專利名稱：包含苯偶酰型電壓穩(wěn)定劑的用于中/高/超高壓電纜的聚烯烴組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有提高的電擊穿強度的聚烯烴組合物；包含這種組合物的電線或電纜，尤其是中壓、高壓或超高壓電纜；以及所述組合物用于生產(chǎn)電線或電纜，尤其是生產(chǎn)中壓、高壓或超高壓電纜中的用途。
背景技術：
典型的中壓電力電纜通常用于6_36kV的電壓，典型的高壓電纜用于高于36kV的電壓，而典型的超高壓電纜用于高于220kV的電壓，這些電纜在被多層聚合材料所圍繞的電纜芯中包含一個或多個導體，所述電纜包括內(nèi)半導體層、緊接著的絕緣層，再然后是外半導體層。這些層通常是交聯(lián)的。對于這些層，還可以進一步附加其他層，例如金屬帶或屏蔽線、格網(wǎng)，以及，最后是最外面的護套層。電纜的層是基于不同類型的聚合物組合物。作為絕緣材料，目前主要使用如交聯(lián)低密度聚乙烯的交聯(lián)聚烯烴。為了獲得更好的可靠性或者開發(fā)絕緣承受更高應力的新的絕緣結構，提高電纜材料(尤其是電纜絕緣材料)的電擊穿強度是電纜生產(chǎn)商永恒的目標。絕緣中的缺陷限制了最小絕緣厚度，并因此限制了施加到電纜上的最大設計電應力。為了確保高應力電纜結構中的高可靠性，已知的方法是降低絕緣材料中的污染物的量。然而，當今已經(jīng)將超凈材料用于絕緣，通過進一步降低污染物來提高電擊穿強度將伴隨著成本的顯著增加。眾所周還可以使用活性添加劑，即所謂的電壓穩(wěn)定劑，來增加電纜絕緣材料的電擊穿強度。例如，在US 3，482，033中公開了使用一種混合物，該混合物為高芳香含量的不揮發(fā)性的烴油或者高芳香性的低熔點烴與活性電壓穩(wěn)定劑，例如多鹵聚苯或含有硝基的芳香化合物。此外，電壓穩(wěn)定劑還見于WO 01/08166。在該文獻中公開了由烷基、芳基、烷氧基和芳氧基取代的基于二苯甲酮作為核心分子的電壓穩(wěn)定劑。然而，仍然需要改善用于中壓/高壓/超高壓電纜隔離層的聚烯烴組合物的電擊穿強度的電壓穩(wěn)定劑。這種電壓穩(wěn)定劑化合物通常應該具有低的電離勢能來降低高能電子的能量并因此有效地提高電擊穿強度(參閱例如A. C. Ashcraft, R. M. Eichhorn和S. R. G.，《聚乙烯的固體介質(zhì)和電壓穩(wěn)定劑的樹的實驗研究》(“Laboratory Studies of Treeingin Solid Dielectrics and Voltage Stabilization of Polyethylene”)，由I.E.E.E.出版，電絕緣國際研討會(International Symposium on Electrical Insulation),蒙特利爾，加拿大，1978)。同時，這樣的化合物必須可溶于作為組合物中的基質(zhì)聚合物的聚烯烴，通常為交聯(lián)的聚乙烯，以及，所述化合物還必須顯示低的遷移趨勢，以使所述化合物在絕緣材料中隨時間的損失盡可能的低。此外，因為絕緣組合物通常為交聯(lián)聚烯烴，因此電壓穩(wěn)定劑必須盡可能地與普遍使用的如有機過氧化物的交聯(lián)劑相容，從而使一方面，交聯(lián)過程不會受到消極影響，另一方面，電壓穩(wěn)定劑不會發(fā)生化學反應或分解導致其效率降低，甚至在最壞的情況下，致使其失活。當然，在這種意義上電壓穩(wěn)定劑還應與聚烯烴組合物中所有其他組分相容。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的是提供一種聚烯烴組合物，其包含用于提高聚烯烴組合物的電擊穿強度的具有上述性質(zhì)的電壓穩(wěn)定劑，所述聚烯烴組合物尤其是用作中壓/高壓/超高壓電纜的絕緣組合物。尤其地，所述電壓穩(wěn)定劑能夠顯著地改善電擊穿，優(yōu)選具有在聚烯烴基質(zhì)中良好的溶解性和低遷移趨勢，更優(yōu)選與聚烯烴組合物中的其他組分，特別是交聯(lián)劑相容。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過均包含苯偶酰衍生物的聚烯烴組合物和母料以及使用所述的苯偶酰衍生物作為電壓穩(wěn)定劑化合物可以實現(xiàn)上述目的，所述苯偶酰衍生物包含在含有 烴基的苯偶酰分子的苯基上的一個或多個取代基。因此，本發(fā)明提供了一種聚烯烴組合物，其包含⑴聚烯烴(A)，(ii)苯偶酰衍生物(B)，其包含根據(jù)如下通式⑴所示的結構單元，優(yōu)選由根據(jù)如下通式(I)所示的結構單元組成
權利要求
1.一種聚烯烴組合物，其包含 a.聚烯烴(A), b.苯偶酰衍生物(B)，其包含根據(jù)如下通式(I)所示的結構單元，優(yōu)選由根據(jù)如下通式(I)所示的結構單元組成
2.根據(jù)權利要求I所述的聚烯烴組合物，其中，所述η為2至6。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的聚烯烴組合物，其中，所述條件(i)的烴基包含選自Si、N、P、O和S的雜原子。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的聚烯烴組合物，其中，所述雜原子為N并且所述條件(i)的烴基包含叔胺基。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的聚烯烴組合物，其中，所述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9或RlO中的至少一個，或者，如果存在的話，所述Rl’-R8’中的至少一個，為條件⑴的烴基并選自-N(Rll) (R12)和-Ar-N(Rll) (R12)，其中，Rll和R12各自獨立地為可以含有雜原子的烴基，以及Ar為可以含有雜原子的芳基。
6.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的聚烯烴組合物，其中，所述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9或RlO中的至少一個，或者，如果存在的話，所述Rl’-R8’中的至少一個，為條件(i)的烴基并選自_0(R13)和-Ar-O(Rl3)，其中，R13為H或可以含有雜原子的烴基，以及Ar為可以含有雜原子的芳基。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的聚烯烴組合物，其中，Rll、R12和R13各自獨立地為芳基或燒基。
8.根據(jù)權利要求5-7中任一項所述的聚烯烴組合物，其中，-N(Rll)(R12)或_0(R13)位于通式(I)化合物中的羰基官能團的對位。
9.根據(jù)權利要求8所述的聚烯烴組合物，其中，R8和R3均被所述的-N(Rll)(R12)或-0(R13)取代。
10.根據(jù)權利要求5-9中任一項所述的聚烯烴組合物，其中，R1UR12和R13各自獨立地為烷基，所述烷基在各環(huán)原子相對的末端可包含或不包含官能團。
11.根據(jù)權利要求5-10中任一項所述的聚烯烴組合物，其中，Rll、R12和R13各自獨立地包含1-50個碳原子。
12.根據(jù)權利要求11所述的聚烯烴組合物，其中，Rll、R12和R13各自獨立地包含6_18個碳原子。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的聚烯烴組合物，其中，R1UR12和R13各自獨立地包含6-12個碳原子。
14.一種母料，其包含 (i).基質(zhì)聚合物，含量為50wt%或更多，和 ( ).苯偶酰衍生物(B)，其包含根據(jù)如下通式(I)所示的結構單元，優(yōu)選由根據(jù)如下通式(I)所示的結構單元組成
15.根據(jù)權利要求14所述的母料，其中，所述苯偶酰衍生物(B)根據(jù)權利要求2-13中任一項進行定義。
16.一種電纜，其包括由根據(jù)權利要求1-13中任一項所述的聚烯烴組合物制成的層。
17.根據(jù)權利要求16所述的電纜，其中，所述電纜為包括內(nèi)半導體層、絕緣層和外半導體層的中壓、高壓或超高壓電纜。
18.根據(jù)權利要求17所述的電纜，其中，至少所述絕緣層是由根據(jù)權利要求1-13中任一項所述的聚烯烴組合物制成。
19.根據(jù)權利要求1-13中任一項所述的聚烯烴組合物用于制備電纜的層的用途。
20.根據(jù)權利要求14或15所述的母料用于制備電纜的層的用途。
21.苯偶酰衍生物(B)在聚烯烴組合物中作為電壓穩(wěn)定劑的用途，所述苯偶酰衍生物(B)包含根據(jù)如下通式(I)所示的結構單元，優(yōu)選由根據(jù)如下通式(I)所示的結構單元組成
全文摘要
本發(fā)明涉及聚合物組合物，其包含(i)聚烯烴(A)，(ii)苯偶酰衍生物(B)，其包含根據(jù)如下通式(I)所示的結構單元，優(yōu)選由其組成其中，殘基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9或R10連接的苯環(huán)上的一個或多個碳原子還可以為雜原子，例如N，在這種情況下，各殘基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9或R10不存在；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10各自獨立地為氫，或可包含雜原子的烴基；或者所述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10中的至少兩個與它們連接的通式(I)的環(huán)體系的環(huán)原子一起，形成稠合到通式(I)的環(huán)體系上的另外的芳香環(huán)或非芳香環(huán)，其中具有所述至少一個稠合的另外環(huán)的通式(I)的環(huán)體系可進一步含有1至8個取代基R1'-R8'，它們各自獨立地選自所述R1-R10相同的基團，以及，n=2至9；條件是(i)所述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9或R10中的至少一個，或者如果存在的話，所述R1'-R8'中的至少一個，為可含有一個或多個雜原子的烴基。
文檔編號H01B3/44GK102782031SQ201180012569
公開日2012年11月14日 申請日期2011年2月16日 優(yōu)先權日2010年3月8日
發(fā)明者托馬斯·耶特貝里, 維爾戈特·恩隆德, 馬茨·安德松 申請人:北歐化工股份公司