柔性电力电缆绝缘体的制作方法_3

文档序号:9602052阅读:来源:国知局
的密度是 0· 855 到 0· 90g/cm3或 0· 86 到 0· 88g/cm3。如根据ASTMD-1238(230°C/2. 16kg)所测定, 丙稀-α-稀经互聚物的恪体流动速率可以是0. 5到10g/10min或1到5g/10min。再者,如 通过凝胶渗透色谱法所测定,丙烯-α-烯烃互聚物的PDI可以在2到6范围内或在2到4 范围内。
[0048] 示范性的市售丙烯-α-烯烃互聚物包括VERSIFY? 2200和2400,每一种可购自 陶氏化学公司(美国密歇根州米德兰市(Midland,Michigan,USA)) ;VISTAMAXX? 3020FL, 来自埃克森美孚化学(ExxonMobil Chemical)(美国德克萨斯州欧文市(Irving,Texas, USA));和TAFMER? XM,来自三井化学(Mitsui Chemicals)(日本东京(Tokyo, Japan))。
[0049] 不管丙烯聚合物是否是均聚物或互聚物,其上限熔点如通过差示扫描热量测定法 (DSC)所测定为至少130°C,优选地至少135°C,并且更优选地至少140°C。如果丙烯聚合物 仅具有一个熔点,那么其自身是上限熔点。如果丙烯聚合物具有多于一个熔点,那么上限值 是通过DSC检测的最高熔点。在一个实施例中,丙烯聚合物是抗冲共聚物聚丙烯。如USP 6, 492, 465中所描述,典型的丙烯抗冲共聚物含有两种相或组分,即均聚物组分和共聚物组 分。这两种组分通常以序列聚合工艺产生,在所述序列聚合工艺中,均聚物在第一反应器中 产生并且接着转移到第二反应器中,共聚物在所述第二反应器中产生并且并入均聚物的基 质中。共聚物具有橡胶特征,并且其提供所需的抗冲击性。均聚物提供总体硬度。
[0050] 过氧化物
[0051] 本发明实践中可以使用将促进本发明的组合物交联的任何过氧化物。示范性的过 氧化物包括过氧化二异丙苯;双(α-叔丁基过氧基异丙基)苯;异丙基异丙苯基叔丁基过 氧化物;叔丁基异丙苯基过氧化物;二-叔丁基过氧化物;2, 5-双(叔丁基过氧基)2, 5-二 甲基己烷;2,5_双(叔丁基过氧基)2,5_二甲基己烷-3 ;1,1-双(叔丁基过氧基)3,3,5_三 甲基环己烷;异丙基异丙苯基异丙苯基过氧化物;二(异丙基异丙苯基)过氧化物;或其混 合物。按组合物的重量计,以至少0.5重量%的量使用过氧化物固化剂。在各种实施例中, 按组合物的重量计,以0. 5-10或0. 7-5或1-3重量%的量使用过氧化物固化剂。过氧化物 可以单独或与以下各者组合使用:各种其它已知的固化助剂、促进剂和迟延剂,如异氰脲酸 三烯丙酯;乙氧基化双酚Α二甲基丙烯酸酯;α-甲基苯乙烯二聚体;和USP5, 346, 961和 4, 018, 852中描述的其它助剂。
[0052] 其它交联剂或技术
[0053] 作为使用过氧化物使本发明的组合物交联的替代,或除了使用过氧化物使本发明 的组合物交联之外,其它用于使聚合物交联的方法可以用以实现所需的交联度。此类方法 和技术为所属领域的技术人员熟知并且包括(但不限于)辐射交联、湿气交联、二磺酰叠氮 交联等。在一些情况下,本发明实践中所使用的乙烯和/或丙烯聚合物将需要经适当地官 能化,以使得交联能够实现(例如在湿气交联的情况下用烷氧基硅烷)。
[0054] 增容剂
[0055] 在一个实施例中,组合物包含增容剂。在一个实施例(一个优选的实施例)中,组 合物不包含增容剂。增容剂可以是可与用以制备本发明的组合物的乙烯和丙烯聚合物混溶 或相容的聚合物。聚合物掺合物相容的定义和所使用的各种方法在尤卡基L.A. (Utracki, L.A.),《加拿大化学工程杂志》(TheCanadianJournalofChemicalEngineering),第 80 卷,2002年12月,第1008到1016页中给出。如果存在,那么组合物中增容剂的量按组合物 的重量计典型地小于10重量%,更典型地小于5重量%,并且甚至更典型地小于3重量%。 无增容剂的组合物包含不超过痕量(例如小于0. 1、优选地小于0. 01重量%并且甚至更优 选地小于0. 001重量% )的增容剂,并且典型地小于使用标准分析技术可检测的量。
[0056] 添加剂
[0057]本发明的组合物还可以包含常规添加剂。这些任选的组分包括(但不限于)抗氧 化剂、加工助剂、填充剂、偶合剂、紫外线吸收剂或稳定剂、抗静电剂、成核剂、滑爽剂、塑化 剂、润滑剂、粘度控制剂、增粘剂、防结块剂、表面活性剂、增量油、除酸剂、树延缓剂(例如 聚乙二醇、极性聚烯烃共聚物等)、防焦剂和金属钝化剂。填充剂包括煅烧粘土和有机粘土。 可以按组合物的重量计,以小于0. 01到大于10重量%范围内的量使用添加剂。典型地,组 合物中添加剂的总量按组合物的重量计在0. 1与10重量%之间。
[0058] 组合物
[0059]在一个实施例中,按组合物的重量计,以重量百分比计,本发明的组合物包含:
[0060] ⑷60到95%、优选地70到93%并且更优选地80到90%的结晶度小于40%的乙 烯聚合物;
[0061] (B) 4到小于40%、优选地7到小于30 %并且更优选地10到小于20%的上限熔点 是至少130°C的丙烯聚合物,优选地等规聚丙烯;
[0062] (C)至少0. 5 %、优选地至少0. 7 %并且更优选地至少1 %的过氧化物,优选地过氧 化二异丙苯;
[0063] (D)任选地增容剂,并且如果存在的话,量是0. 1到小于10%、优选地0. 5到小于 5%并且更优选地量是1到小于3% ;和
[0064] (D)任选地一种或多种添加剂,并且如果存在的话,存在的添加剂总量的量是 0. 01到大于10%、优选地0. 1到10%。
[0065]本发明的组合物,并且尤其丙烯和/或乙烯聚合物组分优选地不含有或含有无关 紧要量的可对湿电特性具有有害影响的水溶性盐。实例包括各种钠盐,例如常常用作用于 聚丙烯的成核剂的苯甲酸钠。
[0066] 可以任何方式并且使用任何设备掺合组合物的组分。典型地,乙烯和丙烯聚合物 在常规混合设备(例如布拉本德(BRABENDER)分批混合器或挤压机)中彼此熔融掺合,以 形成相对均质的掺合物,其包含与连续或不连续丙烯聚合物相连续或共连续的乙烯聚合物 相或基质。混合或掺合可以在丙烯聚合物的上限熔融温度(点)下、在低于或高于丙烯聚 合物的上限熔融温度(点)下进行。过氧化物以及任选的增容剂和添加剂可以任何方式添 加,包括浸没和混合。在一个实施例中,增容剂和添加剂彼此掺合并且接着添加到经掺合的 乙烯和丙烯聚合物中。在一个实施例中,个别地添加任选的组分。在一个实施例中,任选 的组分中的一种或多种与乙烯和丙烯聚合物中的一种或两种混合,之后聚合物彼此熔融掺 合。在一个实施例中,任选的组分中的一种或多种作为母体混合物添加到经掺合聚合物中 或添加到聚合物中的一种或两种中,随后熔融掺合。典型地,尽管此处同样过氧化物是添加 到经掺合聚合物中的最后组分,但其在熔融掺合聚合物前可以首先与聚合物中的一种或两 种浸没或混合。在一个实施例中,所有成分(包括过氧化物)在一个步骤中熔融掺合。在 另一实施例中,所有成分(包括过氧化物)在一个步骤中熔融掺合,作为电缆挤压工艺的一 部分,而不需要在电缆挤压期间使用前首先制备化合物。
[0067] 组合物在不存在任选的增容剂和添加剂的情况下并且在不存在过氧化物的情 况下(即交联前)具有以下特性:大于2E+05泊、优选地大于5E+05泊并且最优选地大 于9E+05泊的最大拉伸粘度;和在相同条件下大于1、优选地大于1. 5并且最优选地大于 2的最大亨基应变。拉伸粘度和亨基应变使用具有拉伸粘度夹具几何结构(Extensional ViscosityFixtureGeometry)和ΤΑOrchestrator软件的ARESFCU流变仪测量。在 1/ 秒的速率下在135°C下进行测试以模拟挤压条件。
[0068] 组合物在存在过氧化物的情况下,在存在或不存在任选的增容剂和添加剂的情况 下具有以下交联动力学:
[0069] (1)挤压条件下的耐焦烧性的量度:140°C下的tsl(扭矩增加llb-in的时间)> 2分钟,优选地> 3min,最优选地> 4min;
[0070] (2)连续硫化步骤中的可交联性的量度:MH(182°C下的最大扭矩)_ML(182°C下的 最小扭矩)>llb-in,优选地> 1. 51b_in,最优选地> 2. 01b-in。
[0071] 组合物在交联后,在存在或不存在任选的增容剂和添加剂的情况下具有以下特 性:
[0072] (1)凝胶含量> 40%,优选地>50%,最优选地>60% ;
[0073] (2)弯曲模量,2 % 正割 < 16,000psi(110MPa)、12,000psi(83MPa),最优选地 < 8000psi(55MPa);
[0074] ⑶热蠕变(150°C) < 175%,优选地&l
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