用于电气装置的聚合物组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有改进的电气性能的聚合物组合物及其优选地在电气装置中的用途，以及涉及被包含所述聚合物组合物的至少一层围绕的电缆。
【专利说明】用于电气装置的聚合物组合物
发明领域
[0001]本发明涉及用于生产电气或通讯装置的聚合物组合物，所述电气或通讯装置优选地为电缆的层，优选地为电力电缆的层，更优选地为直流(DC)电力电缆的层，涉及电缆，优选电力电缆，更优选直流(DC)电力电缆，所述电缆包含所述聚合物组合物，并且任选地是可交联的并且随后发生交联，以及电缆的制备方法。
【背景技术】
[0002]聚烯烃广泛用于要求高的聚合物应用中，其中所述聚合物必须满足高的机械和/或电气要求。例如，在电力电缆应用中，特别是在中压(MV)，尤其在高压(HV)和超高压(EHV)电缆应用中，聚合物组合物的电气性质具有显著的重要性。此外，重要的电气性质可以在不同电缆应用中不同，像交流(AC)和直流(DC)电缆应用之间的情况一样。
[0003]电缆的交联
[0004]典型的电力电缆包括导线，所述导线至少被内半导电层、绝缘层和外半导电层以该顺序围绕。电缆通常通过在导线上挤出层来制备。然后通常将在一层或多层所述层中的聚合物材料交联以改进例如电缆的层或多层中的聚合物的耐热性和耐变形性、蠕变性能、机械强度、耐化学性和耐磨性。在聚合物的交联反应中，主要形成互聚物交联(桥联)。交联可以使用例如自由基生成化合物实现，所述自由基生成化合物如过氧化物。自由基生成剂通常于在导线上挤出层或多层之前加入到层材料中。在分层电缆形成后，随后使电缆经历交联步骤以引发自由基形成，从而引发交联反应。过氧化物是最常见的自由基生产化合物，用于针对所述聚合物改性的聚合物工业中。所产生的过氧化物的分解产物可以包括不希望的挥发性副产物，因为所述挥发性副产物可以是有害的并且可以对电缆的电气性能具有负面影响。因此，例如当使用过氧化二枯基时，挥发性分解产物如甲烷通常降低到最少或者在交联和冷却步骤之后去除。这种去除步骤一般被称为脱气步骤。所述脱气步骤是耗时间和耗能的，因此在电缆制造过程中是成本高的操作。
[0005]此外，所使用的电缆生产线和希望的生产速度可以向电缆材料带来限制，特别是当生产更大尺寸的电力电缆时。此外，电缆层中的聚合物的交联速率和交联程度应当是足够的，以使在电缆生产过程中发生的任何不希望的松垂问题降至最低或避免该问题，特别是当例如在悬链式连续硫化(CCV)生产线中生产电缆时(特别是对于较厚的结构)，所述悬链式连续硫化生产线是本领域众所周知的和在文献中描述的硫化生产线类型。
[0006]电导率
[0007]DC电导率是例如用于绝缘高压直流(HV DC)电缆材料的重要物质性能。首先，该性能的强的温度和电场依赖性会影响电场。第二个问题是，在内和外半导电层之间流动的漏电电流将在绝缘材料内部产生热。该漏电电流依赖于电场和绝缘材料的电导率。在高压/高温条件下，绝缘材料的高电导率可以甚至导致热逃逸。因此，电导率必须足够低以避免热逃逸。
[0008]因此，在HV DC电缆中，绝缘材料由漏电电流加热。对于具体的电缆设计而言，加热与绝缘材料电导率X (电场)2成正比。因此，如果升高电压，将会产生更多热。
[0009]对于增加电力电缆的电压，优选地直流(DC)电力电缆的电压有高需求，并因此对发现具有降低的电导率的替代聚合物组合物有着持续的需求。这样的聚合物组合物还优选地应具有要求高的电力电缆实施方案需要的良好的机械性能。
[0010]MM
[0011]图ι为两个薄片和介于两者之间的夹层的示意性部分剖视图，用于一般地说明作为离子交换剂添加剂(b)的优选的阴离子交换剂添加剂的层状结构。该稳定的薄片层显示为连续的层，且该圆形物种说明了夹层的可交换的阴离子。
[0012]发明描述
[0013]本发明提供了聚合物组合物，其包含:
[0014](a)聚烯烃，
[0015](b)任选地，过氧化物，如果存在，其优选地以低于35mmol -0-0-/kg聚合物组合物的量存在，和
[0016](c)离子交换剂添加剂。
[0017]出乎意料地，如以上或以下所定义地，当聚烯烃(a)与离子交换剂添加剂(c)组合在一起，并任选地使用过氧化物(b)交联(例如，众所周知的过氧化二枯基)时，聚合物组合物的DC电导率明显降低，即明显更低。
[0018]不束缚于任何理论 ，认为离子交换剂添加剂(c)捕获使DC电导率恶化(升高)的离子物种，例如有害的阴离子物种，如氯，所述离子物种可以存在于聚烯烃(a)中。因此，聚合物组合物对于电气和通讯应用是非常理想地，优选地用于电线和电缆应用，特别是用于电力电缆层。此外，本发明的聚合物组合物具有表现为降低的，即低的DC电导率的电气性质，借以将不希望的热形成，例如在电力电缆的绝缘层中，特别是在DC电力电缆的绝缘层中的不希望的热形成降至最低。因此，本发明对于电缆是特别有利的。
[0019]本发明还提供了聚合物组合物在用于制备包含所述聚合物组合物的电气或通讯装置，优选地用于制备电气或通讯装置的绝缘材料的用途，所述聚合物组合物包含:
[0020](a)聚烯烃，
[0021](b)任选地，过氧化物，如果存在，其优选地以低于35mmol -0-0-/kg聚合物组合物的量存在，和
[0022](c)离子交换剂添加剂，所述聚合物组合物如以上或以下所定义。这样的装置为例如电缆，在电缆应用中的接头，包括终端接头，电容器膜等。本发明的最优选的用途是所述聚合物组合物用于制备电缆的层的用途。
[0023]本发明的聚合物组合物在下文中也简称为“聚合物组合物(polymercomposition)”或“聚合物组合物(Polymer composition)”。以上定义的其组分也在本文中分别简称为“聚烯烃(a)”、“过氧化物(b)”和“离子交换剂添加剂(c)”。表述“以低于35mmol - 0_0_/kg聚合物组合物的量”是指过氧化物存在，即，特定量的过氧化物被加入到聚合物组合物。
[0024]优选地，本发明的聚合物组合物是可交联的。“可交联的”是指电缆层可以在用于其最终应用之前进行交联。可交联的聚合物组合物包含聚烯烃(a)、离子交换剂添加剂(c)和过氧化物(b)，其量如以上、以下或在权利要求中所定义。此外，交联的聚合物组合物或交联的聚烯烃(a)分别在交联之前使用存在于聚合物组合物中的要求保护的量的过氧化物
(b)通过自由基反应交联。交联的聚合物组合物具有典型的网络，即互聚物交联(桥联)，如本领域众所周知的。对于技术人员明显的是，交联的聚合物可以在交联之前或之后具有并如本文所定义地具有存在于聚合物组合物或聚烯烃(a)的特征，如上下文所述或从上下文显而易见的。例如，除非另有说明，定义了在交联之前的过氧化物在聚合物组合物中的存在和量或类型和组成性能，如聚烯烃组分(a)的MFR、密度和/或不饱和度，并且交联之后的特征，例如电导率，从交联的聚合物组合物测量。
[0025]本发明还提供了包含交联的聚烯烃(a)的交联的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物在交联之前(即，在其进行交联之前)包含:
[0026](a)聚烯烃，
[0027](b)过氧化物，优选地以低于35mmol - 0_0_/kg聚合物组合物的量存在，和
[0028](c)离子交换剂添加剂。
[0029]最优选的是，本发明的聚合物组合物包含过氧化物(b)。因此，本发明的交联的聚合物组合物是优选的，并可以通过用一定量的以上或以下所定义的过氧化物(b)交联来获得。
[0030]本发明还提供了交联的聚合物组合物，其包含聚烯烃(a)，所述聚烯烃(a)用低于35mmol - 0_0_/kg聚合物组合物的量的(b)过氧化物在离子交换剂添加剂(c)的存在下交联。
[0031]表述“可通过交联获得”、“用……交联”和“交联的聚合物组合物”在本文中可互换使用，并且是指“以方法限定产品”的范畴，即，该产品由于交联步骤而具有技术特征，如以下将解释的。
[0032]单位“mmol -0-0-/kg聚合物组合物”在本文中是指当在交联之前由聚合物组合物测量时，每kg聚合物组合物的过氧化物官能团的含量(mmol)。例如,35mmol - 0_0_/kg聚合物组合物相当于基于聚合物组合物的总量(100wt%)计0.95wt%的众所周知的过氧化二枯基。
[0033]“交联的聚合物组合物”在下文中也简称为“聚合物组合物(Polymercomposition)”或“聚合物组合物(polymer composition)”。此外,“可交联的聚合物组合物”在下文中也简称为“聚合物组合物(Polymer composition)”或“聚合物组合物(polymercomposition)”。含义从上下文是显而易见的。
[0034]电导率在本文中根据在“测定方法”下描述的DC电导法测量。如本文可互换使用的“降低的”或“低的”电导率是指由DC电导法获得的值是低的，即降低的。
[0035]优选的聚烯烃(a)为用高压工艺(HP)制备的聚乙烯。聚烯烃(a)在以下或在权利要求中更加详细地描述，包括其优选的亚组。
[0036]关于聚合物组合物的离子交换剂添加剂(c):
[0037]本发明的聚合物组合物的离子交换剂添加剂(c)可以以其本身，即净的加入到聚合物组合物，或作为如由添加剂生产商供应的添加剂组合物加入到聚合物组合物，该添加剂组合物可包含例如载体材料，例如载体聚合物，和任选地另外的添加剂。此外，这样的离子交换剂添加剂(c)或其添加剂组合物可以以其本身，如由添加剂生产商所供应的加入到聚合物组合物，或者在另外的载体材料中，例如在聚合物载体中，例如在所谓的色母粒(MB)中加入到聚合物组合物。如以下和权利要求所给出的离子交换剂添加剂(C)的量为基于聚合物组合物的总重量(量)(100wt%)的所述离子交换剂添加剂(C)本身(即净的)的重量
(量X
[0038]本发明的聚合物组合物的离子交换剂添加剂(C)优选为无机离子交换剂添加剂，更优选为无机阴离子交换剂添加剂。此外，优选地，阴离子交换剂添加剂(C)可通过卤素(gp捕获卤素)，优选至少氯基物种来交换阴离子。进一步优选地，离子交换剂添加剂(C)具有层状结构。
[0039]离子交换剂添加剂(C)的优选实施方案为层状阴离子交换剂，优选地为包含阴离子夹层的层状阴离子交换剂。优选的层状离子交换剂添加剂(C)包含形成稳定的主晶格的薄片层，并且可交换的阴离子夹层在所述薄片之间。阴离子夹层在本文中是指包含微弱地结合到该薄片层并且可与存在于聚合物组合物的聚烯烃(a)中的阴离子物种进行交换的阴离子的夹层。图1 一般地说明了作为优选的离子交换剂添加剂(C)的阴离子交换剂添加剂的层状结构(示出两个薄片和介于两者之间的夹层的示意性的部分剖视图)。在该优选的实施方案中，层状阴离子交换剂(c)的夹层优选地包含可与存在于该聚合物组合物中，例如存在于聚烯烃(a)中的阴离子物种进行交换的CO/—阴离子。此外，在该优选的实施方案中，稳定的薄片优选地包含例如选自Mg-、Al-、Fe-、Cr-、Cu-、N1-或Mn-阳离子中任一种,或其任意混合物的阳离子物种，更优选至少选自Mg2+阳离子基物种，和更优选地选自Mg2+和Al3+阳离子基物种。
[0040]在该优选的实施方案中，最优选的离子交换剂添加剂(C)为水滑石型的层状阴离子交换剂添加剂，优选为包含阴离子夹层的合成水滑石型的层状阴离子交换剂添加剂，所述阴离子夹层包含可交换的CO32-阴离子，甚至更优选为具有以下通式的合成水滑石型的层状阴离子交换剂添加剂=Mg x Ry(3+) (OH)Z(C03)k*nH20，其中R(3+)=A1、Cr或Fe，优选为Al。在所述通式中，优选地，X为4-6 ;y为2 ;z为6-18 ；k为I以及η为3_4。显而易见的是，该比例可以根据例如结晶水的量等变化。作为非限制性实例，可以仅提及通式Mg6R2(3+)(0H)16C03*4H20，其中 R(3+)=Al、Cr 或 Fe，优选为 Al。
[0041]此外，在该优选实施方案中，离子交换剂添加剂(C)，优选如以上、以下或在权利要求中详细说明的水滑石，可以进行改性，例如进行表面处理，如本领域中众所周知的。
[0042]适于本发明的离子交换剂添加剂(C)例如为市售的。在优选的离子交换剂添加剂(C)中，可提及市售的合成水滑石(IUPAC名:十六氢氧化二招六镁碳酸盐(dialuminiumhexamagnesium carbonate hexadecahydroxide), CAS n0.11097-59-9),如由 KisumaChemicals供应的商品名为DHT-4V的合成水滑石。
[0043]如上所述，任选的和优选的过氧化物(b)存在于聚合物组合物中，并且其量为至少2.0mmol - 0_0_/kg聚合物组合物,优选地为至少3.0mmol - 0_0_/kg聚合物组合物,更优选地为至少4.0mmol _ 0_0_/kg聚合物组合物。更优选地,本发明的优选的交联的聚合物组合物在交联之前包含的所述过氧化物(b)的量为34mmol - 0-0-/kg聚合物组合物或更低，优选地为33mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地为5.0至30mmol - 0-0-/kg聚合物组合物，更优选地为7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物,更优选地为10.0至3Ommo1- 0_0_/kg聚合物组合物，甚至更优选地为15至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物。过氧化物(b)的含量取决于希望的交联水平，并且在一个实施方案中，过氧化物(b)的含量在交联之前希望地甚至优选地为17至29mmol-0-0-/kg聚合物组合物。此外，聚烯烃(a)可以是不饱和的，借以过氧化物(b)的含量可以取决于不饱和度。
[0044]更优选地，当根据“测定方法”中所述的DC电导法测量时，本发明的交联的聚合物组合物在交联后具有的电导率为〈0.01 (通过DC电导率测量无法检测出更低的值)至100fS/m,更优选地为〈0.01至90fS/m，更优选地为〈0.01至80fS/m，更优选地为〈0.01至70fS/m,更优选地为〈0.01至60fS/m，更优选地为〈0.01至50fS/m，更优选地为〈0.01至30fS/m,更优选地为〈0.01至20fS/m，更优选地为0.01至15fS/m，最优选地为0.05至10fS/m,甚至最优选地为1.0至10fS/m。
[0045]此外，即使在交联后没有去除挥发性副产物的情况下，即没有脱气的情况下，聚合物组合物的电导率与交联了常规量的过氧化物的未脱气的聚合物组合物的电导率相比仍令人惊讶的低。因此，如果需要，在电缆生产过程中含有聚合物组合物的交联的电缆的脱气步骤可以大大缩短和/或在不太苛刻的条件下实现，这自然地改进了生产效率。因此，如果需要，电缆生产过程中的脱气步骤可以缩短。
[0046]进一步出乎意料地，过氧化物(b)的含量可以降低，而不牺牲所获得的交联的聚合物组合物的机械性能，这对于电力电缆层是重要的。因此，出乎意料地，除了降低的聚合物组合物的电导率，还有一种或多种，更优选地所有选自PENT(Pennsylvania Notch Test)的机械性能以及表述为断裂强度(Stress at Break)和断裂应变(Strain at Break)的一种或两种拉伸性能仍然在可行的水平，或与现有技术的用于电缆层的交联的聚合物组合物的机械性能至少相似的水平。在改进的电导率和良好的机械性能之间的有利的平衡的原因尚未完全了解。不束缚于任何理论，原因之一可能是与使用常规浓度的过氧化物获得的结晶度的程度相比，交联的聚合物保持了出乎意料的高度的结晶度(％)。因此，并且进一步优选地，本发明的聚合物组合物在电气和机械性能之间具有出乎意料的平衡，这对于例如DC电力电缆是非常有利的，并且令人惊讶地，对HV或EHV DC电力电缆也是非常有利的。
[0047]因此，当根据“测定方法”中描述的PENT测试，在2MPa的负荷和在70°C的老化温度下测量时，本发明的优选的交联的聚合物组合物具有进一步优选的PENT寿命，为200小时或更多，优选地为400小时或更多。PENT表明对缓慢裂纹扩展的抗性，并且值越高，所述抗性越好。
[0048]进一步优选地，本发明的优选的交联的聚合物组合物具有有利的拉伸性能，该拉伸性能在本文中表达为断裂强度或断裂应变，其各自在两个温度下定义，即，当使用样品几何结构5A根据IS0527-2:1993的拉伸测试方法测量时。
[0049]因此，本发明的交联的聚合物组合物用于测定其上述电气和优选的机械性能。交联的聚合物组合物的各自的样品制备在以下“测定方法”中描述。
[0050]此外，DC电导率甚低，虽然如以上、以下或在权利要求中所定义的，优选的过氧化物(b)的含量甚低，但是仍然令人惊讶的是，可以保持电线和电缆应用需要的非常良好的机械性能。
[0051]聚合物组合物的低电导率对于电力电缆是非常有利的，并且由于低的DC电导率，优选对于直流(DC)电力电缆是非常有利的，优选地低压(LV)、中压(MV)、高压(HV)或超高压(EHV)DC电缆，更优选地对于在任何电压下，优选地在高于36kV下操作的DC电力电缆是非常有利的，如HV DC电缆。[0052]本发明还提供了电缆，优选地电力电缆，更优选地电力电缆，甚至更优选地直流(DC)电力电缆，其包括被一层或多层围绕的导线，其中所述层或多层中的至少一层包含聚合物组合物，优选地由聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含:
[0053](a)聚烯烃，
[0054](b)任选地和优选地，过氧化物，其优选地存在，并且更优选地以低于35mmol -0-0-/kg聚合物组合物的量存在，和
[0055](c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如以上、以下或在权利要求中所定义。优选的是，所述电缆的至少一层是绝缘层。
[0056]更优选地，本发明涉及电力电缆，优选地直流(DC)电力电缆，更优选地HV或EHVDC电力电缆，其包括被至少内半导电层、绝缘层和外半导电层以该顺序围绕的导线，其中至少一层，优选地绝缘层，包含本发明的聚合物组合物，优选地由本发明的聚合物组合物组成，所述本发明的聚合物组合物包含:
[0057](a)聚烯烃，
[0058](b)任选地和优选地，过氧化物，其优选地存在，并且更优选地以低于35mmol -0-0-/kg聚合物组合物的量存在，和
[0059](c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如以上、以下或在权利要求中所定义。
[0060]优选的是，本发明的所述电缆是可交联的。本发明还涉及交联的电力电缆，优选地交联的直流(DC)电力电 缆，其包括被一层或多层围绕的导线，其中所述层或多层中的至少一层包含交联的聚合物组合物，优选地由交联的聚合物组合物组成，所述交联的聚合物组合物包含聚烯烃(a)和离子交换剂添加剂(c)，所述交联的聚合物组合物用量为低于35mmol - 0_0_/kg聚合物组合物的过氧化物(b)交联(即，通过交联获得)；所述交联的聚合物组合物如以上、以下或权利要求中所定义。更优选地，本发明涉及交联的电力电缆，优选地交联的直流(DC)电力电缆，更优选地交联的HV或EHV DC电力电缆，其包括被至少内半导电层、绝缘层和外半导电层以该顺序围绕的导线，其中至少一层，优选地绝缘层，包含交联的聚合物组合物，优选地由交联的聚合物组合物组成，所述交联的聚合物组合物在交联之前包含:
[0061](a)聚烯烃，
[0062](b)过氧化物，其量为低于35mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，和
[0063](c)离子交换剂添加剂；其中所述聚烯烃(a)在所述(b)过氧化物的存在下交联。
[0064]本发明还涉及用于降低包含任选地和优选地用过氧化物交联的聚烯烃的任选地和优选地交联的聚合物组合物的电导率的方法，即用于提供低电导率的包含任选地和优选地用过氧化物交联的聚烯烃的任选地和优选地交联的聚合物组合物的方法，其中所述方法包括通过将以下混合在一起制备聚合物组合物的步骤:
[0065](a)聚烯烃，
[0066](b)任选地和优选地，过氧化物，如果存在，其优选地以低于35mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，优选地34mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地33mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地5.0至30mmol -
0-0-/kg聚合物组合物,更优选地7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物,更优选地10.0至30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物的量存在，和[0067](C)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如在前述权利要求中所定义，和
[0068]任选地和优选地在所述过氧化物(b)的存在下交联所述聚烯烃(a)。
[0069]更优选地，本发明涉及用于降低任选地和优选地交联的电力电缆的，优选地，任选地和优选地交联的直流(DC)电力电缆的，更优选地，任选地和优选地交联的HV或EHV DC电力电缆的任选地和优选地交联的聚合物组合物的电导率的方法，其包括被至少绝缘层，优选地至少被内半导电层、绝缘层和外半导电层以该顺序围绕的导线，其中至少绝缘层包含含有以下的聚合物组合物:
[0070](a)聚烯烃，
[0071](b)任选地和优选地，过氧化物，其优选地存在，并且更优选地以低于35mmol -0-0-/kg聚合物组合物的量存在，和
[0072](c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如以上、以下或在权利要求中所定义，和
[0073]任选地和优选地在所述过氧化物(b)的存在下交联所述聚烯烃(a)。
[0074]本发明还涉及用于制备电缆的方法，所述电缆优选地为电力电缆，更优选地为可交联的和交联的电力电缆，优选地为可交联的和交联的直流(DC)电力电缆，如以上或以下所定义。
[0075]本发明还提供了包含以下的聚合物组合物的亚组
[0076](a)聚烯烃，其为用高压工艺制备的聚乙烯，
[0077](b)任选地，过氧化物，如果存在，其优选地以低于35mmol -0-0-/kg聚合物组合物的量存在，和
[0078](c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如以上、以下或在权利要求中所定义。
[0079]针对聚合物组合物，包括非交联的和交联的聚合物组合物，或针对其组分的如以上或以下所定义的上述性能、另外的性能、变体和实施方案的进一步优选的亚组，等同地和独立地应用于本发明的降低电导率的方法、电力电缆，优选地应用于可交联的和交联的DC电力电缆，以及应用于生产电力电缆，优选地可交联的和交联的DC电力电缆的方法。
[0080](a)聚烯烃鉬分
[0081]适于聚合物组合物的(a)聚烯烃组分的以下优选的实施方案、性能和亚组是可概括的，以使其可以以任意顺序或组合使用，以进一步限定聚合物组合物的优选的实施方案。此外，明显的是给出的描述适用于在任选地和优选地交联之前的聚烯烃(a)。
[0082]术语“聚烯烃(a)”是指烯烃均聚物和烯烃与一种或多种共聚单体的共聚物。众所周知的“共聚单体”是指可共聚的共聚单体单元。
[0083]聚烯烃(a)可以是任何聚烯烃，如任何常规聚烯烃，其适合用作电缆，优选地电力电缆的层，优选地绝缘层中的聚合物。
[0084]聚烯烃可以是例如市售聚合物，或可以根据或与在化学文献中描述的已知的聚合方法类似地制备。
[0085]更优选地，所述聚烯烃(a)为用高压工艺制备的聚乙烯，更优选地为用高压工艺制备的低密度聚乙烯LDPE。LDPE聚合物的含义是众所周知的并记载于文献中。虽然术语LDPE是低密度聚乙烯的缩写，但理解该属于不是限定密度范围，而是涵盖了 LDPE样的具有低、中和更高密度的HP聚乙烯。术语LDPE仅描述和区分了与在烯烃聚合催化剂的存在下制备的PE相比，具有一般特征的HP聚乙烯的性质，如不同的支化结构。
[0086]作为所述聚烯烃(a)的LDPE可以是乙烯的低密度均聚物(本文称为LDPE均聚物)或乙烯与一种或多种共聚单体的低密度共聚物(本文称为LDPE共聚物)。LDPE共聚物的一种或多种共聚单体优选地选自极性共聚单体、非极性共聚单体或选自极性共聚单体和非极性共聚单体的混合物，如以上或以下所定义。此外，作为所述聚烯烃(a)的所述LDPE均聚物或LDPE共聚物可以任选地是不饱和的。
[0087]作为用于作为所述聚烯烃(a)的LDPE共聚物的极性共聚单体，可以使用含有羟基(或多个羟基)、烷氧基(或多个烷氧基)、羰基(或多个羰基)、羧基(或多个羧基)、醚基(或多个醚基)或酯基(或多个酯基)或其混合物的共聚单体。更优选地，含有羧基(或多个羧基)和/或酯基(或多个酯基)的共聚单体(或多种共聚单体)用作所述极性共聚单体。仍然更优选地，LDPE共聚物的极性共聚单体(或多种共聚单体)选自丙烯酸酯(或多种丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯(或多种甲基丙烯酸酯)或醋酸酯(或多种醋酸酯)，或其任意混合物。如果存在于所述LDPE共聚物中，极性共聚单体(或多种共聚单体)优选地选自丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或醋酸乙烯酯，或其混合物。进一步优选地，所述极性共聚单体选自丙烯酸至C6-烷基酯、甲基丙烯酸C1-至c6-烷基酯或醋酸乙烯酯。仍然更优选地，所述极性LDPE共聚物是乙烯与丙烯酸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意混合物。
[0088]作为用于LDPE共聚物的非极性共聚单体(或多种共聚单体)，如果是所述聚烯烃(a)，可以使用的共聚单体(或多种共聚单体)不同于以上定义的极性共聚单体。优选地，非极性共聚单体(或多种共聚单体)不同于含有羟基(或多个羟基)、烷氧基(或多个烷氧基)、羰基(或多个羰基)、羧基(或多个羧基)、醚基(或多个醚基)或酯基(或多个酯基)的共聚单体(或多种共聚单体)。一组 优选的非极性共聚单体(或多种共聚单体)包括，优选地由以下组成:单不饱和(=一个双键)共聚单体(或多种共聚单体)，优选地烯烃，优选地α-烯烃，更优选地03至01(|<1-稀经,如丙稀、1-丁稀、1-己稀、4_甲基-1-戍稀、苯乙稀、1_羊稀、1_壬烯；多不饱和(=多于一个双键)共聚单体(或多种共聚单体)；含有共聚单体(或多种共聚单体)的硅烷组；或其任意混合物。多不饱和共聚单体(或多种共聚单体)在以下进一步关于不饱和LDPE共聚物进行描述。
[0089]如果聚烯烃(a)为LDPE聚合物，所述LDPE聚合物为共聚物，则其优选地包含0.001至50wt.-%,更优选0.05至40wt.-%,还更优选少于35wt.-%,仍旧更优选少于30wt._%,更优选少于25wt.-%的一种或多种共聚单体。
[0090]聚合物组合物，优选地其聚烯烃(a)组分，更优选地LDPE聚合物可以任选地为不饱和的，即，聚合物组合物，优选地聚烯烃(a)，优选地LDPE聚合物，可以包含碳碳双键。“不饱和的”在本文中是指聚合物组合物，优选地聚烯烃含有碳碳双键/1000个碳原，其总量为至少0.4/1000个碳原子。
[0091]如众所周知的，可以借助聚烯烃(a)、低分子量(Mw)化合物(或多种化合物)如交联增效剂(或多种交联增效剂)或防焦剂添加剂(或多种防焦剂添加剂)或其任意组合向聚合物组合物提供不饱和度。双键的总量在本文中意味着从已知并有意地加入以贡献不饱和度的来源(或多个来源)测定的双键。如果选择两种或多种双键的上述来源以用于提供不饱和度，则聚合物组合物中的双键的总量是指存在于双键来源中的双键的总和。明显的是，用于校正的特征模型化合物用于每个选择的来源，以实现定量红外(FTIR)测定。
[0092]任何双键测量在交联之前进行。
[0093]如果聚合物组合物在交联之前是不饱和的，则优选的是不饱和度至少源于不饱和的聚烯烃(a)组分。更优选地，不饱和的聚烯烃(a)为不饱和的聚乙烯(a)，更优选地为不饱和的LDPE聚合物，甚至更优选地为不饱和的LDPE均聚物或不饱和的LDPE共聚物。当多不饱和共聚单体或多种共聚单体作为所述不饱和的聚烯烃(a)存在于LDPE聚合物中时，LDPE聚合物为不饱和的LDPE共聚物。
[0094]在一个优选的实施方案中，术语“碳碳双键的总量”由不饱和的聚烯烃(a)限定，并且如果未另行规定，是指源于乙烯基、亚乙烯基和反式次亚乙烯基的双键的组合量，如果存在的话。自然地，聚烯烃(a)不必含有所有上述三个类型的双键。然而，当存在时，任意三种类型计算到“碳碳双键的总量”。每种类型的双键的量如在“测定方法”下所示的测量。
[0095]如果作为所述聚烯烃(a)的LDPE均聚物是不饱和的，那么可以通过链转移剂(CTA)如丙烯，和/或通过聚合条件提供不饱和度。如果LDPE共聚物是不饱和的，那么可以通过一种或多种以下方式提供不饱和度:通过链转移剂(CTA)，通过一种或多种多不饱和的共聚单体或通过聚合条件。众所周知的是选择的聚合条件，如峰值温度和压力，可以对不饱和度水平具有影响。如果是不饱和的LDPE共聚物，优选乙烯与至少一种多不饱和的共聚单体，任选地与其他共聚单体(或多种共聚单体)的共聚物，所述其他共聚单体如极性共聚单体，优选地选自丙烯酸酯或乙酸酯共聚单体。更优选地，不饱和的LDPE共聚物为乙烯与至少多不饱和的共聚单体或多种共聚单体的不饱和的LDPE共聚物。
[0096]适用于不饱和的聚烯烃(a)的多不饱和的共聚单体优选地由具有至少8个碳原子和在非共轭双键之间有至少4个碳的直碳链组成，所述非共轭双键中的至少一个是末端，更优选地，所述多不饱和共聚 单体为二烯，优选地包含至少八个碳原子、第一个碳碳双键为末端且第二个碳碳双键不与第一个碳碳双键共轭的二烯。优选的二烯选自(:8至(:14非共轭二烯或其混合物，更优选地选自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。甚至更优选地，二烯选自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化合物，然而，不限于上述二烯。
[0097]众所周知的是，例如丙烯可以用作共聚单体或链转移剂(CTA)或两者，借以贡献于C-C双键的总量，优选地贡献于乙烯基的总量。在本文中，当也可以充当共聚单体的化合物，如丙烯用作用于提供双键的CTA时，则所述可共聚的共聚单体不计算到共聚单体含量。
[0098]如果聚烯烃(a)，更优选地LDPE聚合物是不饱和的，那么其优选地具有多于0.5/1000个碳原子的碳碳双键的总量，所述碳碳双键来源于乙烯基、亚乙烯基和反式次亚乙烯基，如果存在。存在于聚烯烃中的碳碳双键的量的上限无限制，可以优选地小于
5.0/1000个碳原子，优选地小于3.0/1000个碳原子。
[0099]在一些实施方案中，例如，其中希望具有低过氧化物含量的更高的交联水平，在不饱和的LDPE中，碳碳双键的总量优选地高于0.50/1000个碳原子，优选地高于0.60/1000个碳原子，所述碳碳双键来源于乙烯基、亚乙烯基和反式次亚乙烯基，如果存在。例如，如果期望高电缆生产速度，这样的更高量的双键是优选的和/或例如根据期望的最终应用和/或电缆生产方法，将期望使可能发生的松垂问题降至最低或避免该问题。与本发明的“低的”过氧化物含量组合的更高的双键含量在电缆实施方案中也是优选的，如在DC电力电缆中，其中层材料，优选地绝缘层材料需要要求非常苛刻的机械和/或耐热性能。
[0100]更优选地，所述聚烯烃(a)是不饱和的，并含有至少乙烯基，且乙烯基的总量优选地高于0.05/1000个碳原子，仍然更优选地高于0.08/1000个碳原子，最优选地高于
0.11/1000个碳原子，甚至更优选地乙烯基/1000个碳原子的量为0.15/1000个碳原子或更多。优选地，乙烯基的总量为最高达4.0/1000个碳原子。更优选地，聚烯烃(a)在交联之前含有的乙烯基的总量为多于0.20/1000个碳原子，仍然更优选地为多于0.30/1000个碳原子，最优选地为多于0.40/1000个碳原子。在一些要求苛刻的实施方案中，优选地在电力电缆中，更优选地在DC电力电缆中，至少一层，优选地绝缘层，包含LDPE聚合物，优选地LDPE共聚物，其含有的乙烯基的总量为多于0.50/1000个碳原子。
[0101]出乎意料地，不饱和度进一步有助于所述期望的低电导率和机械性能的平衡。用于聚合物组合物中的优选的聚烯烃(a)为乙烯与至少一种多不饱和共聚单体(优选地为如以上定义的二烯)，和任选地与其他共聚单体(或多种共聚单体)的不饱和的LDPE共聚物。进一步优选地，这样的乙烯与至少一种多不饱和共聚单体(优选地为如以上定义的二烯)，和任选地与其他共聚单体(或多种共聚单体)的不饱和的LDPE共聚物含有乙烯基。在该实施方案中，乙烯基的总量优选地如以上、以下或在权利要求中所定义。所述不饱和的LDPE共聚物对于进一步降低交联的聚合物组合物，优选地电力电缆的绝缘层，优选地DC电力电缆的绝缘层的电导率的方法是高度可用的。
[0102]通常地和优选地，在电线和电缆(W&C)应用中，聚烯烃(a)的密度，优选地LDPE聚合物的密度，高于860kg/m3。优选地，聚烯烃(a)的密度，优选地LDPE聚合物、乙烯均聚物或共聚物的密度不高于960kg/m3，优选地为900至945kg/m3。聚烯烃(a)的MFR2(2.16kg, 190°C)，优选 地LDPE聚合物的MFR2(2.16kg, 190°C )，优选地为 0.01 至 50g/10min，更优选地为0.1至20g/10min，最优选地为0.2至10g/10min。
[0103]因此，本发明的聚烯烃(a)优选地在高压下通过自由基引发的聚合(称为高压(HP)自由基聚合)制备。该HP反应器例如可以是众所周知的管式反应器或高压釜反应器或其混合，优选地为管式反应器。优选的聚烯烃(a)任选地和优选地为不饱和的LDPE均聚物或乙烯与一种或多种共聚单体的LDPE共聚物，如以上所定义的。可以通过本发明的方法获得的LDPE聚合物优选地提供如以上或以下定义的有利的电气性能。高压(HP)聚合以及用于根据所期望的最终应用进一步调节该聚烯烃(a)的其它性质的工艺条件的调整是众所周知的且描述于文献中，并且可由本领域技术人员容易地使用。适合的聚合温度范围最高达400°C，优选80-350°C，适合的聚合压力为70MPa，优选100_400MPa，更优选100_350MPa。压力可至少在压缩阶段之后和/或在管式反应器之后测量。温度可在所有步骤中的若干点处测量。
[0104]分离后，所获得的聚合物通常为聚合物熔体的形式，其通常在与HP反应器系统连接设置的制粒部分混合和制粒，所述制粒部分如制粒挤出机。任选地，添加剂(或多种添加剂)，如抗氧化剂(或多种抗氧化剂)，可以以已知的方式加入该混合器中以产生聚合物组合物。
[0105]通过高压自由基聚合制备乙烯(共)聚合物的另外的细节可以见于Encyclopediaof Polymer Science and Engineering, Vol.6 (1986)，pp383_410 和 Encyclopedia ofMaterials:Science and Technology, 2001Elsevier Science Ltd.1^Polyethylene:High-pressure, R.Klimesch, D.Littmann 和 F.-0.Mahling pp.7181-7184。
[0106]当制备了乙烯的不饱和LDPE共聚物，然后如众所周知的，可以根据不饱和的LDPE共聚物需要的C-C双键的性质和量，通过例如在一种或多种多不饱和共聚单体、链转移剂、工艺条件或其任意组合的存在下，例如使用期望的单体，优选地乙烯和多不饱和共聚单体和/或链转移剂的进料比聚合乙烯来调节C-C双键含量。W09308222描述了乙烯与多不饱和单体的高压自由基聚合。因此不饱和度可以沿着聚合物链以无规共聚方式均匀分布。例如，W09635732也描述了乙烯和某种类型的多不饱和α，ω - 二乙烯基硅氧烷的高压自由基
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[0107]聚合物纟目合物
[0108]本发明的聚合物组合物通常包含基于存在于聚合物组合物中的聚合物组分(或多种组分)的总重量计至少50wt%，优选地至少60wt%,更优选地至少70wt%,更优选地至少75wt%,更优选地80至100wt%,更优选地85至100wt%的聚烯烃(a)。优选的聚合物组合物由聚烯烃(a)作为唯一的聚合物组分组成。该表述是指聚合物组合物不含有另外的聚合物组分，仅含有聚烯烃(a)作为唯一的聚合物组分。然而，要懂得的是，在本文中聚合物组合物可以包含除聚烯烃(a)、任选的和优选的过氧化物(b)和离子交换剂添加剂(c)以外的另外的组分，如另外的可以作为离子交换剂添加剂(c)的组分，其任选地加入到与载体聚合物的混合物中，即所谓的色母粒。
[0109]离子交换剂添加剂(c)，优选地如以上、以下或在权利要求中定义的水滑石的量，自然地取决于期望的最终 应用(例如，期望的电导率水平)并可以由技术人员调节。优选地，如以上、以下或在权利要求中定义地，聚合物组合物包含离子交换剂添加剂(c)，优选地水滑石本身，即净的，其量为基于聚合物组合物总重量计，小于lwt%，优选地小于0.8wt%，优选地 0.000001 至 0.7wt%,优选地 0.000005 至 0.6wt%,更优选地 0.000005 至 0.5wt%,更优选地0.00001至0.lwt%,更优选地0.00001至0.08w%,更优选地0.00005至0.07w%,更优选地0.0001至0.065w%,更优选地0.0001至0.06w%,更优选地0.0001至0.05w%,更优选地0.0001 至 0.045wt%,更优选地 0.00015 至 0.035wt%,更优选地 0.0002 至 0.025wt%,更优选地0.0003至0.015wt%,更优选地0.0005至0.01wt%,更优选地0.0008至0.005wt%,更优选地 0.001 Μ 0.004wt%,更优选地 0.0015 至 0.0035wt%。
[0110]任选的和优选的过氧化物(b)的量如以上或在权利要求中定义。在任选地和优选地交联之前，本发明的聚合物组合物包含至少一种过氧化物(b)，所述过氧化物(b)含有至少一个- 0-0 -键。自然地，当在聚合物组合物中使用两种或多种不同的过氧化物产品时，如以上、以下或在权利要求中定义的-0-0-/kg聚合物组合物的量(以mmol计)为每种过氧化物产品的-0-0-/kg聚合物组合物的量的总和。作为合适的有机过氧化物(b)的非限定性实例，可以提及过氧化二叔戊基、2，5- 二(叔丁基过氧基)_2，5- 二甲基-3-己炔、2，5-二(叔丁基过氧基)_2，5-二甲基己烷、过氧化叔丁基枯基、二(叔丁基)过氧化物、过氧化二枯基、丁基_4，4-双(叔丁基过氧基)-戍酸酯、1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3, 5- 二甲基环己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、双(叔丁基过氧基异丙基)苯、2，5-二甲基-2，5-二(苯甲酰过氧基)己烷、1，1-二(叔丁基过氧基)环己烷、1，1-二(叔戊基过氧基)环己烷或其混合物。优选地，过氧化物选自2，5-二(叔丁基过氧基)_2，5-二甲基己烧、二(叔丁基过氧基异丙基)苯、过氧化二枯基、过氧化叔丁基枯基、二(叔丁基)过氧化物或其混合物。最优选地，过氧化物(b)为过氧化二枯基。
[0111]此外，在任选的和优选的交联之前，本发明的聚合物组合物除聚烯烃(a)、任选的和优选的过氧化物(b)和离子交换剂添加剂(C)以外可以含有另外的组分(或多种组分)，如聚合物组分(或多种组分)和/或添加剂(或多种添加剂)，优选地为添加剂(或多种添加剂)，如抗氧化剂(或多种抗氧化剂)、防焦剂(SR)(或多种防焦剂)、交联增强剂(或多种交联增强剂)、稳定剂(或多种稳定剂)、加工助剂(或多种加工助剂)、阻燃剂添加剂(或多种阻燃剂添加剂)、水树阻燃剂添加剂(或多种水树阻燃剂添加剂)、另外的酸或离子清除剂(或多种酸或离子清除剂)、无机填充剂(或多种无机填充剂)和电压稳定剂(或多种电压稳定剂)，如聚合物领域已知的。聚合物组合物优选地包括惯常使用的添加剂(或多种添加剂)用于W&C应用，如一种或多种抗氧化剂和任选地一种或多种防焦剂，优选地至少一种或多种抗氧化剂。使用的添加剂的量是惯常的并且是技术人员众所周知的，例如，如已经在以上的“发明描述”中描述的。
[0112]聚合物组合物优选地由聚烯烃(a)作为唯一的聚合物组分组成，所述聚烯烃(a)优选地为聚乙烯，更优选地为LDPE均聚物或共聚物，所述聚烯烃(a)可以任选地和优选地在交联之前是不饱和的。
[0113]本发明的最终用途和最终应用
[0114]本发明的新的聚合物组合物在聚合物的多种最终应用中是高度有用的。优选的聚合物组合物的用途是在W&C应用中，更优选地在电力电缆的一层或多层中，包括其优选的亚组，所述亚组可以以任何顺序与聚合物组合物的优选的亚组和特性以及其组分组合，如以上、以下或在权利要求 中所定义的。
[0115]电力电缆定义为传送在任何电压下操作的能量的电缆。本发明的聚合物组合物非常适用于在高于36kV的电压下操作的电力电缆，这样的电缆涵盖高压(HV)和超高压(EHV)电力电缆，其中EHV电缆甚至在高得多的电压下操作，如本领域众所周知的。上述术语具有众所周知的含义，表示这样的电缆的操作水平。对于HV和EHV DC电力电缆，操作电压在本文中定义为高压电缆的地线和导线之间的电压。通常地，HV DC电力电缆和EHV DC电力电缆在40kV或更高的电压下操作，甚至在50kV或更高的电压下操作。在非常高的电压下操作的电力电缆在本领域称为EHV DC电力电缆，在实践中可以高至，但不限于900kV。
[0116]聚合物组合物高度适合用于用作电力电缆的层材料，优选地直流(DC)电力电缆的层材料，更优选地在高于36kV的电压下操作的DC电力电缆的层材料，如众所周知的HV或EHV DC电力电缆的层材料，如以上所定义的。
[0117]提供了电缆，优选地电力电缆，更优选地可交联的电力电缆，优选地可交联的DC电力电缆，其包括被一层或多层，优选地至少绝缘层，更优选地至少内半导电层、绝缘层和外半导电层以该顺序围绕的导线，其中所述层或多层中的至少一层，优选地绝缘层，包含聚合物组合物，优选地由聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含:
[0118](a)聚烯烃，其优选地为在高压方法中制备的聚乙烯，更优选地为不饱和的LDPE共聚物，
[0119](b)任选地和优选地,过氧化物,其优选地存在,更优选地以低于35mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，优选地为34mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为33mmol - 0-0-/kg聚合物组合物或更低，更优选地为5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，更优选地为
7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物,更优选地为10.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，甚至更优选地为15至30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物的量存在，和
[0120](c)离子交换剂添加剂(c);所述聚合物组合物如以上、以下或在权利要求中所定义。
[0121]根据期望的聚合物组合物，优选地聚烯烃(a)的交联水平和不饱和度，聚合物组合物的过氧化物(b)含量在某些情况下可以甚至更优选为17至29mmol - 0-0_/kg聚合物组合物。
[0122]术语“导线”在本文的以上和以下是指，导线包含一根或多根电线。此外，电缆可以包含一根或多根这样的导线。优选地，导线是电导线并且包括一根或多根金属电线。
[0123]如众所周知的，电缆可以任选地包括另外的层，例如围绕绝缘层的层或，如果存在，外半导电层，例如屏蔽层(或多个屏蔽层)、护套层、其它保护层(或多个保护层)或其任意组合。
[0124]本发明还提供了用于制备电缆的方法，其中所述方法包括以下步骤:
[0125](a)提供并混合，优选地在挤出机中熔融混合聚合物组合物，
[0126](b)将至少获得自步骤(a)的聚合物组合物的熔融混合物，优选地通过(共)挤出施加到导线上，以形成一层或多层，优选地至少绝缘层，和
[0127](c)任选地和 优选地，在所述至少一层中，优选地在绝缘层中，交联至少聚合物组合物，其中所述至少一层，优选地绝缘层包含聚合物组合物，优选地由聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含:
[0128](a)聚烯烃，
[0129](b)任选地和优选地，过氧化物，进一步优选地，所述过氧化物的量为低于35mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，优选地为34mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为33mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地为5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，更优选地为7.0至30mmol - 0-0-/kg聚合物组合物，更优选地为10.0至30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，和
[0130](c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如以上或在权利要求中所定义。
[0131]优选的方法用于制备电力电缆，优选地DC电力电缆，更优选地HV DC电力电缆，所述电缆包括被内半导电层、绝缘层和外半导电层以该顺序围绕的导线，其中所述方法包括以下步骤:
[0132](a)
[0133]提供并混合，优选地在挤出机中熔融混合第一半导电组合物，所述第一半导电组合物包含聚合物、炭黑和任选地另外的用于内半导电层的组分或多种组分，
[0134]提供并混合，优选地在挤出机中熔融混合用于绝缘层的绝缘组合物，
[0135]提供并混合，优选地在挤出机中熔融混合第二半导电组合物，所述第二半导电组合物包含聚合物、炭黑和任选地另外的用于外半导电层的组分或多种组分，
[0136](b )在导线上施加，优选地通过共挤出施加，
[0137]获得自步骤(a)的第一半导电组合物的熔融混合物，以形成内半导电层，
[0138]获得自步骤(a)的绝缘组合物的熔融混合物，以形成绝缘层，和[0139]获得自步骤(a)的第二半导电组合物的熔融混合物，以形成外半导电层，和
[0140](c)任选地和优选地在交联条件下交联获得的电缆的绝缘层的绝缘组合物，内半导电层的第一半导电组合物，和外半导电层的第二半导电组合物中的一种或多种，优选地至少绝缘层的绝缘组合物，更优选地绝缘层的绝缘组合物，内半导电层的第一半导电组合物和外半导电层的第二半导电组合物，其中至少绝缘组合物包含聚合物组合物，优选地由聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含:
[0141](a)聚烯烃，
[0142](b)任选地和优选地，过氧化物，进一步优选地，所述过氧化物的量为低于35mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，优选地为34mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为33mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低,优选地为30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地为5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，更优选地为7.0至30mmol - 0-0-/kg聚合物组合物，更优选地为10.0至30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物,和
[0143](c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如以上、以下或在权利要求中所定义。
[0144]第一和第二半导电组合物的聚合物优选地为在烯烃聚合催化剂存在下制备的聚烯烃，也称为低压聚烯烃，其优选地为低压聚乙烯，或就本发明的聚合物组合物描述的聚烯烃(a)。炭黑可以是任何传统的用于DC电力电缆的多个半导电层中，优选地DC电力电缆的半导电层中的炭黑。优选地，所述炭黑具有一种或多种以下特性:a)初级粒度为至少5nm，其定义为根据ASTM D3849-95a的分散程序D的数均粒径，b)根据ASTM D1510，碘值为至少30mg/g，c)根据ASTM D2414测量，油吸收值为至少30ml/100g。炭黑的非限定性实例为例如，乙炔炭黑、炉法炭黑和Ketjen炭黑,优选地为炉法炭黑和乙炔炭黑。优选地，第一和第二半导电聚合物组合物 包含基于半导电组合物的重量计的10至50wt%的炭黑。
[0145]熔融混合是指在所获得的混合物的至少主要聚合物组分或多个组分的熔点以上混合，并通常在聚合物组分或多个组分的熔点或软化点以上至少10_15°C的温度下进行。
[0146]术语“(共)挤出”在本文中是指，在两层或多层的情况下，所述层可在单独的步骤中被挤出，或者所述层中的至少两层或全部可在相同的挤出步骤中被共挤出，如在本领域中众所周知的。术语“(共)挤出”在本文中还指使用一个或多个挤出头同时形成全部或部分的层。
[0147]如众所周知的，本发明的聚合物组合物和任选的和优选的第一和第二半导电组合物可以在电缆生产过程之前或之后制备。此外，本发明的聚合物组合物和任选的和优选的第一和第二半导电组合物可以在引入电缆生产过程的(熔融)混合步骤a)之前各自独立地包含其部分或全部组分。
[0148]优选地，本发明的聚合物组合物和，任选地，任选的第一和第二半导电组合物以粉末、颗粒或丸粒的形式提供到电缆生产过程。丸粒在本文中一般地是指通过补充反应器修饰成固体聚合物颗粒，由反应器制备的聚合物(直接从反应器获得)的任何聚合物产品。众所周知的补充反应器修饰是在制粒设备中将聚合物产品和任选的添加剂或多种添加剂的熔融混合物制粒成固体丸粒。丸粒可以是任何大小和形状。
[0149]本发明的提供的聚合物组合物和优选的第一和第二半导电组合物的混合步骤(a)优选地在电缆挤出机中进行。电缆生产过程的步骤a)可以任选地包括单独的混合步骤，例如，在与电缆生产线的电缆挤出机相连并在其之前设置的混合器中。在前面的单独的混合器中的混合可以通过在进行或不进行外部加热(使用外源加热)组分或多种组分的情况下通过混合进行。如果本发明的聚合物组合物和任选的和优选的第一和第二半导电组合物的至少一种任选的和优选的过氧化物(b)或离子交换剂添加剂(c)，或部分或所有任选的另外的组分，如另外的添加剂或多种添加剂在电缆生产过程中加入到聚烯烃，则加入可以在混合步骤(a)的任意阶段发生，例如，在电缆挤出机前面的任选的独立的混合器或在电缆挤出机的任意点或多个点。过氧化物和任选的添加剂或多种添加剂的加入可以同时或本身单独进行，优选地以液体形式，或在众所周知的色母粒中，并且在混合步骤(a)的任意阶段进行。
[0150]在第二个实施方案中，包含与任选的和优选的过氧化物(b)和离子交换剂添加剂
(c)组合的聚烯烃(a)的预制备的聚合物组合物的丸粒提供到过程的步骤(a)。在这样的实施方案中，至少离子交换剂添加剂(c)本身(净的)或在色母粒(MB)中的离子交换剂添加剂
(c)和任选地，任选的和优选的过氧化物(b)加入到聚烯烃(a)，并且混合物被熔融混合，所获得的熔融混合物制粒成固体丸粒，然后将所述固体丸粒提供到电缆生产过程的步骤(a)。然而，在该实施方案中，任选的和优选的过氧化物(b)优选地浸入包含聚烯烃(a)和离子交换剂添加剂(c)的形成的丸粒中。将任选的添加剂或多种添加剂加入到聚烯烃(a)可以如以上针对离子交换剂添加剂(c)或任选的和优选的过氧化物(b)描述的进行。
[0151]聚合物组合物最优选地根据以上的第二个实施方案提供到电缆生产过程。
[0152]在电缆生产过程的优选的实施方案中，生产了可交联的电力电缆，优选地可交联的DC电力电缆，更优选地可交联的HV DC电力电缆，其中所述绝缘层包含本发明的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含其量如以上或以下给出的可交联的聚烯烃(a)，任选地和优选地，不饱和的LDPE均聚 物或共聚物，过氧化物(b)和离子交换剂添加剂(c)，随后使所获得的电缆的绝缘层中的可交联的聚烯烃(a)在步骤c)中在交联条件下进行交联。更优选地，在该实施方案中，生产了交联的电力电缆，优选地交联的DC电力电缆，更优选地交联的HV DC电力电缆，所述电缆包括由内半导电层、绝缘层和任选地和优选地外半导电层围绕的导线，所述内半导电层包含，优选地由第一半导电组合物组成，所述绝缘层包含，优选地由如以上、以下或在权利要求中所定义的本发明的聚合物组合物组成，所述外半导电层包含，优选地由第二半导电组合物组成，其中至少绝缘层的聚合物组合物，任选地和优选地，内和外半导电层的第一和第二半导电组合物中的至少一种，优选地两种，分别地在步骤(c)中，在交联条件下交联。绝缘层的聚合物组合物的交联在其量如以上或在以下权利要求中所定义的过氧化物(b )的存在下进行，并且任选的和优选的内半导电层的第一半导电组合物的交联在交联剂或多种交联剂的存在下进行，优选地在自由基生成剂或多种自由基生成剂的存在下进行，所述自由基生成剂优选地为过氧化物。
[0153]因此，本发明的绝缘层的聚合物组合物的交联最优选地在如以上、以下或在权利要求中所定义的本发明的“低量”的过氧化物(b)的存在下进行。
[0154]交联剂或多种交联剂在引入到交联步骤c)之前可以已经存在于任选的第一和第二半导电组合物中，或在交联步骤的过程中引入。过氧化物是用于所述任选的第一和第二半导电组合物的优选的交联剂，并且在如上所述的电缆生产过程中使用半导电组合物之前优选地包括到半导电组合物的丸粒中。
[0155]交联可以在升高的温度下进行，所述温度如众所周知的，根据交联剂的类型进行选择。例如，150°C以上的温度，如160至350°C是典型的，然而不限于其。
[0156]加工温度和装置是本领域众所周知的，例如，常规的混合器和挤出机，如单螺杆或双螺杆挤出机，适用于本发明的方法。
[0157]本发明还提供了交联的电力电缆，优选地交联的DC电力电缆，优选地交联的HV或EHV DC电力电缆，其包括被一层或多层，选地至少被绝缘层，更优选地至少被内半导电层、绝缘层和外半导电层以该顺序围绕的导线，其中至少绝缘层包含本发明的交联的聚合物组合物，其包括如以上或在权利要求中定义的其任何优选的亚组或实施方案。任选地和优选地，内半导电组合物和任选的和优选的外半导电组合物中的一种或两种，优选的两种是交联的。
[0158]自然地，用于本发明的电缆的至少一层电缆层，优选地绝缘层的本发明的聚合物组合物，当交联时，具有有利的电气性能和优选地如以上或在权利要求中所定义的任意或所有机械性能。
[0159]本发明还提供了如以上或在权利要求中定义的聚合物组合物，或其任意优选的亚组或实施方案在交联的电力电缆，优选地交联的(DC)电力电缆，优选地交联的HV或EHV DC电力电缆的至少一层中，优选地至少绝缘层中的用途，所述电缆包括被至少一层，优选地至少内半导电层、绝缘层和外半导电层导线以该顺序围绕的导线。本发明还提供了如以上或在权利要求中定义的聚合物组合物，或其任意优选的亚组或实施方案在用于制备交联的电力电缆，优选地交联的(DC)电力电缆，优选地交联的HV或EHV DC电力电缆的至少一层，优选地至少绝缘层的用途，所述电缆包括被至少一层，优选地至少内半导电层、绝缘层和外半导电层导线以该顺序围绕的导线。
[0160]当从电缆的绝缘层的横截面测量时，电力电缆的绝缘层，优选地DC电缆的绝缘层，更优选地HV或EHV DC电力电缆的绝缘层的厚度通常为2mm或更多，优选地为至少3mm，优选地为至少5至100mm,更优选地为5至 50mm。
[0161]测定方法
[0162]除非在描述或实验部分中另有说明，以下方法用于性能的测定。
[0163]Wt%:按重量计％
[0164]熔体流动速率
[0165]熔体流动速率(MFR)是根据IS01133测定的，并且表示为g/ΙΟ分钟。MFR是聚合物的流动性的指示，从而是聚合物的加工性能的指示。熔体流动速率越高，聚合物的粘度越低。在190°C下测定聚乙烯的MFR，并且可以在不同的负荷例如2.16kg (MFR2)或21.6kg(MFR21)下测定。
[0166]密度
[0167]密度根据IS01183-2测量。样品的制备根据IS01872-2表3Q (压塑法)执行。
[0168]共聚单体含量
[0169]a)通过NMR光谱定量在线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的α -烯烃含量:
[0170]在基本赋值(basic assignment)后，由定量的13C核磁共振(NMR)光谱来确定共聚单体的含量(J.Randall JMS-Rev.Macromol.Chem.Phys., C29 (2&3), 201-317 (1989))。调节实验参数以确保用于该特定任务的定量的光谱的测量。
[0171]具体地，使用Bruker AvanceIIHOO光谱仪，采用溶液态NMR光谱。利用加热块和在140°C下的旋转管炉，通过在10mm样品管中将约0.200g的聚合物溶于2.5ml的氘代四氯乙烯中制备均质样品。使用以下采集参数记录具有NOE (功率门限的)的质子去耦的13C单脉冲NMR光谱:翻转角90度，4次虚拟扫描，4096次瞬变，采集时间1.6s，光谱宽度20kHz，温度125°C，双层WALTZ质子去耦方案和弛豫延迟3.0s。所得的FID用以下的处理参数来处理:充零至32k数据点和使用高斯窗函数进行切趾；使用限制于感兴趣区域的五阶多项式进行自动零阶和一阶相校正和自动基线校正。
[0172]数量是基于本领域中众所周知的方法，使用代表性位点的信号积分的简单校正比来计算的。
[0173]B)在低密度聚乙烯中的极性共聚单体的共聚单体含量
[0174]( 1)含有>6wt%的极性共聚单体单元的聚合物
[0175]共聚单体含量(wt%)是基于使用定量的核磁共振(NMR)光谱校正的傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定，以已知的方式来测定的。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极性共聚单体含量的测定。制备聚合物的膜样品用于FTIR测量:0.5-0.7mm的厚度用于乙烯丙烯酸丁酯和乙烯丙烯酸乙酯,0.10mm的厚度用于乙烯丙烯酸甲酯，量为>6wt%。使用Specac膜压机在150°C、约5吨下压制膜1_2分钟，然后用冷水以非控制的方式冷却。测量所获得的膜样品的准确厚度。
[0176]在使用FTIR分析后，针对待分析的峰绘制在吸光度模式中的基线。将共聚单体的吸光度峰与聚乙烯的吸光度峰进行归一化(例如，将在3450CHT1处的丙烯酸丁酯或丙烯酸乙酯的峰高除以在2020CHT1处的聚乙烯的峰高)。以常规方式进行NMR光谱校准程序，所述常规方式详细记载于文献中，解释如下。
[0177]为了测定丙烯酸甲酯的含量，制备了 0.10mm厚的膜样品。在分析后，在3455(^1处的丙烯酸甲酯峰的最大吸光度减去在2475CHT1处的基线的吸光度值-Α2475)。然后在2660CHT1处的聚乙烯峰的最大吸光度峰减去在2475CHT1处的基线的吸光度值(Α2660 -Α2475)ο然后以常规方式计算酷-α2475)和(a266C1-a2475 )的比值，所述常规方式详细记载于文献中。
[0178]通过计算，重量_%可转换成mol-%。这在文献中有详细记载。
[0179]通过NMR光谱定量聚合物中的共聚物的含量
[0180]在基本赋值后，通过定量的核磁共振(NMR)光谱来测定共聚单体含量(例如“NMR Spectra of Polymers and Polymer Additives，，，A.J.Brandolini 和D.D.Hills, 2000, Marcel Dekker, Inc.New York)。调节实验参数以确保用于该特定任务的定量光谱的测量(例如 “200and More NMR Experiments: A Practical Course”，S.Berger和S.Braun, 2004, ffiley-VCH, Weinheim)。使用代表性位点的信号积分的简单校正比，以本领域已知的方式来计算数量。
[0181](2)含有6wt.%或更少的极性共聚单体单元的聚合物
[0182]共聚单体含量(wt%)是以基于使用定量的核磁共振(NMR)光谱校正的傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定，以已知的方式来测定的。以下例示了乙烯丙烯酸丁酯和乙烯丙烯酸甲酯的极性共聚单体含量的测定。为了 FT-1R测量，如以上在方法1)中所描述，制备
0.05 - 0.12mm厚的膜样品。测量所获得的膜样品的准确厚度。
[0183]在用FT-1R分析后，针对待分析的峰绘制在吸光度模式中的基线。共聚单体的峰的最大吸光度(例如在1164CHT1处的丙烯酸甲酯和在1165CHT1处的丙烯酸丁酯的最大吸光度)减去在1850CHT1处的基线的吸光度值(A极性共聚w-A185tl)。然后在2660CHT1处的聚乙烯峰的最大吸光度峰减去在1850CHT1处的基线的吸光度值(A266tl-A185tl)。然后计算(Aiasw-A185tl)和(A266C1-A185C1)之间的比值。以常规方式进行NMR光谱校准程序，所述常规方式详细记载于文献中、如以上在方法(I)中所描述的。
[0184]通过计算,重量_%可转换成mol-%。这在文献中有详细记载。
[0185]PENT (Pennsylvania 缺口试验)根据进行了一些修改的 IS016241:2005，使用Pennsylvania缺口试验(PENT)评估对缓慢裂纹扩展的抗性。
[0186]根据以下程序制备每种材料的压塑板。在180°C、无压力下加热封闭的模具中的颗粒15分钟。关闭热并施加1.7MPa的标称压力12.5小时，同时使样品和模具自然冷却。
[0187]?测试切片的尺寸:60_X25_X10_
[0188]?主缺口:3.5mm 深
[0189]?侧缺口:0.7mm 深
[0190].测试切片的测试温度:70°C
[0191].测试应力(在无缺口的横截面区域计算的):2.0MPa
[0192].每种材料2个测试切片
[0193].记录失败的时间 ，并计算来自2个测试切片的平均值。
[0194]DC电导法
[0195]由测试聚合物组合物的丸粒压塑成试验样板。最终由测试聚合物组合物组成的试验样板具有Imm厚度和330mm的直径。
[0196]该试验样板在130°C下压塑12分钟，同时压力逐渐从2MPa升高至20MPa。之后升高温度，5min钟后达到180°C。接着将温度在180°C下保持恒定15min，在此期间试验样板借助存在于测试聚合物组合物中的过氧化物而变得完全交联。最后用15°C /分钟的冷却速率降低温度，直至达到室温，此时释放压力。在压力释放之后迅速将试验样板包裹在金属箔中，以便防止挥发性物质的损失。
[0197]将高压电源连接到上电极，以将电压施加到测试样品。用静电计测量产生的通过样品的电流。测量元件是具有黄铜电极的三电极系统。黄铜电极配备有加热管，所述加热管连接到加热循环器，以便于在升高温度下测量并提供测试样品的均匀温度。测量电极的直径为100_。硅橡胶裙置于黄铜电极边缘和测试样品之间，以避免来自电极圆边的闪络。
[0198]施加的电压为30kV DC，是指平均电场为30kV/mm。温度为70°C。在持续24小时的整个试验过程中记录通过试验样板的电流。在24小时后的电流用于计算绝缘材料的电导率。
[0199]该方法和针对电导率测量的测量设置的原理图已详尽地描述于在NordicInsulation Symposium2009(Nord-1S09), Gothenburg, Sweden, Junel5_17, 2009, page55-58:Olsson 等人,“Experimental determination of DC conductivity for XLPEinsulation”提出的出版物中。
[0200]聚合物组合物或聚合物中双键的量的测定方法
[0201]A)通过IR光谱法定量碳碳双键的量
[0202]定量红外(IR)光谱法用于定量碳碳双键(C=C)的量。通过之前测定已知结构的代表性低分子量模型化合物中的C=c官能团的摩尔消光系数实现校正。
[0203]通过下式将这些基团中每个的量(N)测定为每一千个总碳原子中碳碳双键的数量(C=C/1000C):
[0204]N= (Axl4)/(E x L x D)
[0205]A为定义为峰高度的最大吸收度，E为考虑中的基团的摩尔消光系数(1.mol-11.mm-1), L 为膜厚度(mm), D 为材料的密度(g.cm-1)。
[0206]每一千个总碳原子的C=C双键的总量可以通过单个含C=C的组分的总和计算。
[0207]对于聚乙烯样品，使用FTIR光谱仪(Perkin Elmer2000)在4cm-1的分辨率下记录压塑薄(0.5-1.0mm)膜的固态红外光谱并用吸收模式分析。
[0208]1)包含聚乙烯均聚物和共聚物的聚合物组合物，具有>0.4wt%的极性共聚单体的聚乙烯共聚物除外
[0209]对于聚乙烯，定量了三种类型的含有C=C的官能团，其各自具有特征吸收并各自校正到不同的模型化合物，产生单独的消光系数。
[0210].乙烯基(R_CH=CH2)通过Θ910cm-1,基于1_癸烯[癸_1_烯],得至Ε=13.131.mol-1.mm-1
[0211]?亚乙烯基(RR’C=CH2)通过888(^1，基于2_甲基_1_庚烯[2~甲基庚_1_烯]，得到 E=18.241.mol-1.mm-1
[0212].反式次亚乙烯基(R-CH=CH_R，)通过965cm—1，基于反式_4_癸烯[(E)-癸-4-烯],得到 Ε=15.141.mol-1.mm-1
[0213]对于具有〈0.4wt%的极性共聚单体的聚乙烯均聚物或共聚物，线性基线校正在约980 至 840CHT1 进行。
[0214]2)包含具有>0.4wt%的极性共聚单体的聚乙烯共聚物的聚合物组合物
[0215]对于具有>0.4wt%的极性共聚单体的聚乙烯共聚物，定量了两种类型的含C=C的官能团，其各自具有特征吸收，并各自校正到不同的模型化合物，产生单独的消光系数:
[0216]?乙烯基(R_CH=CH2)通过910CHT1，基于1_癸烯[癸_1_烯]，得至ljE=13.131.mol-1.mm-1
[0217]?亚乙烯基(RR，C=CH2)通过888cm-1，基于2_甲基_1_庚烯[2~甲基庚_1_烯]，得到 E=18.241.mol-1.mm-1
[0218]EBA:
[0219]对于乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)系统，在约920至870CHT1应用线性基线校正。
[0220]EMA:
[0221]对于乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)系统，在约930至870CHT1应用线性基线校正。
[0222]3 )包含不饱和的低分子暈分子的聚合物组合物
[0223]对于含有低分子量的含有C=C物种的系统，在低分子量物种本身中进行使用C=C吸收的摩尔消光系数的直接校正。
[0224]B)通过IR光谱定量摩尔消光系数
[0225]根据ASTM D3124-98和ASTM D6248-98给出的程序测定摩尔消光系数。使用配备有0.1mm路径长度的液体元件的FTIR光谱仪(Perkin Elmer2000)在4CHT1的分辨率下记录溶液态红外光谱。
[0226]摩尔消光系数(E)通过下式测定为1.mol-1.mm 1:
[0227]E=A/ (C X L)
[0228]A为定义为峰高度的最大吸收度，C为浓度(mol.L-1)，L为元件厚度(mm)。
[0229]使用了至少三种在二硫化碳(CS2)中的0.1Smol -L-1溶液，并测定了摩尔消光系数的平均值。
[0230]实验部分
[0231 ] 本发明的实施例的聚合物和参比实施例的聚合物的制备
[0232]所有聚合物为在高压反应器中制备的低密度聚乙烯。对于CTA进料，例如，PA含量可以作为升/小时或kg/h给出，并使用0，807kg/升的PA密度转化成每个单位用于重新计算。
[0233]LDPEl:
[0234]乙烯与回收的CTA在5-级填装器(5-stage precompressor)和2_级超级压缩机(2-stage hyper compressor)中使用中间冷却压缩，以达到约2628巴的初始反应压力。总压缩机吞吐量为约30吨/小时。在压缩机区域中，约4.9升/小时的乙二醒(PA, CASnumber: 123-38-6)连同作为链转移剂的约81kg丙烯/小时一起加入以保持1.89g/10min的MFR。在这里还向反应器中加入量为27kg/h的1，7-辛二烯。压缩的混合物在具有约40mm内径和1200米的总长度的前进料双区管式反应器(front feed two-zone tubularreactor)的预热段中加热至157°C。溶于异十二烧的市售的过氧化物自由基引发剂的混合物在预热器后以足以进行放热聚合反应的量注入，以达到约275°C的峰值温度，之后将其冷却到约200°C。随后的第二个峰值反应温度为264°C。反应混合物通过反冲阀(kick valve)减压、冷却，并将聚合物从未反应的气体中分离。
[0235]表1:聚烯烃组分LDPEl的性能
[0236]
【权利要求】
1.一种聚合物组合物，其包含:(a)聚烯烃，(b)任选地，过氧化物，如果存在，其优选地以低于35mmol- 0-0_/kg聚合物组合物的量存在，和(c)离子交换剂添加剂。
2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述聚烯烃(a)为用高压工艺制备的聚乙烯，优选地为低密度聚乙烯(LDPE)，所述低密度聚乙烯选自任选地不饱和的LDPE均聚物或乙烯与一种或多种共聚单体的任选地不饱和的LDPE共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物组合物，其中所述聚烯烃(a)为不饱和的LDPE聚合物，其选自不饱和的LDPE均聚物或乙烯与一种或多种共聚单体的不饱和的LDPE共聚物，更优选地为不饱和的LDPE均聚物或乙烯与含有乙烯基的一种或多种共聚单体的不饱和的LDPE共聚物，进一步优选地，当根据以上在说明书中在“测定方法”下描述的“用于测定双键的量的方法”测量时，存在于不饱和的LDPE中的乙烯基的总量为高于0.05/1000碳原子，更优选地高于0.08/1000碳原子，甚至更优选地高于0.11/1000碳原子。
4.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚烯烃(a)是乙烯与至少一种多不饱和共聚单体和任选地与一种或多种其它共聚单体的不饱和的LDPE共聚物，优选地，所述多不饱和的共聚单体由具有至少8个碳原子和在非共轭双键之间有至少4个碳的直碳链组成，所述非共轭双键中的至少一个是末端，更优选地，所述多不饱和共聚单体是二烯，优选为包含至少八个碳原子、第一碳-碳双键是末端且第二碳-碳双键不与第一碳-碳双键共轭的二烯，甚至更优选为选自C8-至C14-非共轭二烯或其混合物，更优选地选自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，甚至更优选地选自1，7-辛二烯、1，9-癸二烯、1，11-十二碳二烯、1，13-十四碳二烯或其任意混合物的二烯。
5.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚烯烃(a)包含乙烯基，所述乙烯基的总量为多于0.20/1000碳原子，再更优选地多于0.30/1000碳原子，以及优选地，所述乙烯基的总量为最高达4.0/1000碳原子。
6.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述离子交换剂添加剂(c)是无机离子交换剂添加剂；更优选为无机阴离子交换剂添加剂；更优选地，所述无机阴离子交换剂添加剂(c)可以由卤素交换阴离子(即捕获卤素)，所述卤素优选为至少氯基物种；进一步优选地，所述离子交换剂添加剂(C)具有层状结构；以及进一步优选为层状阴离子交换剂添加剂，优选为包含阴离子夹层的层状阴离子交换剂添加剂；甚至进一步优选地，所述层状阴离子交换剂添加剂(C)的夹层包含与存在于聚合物组合物中的阴离子物种可交换的C032阴尚子。
7.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述离子交换剂添加剂(c)是水滑石型，优选为合成的水滑石型的阴离子交换剂添加剂，所述阴离子交换剂添加剂包含含有可交换的C032—阴离子的阴离子夹层。
8.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物包含离子交换剂添加剂(c)本身，即，净的离子交换剂添加剂(c)，基于聚合物组合物的总重量计，其量为小于lwt%，优选为小于0.8wt%，优选为0.000001至0.7wt%。
9.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述过氧化物(b)存在于聚合物组合物中，并且优选地以35mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低,优选地34mmol -0-0-/kg聚合物组合物或更低，优选地33mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物,更优选地7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，更优选地10.0至30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物的量存在。
10.用于降低包含任选地和优选地用过氧化物交联的聚烯烃的任选地和优选地交联的聚合物组合物的电导率的方法，即用于提供低电导率的包含任选地和优选地用过氧化物交联的聚烯烃的任选地和优选地交联的聚合物组合物的方法，其中所述方法包括通过将以下混合在一起制备聚合物组合物的步骤:(a)聚烯烃，(b)任选地，过氧化物，如果存在，其优选地以低于35mmol- 0-0_/kg聚合物组合物，优选地34mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地33mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地5.0至30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，更优选地7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物,更优选地10.0至30mmol -0-0-/kg聚合物组合物的量存在，和(c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如在前述权利要求中所定义，和-任选地和优选地在所述过氧化物(b)的存在下交联所述聚烯烃(a)。
11.一种电缆，优选地电力电缆，更优选地可交联的电力电缆，更优选地可交联的直流(DC)电力电缆,其包括被一层或多层围绕的导线,其中所述层或多层中的至少一层,优选地至少绝缘层，包含聚合物组合物，优选地由聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含:(a)聚烯烃，(b)任选地和优选地，过氧化物，并且进一步优选地，所述过氧化物的量为低于35mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，优选地为34mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为33mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地为5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，更优选地为7.0至30mmol - 0-0-/kg聚合物组合物，更优选地为10.0至30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，和(c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如在前述权利要求1-9中任一项中所定义。
12.根据权利要求11所述的电缆，优选地可交联的电力电缆，优选地可交联的直流(DC)电力电缆，更优选地可交联的HV或EHV DC电力电缆，其包括被至少内半导电层、绝缘层和外半导电层以该顺序围绕的导线，其中至少一层，优选地绝缘层，包含聚合物组合物，优选地由聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含:(a)聚烯烃，(b)任选地和优选地，过氧化物，并且进一步优选地，所述过氧化物的量为低于35mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，优选地为34mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为33mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地为5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，更优选地为7.0至30mmol - 0-0-/kg聚合物组合物，更优选地为10.0至30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，和(c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如在前述权利要求1-9中任一项中所定义。
13.根据前述权利要求11或12所述的电缆，其中所述电缆，优选地电力电缆，优选地直流(DC)电力电缆，更优选地HV或EHV DC电力电缆，通过过氧化物(b)交联，并且其中至少一层包含聚烯烃组合物，优选地由聚烯烃组合物组成，所述聚烯烃组合物在交联之前包含:(a)聚烯烃，(b)过氧化物，所述过氧化物的量为低于35mmol_ 0_0_/kg聚合物组合物，优选地为34mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为33mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地为5.0至30mmol - 0-0-/kg聚合物组合物，更优选地为7.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，更优选地为10.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，和(c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如在前述权利要求1-9中任一项中所定义。
14.用于制备电缆的方法，其中所述方法包括以下步骤:(a)提供并混合，优选地在挤出机中熔融混合聚合物组合物，(b)将获得自步骤(a)的聚合物组合物的熔融混合物，优选地通过(共)挤出施加到导线上，以形成一层或多层，优选地至少绝缘层，和(c)任选地和优选地，在所述至少一层中，优选地在绝缘层中交联至少聚合物组合物，其中所述至少一层，优选地绝 缘层，包含聚合物组合物，优选地由聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含:(a)聚烯烃，(b)任选地和优选地，过氧化物，并且进一步优选地，所述过氧化物的量为低于35mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，优选地为34mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为33mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地为5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，更优选地为7.0至30mmol - 0-0-/kg聚合物组合物，更优选地为10.0至30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，和(c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如在前述权利要求1-9中任一项中所定义。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法用于制备电力电缆，优选地DC电力电缆，更优选地HV DC电力电缆，所述电缆包括被内半导电层、绝缘层和外半导电层以该顺序围绕的导线，其中所述方法包括以下步骤:(a)-提供并混合，优选地在挤出机中熔融混合第一半导电组合物，所述第一半导电组合物包含聚合物、炭黑和任选地另外的用于内半导电层的组分或多种组分，-提供并混合，优选地在挤出机中熔融混合用于绝缘层的绝缘组合物，-提供并混合，优选地在挤出机中熔融混合第二半导电组合物，所述第二半导电组合物包含聚合物、炭黑和任选地另外的用于外半导电层的组分或多种组分，(b)在导线上施加，优选地通过共挤出施加，-获得自步骤(a)的第一半导电组合物的熔融混合物，以形成内半导电层，-获得自步骤(a)的绝缘组合物的熔融混合物，以形成绝缘层，和-获得自步骤(a)的第二半导电组合物的熔融混合物，以形成外半导电层，和(c)任选地和优选地在交联条件下交联获得的电缆的绝缘层的绝缘组合物、内半导电层的第一半导电组合物和外半导电层的第二半导电组合物中的一种或多种，优选地至少绝缘层的绝缘组合物，更优选地绝缘层的绝缘组合物、内半导电层的第一半导电组合物和外半导电层的第二半导电组合物，并且其中至少绝缘组合物包含聚合物组合物，优选地由聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含:(a)聚烯烃，(b)任选地和优选地，过氧化物，并且进一步优选地，所述过氧化物的量为低于35mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，优选地为34mmol - 0-0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为33mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，优选地为30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物或更低，更优选地为5.0至30mmol - 0_0_/kg聚合物组合物，更优选地为7.0至30mmol - 0-0-/kg聚合物组合物，更优选地为10.0至30mmol - 0-0_/kg聚合物组合物，和(c)离子交换剂添加剂；所述聚合物组合物如在前述权利要求1-9中任一项中所定义。
16.聚合物组合物用于制备包含所述聚合物组合物的电气或通讯装置，优选地用于制备电气或通讯装置的绝缘材料的用途，所述聚合物组合物包含:(a)聚烯烃，(b)任选地，过氧化物，如果存在，其优选地以低于35mmol- 0-0_/kg聚合物组合物的量存在，和(c)离子交换剂添加剂 ；所述聚合物组合物如在前述权利要求1-9中任一项中所定义。
【文档编号】C08K3/26GK103703066SQ201280029029
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年5月3日 优先权日:2011年5月4日
【发明者】J·安德森, V·英格伦, P-O·哈格斯特兰德, U·尼尔森, A·施麦德伯格, T·施特弗 申请人:博里利斯股份公司