持3小時進行制備。
[0209]共聚單體含量
[0210]a)聚丙烯的無規(guī)共聚物中共聚單體含量:
[0211]使用定量傅里葉變換紅外(FTIR)光譜法來定量共聚單體的量。通過與由定量核磁共振(NMR)光譜法測定的共聚單體含量相關(guān)來實現(xiàn)校正?;趶亩康?3C-NMR光譜法獲得的結(jié)果的校正程序以在文獻中詳細記錄的常規(guī)方式進行。通過下式,將共聚單體的量(N)測定為重量百分比(wt%):
[0212]N=kl(A/R)+k2
[0213]其中A是共聚單體帶的限定的最大吸光度,R是定義為參比峰的峰高度的最大吸光度,且kl和k2為通過校正獲得的線性常數(shù)。用于乙烯含量定量的帶根據(jù)乙烯含量是隨機的(730CHT1)還是成批樣(bulk)的(如在多相PP共聚物中)(720^^1)進行選擇。在4324CHT1下的吸光度用作參比帶。
[0214]b)通過NMR光譜法定量在線性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的a -烯烴含量:
[0215]在基本賦值(basic assignment)后,通過定量13C核磁共振(NMR)光譜法來測定共聚單體的含量(J.Randall JMS-Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29C2&3), 201-317( 1989))。調(diào)節(jié)實驗參數(shù)以確保用于該特定任務(wù)的定量光譜的測量。
[0216]具體地,使用Bruker AvanceIIHOO光譜儀,采用溶液態(tài)NMR光譜。利用加熱塊和在140°C下的旋轉(zhuǎn)管爐,通過在IOmm樣品管中將約0.200g的聚合物溶于2.5ml的氘代四氯乙烯中制備均質(zhì)樣品。使用以下采集參數(shù)記錄具有NOE (功率門限的)的質(zhì)子去耦的13C單脈沖NMR光譜:翻轉(zhuǎn)角90度,4次虛擬掃描,4096次瞬變,采集時間1.6s,光譜寬度20kHz,溫度125°C,雙層WALTZ質(zhì)子去耦方案和弛豫延遲3.0s。所得的FID用以下的處理參數(shù)來處理:充零至32k數(shù)據(jù)點和使用高斯窗函數(shù)進行切趾;使用限制于感興趣區(qū)域的五階多項式進行自動零階和一階相校正和自動基線校正。[0217]含量是基于本領(lǐng)域中眾所周知的方法,使用代表性位點的信號積分的簡單校正比來計算的。
[0218]c)在低密度聚乙烯中的極性共聚單體的共聚單體含量
[0219]( I)含有>6wt%的極性共聚單體單元的聚合物
[0220]共聚單體含量(wt%)是基于使用定量核磁共振(NMR)光譜法校正的傅里葉變換紅外光譜(FTIR)測定,以已知的方式來測定的。以下例示了乙烯丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸丁酯和乙烯丙烯酸甲酯的極性共聚單體含量的測定。制備聚合物的膜樣品用于FTIR測量:0.5-0.7mm的厚度用于乙烯丙烯酸丁酯和乙烯丙烯酸乙酯,0.1mm的膜厚度用于乙烯丙烯酸甲酯,量為>6wt%。使用Specac膜壓機在150°C、約5噸下壓制膜1_2分鐘,然后用冷水以非控制的方式冷卻。測量所獲得的膜樣品的準(zhǔn)確厚度。
[0221]在使用FTIR分析后,針對待分析的峰繪制吸光度模式的基線。將共聚單體的吸光度峰與聚乙烯的吸光度峰進行歸一化(例如,將在3450CHT1處的丙烯酸丁酯或丙烯酸乙酯的峰高除以在2020CHT1處的聚乙烯的峰高)。以常規(guī)方式進行NMR光譜校準(zhǔn)程序,所述常規(guī)方式詳細記載于文獻中,解釋如下。
[0222]為了測定丙烯酸甲酯的含量,制備了 0.1Omm厚的膜樣品。在分析后,在3455CHT1處的丙烯酸甲酯峰的最大吸光度減去在2475CHT1處的基線的吸光度值-A2475).然后在2660CHT1處的聚乙烯峰的最大吸光度峰減去在2475CHT1處的基線的吸光度值
(A2660 -A2475)o然后以常規(guī)方式計算(Awiiw酷-A2475)和(A266tl-A2475 )的比值,所述常規(guī)方式詳細記載于文獻中。
[0223]通過計算,重量_%可轉(zhuǎn)換成mol-%。這在文獻中有詳細記載。
`[0224]通過NMR光譜定量聚合物中共聚物的含量
[0225]在基本賦值后,通過定量核磁共振(NMR)光譜來測定共聚單體含量(例如“匪R Spectra of Polymers and Polymer Additives,,,A.J.Brandolini 和D.D.Hills, 2000, Marcel Dekker, Inc.New York)。調(diào)節(jié)實驗參數(shù)以確保用于該特定任務(wù)的定量光譜的測量(例如 “200and More NMR Experiments: A Practical Course”,S.Berger和S.Braun, 2004, ffiley-VCH, Weinheim)。使用代表性位點的信號積分的簡單校正比來計算數(shù)量。
[0226](2)含有6wt.%或更少的極性共聚單體單元的聚合物
[0227]共聚單體含量(wt%)是以基于使用定量核磁共振(NMR)光譜法校正的傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FTIR)法測定的已知的方式來測定的。以下例示了乙烯丙烯酸丁酯和乙烯丙烯酸甲酯的極性共聚單體含量的測定。為了 FT-1R測量,如以上在方法I)中所描述,制備0.05 - 0.12mm厚的膜樣品。測量所獲得的膜樣品的準(zhǔn)確厚度。
[0228]在用FT-1R分析后,針對待分析的峰繪制吸光度模式的基線。共聚單體的峰的最大吸光度(例如在1164CHT1處的丙烯酸甲酯和在1165CHT1處的丙烯酸丁酯的最大吸光度)減去在1850(^1處的基線的吸光度值(A極性共聚單^fr-A185tlX然后在2660(^1處的聚乙烯峰的最大吸光度峰減去在1850CHT1處的基線的吸光度值(A266tl-A185tlX然后計算(Awikw-A185q)和(A266C1-A185C1)之間的比值。如以上在方法(I)中所描述的,以常規(guī)方式進行NMR光譜校準(zhǔn)程序,所述常規(guī)方式詳細記載于文獻中。
[0229]通過計算,重量_%可以轉(zhuǎn)換成mol-%。這在文獻中有詳細記載。[0230]以下例示了如何將獲得自以上方法(I)或(2)的極性共聚單體含量根據(jù)其量轉(zhuǎn)換為如在正文和權(quán)利要求中的定義中使用的ymol或mmol/g極性共聚單體:
[0231]可以如以下所述進行毫摩爾(mmol)和微摩爾計算。
[0232]例如,如果Ig的乙烯-丙烯酸丁酯共聚物聚合物包含20wt%的丙烯酸丁酯,則該材料包含 0.20/M_酸丁酷(128g/mol) =1.56xl0_3mol。(=1563 微摩爾)。
[0233]極性共聚物中極性共聚單體單元的含量以mmol/g (共聚物)表達。例如,包含20wt%丙烯酸丁酯共聚單體單元的極性乙烯-丙烯酸丁酯共聚物聚合物具有
1-56mmol/g的Cts性共聚單體。使用的分子量為:M丙烯酸丁酯=128g/mol,M_#ZJi=100g/mol,
M丙烯酸甲酯=86g/mol。
[0234]密度
[0235]低密度聚乙烯(LDPE):密度根據(jù)ISO 1183-2測量。
[0236]樣品的制備根據(jù)ISO 1872-2表3Q (壓塑法)執(zhí)行。
[0237]低壓過程聚乙烯:聚合物的密度根據(jù)ISO 1183/1872-2B測量。
[0238]聚合物組合物或聚合物中雙鍵的量的測定方法
[0239]A)通過IR光譜法定量碳碳雙鍵的量
[0240]定量紅外(IR)光譜法用于定量碳碳雙鍵(C=C)的量。通過之前測定已知結(jié)構(gòu)的代表性低分子量模型化合物中的C=C官能團的摩爾消光系數(shù)實現(xiàn)校正。
[0241]通過下式將這些基團中每個的量(N)測定為每一千個總碳原子中碳碳雙鍵的數(shù)量(C=C/1000C):
[0242]N= (Ax 14)/(ExLxD)
[0243]A為定義為峰高度的最大吸收度,E為考慮中的基團的摩爾消光系數(shù)(I ? moF1 ? mnT1), L為膜厚度(mm), D為材料的密度(g ? cnT1)。
[0244]每一千個總碳原子的C=C雙鍵的總量可以通過單個含C=C的組分的N的總和計

o
[0245]對于聚乙烯樣品,使用FTIR光譜儀(Perkin Elmer2000)在AcnT1的分辨率下記錄壓塑薄(0.5-1.0mm)膜上的固態(tài)紅外光譜并用吸收模式分析。
[0246]I)包含聚乙烯均聚物和共聚物的聚合物組合物,具有>0.4wt%的極性共聚單體的聚乙烯共聚物除外
[0247]對于聚乙烯,定量了三種類型的含有C=C的官能團,其各自具有特征吸收并各自校正到不同的模型化合物,產(chǎn)生單獨的消光系數(shù)。
[0248]?乙烯基(R_CH=CH2)經(jīng)過QlOcnT1,基于1_癸烯[癸_1_烯],得至LiE=13.131 ? mo F1 ? mnT1
[0249]?亞乙烯基(RR,C=CH2)經(jīng)過888CHT1,基于2-甲基_1_庚烯[2-甲基庚_1_烯],得到 E=18.241 ? moF1 ? mnT1
[0250]?反式次亞乙烯基(R-CH=CH-R?)經(jīng)過96501^1,基于反式_4_癸烯[(E)-癸_4_烯],得到 E=15.141 ? moF1 ? mnT1
[0251]對于具有〈0.4wt%的極性共聚單體的聚乙烯均聚物或共聚物,線性基線校正在約980 至 840CHT1 進行。
[0252]2)包含具有>0.4wt%的極性共聚單體的聚乙烯共聚物的聚合物組合物[0253]對于具有>0.4wt%的極性共聚單體的聚乙烯共聚物,定量了兩種類型的含C=C的官能團,各自具有特征吸收,并各自校正到不同的模型化合物,產(chǎn)生單獨的消光系數(shù):
[0254]?乙烯基(R-CH=CH2)經(jīng)過9IOcnT1,基于1-癸烯[癸_1_烯],得至IjE=13.131 ? mo F1 ? mnT1
[0255]?亞乙烯基(RR,C=CH2)經(jīng)過888CHT1,基于2-甲基_1_庚烯[2-甲基庚_1_烯],得到 E=18.241 ? moF1 ? mnT1
[0256]EBA:
[0257]對于乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)體系,在約920至870CHT1應(yīng)用線性基線校正。
[0258]EMA:
[0259]對于乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)體系,在約930至870CHT1應(yīng)用線性基線校正。
[0260]3 )包含不飽和的低分子暈分子的聚合物組合物
[0261]對于含有低分子量的、含有C=C種類的體系,在低分子量種類本身中使用C=C吸收的摩爾消光系數(shù)進行直接校正。
[0262]B)通過IR光譜法定量摩爾消光系數(shù)
[0263]根據(jù)ASTM D3124-98和ASTM D6248-98給出的程序測定摩爾消光系數(shù)。使用配備有0.1mm路徑長度的液體元件的FTIR光譜儀(Perkin Elmer 2000)在4CHT1的分辨率下記錄溶液態(tài)紅外光譜。
[0264]摩爾消光系數(shù)(E)通過下式測定為I ? mor1 ? mm 1:
[0265]E=A/ (CxL)
[0266]其中,A為定義為峰高度的最大吸收度,C為濃度(mol ? 1_0,L為元件厚度(mm)。
[0267]使用了至少三種在二硫化碳(CS2)中的0.18mol -F1溶液,并測定了摩爾消光系數(shù)的平均值。
[0268]DC電導(dǎo)率法
[0269]由測試聚合物組合物的 丸粒壓塑成試驗樣板(plaque)。最終試驗樣板由測試聚合物組合物組成并且厚度為1mm和直徑為330mm。
[0270]電導(dǎo)率測量可以使用不含或含有任選的交聯(lián)劑的測試聚合物組合物進行。在無交聯(lián)劑的情況下,使用以下程序從非交聯(lián)的試驗樣板樣品中測量電導(dǎo)率。如果測試聚合物組合物包含交聯(lián)劑,則交聯(lián)發(fā)生在板樣品的制備過程中,從而隨后根據(jù)以下的程序從得到的交聯(lián)的試驗樣板樣品中測量電導(dǎo)率。交聯(lián)劑,如果在交聯(lián)之前存在于聚合物組合物中,則優(yōu)選地為如本文的過氧化物。
[0271]該試驗樣板在130°C下壓塑12分鐘,同時壓力逐漸從2MPa升高至20MPa。之后升高溫度,并在5min后達到180°C。接著將溫度在180°C下保持恒定15min,在此期間試驗樣板借助過氧化物(如果存在于測試聚合物組合物中)而變得完全交聯(lián)。最后用15°C /分鐘的冷卻速率降低溫度,直至達到室溫,此時釋放壓力。在壓力釋放之后迅速將試驗樣板包裹在金屬箔中,以便防止揮發(fā)性物質(zhì)的損失。
[0272]將高壓電源連接到上電極,以將電壓施加到測試樣品。用靜電計測量產(chǎn)生的通過樣品的電流。測量元件是具有黃銅電極的三電極系統(tǒng)。黃銅電極配備有加熱管,所述加熱管連接到加熱循環(huán)器,以便于在升高溫度下測量并提供測試樣品的均勻溫度。測量電極的直徑為100mm。娃橡膠裙(silicone rubber skirts)置于黃銅電極邊緣和測試樣品之間,以避免來自電極圓邊的閃絡(luò)。
[0273]施加的電壓為30kV DC,是指平均電場為30kV/mm。溫度為70°C。在持續(xù)24小時的整個實驗過程中記錄通過片的電流。在24小時后的電流用于計算絕緣材料的電導(dǎo)率。
[0274]該方法和針對電導(dǎo)率測量的測量設(shè)置的原理圖詳盡地描述于在NordicInsulation Symposium 2009(Nord-1S 09), Gothenburg, Sweden, June 15-17,2009,第55-58 頁:Olsson 等人,“Experimental determination of DC conductivity for XLPEinsulation”提交的出版物中。
[0275]實驗部分
[0276]本發(fā)明的聚合物組合物和參比組合物的組分的制備
[0277]LDPEl (聚烯烴(b)):聚烯烴為在高壓反應(yīng)器中制備的低密度聚乙烯。本發(fā)明的聚合物和參比聚合物的制備在以下描述。對于CTA進料,例如,PA含量可以作為升/小時或kg/h給出,并使用0,807kg/升的PA密度轉(zhuǎn)化成每個單位用于重新計算。
[0278]乙烯與回收的CTA在5-級填裝器(5-stage precompressor)和2_級超級壓縮器(2-stage hyper compressor)中使用中間冷卻壓縮,以達到約2628巴的初始反應(yīng)壓力??倝嚎s機吞吐量為約30噸/小時。在壓縮機區(qū)域中,約4.9升/小時的乙二醒(PA, CASnumber: 123-38-6)連同作為鏈轉(zhuǎn)移劑的約81kg的丙烯/小時一起加入以保持1.89g/10min的MFR。在這里還向反應(yīng)器中加入27kg/h的量的1,7-辛二烯。壓縮的混合物在前進料雙區(qū)管式反應(yīng)器(front feed two-zone tubular reactor)中加熱至157°C。溶于異十二燒的可商購獲得的過氧化物自由基引發(fā)劑的混合物恰好在預(yù)熱器后以足以進行放熱聚合反應(yīng)的量注入,以達到約275°C 的峰值溫度,之后將其冷卻到約200°C。隨后的第二個峰值反應(yīng)溫度為264°C。反應(yīng)混合物通過反沖閥(kick valve)減壓、冷卻,并將聚合物從未反應(yīng)的氣體中分離。
[0279]表1:LDPEI的聚合物特性
[0280]
【權(quán)利要求】
1.一種聚合物組合物,該聚合物組合物包含: (a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴, (b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和 (C)離子交換劑添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物組合物,其中,所述聚烯烴(a)是在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯并且所述聚乙烯選自乙烯均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的共聚物;或者是在烯烴聚合催化劑的存在下制備的C3-20 a -烯烴的均聚物或共聚物,所述C3-20 a -烯烴的均聚物或共聚物優(yōu)選地選自丙烯均聚物、丙烯與一種或多種共聚單體的無規(guī)共聚物或丙烯與一種或多種共聚單體的多相共聚物或者選自丁烷的均聚物或共聚物,甚至更優(yōu)選地,所述聚烯烴(a)是在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯并且所述聚乙烯選自乙烯均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的共聚物。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述聚烯烴(a)是在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯并且所述聚乙烯選自甚低密度聚乙烯(VLDPE)共聚物、線性低密度聚乙烯(LLDPE)共聚物、中密度聚乙烯(MDPE)共聚物或高密度聚乙烯(HDPE)均聚物或共聚物,其中,每種類型的聚乙烯可以關(guān)于分子量分布是單峰的或多峰的,優(yōu)選地,所述聚烯烴(a)是單峰或多峰MDPE聚合物或者單峰或多峰HDPE聚合物,最優(yōu)選為單峰或多峰HDPE。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述第二聚烯烴(b)是如權(quán)利要求2或3中任一項所限定的聚烯烴并且不同于聚烯烴(a),或者是LDPE聚合物,所述LDPE聚合物選自任選地不飽和的LDPE均聚物或者乙烯與一種或多種共聚單體的任選地不飽和的LDPE共聚物,最優(yōu)選地,所述第二聚烯烴(b)是LDPE聚合物,所述LDPE聚合物選自任選地不飽和的LDPE均聚物或者乙烯與一種或多種共聚單體的任選地不飽和的LDPE共聚物。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述第二聚烯烴(b)是不飽和的LDPE聚合物,所述LDPE聚合物選自不飽和的LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的不飽和的LDPE共聚物,更優(yōu)選地,所述LDPE聚合物選自不飽和的LDPE均聚物或乙烯與包含乙烯基的一種或多種共聚單體的不飽和的LDPE共聚物,以及進一步優(yōu)選地,當(dāng)根據(jù)以上說明書中“測定方法”下描述的“用于測定雙鍵的量的方法”測量時,存在于不飽和的LDPE中的乙烯基的總量為高于0.05/1000個碳原子,優(yōu)選為高于0.08/1000個碳原子,以及更優(yōu)選為高于0.11/1000個碳原子。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述聚烯烴(b)是乙烯與至少一種多不飽和共聚單體和任選地與一種或多種其它共聚單體的不飽和的LDPE共聚物,優(yōu)選地,所述多不飽和的共聚單體由具有至少8個碳原子和在非共軛雙鍵之間有至少四個碳的直碳鏈組成,所述非共軛雙鍵中的至少一個是末端,更優(yōu)選地,所述多不飽和共聚單體是二烯,優(yōu)選為包含至少八個碳原子、第一碳-碳雙鍵是末端且第二碳-碳雙鍵不與所述第一碳-碳雙鍵共軛的二烯,甚至更優(yōu)選為選自C8-至C14非共軛二烯或其混合物的二烯,更優(yōu)選地選自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,甚至更優(yōu)選地選自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。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述聚烯烴(b)包含乙烯基,所述乙烯基的總量為多于0.20/1000個碳原子,再更優(yōu)選地多于0.30/1000個碳原子,以及優(yōu)選地,乙烯基的總量為最高達4.0/1000個碳原子。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述離子交換劑添加劑(c)是無機離子交換劑添加劑;更優(yōu)選為無機陰離子交換劑添加劑;更優(yōu)選地,所述陰離子交換劑添加劑(c)可以由鹵素交換陰離子(即捕獲鹵素),所述鹵素優(yōu)選為至少氯基種類;進一步優(yōu)選地,所述離子交換劑添加劑(c)具有層狀結(jié)構(gòu);以及進一步優(yōu)選為層狀陰離子交換劑添加劑,優(yōu)選為包含陰離子夾層的層狀陰離子交換劑添加劑;甚至進一步優(yōu)選地,所述層狀陰離子交換劑添加劑(c)的夾層包含與存在于聚合物組合物中的陰離子種類可交換的CO32陰尚子。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述離子交換劑添加劑(C)是水滑石型的陰離子交換劑添加劑,優(yōu)選為合成的水滑石型的陰離子交換劑添加劑,所述陰離子交換劑添加劑包含含有可交換的CO/—陰離子的陰離子夾層。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述聚合物組合物包含離子交換劑添加劑(C)本身,即凈的離子交換劑添加劑(C),基于聚合物組合物的總重量計,離子交換劑添加劑(c)的量為小于lwt%,優(yōu)選為小于0.8wt%,優(yōu)選為0.000001至0.7wt%。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,基于聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的組合重量計,所述聚烯烴(a)的量為0.1至99.9wt%,優(yōu)選為0.5wt%或更多,優(yōu)選為0.5至80wt%,更優(yōu)選為1.0至70wt%,更優(yōu)選為1.0至50wt%,更優(yōu)選為1.0至40wt%,更優(yōu)選為1.0至30wt%,更優(yōu)選為1.0至25wt%,更優(yōu)選為1.0至20wt%。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,基于聚烯烴(a)和第二聚烯烴(b)的組合重量計,所述第二聚烯烴(b)的量為0.1至99.9wt%,優(yōu)選為99.5wt%或更少,優(yōu)選為20至99.5wt%,更優(yōu)選為30至99.0wt%,更優(yōu)選為50至99.0wt%,更優(yōu)選為60至99.0wt%,更優(yōu)選為70至99.0wt%,更優(yōu)選為75至99.0wt%,更優(yōu)選為80至99.0wt%。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述聚合物組合物包含交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑優(yōu)選為過氧化物,所述過氧化物的量為最高達IlOmmol -0-0-/kg聚合物組合物,優(yōu)選為最高達90mmol _ 0-0_/kg聚合物組合物(基于聚合物組合物計,相當(dāng)于0至2.4wt%的過氧化二枯基),更優(yōu)選為1.0至75mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于50mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于40mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于37mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于35mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.1至34mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.5至33mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為10.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物。
14.如前述權(quán)利要求1-13中任一項所限定的聚合物組合物,其包含: Ca)在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚烯烴并且該聚烯烴選自在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯或在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚丙烯,優(yōu)選為在烯烴聚合催化劑的存在下制備的聚乙烯并且所述聚乙烯選自MDPE聚合物或HDPE聚合物,最優(yōu)選為HDPE聚合物, (b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),該第二聚烯烴優(yōu)選為LDPE聚合物,更優(yōu)選為任選地不飽和的LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的任選地不飽和的LDPE共聚物,過氧化物,所述過氧化物的量為小于37mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于`35mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.1至34mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為`0.5至33mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為10.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,和 離子交換劑添加劑(C)。
15.如前述權(quán)利要求1-14中任一項所限定的聚合物組合物用于制備包含所述聚合物組合物的電氣裝置或通訊裝置,優(yōu)選地用于制備電氣或通訊裝置的絕緣材料的用途,所述聚合物組合物包含: (a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴, (b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和 (C)離子交換劑添加劑。
16.一種電纜,優(yōu)選為電力電纜,更優(yōu)選為DC電力電纜,所述電纜包括由至少一層圍繞的導(dǎo)線,其中,所述至少一層包含聚合物組合物,優(yōu)選地,所述至少一層由聚合物組合物組成,所述聚合物組合物包含: (a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴, (b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和 (C)離子交換劑添加劑,所述聚合物組合物如前述權(quán)利要求1-14中任一項所限定。`
17.權(quán)利要求16所述的電纜,所述電纜包括由至少內(nèi)半導(dǎo)電層、絕緣層和外半導(dǎo)電層以該順序圍繞的導(dǎo)線,其中所述絕緣層包含聚合物組合物,優(yōu)選地,所述絕緣層由聚合物組合物組成,所述聚合物組合物包含: (a)聚烯烴,其是除了低密度聚乙烯(LDPE)以外的聚烯烴, (b)第二聚烯烴,其不同于聚烯烴(a),和 (C)離子交換劑添加劑;所述聚合物組合物如前述權(quán)利要求1-14中任一項所限定。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的電力電纜,所述電力電纜是可交聯(lián)的直流(DC)電力電纜,其中,權(quán)利要求16的層或權(quán)利要求17的絕緣層的所述聚合物組合物還包含交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑優(yōu)選為過氧化物,所述過氧化物的量為最高達IlOmmol - 0-0-/kg聚合物組合物,優(yōu)選為最高達90mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為0至75mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于50mmol - 0-0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于40mmol - 0-0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于37mmol - 0-0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于35mmol - 0-0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.1至34mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.5至33mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為7.0至30mmol -0-0-/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為10.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電力電纜,所述電力電纜是交聯(lián)的直流(DC)電力電纜,其中,所述內(nèi)半導(dǎo)電層包含任選地交聯(lián)的第一半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地,所述內(nèi)半導(dǎo)電層由任選地交聯(lián)的第一半導(dǎo)電組合物組成,所述絕緣層的聚合物組合物包含根據(jù)前述權(quán)利要求1-14中任一項所述的聚合物組合物,優(yōu)選地,所述絕緣層的聚合物組合物由根據(jù)前述權(quán)利要求1-14中任一項所述的聚合物組合物組成,該聚合物組合物是在所述交聯(lián)劑的存在下交聯(lián)的,所述交聯(lián)劑優(yōu)選為過氧化物,所述過氧化物的量如權(quán)利要求17中所限定,以及所述外半導(dǎo)電層包含任選地交聯(lián)的第二半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地,所述外半導(dǎo)電層由任選地交聯(lián)的第二半導(dǎo)電組合物組成,更優(yōu)選地,其中所述內(nèi)半導(dǎo)電層包含交聯(lián)的第一半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地,所述內(nèi)半導(dǎo)電層由交聯(lián)的第一半導(dǎo)電組合物組成,所述絕緣層的聚合物組合物包含根據(jù)前述權(quán)利要求1-14中任一項所述的聚合物組合物,優(yōu)選地,所述絕緣層的聚合物組合物由根據(jù)前述權(quán)利要求1-14中任一項所述的聚合物組合物組成,該聚合物組合物是在所述交聯(lián)劑的存在下交聯(lián)的,所述交聯(lián)劑優(yōu)選為過氧化物,所述過氧化物的量如權(quán)利要求17中所限定,以及所述外半導(dǎo)電層包含交聯(lián)的第二半導(dǎo)電組合物,優(yōu)選地,所述外半導(dǎo)電層由交聯(lián)的第二半導(dǎo)電組合物組成。
20.一種用于制備如前述權(quán)利要求17-19中任一項所限定的電力電纜,更優(yōu)選地DC電力電纜的方法,所述電纜優(yōu)選地是可交聯(lián)的,其中,所述方法包括以下步驟: -將包含聚合物組合物的至少一層,優(yōu)選地至少包含第一半導(dǎo)電組合物的內(nèi)半導(dǎo)電層、包含絕緣組合物的絕緣層和包含第二半導(dǎo)電組合物的外半導(dǎo)電層以該順序,優(yōu)選地通過(共)擠出,施加在導(dǎo)線上,其中,所述至少一層的聚合物組合物,優(yōu)選地所述絕緣層的絕緣組合物包含如前述權(quán)利要求1-14中任一項所限定的聚合物組合物,優(yōu)選地由如前述權(quán)利要求1-14中任一項所限定的聚合物組合物組成,以及任選地并且優(yōu)選地,所述至少一層的聚合物組合物還包含交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑優(yōu)選為過氧化物,所述過氧化物的量為最高達IlOmmol - 0-0-/kg聚合物組合物,優(yōu)選為最高達90mmol _ 0-0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為0至75mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于50mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于40mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于37mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為小于35mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.1至34mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,優(yōu)選為0.5至33mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物組合物,更優(yōu)選為10.0至30mmol - 0-0-/kg聚合物組合物,更優(yōu)選地,所述聚合物組合物包含如以上所限定的量的交聯(lián)劑且所述方法包括以下另外的步驟: 在以上優(yōu)選的交聯(lián)劑的存在下并且在交聯(lián)條件下,交聯(lián)至少所述絕緣層的聚合物組合物,以及任選地且優(yōu)選地,在交聯(lián)劑的存在下,在交聯(lián)條件下,交聯(lián)內(nèi)半導(dǎo)電層的第一半導(dǎo)電組合物和外半導(dǎo)電層的第二半導(dǎo)電組合物中的至少一種,優(yōu)選地兩者。
【文檔編號】C08L23/00GK103608394SQ201280029030
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月4日
【發(fā)明者】J·安德森, V·英格倫, P-O·哈格斯特蘭德, U·尼爾森, A·施麥德伯格, T·施特弗, J·沃爾夫凱文格 申請人:博里利斯股份公司
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