專利名稱:聚合物組合物和包括該聚合物組合物的電力電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及適用于電力電纜(power cable)的層的聚合物組合物、聚合物組合物在電力電纜的層中的應(yīng)用、包括聚合物組合物的電力電纜以及用于生產(chǎn)電纜的方法。
背景技術(shù):
在高壓(HP)工藝中生產(chǎn)的聚烯烴在要求嚴(yán)格(demanding)的聚合物應(yīng)用中廣泛使用,其中聚合物必須滿足高機械和/或電氣要求。例如在電力電纜的應(yīng)用中,尤其是在中S(MV),以及特別是在高壓(HV)和超高壓(EHV)電纜應(yīng)用中,聚合物組合物的電性能(電氣性能)具有顯著的重要性。此外,在不同的電纜應(yīng)用中,對于電性能的要求可能會有所不同,如在交流電(AC)和直流電(DC)電纜應(yīng)用之間的情況。典型的電力電纜包括至少由內(nèi)半導(dǎo)體層(inner semiconductive layer)、絕緣層和外半導(dǎo)體層(outer semiconductive layer)以該順序圍繞(包圍,surround)的導(dǎo)體。空間電荷關(guān)于在電纜中的電場分布,在AC和DC之間有根本區(qū)別。在AC電纜中的電場很容易計算,因為它僅取決于一種材料性能,即具有已知的溫度依賴性的相對電容率(介電常數(shù))。電場將不會影響介電常數(shù)。另一方面,在DC電纜中的電場更加復(fù)雜并且取決于在絕緣材料中電荷(所謂的空間電荷)的傳導(dǎo)、捕獲和積聚。在絕緣材料(insulation)中的空間電荷將使電場變形,并且可能導(dǎo)致非常高的電應(yīng)力點,可能高到會發(fā)生電介質(zhì)故障。優(yōu)選應(yīng)該沒有空間電荷存在,因為在絕緣材料中的電場分布將是已知的,從而它將使輕松地設(shè)計電纜成為可能。通常情況下,空間電荷靠近電極而定位;與附近的電極相同的極性的電荷被稱為同號電荷(純號電荷,homocharge),相反極性的電荷被稱為異號電荷(混雜電荷,heterocharge)0異號電荷將增強這個電極的電場,相反,同號電荷將降低電場。電導(dǎo)率DC電導(dǎo)率是重要的材料性能,例如用于HV DC電纜的絕緣材料。首先,這種性能的強烈的溫度和電場依賴性將通過如上所述的空間電荷積聚(build-up)影響電場分布。第二個問題是通過在內(nèi)半導(dǎo)體層和外半導(dǎo)體層之間流動的漏電電流(漏電流,electricleakage current)將在絕緣材料內(nèi)部產(chǎn)生熱量這一事實。這個漏電流取決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)率甚至可以導(dǎo)致熱散逸(thermalrunaway).電導(dǎo)率必須因此保持足夠低以避免熱散逸。壓縮機潤滑油(壓縮機潤滑布丨,compressor lubricants)HP工藝通常在高達(dá)4000巴的高壓下操作。在已知的HP反應(yīng)器系統(tǒng)中起始單體在被引入到實際的高壓聚合反應(yīng)器前需要進(jìn)行壓縮(加壓)。壓縮機潤滑油通常用在超級壓縮機(超高壓壓縮機,hyper-compressor)中用于汽缸潤滑(cylinder lubrication)以使機械要求高的起始單體的壓縮步驟能夠進(jìn)行。眾所周知,少量的潤滑油(潤滑劑)通常泄漏通過密封(seal)進(jìn)入反應(yīng)器并和單體混合。結(jié)果是在單體的實際聚合步驟過程中反應(yīng)混合物包含痕量的壓縮機潤滑油(達(dá)數(shù)百ppm)。這些痕量的壓縮機潤滑油可以對最終聚合物的電性能有影響。商用壓縮機潤滑油的實例,例如聚亞烷基二醇(PAG)R-[CxRyHz-0]n-H,其中R可以是H或直鏈或支鏈烴基,并且χ、y、χ、η是可以以已知的方式變化的獨立的整數(shù),以及基于礦物油(在石油蒸餾中的副產(chǎn)品)的潤滑油可以被提及。符合在用于食品接觸的塑料的歐洲指令(European Directive) 2002/72/EC,附件V中對白色礦物油設(shè)定的要求的基于礦物油的壓縮機潤滑油被用于例如聚合聚合物,特別是用于食品和制藥行業(yè)。這種基于礦物油的潤滑油通常包含潤滑性添加劑(lubricityadditive),并且也可以包含其他類型的添加劑,如抗氧化劑。Dow的W02009012041公開,在高壓聚合工藝中,其中壓縮機用于給反應(yīng)物(即一種或多種單體)加壓,壓縮機潤滑油可能對聚合的聚合物性能具有影響。該文件描述了包括一個或無羥基官能度(functionality)的多元醇聚醚,作為用于防止尤其是硅烷改性的HP聚烯烴過早交聯(lián)(premature crosslinking)的壓縮機潤滑油。Dow的W02009012092公開了一種組合物,其包括無硅烷官能度的HP (i)聚烯烴以及(ii)PAG類型的疏水性聚醚多元醇,其中至少50%的它的分子只包括單羥基官能度。組分(ii)似乎源于壓縮機潤滑油。該組合物尤其(i. a.)用于電線和電纜(W&C)應(yīng)用中,并被指出減少在MV和HV電力電纜中介電損失,見第2頁,0006段。在這兩個應(yīng)用中,指出存在于壓縮機潤滑油中的親水基團(例如羥基)可以通過聚合物導(dǎo)致吸水增加,反過來當(dāng)聚合物用作電纜層材料時,可以增加電損耗或相應(yīng)地過早燒焦。該問題通過具有減少的羥基官能度(functionality,官能團)的數(shù)量的特定的PAG類型的潤滑油解決。在聚合物領(lǐng)域不斷需要尋找適用于具有高要求和嚴(yán)格的規(guī)定的如電線和電纜應(yīng)用的要求嚴(yán)格的聚合物應(yīng)用的聚合物。發(fā)明目的本發(fā)明的目的之一是提供用于在電纜層中的可替換的(可供選擇的,alternative)具有非常有益的性能的聚合物組合物,優(yōu)選在交流電(AC)或直流電(DC)電纜的層中,更優(yōu)選在DC電纜的層中。此外,本發(fā)明提供了一種可替換的聚合物組合物在電力電纜的絕緣層中的應(yīng)用,優(yōu)選直流電(DC)電力電纜。下面詳細(xì)描述和限定本發(fā)明及其進(jìn)一步目的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種包括聚烯烴的可交聯(lián)的聚合物組合物,其中該聚合物組合物包括聚烯烴和交聯(lián)劑,并且其中當(dāng)根據(jù)在“測定方法”中所述的DC電導(dǎo)率方法(1)在70° C和30kV/mm的平均電場下從非脫氣(未脫氣,non-degassed)、Imm厚的由交聯(lián)聚合物組合物組成的板片(plaque)樣品測量時,聚合物組合物具有150fS/m或更低的電導(dǎo)率。優(yōu)選聚合物組合物是交聯(lián)的聚合物組合物,其在交聯(lián)之前(即在它是交聯(lián)的之前)包括聚烯烴和交聯(lián)劑,并且當(dāng)根據(jù)在“測定方法”中所述的DC電導(dǎo)率方法(1)在70° C和30kV/mm的平均電場下從非脫氣、Imm厚的由交聯(lián)聚合物組合物組成的板片樣品測量時,其具有150fS/m或更低的電導(dǎo)率。
“可交聯(lián)的”是指聚合物組合物在用于其最終應(yīng)用中之前可以使用交聯(lián)劑交聯(lián)??山宦?lián)的聚合物組合物包括聚烯烴和交聯(lián)劑。優(yōu)選聚合物組合物的聚烯烴是交聯(lián)的。聚合物組合物的交聯(lián)至少利用本發(fā)明的聚合物組合物的交聯(lián)劑進(jìn)行。此外,交聯(lián)聚合物組合物或相應(yīng)地,交聯(lián)聚烯烴最優(yōu)選利用自由基發(fā)生劑(free radical generating agent)通過自由基反應(yīng)交聯(lián)。如本領(lǐng)域眾所周知,交聯(lián)聚合物組合物具有典型的網(wǎng)絡(luò),尤其是互聚物(interpolymer)交聯(lián)(橋)。因為對于技術(shù)人員是明顯的,交聯(lián)聚合物可以是或本文定義具有存在于在交聯(lián)之前或之后的聚合物組合物或聚烯烴的特點,正如從上下文所述或明顯的。定義了例如交聯(lián)劑在聚合物組合物中的存在或類型和成分性能,如聚烯烴組分的MFR、密度和/或不飽和度,除另有說明外,在交聯(lián)之前,以及交聯(lián)之后的特點是例如從交聯(lián)的交聯(lián)聚合物組合物測量的電導(dǎo)率或交聯(lián)度。優(yōu)選的交聯(lián)劑是自由基發(fā)生劑,更優(yōu)選過氧化物。因此,目前優(yōu)選的交聯(lián)聚合物組合物是通過利用以上或以下定義的過氧化物交聯(lián)可獲得的。短語“通過交聯(lián)可獲得的”、“與……交聯(lián)”和“交聯(lián)聚合物組合物”在本文可交換使用,并且是指交聯(lián)步驟為聚合物組合物提供了另外的技術(shù)特點,下面將進(jìn)行解釋。下面鑒于優(yōu)選的交聯(lián)聚合物組合物的實施方式描述本發(fā)明的聚合物組合物,該實施方式在本文也被可互換地稱作是“聚合物組合物(Polymer composition)”或“聚合物組合物(polymer composition),,。由聚合物組合物貢獻(xiàn)的出乎意料的低電導(dǎo)率對于電力電纜是非常有益的,優(yōu)選對于直流電(DC)電力電纜。本發(fā)明對于DC電力電纜是尤其有益的。聚合物組合物優(yōu)選在高壓(HP)工藝中生產(chǎn)。眾所周知,高壓反應(yīng)器系統(tǒng)通常包括用于a)在一個或多個也被稱為超級壓縮機的壓縮機中壓縮一種或多種起始單體的壓縮區(qū)、用于b)在一個或多個聚合反應(yīng)器中聚合單體的聚合區(qū),以及用于c)在一個或多個分離器中分離未反應(yīng)產(chǎn)物和用于回收分離的聚合物的回收區(qū)。此外,HP反應(yīng)器系統(tǒng)的回收區(qū)通常包括混合和造粒段(section),如造粒擠出機,在分離器之后,用于回收分離的粒料形式的聚合物。以下對該工藝進(jìn)行更詳細(xì)的描述。如今,已令人驚訝地發(fā)現(xiàn),當(dāng)在用于壓縮起始單體的HP反應(yīng)器系統(tǒng)中時,包括礦物油的壓縮機潤滑油在壓縮機中用于氣缸潤滑,然后由此產(chǎn)生的聚烯烴具有非常有益的電性能,如降低的電導(dǎo)率,這有助于電纜的極好的電性能。這是出乎意料的,因為礦物油通常用于生產(chǎn)用于醫(yī)療和食品行業(yè)的聚合物,其中關(guān)注健康方面,而不是降低電導(dǎo)率,如對于W&C應(yīng)用所要求的。壓縮機潤滑油在本文是指用于壓縮機的潤滑油,即在超級壓縮機中,用于氣缸潤滑。如本文可互換使用的“降低的,,或“低的,,是指從DC電導(dǎo)率方法獲得的值是低的,即降低的。優(yōu)選,聚合物組合物包括聚烯烴和交聯(lián)劑,優(yōu)選過氧化物,并且聚烯烴可通過高壓方法獲得,該高壓方法包括(a)在壓縮機中在壓力下壓縮一種或多種單體,使用壓縮機潤滑油用于潤滑,(b)在聚合區(qū)中聚合單體,可選地連同一種或多種共聚單體,(c)從未反應(yīng)的產(chǎn)物中分離獲得的聚烯烴并且在回收區(qū)回收分離的聚烯烴,
其中,在步驟a)中,壓縮機潤滑油包括礦物油。由此產(chǎn)生的聚合物組合物具有上述的降低電導(dǎo)率的優(yōu)勢。短語“通過該工藝(方法,process)可獲得的”或“通過該工藝生產(chǎn)的”在本文可交換使用,并且是指“通過工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品(product by process)”類別,即該產(chǎn)品具有由于制備工藝(形成的)技術(shù)特點。更優(yōu)選,當(dāng)根據(jù)在“測定方法”下描述的DC電導(dǎo)率方法(1)在70° C和30kV/mm的平均電場下從非脫氣、Imm厚的由交聯(lián)聚合物組合物組成的板片樣品測量時,聚合物組合物具有150fS/m或更低的電導(dǎo)率;以及其中聚合物組合物的聚烯烴可通過高壓方法獲得,該高壓方法包括(a)在壓縮機中在壓力下壓縮一種或多種單體,使用壓縮機潤滑油用于潤滑,(b)在聚合區(qū)中聚合單體,可選地連同一種或多種共聚單體,(c)從未反應(yīng)的產(chǎn)物中分離獲得的聚烯烴并且在回收區(qū)回收分離的聚烯烴,其中在步驟a)中,壓縮機潤滑油包括礦物油。聚合物組合物的低電導(dǎo)率尤其在AC和DC電力電纜中是非常有益的,優(yōu)選在直流電(DC)電力電纜中,更優(yōu)選在低壓(LV)、中壓(MV)、高壓(HV)或超高壓(extra highvoltage, EHV)DC電纜中,更優(yōu)選在任何電壓下運行的DC電力電纜中,優(yōu)選在高于36kV下,如HV或EHVDC電力電纜。本發(fā)明進(jìn)一步涉及交聯(lián)電力電纜,優(yōu)選交聯(lián)直流電(DC)電力電纜,包括由一個或多個層圍繞的導(dǎo)體,其中至少一個所述層包括本發(fā)明的包括使用交聯(lián)劑交聯(lián)的聚烯烴的交聯(lián)聚合物組合物,該交聯(lián)劑優(yōu)選過氧化物。更優(yōu)選,本發(fā)明涉及交聯(lián)電力電纜,優(yōu)選交聯(lián)直流電(DC)電力電纜,更優(yōu)選交聯(lián)HV或EHV DC電力電纜,包括由至少內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層和外半導(dǎo)體層以該順序圍繞的導(dǎo)體,其中至少一個層,優(yōu)選絕緣層,包括本發(fā)明的包括利用過氧化物交聯(lián)的聚烯烴的交聯(lián)聚合物組合物。短語“利用交聯(lián)劑/過氧化物交聯(lián)的聚烯烴”的交聯(lián)電纜是指在交聯(lián)之前的聚合物組合物包含聚烯烴和交聯(lián)劑,優(yōu)選過氧化物。對技術(shù)人員顯而易見的是,電纜可以可選地包括一個或多個其他層,包括一個或多個遮蔽層(掩蔽屏,screen)、夾套層(jacketing layer)或其他保護(hù)層,這些層通常用于W&C領(lǐng)域。下面優(yōu)選的交聯(lián)之前或之后的聚合物組合物的子群、性能和實施方式,平等和獨立地應(yīng)用于如以上或以下限定的聚合物組合物,也應(yīng)用于可交聯(lián)的電纜和交聯(lián)電纜。在一個優(yōu)選的實施方式中,當(dāng)根據(jù)在“測定方法”下描述的DC電導(dǎo)率方法(1)在70° C和30kV/mm的平均電場下從非脫氣、Imm厚的由交聯(lián)聚合物組合物組成的板片樣品測量時,聚合物組合物具有140fS/m或更低的電導(dǎo)率,優(yōu)選130fS/m或更低,優(yōu)選120fS/m或更低,優(yōu)選100fS/m或更低,優(yōu)選從0. 01至90fS/m,更優(yōu)選從0. 05至90fS/m,更優(yōu)選從0. 1至80fS/m,更優(yōu)選從0. 5至75fS/m。在此實施方式中,當(dāng)根據(jù)在“測定方法”下描述的DC電導(dǎo)率方法(1)在70° C和30kV/mm的平均電場下從脫氣、Imm厚的由交聯(lián)聚合物組合物組成的板片樣品測量時,聚合物組合物也具有優(yōu)選140fS/m或更低的電導(dǎo)率,優(yōu)選130fS/m或更低,優(yōu)選60fS/m或更低,優(yōu)選從0. 01至50fS/m,更優(yōu)選從0. 05至40fS/m,更優(yōu)選從0. 1至 30fS/m。聚合物組合物的電導(dǎo)率是出人意料的低,甚至在沒有去除交聯(lián)后的易揮發(fā)的副產(chǎn)物,即沒有脫氣的情況下也是如此。因此,如果需要,電纜生產(chǎn)過程中的脫氣步驟可以縮短。當(dāng)根據(jù)在“測定方法”下描述的DC電導(dǎo)率方法(2)在20° C和40kV/mm的平均電場下從脫氣、0. 5mm厚的由交聯(lián)聚合物組合物組成的板片樣品測量時,進(jìn)一步優(yōu)選,聚合物組合物具有0. 27fS/m或更低的電導(dǎo)率,優(yōu)選0. 25fS/m或更低,更優(yōu)選從0. 001至0. 23fS/m0相對于待交聯(lián)的組合物的總重量,交聯(lián)劑優(yōu)選使用少于IOwt %的量,更優(yōu)選在0. 2至8wt%之間的量,還更優(yōu)選0. 2至3wt%的量。更優(yōu)選,交聯(lián)劑優(yōu)選為過氧化物,并且在交聯(lián)之前聚合物組合物優(yōu)選包括至少35mmol-0-0-/kg聚合物組合物的量的過氧化物。當(dāng)從在交聯(lián)之前的聚合物組合物測量時,單位“mmol-0-0-/kg聚合物組合物”本文是指每kg聚合物組合物的過氧化物官能團(peroxide functional group)的含量(mmo 1)。例如35mmol-0-0-/kg聚合物組合物相當(dāng)于基于聚合物組合物的總量(IOOwt % )的0. 95wt%的眾所周知的過氧化二異丙苯。甚至更優(yōu)選,在交聯(lián)之前的聚合物組合物包括36mmol-0-0-/kg聚合物組合物或更高的量的過氧化物,優(yōu)選從37至90mmol-0-0-/kg聚合物組合物,更優(yōu)選37至75mmol-0-0-/kg聚合物組合物。例如,從37至90mmol-0-0-/kg聚合物組合物的濃度范圍相當(dāng)于1. 0至2. 的通常用于電力電纜的交聯(lián)的過氧化二異丙苯(基于聚合物組合物)。過氧化物含量取決于所需的交聯(lián)度(交聯(lián)水平,crosslinking level)。此外,聚烯烴可以是不飽和的,其中過氧化物含量可能取決于不飽和度。在一個優(yōu)選的實施方式中,當(dāng)根據(jù)ASTM D 2765-01,方法B,使用十氫萘提取(decaline extraction)測量時,聚合物組合物使用至少35mmol-0-0-/kg聚合物組合物的過氧化物交聯(lián),并且具有至少30wt%的凝膠(gel)含量,優(yōu)選36至50mmol-0-0-/kg聚合物組合物的過氧化物和具有至少40wt %的凝膠含量,優(yōu)選至少50wt %,優(yōu)選至少60wt %,更優(yōu)選至少65wt%。因此,以上電氣和交聯(lián)度的性能從使用存在于組合物中的交聯(lián)劑交聯(lián)之后的聚合物組合物測量。交聯(lián)劑的量可以變化。優(yōu)選,在這些測試方法中使用過氧化物,并且過氧化物的量是至少35mmol-0-0-/kg聚合物組合物,如以上或在權(quán)利要求中所限定的。下面在“測定方法”下描述各自的交聯(lián)聚合物組合物的樣品制備。過氧化物是優(yōu)選的交聯(lián)劑。非限制的實例是有機過氧化物,如二叔戊基過氧化物、2,5-二(叔丁基過氧化)_2,5-二甲基-3-己炔、2,5-二(叔丁基過氧化)_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、丁基_4,4-雙(叔丁基過氧化)_戊酸酯、1,I" 二(叔丁基過氧化)_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(叔丁基過氧化異丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化苯甲酰)己烷、1,1_ 二(叔丁基過氧化)環(huán)己烷、1,1-二(叔戊基過氧化)環(huán)己烷,或其任何混合物。優(yōu)選,過氧化物選自2,5-二(叔丁基過氧化)_2,5-二甲基己烷、二(叔丁基過氧化異丙基)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,或它們的混合物。最優(yōu)選,過氧化物是過氧化二異丙苯。除了交聯(lián)劑,具有有益的電性能的聚合物組合物可以包括另外的組分,如另外的聚合物組分和/或一種或多種添加劑。作為可選的添加劑,聚合物組合物可以包含抗氧化劑、穩(wěn)定劑、抗水樹(water tree retardant)添加劑、加工助劑、防焦劑(scorchretarder)、金屬 1 化齊[J(metal deactivator)、交聯(lián)進(jìn)齊[J(crosslinking booster)、阻燃添加劑、酸或離子清除劑(scavenger )、無機填料、穩(wěn)壓劑或其任何混合物。在一個更優(yōu)選的實施方式中,聚合物組合物包括一種或多種抗氧化劑和可選的一種或多種防焦劑(SR)。作為抗氧化劑的非限制實例,例如空間受阻或半受阻(sterically hindered orsemi-hindered)酚、芳族胺、脂族空間受阻(空間位阻,sterically hindered)胺、有機亞磷酸酯或亞膦酸酯(phosphonite)、硫代化合物(thiocompounds),及其混合物,可以提及。作為硫代化合物的非限制實例,例如1.含硫的酚類抗氧化劑(phenolic antioxidant),優(yōu)先選自硫代二苯酚(讓101^印1^1101,二苯硫醚二酚),最優(yōu)選是4,4'-硫代雙(2-叔丁基-5-甲基苯酚)(CAS號96-69-5)、2,2'-硫代雙(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、4,4'-硫代雙甲基_6_叔丁基苯酚)、硫代二乙基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯(硫代二乙撐雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯),或4,6-雙(辛硫甲基)鄰甲酚(CAS :110553-27-0)或其衍生物;或其任何混合物,2.其他諸如硫代二丙酸雙十八酯的硫代化合物或具有各種碳鏈長度的類似的化合物,或它們的混合物,3.或1)和2)的任何混合物。以上組1)是優(yōu)選的抗氧化劑。在這個優(yōu)選的實施方式中,抗氧化劑的量優(yōu)選基于聚合物組合物的重量從0. 005至2. 5wt%?;诰酆衔锝M合物的重量,抗氧化劑優(yōu)選以0. 005至2. Owt %的量添加,更優(yōu)選0. 01至1. 5wt %,更優(yōu)選為0. 03至0. 8wt %,甚至更優(yōu)選0. 04至0. 8wt %。在另一個優(yōu)選的實施方式中,聚合物組合物包括至少一種或多種抗氧化劑和一種或多種防焦劑。防焦劑(SR)在本領(lǐng)域是眾所周知的添加劑類型,并且可以尤其防止過早交聯(lián)。也已知SR也可以有助于聚合物組合物的不飽和度。作為防焦劑的實例,烯丙基化合物,如芳族α -甲基烯基單體的二聚體,優(yōu)選2,4- 二苯基-4-甲基-1-戊烯、取代或未取代的二苯乙烯、醌衍生物、氫醌(對苯二酚)衍生物、包含單官能乙烯基的酯和醚、具有至少兩個或更多雙鍵的單環(huán)烴,或它們的混合物可以提及。優(yōu)選,基于聚合物組合物的重量,防焦劑的量在0. 005至2. Owt %的范圍內(nèi),優(yōu)選在0. 005至1. 5wt %的范圍內(nèi)。基于聚合物組合物的重量,進(jìn)一步優(yōu)選的范圍是例如從0. 01至0. 8wt%,0. 03至0. 75wt%,0. 03至0. 70wt%,或 .(^^至。^。^1^。優(yōu)選的聚合物組合物的SR是2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(CAS號6362-80-7)。本發(fā)明也涉及用于生產(chǎn)可交聯(lián)的和交聯(lián)的電力電纜的方法,優(yōu)選可交聯(lián)的和交聯(lián)的直流電(DC)電力電纜,如以上或以下所限定的,其使用本發(fā)明的聚合物組合物。對于聚合物組合物或?qū)τ谄浣M分,如以上或以下所限定的進(jìn)一步優(yōu)選的上述性能的子群、另外的性能、變型和實施方式同樣適用于本發(fā)明的降低電導(dǎo)率的方法、同樣適用于本發(fā)明的電力電纜,優(yōu)選DC電力電纜。
聚烯烴組分下面適用于聚合物組合物的聚烯烴組分的優(yōu)選的實施方式、性能和子群是可概括的,以便它們可以以任何順序或組合使用以進(jìn)一步確定優(yōu)選的聚合物組合物的實施方式。此外,顯而易見的是,給出的描述應(yīng)用于在交聯(lián)之前的聚烯烴。術(shù)語聚烯烴是指烯烴均聚物以及烯烴與一種或多種共聚單體的共聚物。眾所周知,“共聚單體”是指可共聚的共聚單體單元。聚烯烴可以是任何聚烯烴,如傳統(tǒng)的聚烯烴,它適合作為層中的聚合物,優(yōu)選在電纜的絕緣層中,優(yōu)選電力電纜。聚烯烴可以是例如市售的聚合物或可以根據(jù)或類似在化學(xué)文獻(xiàn)中所描述的已知的方法制備。更優(yōu)選聚烯烴是在高壓方法中生產(chǎn)的聚乙烯,更優(yōu)選在高壓方法中生產(chǎn)的低密度聚乙烯LDPE。LDPE聚合物的意思是眾所周知的,并且在文獻(xiàn)中有據(jù)可查。雖然術(shù)語LDPE是對于低密度聚乙烯的縮寫,但是該術(shù)語理解為不限制密度范圍,但是包括具有低、中和更高密度的類似LDPE的HP聚乙烯。與在烯烴聚合催化劑的存在下生產(chǎn)的PE相比,術(shù)語LDPE僅描述和區(qū)別具有典型特征的HP聚乙烯的性質(zhì),如不同的分支構(gòu)型。作為所述聚烯烴的LDPE是指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)。LDPE共聚物的一種或多種共聚單體優(yōu)先選自極性共聚單體、非極性共聚單體或極性共聚單體和非極性共聚單體的混合物,如以上或以下所限定。此外,作為所述聚烯烴的所述LDPE均聚物或LDPE共聚物可以可選地不飽和。作為用于作為所述聚烯烴的LDPE共聚物的極性共聚單體,可以使用包含羥基、烷氧基、羰基、羧基、醚基或酯基,或它們的混合物的共聚單體。更優(yōu)選,包含羧基和/或酯基的共聚單體用作所述極性共聚單體。還更優(yōu)選,LDPE共聚物的極性共聚單體選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或醋酸酯,或其任何混合物的組。如果存在于所述LDPE共聚物,極性共聚單體優(yōu)先選自丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或醋酸乙烯酯,或它們的混合物的組。進(jìn)一步優(yōu)選,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。還更優(yōu)選,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,如丙烯酸甲基、乙基、丙基或丁基酯,或醋酸乙烯酯,或其任何混合物。作為用于作為所述聚烯烴的LDPE共聚物的非極性共聚單體,可以使用不同于上述定義的極性共聚單體的共聚單體。優(yōu)選,非極性共聚單體不同于包含羥基、烷氧基、羰基、羧基、醚基或酯基的共聚單體。一組優(yōu)選的非極性共聚單體包括,優(yōu)選由單不飽和的(=一個雙鍵)共聚單體,優(yōu)選烯烴,優(yōu)選α -烯烴,更優(yōu)選C3至Cltl α -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;多不飽和的(=多于一個雙鍵)共聚單體;包含硅烷基的共聚單體;或其任何混合物組成。在以下對有關(guān)不飽和LDPE共聚物的多不飽和的共聚單體進(jìn)行進(jìn)一步描述。如果LDPE聚合物是共聚物,它優(yōu)選包括0. 001至50wt%,更優(yōu)選0. 05至40wt%,還更優(yōu)選少于35wt%,還更優(yōu)選少于30Wt%,更優(yōu)選少于25wt%的一種或多種共聚單體。聚合物組合物,優(yōu)選其聚烯烴組分,更優(yōu)選LDPE聚合物,可選是不飽和的,即聚合物組合物,優(yōu)選聚烯烴,優(yōu)選LDPE聚合物,可以包括碳-碳雙鍵?!安伙柡偷摹北疚氖侵妇酆衔锝M合物,優(yōu)選聚烯烴,包含碳-碳雙鍵/1000個碳原子為至少0. 4/1000個碳原子的總量。
眾所周知,不飽和性可以尤其通過聚烯烴、低分子量(Mw)化合物,如交聯(lián)促進(jìn)劑或防焦劑添加劑,或其任何組合的方式提供至聚合物組合物。雙鍵的總量本文是指從已知的并且特意添加以有助于不飽和性的來源測定的雙鍵。如果選擇兩個或更多上述雙鍵的來源以用于提供不飽和性,那么聚合物組合物中雙鍵的總量是指存在于雙鍵來源的雙鍵的總和。顯而易見的是,用于校準(zhǔn)的特征模型化合物(model compound)是用于每個選定的來源以使能夠進(jìn)行定量紅外(FTIR)測定。任何雙鍵測量在交聯(lián)之前進(jìn)行。如果聚合物組合物在交聯(lián)之前是不飽和的,那么優(yōu)選至少由不飽和聚烯烴組分產(chǎn)生不飽和性。更優(yōu)選,不飽和聚烯烴是不飽和聚乙烯,更優(yōu)選不飽和LDPE聚合物,甚至更優(yōu)選不飽和LDPE均聚物或不飽和LDPE共聚物。當(dāng)多不飽和共聚單體作為所述不飽和聚烯烴存在于LDPE聚合物時,那么LDPE聚合物是不飽和LDPE共聚物。在一個優(yōu)選的實施方式中,術(shù)語“碳-碳雙鍵的總量”是由不飽和聚烯烴定義,并且如果沒有另外規(guī)定,如果存在的話,是指源于乙烯基(vinyl)、亞乙烯基(vinylidene)和反式次乙烯基(異向次乙烯基、異向亞乙烯基,trans-vinylene)的雙鍵的合并量。當(dāng)然,聚烯烴不一定包含所有上述三種類型的雙鍵。但是,這三種類型中的任何一種,當(dāng)存在時,計算至“碳-碳雙鍵的總量”。每種類型的雙鍵的量如在“測定方法”下所示測量。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合性。如果LDPE共聚物是不飽和的,那么可以通過下列方法中的一種或多種通過鏈轉(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提供不飽和性。眾所周知的是,選擇的如峰值溫度和壓力的聚合條件,可以對不飽和度具有影響。如果是不飽和LDPE共聚物,優(yōu)選乙烯和至少一種多不飽和共聚單體,以及可選地與其他共聚單體(如優(yōu)先選自丙烯酸酯或醋酸酯共聚單體的極性共聚單體)的不飽和LDPE共聚物。更優(yōu)選不飽和LDPE共聚物是乙烯和至少多不飽和共聚單體的不飽和LDPE共聚物。適用于不飽和聚烯烴的多不飽和共聚單體優(yōu)選由具有至少8個碳原子和在非共軛雙鍵(其中至少有一個是末端的)之間至少4個碳原子的直碳鏈組成,更優(yōu)選,所述多不飽和共聚單體是二烯,優(yōu)選包括至少8個碳原子、第一個碳-碳雙鍵為末端的并且第二個碳-碳雙鍵與第一個為非共軛的二烯。優(yōu)選的二烯選自C8至C14非共軛二烯或它們的混合物,更優(yōu)先選自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,或它們的混合物。甚至更優(yōu)選,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,或其任何混合物,但是,不限于上述-~ 火布ο眾所周知的是,例如丙烯可以用作共聚單體或作為鏈轉(zhuǎn)移劑(CTA),或兩者,借此它可以有助于C-C雙鍵的總量,優(yōu)選乙烯基的總量。在本文,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,那么所述可共聚的共聚單體不計入共聚單體含量。如果聚烯烴,更優(yōu)選LDPE聚合物,是不飽和的,那么它具有優(yōu)選的碳-碳雙鍵的總量,其源于乙烯基、亞乙烯基和反式次乙烯基,如果存在,超過0.5/1000個碳原子。存在于聚烯烴中的碳-碳雙鍵的量的上限是沒有限制的,并且可以優(yōu)選小于5. 0/1000個碳原子,優(yōu)選小于3. 0/1000個碳原子。
在一些實施方式中,其中期望例如最后交聯(lián)絕緣層的更高的交聯(lián)度,在不飽和LDPE中,源于乙烯基、亞乙烯基和反式次乙烯基的碳-碳雙鍵的總量,如果存在,優(yōu)選高于0. 50/1000個碳原子,優(yōu)選高于0. 60/1000個碳原子。如果期望,更高的雙鍵含量結(jié)合交聯(lián)劑,優(yōu)選過氧化物的存在,提供給聚合物組合物在電氣和機械性能之間有益的平衡,優(yōu)選與良好的耐熱和抗變形能力相結(jié)合。因此,聚烯烴優(yōu)選不飽和的,并且包含至少乙烯基,并且乙烯基的總量優(yōu)選高于0. 05/1000個碳原子,還更優(yōu)選高于0. 08/1000個碳原子,并且最優(yōu)選高于0. 11/1000個碳原子。優(yōu)選,乙烯基的總量低于4. 0/1000個碳原子。更優(yōu)選,聚烯烴,在交聯(lián)之前,包含超過0. 20/1000個碳原子的總量的乙烯基,還更優(yōu)選超過0. 30/1000個碳原子,并且最優(yōu)選超過0. 40/1000個碳原子。在一些要求嚴(yán)格的實施方式中,優(yōu)選在電力電纜中,更優(yōu)選在DC電力電纜中,至少一層,優(yōu)選絕緣層,包括LDPE聚合物,優(yōu)選LDPE共聚物,它包含超過0. 50/1000個碳原子的總量的乙烯基。用于在聚合物組合物中使用的優(yōu)選的聚烯烴是飽和LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的飽和LDPE共聚物;或選自不飽和LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的不飽和LDPE共聚物的不飽和LDPE聚合物,甚至更優(yōu)選不飽和LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的不飽和LDPE共聚物,其中優(yōu)選至少一種多不飽和共聚單體,優(yōu)選上述定義的二烯,以及可選的其他共聚單體,并且如果存在,如上述定義,具有源于乙烯基、亞乙烯基和反式次乙烯基的碳-碳雙鍵的總量,優(yōu)選具有上述定義的乙烯基的總量。本發(fā)明所述不飽和LDPE聚合物對于電力電纜的絕緣層是非??捎玫模瑑?yōu)選DC電力電纜。通常,并且優(yōu)選在W&C應(yīng)用中,聚烯烴的密度,優(yōu)選LDPE聚合物的(密度),高于860kg/m3。優(yōu)選聚烯烴的密度,優(yōu)選LDPE聚合物的(密度),乙烯均聚物或共聚物不高于960kg/m3,并且優(yōu)選從 900 至 945kg/m3。聚烯烴的 MF& (2. 16kg,190° C),優(yōu)選 LDPE 聚合物的(MF&),優(yōu)選從0. 01至50g/10min,更優(yōu)選從0. 1至20g/10min,并且最優(yōu)選從0. 2至10g/10min。壓縮機潤滑油在聚合工藝中用于生產(chǎn)聚合物組合物的優(yōu)選的聚烯烴使用的壓縮機潤滑油包括礦物油,它是已知的石油產(chǎn)品。礦物油具有眾所周知的含義并且在商業(yè)潤滑油中用于潤滑?!鞍ǖV物油的壓縮機潤滑油”和“基于礦物油的壓縮機潤滑油”在本文交換使用。礦物油可以是合成生產(chǎn)的合成礦物油,或可從原油提煉工藝中獲得的礦物油。通常,礦物油,也被稱為液體石油,是在從原油中生產(chǎn)汽油和其他基于石油的產(chǎn)品的石油蒸餾中的副產(chǎn)品。本發(fā)明的壓縮機潤滑油的礦物油優(yōu)選石蠟油。這種石蠟油是從基于石油的烴原料(feedstock)衍生而來。礦物油優(yōu)選是壓縮機潤滑油的基礎(chǔ)油(base oil)。壓縮機潤滑油可以包括其他組分,如本領(lǐng)域眾所周知的潤滑性添加劑、增粘劑(viscosity builder)、抗氧化劑、其他添加劑或其任何混合物。更優(yōu)選,壓縮機潤滑油包括礦物油,其通常用作用于生產(chǎn)塑料的壓縮機潤滑油,例如LDPE,用于食品或醫(yī)藥行業(yè),更優(yōu)選壓縮機潤滑油包括是白油(液體石蠟,white oil)的礦物油。甚至更優(yōu)選壓縮機潤滑油包括白油作為礦物油,并且適用于用于食品或醫(yī)藥行業(yè)的聚合物的生產(chǎn)。白油具有眾所周知的意義。此外,這種基于白油的壓縮機潤滑油是眾所周知的并且是市售的。甚至更優(yōu)選白油符合食品或醫(yī)藥白油的要求。已知,礦物油,優(yōu)選的壓縮機潤滑油的白色礦物油包含鏈烷烴(P araf f i η i chydrocarbon)ο甚至更優(yōu)選,壓縮機潤滑油符合一個或多個以下的實施方式-在一個優(yōu)選的實施方式中,壓縮機潤滑油的礦物油,優(yōu)選白色礦物油,在100°C下具有至少8. 5X 10_6m2/s的粘度;-在第二個優(yōu)選的實施方式中,壓縮機潤滑油的礦物油,優(yōu)選白色礦物油,包含每重量5%或更少的具有少于25個碳原子的烴(wt%);-在第三個優(yōu)選的實施方式中,壓縮機潤滑油的礦物油,優(yōu)選白色礦物油,的烴具有480或更高的平均分子量(Mw)。上面的“烴的量”、“粘度”和“Mw”優(yōu)選按照上述2002年8月6日的歐盟指令2002/72/EC。優(yōu)選,壓縮機潤滑油是根據(jù)上述三個實施方式1-3中的每一個。本發(fā)明的最優(yōu)選的壓縮機潤滑油滿足在2002年8月6日的歐洲指令2002/72/EC,附件V,用于食品接觸的塑料的白色礦物油的要求。指令例如在2002年8月15日歐洲共同體的官方公報(Official Journal of the European Communities)L 220/18EN中公布。因此,礦物油是最優(yōu)選的白色礦物油,其符合所述2002年8月6日的歐盟指令2002/72/EC,附件V。此外,優(yōu)選壓縮機潤滑油符合所述2002年8月6日的歐洲指令2002/72/EC。本發(fā)明的壓縮機潤滑油可以是市售的壓縮機潤滑油,或可以通過傳統(tǒng)方法生產(chǎn),并且優(yōu)選在用于生產(chǎn)用于醫(yī)藥或食品應(yīng)用的塑料的高壓聚合工藝中使用的商用潤滑油。優(yōu)選的市售的壓縮機潤滑油的非窮舉的實例是例如用于生產(chǎn)用于食品接觸并由ExxonMobil供應(yīng)的聚乙烯的Exxcolub R系列壓縮機潤滑油、用于生產(chǎn)用于藥品使用并由Siell供應(yīng)的聚乙烯的 Shell Corena,或由 Sonneborn 供應(yīng)的 CL-1000-S0N0-EU。壓縮機潤滑油優(yōu)選不包含基于聚亞烷基二醇(polyalkyleneglycol)的組分。優(yōu)選存在于本發(fā)明的聚合物組合物的任何礦物油源于在聚烯烴聚合工藝過程中用于工藝設(shè)備的壓縮機潤滑油。因此,優(yōu)選在其聚合后無礦物油添加至聚合物組合物或聚烯烴。痕量的源于壓縮機潤滑油并且存在于(如果有的話)生產(chǎn)的聚烯烴中的礦物油將通常最高可達(dá)基于聚烯烴的量的0. 4wt%0給定的限制是基于所有損失的壓縮機潤滑油(平均泄漏)將進(jìn)入到最后的聚烯烴的最壞的情況的計算的最大絕對值。這種最壞的情況是不可能的,并且通常由此產(chǎn)生的聚烯烴包含明顯較低程度的礦物油。本發(fā)明的壓縮機潤滑油用于傳統(tǒng)的方式并且在本發(fā)明的壓縮步驟(a)中用于壓縮機的潤滑對技術(shù)人員是眾所周知的。高壓(HP)方法是優(yōu)選的用于生產(chǎn)聚合物組合物的聚烯烴的方法,優(yōu)選為選自LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的LDPE共聚物的低密度聚乙烯(LDPE)聚合物。本發(fā)明進(jìn)一步提供了用于在高壓方法中聚合聚烯烴的工藝,其包括以下步驟(a)在壓縮機中在壓力下壓縮一種或多種單體,其中壓縮機潤滑油用于潤滑,
(b)在聚合區(qū)聚合單體連同一種或多種共聚單體,(c)從未反應(yīng)的產(chǎn)品分離獲得的聚烯烴并且在回收區(qū)回收分離的聚烯烴,其中,在步驟a)中壓縮機潤滑油包括礦物油,其包括其優(yōu)選的實施方式。因此,本發(fā)明的聚烯烴優(yōu)選在高壓下通過自由基引發(fā)聚合(稱為高壓自由基聚合)生產(chǎn)。優(yōu)選的聚烯烴是LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的LDPE共聚物,如上述定義。通過本發(fā)明的工藝可獲得的LDPE聚合物優(yōu)選提供以上或以下所限定的有益的電性能。高壓(HP)聚合和用于進(jìn)一步調(diào)整取決于期望的最終應(yīng)用的聚烯烴的其他性能的工藝條件的調(diào)整是眾所周知的并且在文獻(xiàn)中描述,并且可以很容易地由技術(shù)人員使用。本發(fā)明的方法的壓縮步驟a)單體,優(yōu)選乙烯,和一種或多種可選的共聚單體,被輸送至壓縮機區(qū)(壓縮區(qū),compressor zone)的一個或多個壓縮機以壓縮單體至所期望的聚合壓力,并且能夠在受控溫度下處理大量的單體。用于該工藝的典型的壓縮機,即超級壓縮機,可以是活塞壓縮機(piston compressor)或隔膜壓縮機(diaphragm compressor)。壓縮機區(qū)通常包括一個或多個壓縮機,即超級壓縮機,它可以串聯(lián)或并聯(lián)工作。本發(fā)明的壓縮機潤滑油是在存在于壓縮機區(qū)的至少一個,優(yōu)選在所有超級壓縮機中用于汽缸潤滑。壓縮步驟a)包括通常2-7個壓縮步驟,往往具有中間的冷卻區(qū)。溫度通常低,通常在低于200° C的范圍內(nèi),優(yōu)選低于100° C。任何回收的單體,優(yōu)選乙烯,和可選的共聚單體可以在取決于壓力的可行點(feasible point)添力口。該方法的聚合步驟b):優(yōu)選的高壓聚合在聚合區(qū)實現(xiàn),該聚合區(qū)包括一個或多個聚合反應(yīng)器,優(yōu)選至少管式反應(yīng)器或高壓釜反應(yīng)器,優(yōu)選管式反應(yīng)器。聚合反應(yīng)器,優(yōu)選管式反應(yīng)器,可以包括一個或多個反應(yīng)器區(qū)(reactor zone),其中不同的聚合條件可以發(fā)生和/或調(diào)整,如在HP領(lǐng)域中所眾所周知的。一個或多個反應(yīng)器區(qū)以已知的方式提供用于送入單體和可選的共聚單體的方法,以及用于加入引發(fā)劑和/或另外的組分的方法,如CTA。此外,聚合區(qū)可以包括在聚合反應(yīng)器前面或與聚合反應(yīng)器整合的預(yù)熱段。在一個優(yōu)選的HP工藝中,單體,優(yōu)選乙烯,可選地連同一種或多種共聚單體一起在優(yōu)選的管式反應(yīng)器中聚合,優(yōu)選在鏈轉(zhuǎn)移劑的存在下。管式反應(yīng)器反應(yīng)混合物被送入管式反應(yīng)器。管式反應(yīng)器可以作為單進(jìn)料系統(tǒng)(又稱前方進(jìn)料(front feed))運行,其中來自壓縮機區(qū)的總單體流被送入反應(yīng)器的第一反應(yīng)區(qū)的入口。可替換地,管式反應(yīng)器可以是多進(jìn)料系統(tǒng),其中例如單體,可選的來自壓縮區(qū)的共聚單體或另外的組分(如CTA),單獨地或以任意組合,被分割成(split)兩個或更多流并且分割的進(jìn)料被引入至沿反應(yīng)器的不同的反應(yīng)區(qū)的管式反應(yīng)器。例如10-90%的總單體量被送到第一反應(yīng)區(qū)并且其它的90-10%的其余單體量可選進(jìn)一步分割,并且每個分割在沿反應(yīng)器的不同的位置注入。引發(fā)劑的進(jìn)料也可以分割為兩個或更多流。此外,在多進(jìn)料系統(tǒng)中,單體(/共聚單體)和/或可選的另外的組分(如CTA)的分割流,以及,相應(yīng)地,引發(fā)劑的分割流可以具有相同的或不同的組分或組分的濃度,或兩者。用于單體和可選的共聚單體的單進(jìn)料系統(tǒng)優(yōu)選在用于生產(chǎn)本發(fā)明的聚烯烴的管式反應(yīng)器中。
管式反應(yīng)器的第一部分是調(diào)整單體,優(yōu)選乙烯,以及可選的共聚單體的進(jìn)料的溫度;通常溫度低于200° C,如100-200° C。然后加入自由基引發(fā)劑。作為自由基引發(fā)劑,可以使用任何在升高的溫度下分解為自由基(radicals)的化合物或它們的混合物??捎玫淖杂苫l(fā)劑,如過氧化物,是市售的。聚合反應(yīng)是放熱的。沿著通常具有獨立的注射泵的反應(yīng)器可以有一些自由基引發(fā)劑的注射點(injections point),例如1_5個點。正如已經(jīng)提到的,單體,優(yōu)選乙烯,和可選的共聚單體也在前面添加,并且可選地,單體進(jìn)料可以被分割用于在工藝的任何時間、在管式反應(yīng)器的任何區(qū)域、具有或不具有獨自的壓縮機,從一個或多個注射點(例如1-5個點)添加單體和/或可選的共聚單體。此外,一種或多種CTA優(yōu)選用于聚烯烴的聚合工藝。優(yōu)選的CTA可以選自一種或多種非極性和一種或多種極性CTA,或其任何混合物。非極性CTA,如果存在,優(yōu)先選自i) 一種或多種不包含選自腈(nitrile,CN)、硫化物、羥基、烷氧基、醛基(HC=0)、羰基、羧基、醚或酯基,或它們的混合物的極性基團的化合物。非極性CTA優(yōu)先選自一種或多種非芳族、直鏈支化或環(huán)狀烴基,可選地包含如0、N、S、Si或P的雜原子。更優(yōu)選非極性CTA選自一種或多種5至12個碳的環(huán)狀α -烯烴或一種或多種3至12個碳原子的直鏈或支鏈α-烯烴,更優(yōu)先選自一種或多種3至6個碳原子的直鏈或支鏈α-烯烴。優(yōu)選的非極性CTA是丙烯。極性CTA,如果存在,優(yōu)先選自i) 一種或多種包括一種或多種選自腈(CN)、硫化物(sulfide)、羥基、烷氧基、醛基(HC=0)、羰基、羧基、醚或酯基,或它們的混合物的極性基團的化合物;ii) 一種或多種芳族有機化合物,或iii)其任何混合物。優(yōu)選任何這種極性CTA具有多達(dá)12個碳原子,例如多達(dá)10個碳原子,優(yōu)選地多達(dá)8個碳原子。優(yōu)選的選項包括具有多達(dá)12個碳原子(例如多達(dá)8個碳原子)并且具有至少一個腈(CN)、硫化物、羥基、烷氧基、醛基(HC=0)、羰基、羧基或酯基的直鏈或支鏈烷烴。更優(yōu)選極性CTA,如果存在,選自i) 一種或多種包含一個或多個羥基、烷氧基、HC=0、羰基、羧基和酯基,或它們的混合物的化合物,更優(yōu)先選自一種或多種醇、醛和/或酮化合物。優(yōu)選的極性CTA,如果存在,是具有多達(dá)12個碳原子,優(yōu)選多達(dá)8個碳原子,特別是多達(dá)6個碳原子的直鏈或支鏈醇、醛或酮,最優(yōu)選,異丙醇(IPA)、甲基乙基酮(MEK)和/或丙醛(PA)。優(yōu)選的CTA的量沒有限制,并且可以由技術(shù)人員在本發(fā)明的限制內(nèi)根據(jù)期望的最終聚合物的最終性能調(diào)整。因此,可以在反應(yīng)器的任何注射點(注入點)將優(yōu)選的鏈轉(zhuǎn)移劑添加至聚合物混合。一種或多種CTA的添加可以在聚合過程中的任何時間從一個或多個注射點實現(xiàn)。如果聚烯烴的聚合是在包括一種或多種如上述定義的極性CTA和一種或多種如上述定義的非極性的CTA的CTA混合物存在下進(jìn)行,那么按重量%計極性CTA和非極性CTA的進(jìn)料比優(yōu)選1 至 99wt % 的極性 CTA 禾口1至99wt%的非極性CTA,基于進(jìn)入反應(yīng)器的極性CTA和非極性CTA的進(jìn)料(feed)的合并量。單體、共聚單體和可選的CTA的添加可以包括并且通常包括新鮮的和回收利用(recycled)的進(jìn)料。該反應(yīng)器通過例如水或蒸汽不斷冷卻。最高溫度稱為峰值溫度和反應(yīng)起始溫度稱^] (initiation temperature) 合適的溫度范圍高達(dá)400° C,優(yōu)選從80至350° C以及壓力從700巴,優(yōu)選1000到4000巴,更優(yōu)選從1000至3500巴。壓力至少可以在壓縮階段和/或管式反應(yīng)器之后進(jìn)行測量。溫度可以在所有步驟中的一些點測量。高溫和高壓一般會提高產(chǎn)量。使用各種由本領(lǐng)域技術(shù)人員選擇的溫度曲線將允許聚合物鏈結(jié)構(gòu)的控制,即長鏈支化和/或短鏈支化、密度、支化因子、共聚單體的分布、熔體流動速率(MFR)、粘度、分子量分布等。反應(yīng)器的端部通常具有所謂生產(chǎn)控制閥的閥。該閥控制反應(yīng)器壓力,并且使反應(yīng)混合物從反應(yīng)壓力降壓至分離壓力。該工藝的回收步驟C):分離壓力通常降低至約100至450巴,并且反應(yīng)混合物被送入分離器容器,其中大部分未反應(yīng)的,往往是氣態(tài)的,產(chǎn)品從聚合物流中去除。未反應(yīng)的產(chǎn)品包括例如單體或可選的共聚單體,并且大部分未反應(yīng)的組分被回收。聚合物流可選地進(jìn)一步在較低的壓力下(通常小于1巴)在第二個分離器容器中分離,其中更多未反應(yīng)的產(chǎn)品被回收。通常低分子化合物,即蠟,是從氣體中去除。該氣體通常在回收利用前冷卻和清洗。分離的聚合物的回收分離后,獲得的聚合物通常是以聚合物熔體(polymer melt)的形式,該聚合物熔體通常在造粒段混合和造粒,如造粒擠出機,與HP反應(yīng)器系統(tǒng)連接布置??蛇x地,添加劑,如抗氧化劑,可以以已知的方式添加至這個混合器中以獲得聚合物組合物。通過高壓自由基聚合的乙烯(共)聚合物生產(chǎn)的進(jìn)一步詳情可以在Encyclopediaof Polymer Science and Engineering,第 6 卷(1986),第 383-410 頁禾口 Encyclopediaof Materials :Science and Technology, 2001 Elsevier Science Ltd. :"Polyethylene:
High-pressure, R. Klimesch, D. Littmann and F. -0. Mahling 的第 7181-7184頁中找到。至于聚合的聚合物,優(yōu)選LDPE聚合物的聚合物性能,例如MFR,該性能可以在聚合過程中通過使用例如鏈轉(zhuǎn)移劑,或通過調(diào)整反應(yīng)溫度或壓力(這也在一定程度上對不飽和度產(chǎn)生影響)調(diào)整。當(dāng)制備乙烯的不飽和LDPE共聚物時,那么,眾所周知,C-C雙鍵含量可以通過例如在一種或多種多不飽和共聚單體、鏈轉(zhuǎn)移劑、工藝條件,或其任何組合的存在下聚合乙烯進(jìn)行調(diào)整,例如根據(jù)不飽和LDPE共聚物所期望的C-C雙鍵的性質(zhì)和數(shù)量,使用期望的單體之間的進(jìn)料比,優(yōu)選乙烯,和多不飽和共聚單體和/或鏈轉(zhuǎn)移劑。尤其是WO 9308222描述了乙烯與多不飽和單體(如α, ω-二烯烴(α,ω-alkadienes))的高壓自由基聚合,以增加乙烯共聚物的不飽和。不反應(yīng)的雙鍵因此在通過聚合引入多不飽和共聚單體的位置上將側(cè)(pendant)乙烯基提供至形成的聚合物鏈。因此不飽和(unsaturation)可以以隨機共聚的方式沿聚合物鏈均勻分布。例如WO 9635732也描述了乙烯和特定類型的多不飽和α, ω-二乙烯基硅氧烷的高壓自由基聚合。此外,已知,例如丙烯可以用作鏈轉(zhuǎn)移劑以提供所述雙鍵。聚合物組合物交聯(lián)之前,聚合物組合物包括至少一種交聯(lián)劑,優(yōu)選至少一種包含至少一個-0-0-鍵的過氧化物。當(dāng)然,如果兩種或更多種不同的過氧化物產(chǎn)品在聚合物組合物中使用,那么優(yōu)選的以上、以下或權(quán)利要求中所限定的-0-0-數(shù)量(mmol )/kg聚合物組合物是每個過氧化物產(chǎn)品的-0-0-數(shù)量/kg聚合物組合物的總和。本發(fā)明的聚合物組合物包括通?;诖嬖谟诰酆衔锝M合物的聚合物組分的總重量的至少50wt %,優(yōu)選至少60wt %,更優(yōu)選至少70wt %,更優(yōu)選至少75wt %,更優(yōu)選從80至IOOwt %,并且更優(yōu)選從85至100wt%的聚烯烴。優(yōu)選的聚合物組合物由作為唯一的聚合物組分的聚烯烴組成。這種表達(dá)是指聚合物組合物不包含另外的聚合物組分,只有作為唯一的聚合物組分的聚烯烴。但是,本文應(yīng)當(dāng)理解,聚合物組合物可以包括非聚合物組分的另外的組分,如添加劑,其可以使用載體聚合物(即在所謂母粒(master batch)中)可選地加入混合物中。聚合物組合物優(yōu)選包括通常使用的用于W&C應(yīng)用的添加劑,如一種或多種抗氧化劑和可選地一種或多種防焦劑,優(yōu)選至少一種或多種抗氧化劑。添加劑的使用量是傳統(tǒng)的,并且對技術(shù)人員眾所周知,例如已經(jīng)在上面“發(fā)明內(nèi)容”下描述。聚合物組合物優(yōu)選由本發(fā)明的作為唯一的聚合物組分的聚烯烴組成,其優(yōu)選聚乙烯,更優(yōu)選可選是不飽和的LDPE均聚或共聚物。聚合物組合物的最優(yōu)選的聚烯烴是不飽和的LDPE均聚物或共聚物。本發(fā)明的最終用途和最終應(yīng)用如上所述,新的聚合物組合物在各種各樣的W&C應(yīng)用中是非常有用的,更優(yōu)選在一個或多個層的電力電纜中。電力電纜被定義為在任何電壓下運行的傳輸能量的電纜,通常在高于IkV的電壓下運行。應(yīng)用于電力電纜的電壓可以是交流的(AC),直流的(DC)或瞬變的(transient)(脈沖)。本發(fā)明的聚合物組合物是非常適合于電力電纜,特別是在高于6kV至36kV的電壓下運行的電力電纜(中壓(MV)電纜)和在高于36kV的電壓下運行,稱為高壓(HV)電纜和超高壓(EHV)電纜,其中EHV電纜眾所周知在非常高的電壓下運行。這些術(shù)語具有眾所周知的含義,并指出了這種電纜的運行水平。對于HV和EHV DC電力電纜,工作電壓在本文定義為在接地(ground)和高壓電纜的導(dǎo)體之間的電壓。HV DC電力電纜和EHV DC電力電纜可以例如在40kV或更高的電壓下運行,甚至在50kV或更高的電壓下。EHV DC電力電纜在非常高的電壓范圍運行,例如高達(dá)800kV,但不限于此。具有有益的DC電導(dǎo)率性能的聚合物組合物也非常適用于在任何電壓下運行的直流電(DC)電力電纜,優(yōu)選在高于36kV下,如上述定義的HV或EHV DC電力電纜。除了降低的電導(dǎo)率,聚合物組合物也優(yōu)選具有非常良好的空間電荷性能,這有利于電力電纜,特別是DC電力電纜。本發(fā)明進(jìn)一步提供本發(fā)明的聚烯烴的應(yīng)用,它是通過本發(fā)明的高壓(HP)工藝獲得,用于生產(chǎn)電力電纜的絕緣層,優(yōu)選DC電力電纜。提供可交聯(lián)的電力電纜,優(yōu)選可交聯(lián)的DC電力電纜,其包括由一個或多個層圍繞的導(dǎo)體,優(yōu)選至少絕緣層,更優(yōu)選按這樣的順序的至少內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層和外半導(dǎo)體層,其中至少一個所述的層,優(yōu)選絕緣層,包括本發(fā)明的包括可交聯(lián)的聚烯烴和交聯(lián)劑的聚合物組合物,該交聯(lián)劑優(yōu)選過氧化物,它優(yōu)選至少35mmol-0-0-/kg聚合物組合物的量,優(yōu)選至少36mmol-0-0-/kg聚合物組合物,37mmol-0-0-/kg聚合物組合物或更高,優(yōu)選從37至90mmol-0-0-/kg聚合物組合物,更優(yōu)選37至75mmol-0-0-/kg聚合物組合物。電力電纜的絕緣層,優(yōu)選DC電力電纜的絕緣層,優(yōu)選包括所述的如上所限定的可交聯(lián)的不飽和LDPE共聚物。術(shù)語“導(dǎo)體”在上下文中是指包括一個或多個電線(wires)的導(dǎo)體。此外,電纜可以包括一個或多個這樣的導(dǎo)體。優(yōu)選導(dǎo)體是電導(dǎo)體并且包括一個或更多的金屬電線(金屬絲,metal wire)。本發(fā)明也提供了用于生產(chǎn)電力電纜的方法,優(yōu)選可交聯(lián)的電力電纜,更優(yōu)選可交聯(lián)的DC電力電纜,更優(yōu)選可交聯(lián)的HV或EHV DC電力電纜,如以上或在權(quán)利要求中所限定的,包括由一個或多個層圍繞的導(dǎo)體,優(yōu)選至少絕緣層,更優(yōu)選以該順序的至少內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層和外半導(dǎo)體層,其中該方法包括在導(dǎo)體上應(yīng)用一個或多個層的步驟,其中至少一個層,優(yōu)選絕緣層,包括本發(fā)明的包括聚烯烴和交聯(lián)劑的可交聯(lián)聚合物組合物,該交聯(lián)劑優(yōu)選過氧化物,優(yōu)選至少35mmol-0-0-/kg聚合物組合物的量,優(yōu)選至少36mmol-0-0-/kg聚合物組合物,37mmol-0-0-/kg聚合物組合物或更高,優(yōu)選從37至90mmol-0-0-/kg聚合物組合物,更優(yōu)選37至75mmol-0-0-/kg聚合物組合物。在本發(fā)明的電力電纜生產(chǎn)方法的優(yōu)選的實施方式中,可交聯(lián)的電力電纜通過以下(步驟)生產(chǎn)(a)提供并且混合以上或以下在權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明所述可交聯(lián)的聚合物組合物,優(yōu)選在擠出機中熔融混合(me 1 tmixing ),(b)應(yīng)用從步驟(a)獲得的聚合物組合物的熔融混合物(meltmix),優(yōu)選通過在導(dǎo)體上(共)擠出以形成一個或多個層,優(yōu)選至少絕緣層,和(c)可選地在所述至少一個層中交聯(lián)至少聚合物組合物,優(yōu)選在絕緣層中。生產(chǎn)更優(yōu)選可交聯(lián)的DC電力電纜,優(yōu)選可交聯(lián)的HV或EHV DC電力電纜,其包括由內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層、和外半導(dǎo)體層以該順序圍繞的導(dǎo)體,其中該方法包括以下步驟(a)-提供和混合用于內(nèi)半導(dǎo)體層的包括聚合物、碳黑和可選的另外的組分的可交聯(lián)的第一半導(dǎo)體組合物(first semiconductive composition),優(yōu)選在擠出機中熔融混合,-提供和混合用于絕緣層的本發(fā)明的可交聯(lián)的聚合物組合物,優(yōu)選在擠出機中熔融混合,-提供和混合用于外半導(dǎo)體層的優(yōu)選是可交聯(lián)的并且包括聚合物、碳黑和可選的另外的組分的第二半導(dǎo)體組合物(second semiconductive composition),優(yōu)選在擠出機中熔融混合,(b)在導(dǎo)體上應(yīng)用(施加,applying),優(yōu)選通過共擠,-熔融混合從步驟(a)獲得的第一半導(dǎo)體組合物以形成內(nèi)半導(dǎo)體層,-熔融混合從步驟(a)獲得的本發(fā)明的聚合物組合物以形成絕緣層,以及-熔融混合從步驟(a)獲得的第二半導(dǎo)體組合物以形成外半導(dǎo)體層,和(C)可選地在交聯(lián)條件下交聯(lián)獲得的電纜的絕緣層的聚合物組合物、內(nèi)半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體組合物和外半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體組合物中的一種或多種,優(yōu)選至少絕緣層的聚合物組合物,更優(yōu)選絕緣層的聚合物組合物和內(nèi)半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體組合物和外半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體組合物的至少一個,優(yōu)選兩個。第一和第二半導(dǎo)體組合物的聚合物優(yōu)選獨立選自聚烯烴,例如如有關(guān)本發(fā)明的聚合物組合物所述的。碳黑可以是用于電力電纜的半導(dǎo)體層的任何傳統(tǒng)的碳黑,優(yōu)選在DC電力電纜的半導(dǎo)體層中。碳黑的實例是導(dǎo)電碳黑,如眾所周知的爐法碳黑(furnace carbonblack)和乙炔碳黑。此外,第一和第二半導(dǎo)體組合物可以是不同的或相同的,優(yōu)選相同的。熔融混合是指高于至少獲得的混合物的主要聚合物組分的熔點混合,并且通常在高于聚合物組分的熔點或軟化點至少10-15° C的溫度下進(jìn)行。術(shù)語“(共)擠出”本文是指,如本領(lǐng)域眾所周知,在兩個或更多層的情況下,所述層可以在單獨的步驟擠出,或至少兩個或全部的所述層可以在同一擠出步驟共擠出。術(shù)語“(共)擠出”本文是指,使用一個或多個擠出頭同時形成全部或部分層。例如三層擠出(triple extrusion)可以用于形成三個電纜層。眾所周知,本發(fā)明的聚合物組合物和可選的和優(yōu)選的第一和第二半導(dǎo)體組合物可以在電纜生產(chǎn)方法之前或之中生產(chǎn)。此外,在引至電纜生產(chǎn)方法的(熔融)混合步驟a)之前,本發(fā)明的聚合物組合物和可選的和優(yōu)選的第一和第二半導(dǎo)體組合物可以每個獨立地包括其部分或全部的組分。優(yōu)選地,當(dāng)提供至電纜生產(chǎn)方法時,所述部分或全部的聚合物組合物,優(yōu)選至少聚烯烴,是粉末、顆?;蛄A系男问?。粒料(pellets)可以是任意大小和形狀,并且可以通過任何常規(guī)的造粒設(shè)備生產(chǎn),如造粒擠出機(pelletising extruder)。根據(jù)一個實施方式,聚合物組合物包括所述可選的另外的組分。在此實施方式中,部分或全部所述另外的組分可以例如添加,這種添加是1)通過熔融混合至聚烯烴,其可以是從聚合過程獲得的形式,然后獲得的熔融混合物被造粒,和/或2)通過混合至聚烯烴粒料,這些粒料可能已經(jīng)包含部分所述另外的組分。在這個選項2)中,部分或全部另外的組分可以與粒料一起熔融混合,然后獲得的熔融混合物被造粒;和/或部分或全部的另外的組分可以注入(impregnate)至固體粒料。在可替換的第二個實施方式中,可以關(guān)于電纜生產(chǎn)線制備聚合物組合物,例如通過提供聚烯烴,優(yōu)選可選包括部分另外的組分的粒料形式,并且在混合步驟a)與全部或剩余的另外的組分合并以提供用于本發(fā)明的方法的步驟b)的(熔融)混合物。如果聚烯烴粒料包含部分另外的組分,那么粒料可按上面的第一個實施方式所述制備。另外的組分優(yōu)選至少選自一種或多種添加劑,優(yōu)選至少選自自由基發(fā)生劑,更優(yōu)先選自過氧化物,可選地,并且優(yōu)選地,選自抗氧化劑,并且可選地選自如上所述的防焦劑。提供的聚合物組合物和優(yōu)選的第一和第二半導(dǎo)體組合物的混合步驟a)優(yōu)選在電纜擠出機中進(jìn)行。步驟a)可選包括單獨的混合步驟,例如在混合器中,在電纜擠出機前。在前面的獨立的混合器中的混合可以通過存在或不存在外部加熱(用外源加熱)的情況下混合來進(jìn)行。聚合物組合物或優(yōu)選的第一和第二半導(dǎo)體組合物的任何另外的組分,如果存在并且在電纜生產(chǎn)方法中添加,可以在任何階段和任何點添加至電纜擠出機,或至可選的在電纜擠出機前的獨立的混合器。添加劑的添加可以同時或單獨(同樣地(as such)),優(yōu)選以液體形式,或以眾所周知的母料,并在混合步驟a)中的任何階段進(jìn)行。優(yōu)選從(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)明的作為唯一的聚合物組分的聚烯烴組成??蛇x的并且優(yōu)選的添加劑可以原樣(as such)或者作為與載體聚合物的混合物,即以所謂的母料的形式添加至聚合物組合物。更優(yōu)選本發(fā)明的聚合物組合物的混合物和每一個可選的從步驟(a)獲得的第一和第二半導(dǎo)體組合物的混合物是至少在擠出機中生產(chǎn)的熔融混合物。在優(yōu)選的實施方式中,本發(fā)明的聚合物組合物以預(yù)制粒料(premade pellets)的形式被提供至電纜生產(chǎn)方法。在優(yōu)選的電纜生產(chǎn)方法的實施方式中,生產(chǎn)可交聯(lián)的電力電纜,優(yōu)選可交聯(lián)的DC電力電纜,更優(yōu)選可交聯(lián)的HV或EHV DC電力電纜,其中絕緣層包括本發(fā)明的包括以上或以下給定的量的可交聯(lián)的聚烯烴和交聯(lián)劑的聚合物組合物,所述可交聯(lián)的聚烯烴優(yōu)選不飽和LDPE均聚物或共聚物,所述交聯(lián)劑優(yōu)選過氧化物,然后在獲得的電纜的絕緣層中的可交聯(lián)的聚烯烴在交聯(lián)條件下在步驟c)中交聯(lián)。更優(yōu)選在此實施方式中,生產(chǎn)交聯(lián)電力電纜,優(yōu)選交聯(lián)DC電力電纜,更優(yōu)選交聯(lián)HV或EHV DC電力電纜,其包括由內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層,以及可選地,并且優(yōu)選地外半導(dǎo)體層圍繞的導(dǎo)體,所述內(nèi)半導(dǎo)體層包括,優(yōu)選由第一半導(dǎo)體組合物組成,所述絕緣層包括,優(yōu)選由本發(fā)明的包括聚烯烴和交聯(lián)劑的可交聯(lián)的聚合物組合物組成,所述交聯(lián)劑如上述所定義優(yōu)選過氧化物,所述外半導(dǎo)體層包括,優(yōu)選由第二半導(dǎo)體組合物組成,其中絕緣層的聚合物組合物是在交聯(lián)劑存在下在步驟(C)中在交聯(lián)條件下交聯(lián),所述交聯(lián)劑優(yōu)選過氧化物,優(yōu)選以上述或權(quán)利要求所限定的量,并且其中內(nèi)半導(dǎo)體層的第一半導(dǎo)體組合物,以及可選地,并且優(yōu)選地,外半導(dǎo)體層的第二半導(dǎo)體組合物在交聯(lián)劑存在下在步驟(C)中在交聯(lián)條件下交聯(lián),優(yōu)選在自由基發(fā)生劑的存在下,其優(yōu)選過氧化物。在引入至交聯(lián)步驟(C)之前,交聯(lián)劑可已經(jīng)存在于可選的第一和第二半導(dǎo)體組合物中,或者其可在交聯(lián)步驟(C)中引入。過氧化物是優(yōu)選的用于所述可選的第一和第二半導(dǎo)體組合物的交聯(lián)劑,并且優(yōu)選在組合物用于如上所述的電纜生產(chǎn)方法之前包括至半導(dǎo)體組合物的粒料中。交聯(lián)可以在升高的溫度下進(jìn)行,眾所周知,溫度是根據(jù)交聯(lián)劑類型選擇。例如高于150° C的溫度是典型的,但不限于此。本發(fā)明進(jìn)一步提供了交聯(lián)電力電纜,優(yōu)選交聯(lián)DC電力電纜,包括由一個或多個層圍繞的導(dǎo)體,優(yōu)選至少由絕緣層圍繞,更優(yōu)選至少由內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層和外半導(dǎo)體層以該順序圍繞,其中至少絕緣層包括交聯(lián)聚合物組合物或其任何優(yōu)選的子群或如以上或在權(quán)利要求中所限定的實施方式。更優(yōu)選內(nèi)半導(dǎo)體組合物與可選的并且優(yōu)選的外半導(dǎo)體組合物是交聯(lián)的。當(dāng)然,在本發(fā)明的電纜的至少一個電纜層,優(yōu)選在絕緣層中使用的本發(fā)明的聚合物組合物,當(dāng)交聯(lián)時,具有以上或在權(quán)利要求中所限定的有益的電性能。在交聯(lián)電力電纜的至少一個層中,優(yōu)選在至少絕緣層使用如以上或在權(quán)利要求中所限定的聚合物組合物,或任何優(yōu)選的子組或其實施方式,優(yōu)選交聯(lián)(DC)電力電纜,優(yōu)選交聯(lián)HV或EHV DC電力電纜,其中包括由至少一個層,優(yōu)選至少由內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層和外半導(dǎo)體層以該順序圍繞的導(dǎo)體,和可選地由一個或多個其它層,如遮蔽層、夾套層、其他保護(hù)層圍繞,如本領(lǐng)域眾所周知。當(dāng)從電纜的絕緣層的橫截面測量時,電力電纜,優(yōu)選DC電纜,更優(yōu)選HV或EHV DC電力電纜的絕緣層的厚度通常是2mm或更厚,優(yōu)選至少3mm,優(yōu)選至少3至100mm。本發(fā)明進(jìn)一步提供了本發(fā)明的聚合物組合物在交聯(lián)(DC)電力電纜的絕緣層中的應(yīng)用,優(yōu)選交聯(lián)HV或EHV DC電力電纜,其包括由至少一個層,優(yōu)選至少內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層和外半導(dǎo)體層以該順序圍繞的導(dǎo)體,其用于降低所述電纜的DC電導(dǎo)率。測定方法除非在說明書或?qū)嶒灢糠至碛姓f明,下面的方法用于性能的測定。機%:按重量計%熔體流動速率(Melt Flow Rate)熔體流動速率(MFR)是根據(jù)ISO 1133標(biāo)準(zhǔn)測定,并且以g/lOmin表示。MFR是聚合物的流動性的表示,因此,表示聚合物的加工性。熔體流動速率越高,聚合物的粘度越低。對于聚乙烯,MFR在190° C測定,并且可以在如2. 16kg (MFR2)或21. 6kg (MFIi21)不同的負(fù)荷下測定。密度密度根據(jù)ISO 1183-2測量。樣品制備根據(jù)ISO 1872-2表3Q (壓縮成型)執(zhí)行。分子量如本領(lǐng)域已知,針對低分子量聚合物,Mz, Mw, Mn和MWD通過凝膠滲透色譜(GPC)測量。共聚單體含量a)通過核磁共振光譜(NMR)量化在線性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的α -烯
烴含量在基本任務(wù)(basic assignment)后,共聚單體含量通過定量13C核磁共振(NMR)光譜測定(J. Randall JMS-Rev. Macromo 1. Chem. Phys.,以9 O&3),201-317 (1989))。對實驗參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以確保對于這個特定任務(wù)(specific task)的定量光譜的測量。具體地講,液態(tài)(solution-state)NMR 光譜使用 Bruker AvanceIII 400 光譜儀。均勻的樣品通過在IOmm的樣品管中將約0. 200g的聚合物溶解在2. 5ml的氘代四氯乙烯(deuterated-tetrachloroethene)中利用熱塊(恒溫器,heat block)和在 140° C 旋轉(zhuǎn)管烘箱制備。具有NOE(電源關(guān)閉(powergated))的質(zhì)子去耦13C單脈沖NMR光譜使用下面的采集參數(shù)記錄90度的翻轉(zhuǎn)角(flip-angle)、4個虛擬掃描(dummy scan)、4096瞬變、1. 6s的采集(acquisition)時間、20kHz的光譜寬度、125° C的溫度、二層(bilevel)WALTZ質(zhì)子去耦體系和3. Os的松弛延遲。由此產(chǎn)生的FID使用以下工藝參數(shù)處理使用高斯窗函數(shù)零填充31數(shù)據(jù)點和切趾(apodisation);使用限于感興趣區(qū)的第五階多項式自動零級和一級相位校準(zhǔn)和自動基線校準(zhǔn)。使用基于本領(lǐng)域已知的方法的代表性位置的信號積分(signal integrals)的簡單的校正比率計算數(shù)量。b)在低密度聚乙烯中極性共聚單體的共聚單體含量
( 1)聚合物包含>6wt %的極性共聚單體單元 共聚單體含量(wt%)以基于使用定量核磁共振(NMR)光譜校準(zhǔn)的傅里葉變換紅外光譜(FTIR)測定的已知的方式測定。下面舉例說明乙烯-丙烯酸乙酯(ethylene ethylaery late )、乙烯-丙烯酸丁酯(ethylene butyl aery late )和乙烯-丙烯酸甲酯(ethylenemethyl acrylate)的極性共聚單體含量的測定。制備聚合物的薄膜樣品用于FIlR測量對于乙烯-丙烯酸丁酯和乙烯-丙烯酸乙酯,使用0. 5-0. 7mm的厚度,以及對于量>6wt%的乙烯丙烯酸甲酯,使用0. IOmm的薄膜厚度。使用Specac壓膜(film press)將薄膜在150° C、約在5噸(ton)下壓1-2分鐘,然后以不受控的方式用冷水冷卻。測量獲得的薄膜樣品的精確的厚度。用FIlR分析之后,畫出吸光度模式的基線用于待分析的峰。共聚單體的吸收峰用聚乙烯的吸收峰標(biāo)準(zhǔn)化(例如丙烯酸丁酯或丙烯酸乙酯在3450cm—1處的峰高被在2020CHT1處的聚乙烯峰高分開)。NMR光譜校準(zhǔn)程序以文獻(xiàn)中有據(jù)可查的傳統(tǒng)的方式進(jìn)行,解釋如下。為了丙烯酸甲酯含量的測定,制備了 0. IOmm厚的薄膜樣品。經(jīng)過分析,對于丙烯酸甲酯在3455CHT1處的峰的最大吸光度減去基線在M75CHT1處的吸光度值(A丙烯酸甲酯-A2475 )。然后聚乙烯峰在^eOcnT1處的最大吸收峰減去基線在M75CHT1處的吸光度值(A2660-A2475)o (Awfimg-A2475)與(A266tl-A2475 )之間的比率然后以在文獻(xiàn)中有據(jù)可查的傳統(tǒng)的方式計算。重量%通過計算可以轉(zhuǎn)換為摩爾%。這在文獻(xiàn)中是有據(jù)可查的。通過NMR光譜定量聚合物中共聚物含量在基本任務(wù)之后,共聚單體含量通過定量核磁共振(NMR)光譜測定(例如“NMR Spectra of Polymers and Polymer Additives" , A. J. Brandolini andD. D. Hills, 2000, Marcel Dekker, Inc.紐約)。對實驗參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整,以確保對于這個特定的任務(wù)(例如,“200 and More NMR ExperimentsA Practical Course", S. Berger andS. Braun, 2004, ffiley-VCH, flfeinheim)的定量光譜的測量。以本領(lǐng)域已知的方式使用簡單矯正的代表性位置的信號積分的比率計算數(shù)量。(2)包含6wt%或更少極性共聚單體單元的聚合物共聚單體含量(wt%)基于使用定量核磁共振(NMR)光譜校準(zhǔn)的傅里葉變換紅外光譜(FTIR)測定以已知的方式測定。下面舉例說明乙烯-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 FTHR測量,如上述方法1)所述制備0. 05至0. 12mm厚度的薄膜樣品。測量獲得的薄膜樣品的精確的厚度。用FIlR分析之后,畫出吸光度模式的基線用于待分析的峰。對于共聚單體的峰的最大吸光度(例如,丙烯酸甲酯(methylacrylate)在116km 1和丙烯酸丁酯(butylacrylate)在Il65CnT1)減去基線在I85OcnT1處的吸光度值(A極性共聚單體-A185tl)。然后聚乙烯峰在^eOcnT1處的最大吸收峰減去基線在1850CHT1處的吸光度值(A266ci-A185tl)15然后計算( 性共聚單體-Α·)與(A266tl-A185ci)之間的比率。NMR光譜校準(zhǔn)程序以在文獻(xiàn)中有據(jù)可查的傳統(tǒng)的方式進(jìn)行,如上述方法1)所述。重量%通過計算可以轉(zhuǎn)換為摩爾%。這在文獻(xiàn)中是有據(jù)可查的。凝膠含量凝膠含量根據(jù)ASTM D 2765-01,方法B,使用十氫萘提取測量。但是來自這個標(biāo)準(zhǔn)有3個輕微偏差(minor deviation)1)用新十氫萘額外提取1小時,以確保所有可溶物被提取。
2)只有0. 05%的抗氧化劑(Irganox 1076,3, 5_二(叔)丁基_4_羥基肉桂酸十八燒基酉旨(octadecyl 3, 5-Di-(tert)-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate), CAS :2082-79-3)被添加至十氫萘,而不是如標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的3)從電纜切的條(stripe)是0. 2mm厚,而不是如標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的0. 4mm。該樣本是從絕緣層獲得的,由聚合物組合物制成,盡可能接近20kV電纜的內(nèi)半導(dǎo)體層。這種三層的電纜芯在實驗規(guī)模(Pilot scale) CCV線上使用1+2結(jié)構(gòu)生產(chǎn)。導(dǎo)體是由鋁制成的,并且具有50mm2的面積。內(nèi)半導(dǎo)體層是0. 9mm厚,絕緣層是5. 5mm厚,以及外半導(dǎo)體層是0.8mm厚。用于制造電纜芯的線速度(line speed)是2m/min。這種CCV線具有兩個用于干燥-固化的加熱區(qū),每個是:3m,并且用于這兩個區(qū)的溫度分別是450和400° C。冷卻段是12. 8m長,并且電纜用保持在25-30° C附近的溫度的水冷卻。DC電導(dǎo)率測定方法DC電導(dǎo)率方法1 在70° C和30kV/mm的平均電場下從非脫氣或脫氣、Imm的由交聯(lián)聚合物組合物組成的板片(plaque)樣品測量電導(dǎo)率。板片樣品制備板片是從測試聚合物組合物的粒料壓縮成型。最后板片具有Imm的厚度和330mm
的直徑。板片在130° C下壓模(press-mould)12min,同時壓力逐漸從2增加至20MPa。此后,溫度升高并且在5min后達(dá)到180° C。溫度然后保持在180° C恒定15min,在此期間,板片通過存在于測試聚合物組合物的過氧化物變得完全交聯(lián)。當(dāng)壓力被釋放時,最后溫度使用15° C/min的冷卻速度下降,直到達(dá)到室溫。板片在壓力釋放后立即包裹在金屬箔中,以防止揮發(fā)性物質(zhì)的損失(用于非脫氣測定)。如果板片要脫氣,它被放置在壓力小于10 的真空烘箱中,并在70° C下脫氣24h0此后,板片再次被包裹在金屬箔中,以防止在板片和周圍之間的揮發(fā)性物質(zhì)的進(jìn)一步交換。測量程序(步驟)高壓電源連接到上層電極(upper electrode),以在測試樣品上應(yīng)用電壓。使用靜電計測量產(chǎn)生的通過樣品的電流。測量單元(測量電池,measurement cell)是具有黃銅電極的三電極系統(tǒng)。黃銅電極配備了連接到加熱循環(huán)器的加熱管,以便在高溫測量,并且提供測試樣品的均勻溫度。測量電極的直徑是100mm。硅橡膠邊緣(skirt)被放置在黃銅電極邊緣和測試樣品之間,以避免從電極的圓邊跳火(flashover)。施加電壓為30kV DC,是指30kV/mm的平均電場。溫度是70° C。通過板片的電流貫穿整個實驗持續(xù)M小時。M小時后的電流被用來計算絕緣材料的電導(dǎo)率。此方法和用于電導(dǎo)率測量的測量裝置的示意圖已在Nordic InsulationSymposium 2009 (Nord-IS 09), Gothenburg, Sweden, June 15—17,2009,55—58 頁Olsson等,"Experimental determination of DC conductivity for XLPE insulation,,的出版物中充分描述。DC電導(dǎo)率方法2 在20° C和40kV/mm的平均電場下從由交聯(lián)聚合物組合物組成的板片樣品測量電導(dǎo)率。板片樣品制備
測試聚合物組合物的粒料使用下列條件壓縮成型首先,粒料在20巴下在120° C下熔融lmin。然后溫度升高至180° C,同時壓力增加至200巴。板片通過存在于聚合物組合物的過氧化物變得完全交聯(lián)??偨宦?lián)時間為12min,包括用于溫度從120升高至180° C的時間。在完全交聯(lián)后,板片仍在壓力下以15° C/min的冷卻速度冷卻至室溫。在去除壓力后,冷卻的板片在1大氣壓(atm)下在烘箱中在70° C脫氣72h。板片的最終厚度是0. 5mm。傳導(dǎo)電流(conduction current)測量傳導(dǎo)電流測量是通過三端單元(three-terminal cell)在3巴的壓力下和20° C的溫度下在氮氣中進(jìn)行。樣品通過冷濺射獲得的金涂覆的(gold-coated)電極測試。低電壓電極具有25mm的直徑(測量面積因此是490mm2)。保護(hù)電極(guard electrode)位于周圍,但是與低壓電極分開。高電壓電極具有50mm的直徑,保護(hù)電極的外直徑具有相同的尺寸。等于目標(biāo)平均電應(yīng)力(E)x測量的絕緣厚度(d)的DC電壓(U)施加在高電壓電極上。目標(biāo)平均電應(yīng)力E在這種情況下是40kV/mm。通過高電壓和低電壓電極之間的帶的電流使用靜電計測量。當(dāng)電流已達(dá)到穩(wěn)態(tài)水平時,測量結(jié)束,一般在M-48小時之后。報道的電導(dǎo)率σ通過等式從穩(wěn)態(tài)電流(I)計算σ =I*d/ (A*U)其中A是測量面積,在這種情況下,是490mm2。DC電導(dǎo)率方法3 在70° C和30kV/mm的平均電場下從非脫氣或脫氣、Imm的由交聯(lián)聚合物組合物組成的板片樣品測量電導(dǎo)率。板片是從測試聚合物組合物的粒料壓縮成型。最后板片具有1 士 10% mm的厚度和l%xl95mm2。厚度是在板片上的5個不同位置測量的。板片在20巴下在130° C下壓模600s。此后,溫度升高并且在170s后達(dá)到180° C,并且壓力在相同的時間增加至200巴。溫度然后保持在180° C恒定1000s,在此期間,板片通過存在于測試聚合物組合物的過氧化物變得完全交聯(lián)。當(dāng)壓力被釋放時,最后溫度使用15° C/min的冷卻速度下降,直到達(dá)到室溫。在壓縮成型后,立即測定板片厚度,并且此后放置在用于電導(dǎo)率測量的下面描述的測試單元(test cell)中。高壓(電)源連接到上層電極,以在測試樣品上應(yīng)用電壓。使用靜電計測量產(chǎn)生的通過樣品的電流。測量單元是具有黃銅電極的三電極系統(tǒng)。該單元被安裝在加熱烘箱中,以便在高溫測量,并且提供測試樣品的均勻溫度。測量電極的直徑是100mm。硅橡膠邊緣被放置在黃銅電極邊緣和測試樣品之間,以避免從電極的圓邊跳火。根據(jù)測量板片厚度調(diào)節(jié)施加的HVDC電壓以達(dá)到30kV/mm的平均電場。溫度是70° C。通過板片的電流貫穿整個實驗持續(xù)M小時。M小時后的電流被用來計算絕緣材料的導(dǎo)電性。DC電導(dǎo)率方法4 作為絕緣層的交聯(lián)測試聚合物組合物和作為半導(dǎo)體層的交聯(lián)測試半導(dǎo)體組合物的1. 5mm的模型電纜樣品的電導(dǎo)率在70° C和30kV/mm的平均電場下測量。模型電纜制備三層的電纜芯在實驗規(guī)模CCV線上使用1+2結(jié)構(gòu)(1+2 construction)生產(chǎn)。導(dǎo)體是由銅制成,并且具有1. 5mm2的面積。內(nèi)半導(dǎo)體層和外半導(dǎo)體層由包括交聯(lián)劑的相同測試半導(dǎo)體組合物組成,該交聯(lián)劑在下面的實驗部分中是過氧化物。內(nèi)半導(dǎo)體層是0. 7mm厚,絕緣層是1.5mm厚,以及外半導(dǎo)體層是0.15mm厚。以兩個步驟生產(chǎn)電纜芯。在步驟1中,電纜芯使用8m/min的線速度擠出,不通過硫化管(vulcanisation tube)。在步驟2中,電纜芯只使用5m/min的線速度通過硫化管。管具有兩個干燥_固化(在氮氣下交聯(lián))的加熱區(qū),每個是:3m,并且用于這兩個區(qū)的溫度分別是400和380° C。由于在絕緣和半導(dǎo)體材料中的過氧化物,導(dǎo)致充分交聯(lián)電纜。冷卻段是12. 8m長,并且電纜用保持在25-30° C附近的溫度的水冷卻。電纜在傳導(dǎo)電流測量前沒有脫氣。為了避免不必要的脫氣發(fā)生,電纜用鋁箔覆蓋,直到測量實施。電纜然后切成在外半導(dǎo)體層存在的中間具有IOOcm有效長度(測量區(qū))的3米長的樣品。在樣品的IOOcm端部的外半導(dǎo)體層通過剝離工具已被去除。用于方法5的具有絕緣厚度1. 5mm的三層模型電纜的示意圖如
圖1所示。傳導(dǎo)電流測量傳導(dǎo)電流測量通過導(dǎo)體作為高壓電極的三端單元執(zhí)行。低壓電極是覆蓋活性部位中的外半導(dǎo)體的鋁箔。保護(hù)電極通過覆蓋測量區(qū)兩側(cè)的絕緣材料的鋁箔引入。在低壓電極和保護(hù)電極之間的間隔是5cm。施加電壓是45kV DC (30kV/mm的平均電場),并且溫度是70° C。測量在24h后終止并且電導(dǎo)率測量作為23-24h之間的平均值。在計算中使用穩(wěn)態(tài)電流(漏電流)。電導(dǎo)率s (S/m)已使用公式計算
權(quán)利要求
1.一種聚合物組合物,其是可交聯(lián)的,其中,所述聚合物組合物包括聚烯烴和交聯(lián)劑,并且其中,當(dāng)根據(jù)在“測定方法”中描述的DC電導(dǎo)率方法(1),在70° C和30kV/mm的平均電場下,從非脫氣的、Imm厚的、由交聯(lián)的聚合物組合物構(gòu)成的板片樣品測量時,所述聚合物組合物具有150fS/m或更低的電導(dǎo)率。
2.一種聚合物組合物,其是交聯(lián)的,其在交聯(lián)之前,包括聚烯烴和交聯(lián)劑,并且當(dāng)根據(jù)在“測定方法”中描述的DC電導(dǎo)率方法(1),在70° C和30kV/mm的平均電場下,從非脫氣的、Imm厚的、由交聯(lián)的聚合物組合物構(gòu)成的板片樣品測量時,其具有150fS/m或更低的電導(dǎo)率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合物組合物,其中,所述聚烯烴可通過高壓方法獲得,所述高壓方法包括(a)在壓縮機中在壓力下壓縮一種或多種單體,使用壓縮機潤滑油用于潤滑,(b)在聚合區(qū)中聚合單體,可選地連同一種或多種共聚單體,(c)從未反應(yīng)的產(chǎn)物中分離獲得的聚烯烴并且在回收區(qū)中回收分離的聚烯烴,其中,在步驟a)中,壓縮機潤滑油包括礦物油。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述礦物油是白色礦物油,其滿足在2002年8月6日的歐洲指令2002/72/EC,附件V中給出的、關(guān)于用于食品接觸所使用的塑料的白色礦物油的要求。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,當(dāng)根據(jù)在“測定方法”中描述的DC電導(dǎo)率方法(1),在70° C和30kV/mm的平均電場下,從非脫氣的、Imm厚的、由交聯(lián)的聚合物組合物構(gòu)成的板片樣品測量時,所述聚合物組合物具有140fS/m或更低,優(yōu)選130fS/m或更低,優(yōu)選120fS/m或更低,優(yōu)選100fS/m或更低,優(yōu)選從0. 01至90fS/m,更優(yōu)選從0. 05至90fS/m,更優(yōu)選從0. 1至80fS/m,更優(yōu)選從0. 5至75fS/m的電導(dǎo)率。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,當(dāng)根據(jù)在“測定方法”中描述的DC電導(dǎo)率方法(2),在20° C和40kV/mm的平均電場下,從脫氣的、0. 5mm厚的、由交聯(lián)的聚合物組合物構(gòu)成的板片樣品測量時,其具有0. 27fS/m或更低,優(yōu)選0. 25fS/m或更低,更優(yōu)選從0. 001 M 0. 23fS/m的電導(dǎo)率。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述聚合物組合物在交聯(lián)之前包括過氧化物,且過氧化物的量是至少35mmol-0-0-/kg聚合物組合物,優(yōu)選至少36mmol-0-0-/kg聚合物組合物,37mmol-0-0-/kg聚合物組合物或更高,優(yōu)選從37至90mmol-0-0-/kg聚合物組合物,更優(yōu)選37至75mmol-0-0-/kg聚合物組合物。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電纜,其中,所述抗氧化劑選自空間受阻或半受阻酚、芳族胺、脂族空間受阻胺、有機亞磷酸酯或亞膦酸酯、硫代化合物、以及它們的混合物,優(yōu)先選自硫代化合物,包括含硫的酚類抗氧化劑,優(yōu)先選自硫代二苯酚;并且其中,可選的防焦劑選自烯丙基化合物,如芳族α -甲基烯基單體的二聚體,優(yōu)選2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、取代或未取代的二苯乙烯、醌衍生物、氫醌衍生物、包含單官能乙烯基的酯和醚、具有至少兩個或更多雙鍵的單環(huán)烴,或它們的混合物。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述聚烯烴是飽和LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的飽和LDPE共聚物;或不飽和LDPE聚合物,其選自不飽和LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的不飽和LDPE共聚物。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述聚烯烴是不飽和LDPE聚合物,其選自不飽和LDPE均聚物或乙烯與一種或多種共聚單體的不飽和LDPE共聚物,并且包括大于0. 4/1000個碳原子的碳-碳雙鍵總量/1000個碳原子,優(yōu)選存在于不飽和LDPE中的碳-碳雙鍵的總量是乙烯基、亞乙烯基和反式次乙烯基的量,如果存在,更優(yōu)選不飽和LDPE聚合物包含乙烯基,并且存在于不飽和LDPE中的乙烯基的總量優(yōu)選高于0. 05/1000個碳原子,還更優(yōu)選高于0. 08/1000個碳原子,并且最優(yōu)選高于0. 11/1000個碳原子。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求10中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述不飽和LDPE共聚物是乙烯與至少一種多不飽和共聚單體以及可選地與一種或多種其它共聚單體的不飽和LDPE共聚物,優(yōu)選所述多不飽和共聚單體由具有至少8個碳原子且在非共軛雙鍵之間至少4個碳的直碳鏈組成,所述非共軛雙鍵中至少一個是末端的,更優(yōu)選,所述多不飽和共聚單體是二烯,優(yōu)選包括至少8個碳原子、第一個碳-碳雙鍵為末端的并且第二個碳-碳雙鍵是與第一個碳-碳雙鍵非共軛的二烯,甚至更優(yōu)選選自C8-至C14-的非共軛二烯或它們的混合物的二烯,更優(yōu)先選自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,或它們的混合物,甚至更優(yōu)先選自1,7-辛二烯、1,9_癸二烯、1,11-十二碳二烯,1,13-十四碳二烯,或它們的任何混合物。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述聚烯烴包含超過0. 20/1000個碳原子的總量的乙烯基,還更優(yōu)選超過0. 30/1000個碳原子。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物,其中,所述聚烯烴與過氧化物交聯(lián)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求1至13中任一項所述的聚合物組合物用于生產(chǎn)可交聯(lián)的電力電纜,優(yōu)選包括至少由內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層和外半導(dǎo)體層以該順序圍繞的、以及可選地由另外的層圍繞的導(dǎo)體的可交聯(lián)的直流電(DC)電力電纜的至少一個層,優(yōu)選至少絕緣層的用途。
15.一種可交聯(lián)的電力電纜,優(yōu)選可交聯(lián)的直流電(DC)電力電纜,包括由至少一個層,優(yōu)選至少由包括第一半導(dǎo)體組合物的內(nèi)半導(dǎo)體層、包括聚合物組合物的絕緣層和包括第二半導(dǎo)體組合物的外半導(dǎo)體層以該順序圍繞的導(dǎo)體,其中,所述至少一個層,優(yōu)選所述絕緣層包括如上述權(quán)利要求1-13中任一項所限定的、在其交聯(lián)之前的聚合物組合物。
16.一種交聯(lián)的電力電纜,優(yōu)選交聯(lián)的直流電(DC)電力電纜,包括由至少一個層,優(yōu)選至少由包括第一半導(dǎo)體組合物的內(nèi)半導(dǎo)體層、包括聚合物組合物的絕緣層和包括第二半導(dǎo)體組合物的外半導(dǎo)體層以該順序圍繞的導(dǎo)體,其中,所述至少一個層,優(yōu)選所述絕緣層包括如上述權(quán)利要求2-13中任一項所限定的交聯(lián)的聚合物組合物。
17.一種用于生產(chǎn)根據(jù)上述權(quán)利要求15或16所述的電力電纜,優(yōu)選交聯(lián)的直流電(DC)電力電纜的方法,所述電力電纜包括至少由內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層和外半導(dǎo)體層以該順序圍繞的導(dǎo)體,其中,所述方法包括以下步驟-在導(dǎo)體上施加包括第一半導(dǎo)體組合物的內(nèi)半導(dǎo)體層、包括聚合物組合物的絕緣層和包括第二半導(dǎo)體組合物的外半導(dǎo)體層,其中,所述絕緣層包括如上述權(quán)利要求1-12中任一項所限定的、包括聚烯烴和交聯(lián)劑的聚合物組合物,所述交聯(lián)劑優(yōu)選過氧化物,更優(yōu)選至少35mmol-0-0-/kg聚合物組合物的量的過氧化物,優(yōu)選至少36mmol-0-0-/kg聚合物組合物,37mmol-0-0-/kg聚合物組合物或更高,優(yōu)選從37至90mmol-0-0-/kg聚合物組合物,更優(yōu)選37至75mmol-0-0-/kg聚合物組合物,以及-可選地,且優(yōu)選地,在交聯(lián)劑的存在下和在交聯(lián)條件下,至少交聯(lián)所述絕緣層的聚合物組合物的聚烯烴,可選地,且優(yōu)選地,所述內(nèi)半導(dǎo)體層的第一半導(dǎo)體組合物和所述外半導(dǎo)體層的第二半導(dǎo)體組合物中的至少一種,優(yōu)選兩種。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有改善的DC電性能的可交聯(lián)的和交聯(lián)的聚合物組合物以及由包括該聚合物組合物的至少一個層圍繞的電纜。
文檔編號H01B3/44GK102597021SQ201080050964
公開日2012年7月18日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者烏爾夫·尼爾松, 安尼卡·斯梅德貝里, 艾爾弗雷德·坎姆普斯 申請人:博瑞立斯有限公司