本发明涉及包括至少一个层的电缆，该层包含可发泡聚烯烃聚合物组合物，该可发泡聚烯烃聚合物组合物包含聚烯烃聚合物和发泡剂，其中该发泡剂包括超过90重量％的柠檬酸或柠檬酸衍生物。
背景技术：
通信电缆用于通过电磁波或如在光纤电缆中一样作为光脉冲来传输高频信号。
用于电话和数据传输的电气通信电缆通常是双绞线电缆，它是一种将单个电路的两个导体绞合在一起用于消除外源电磁干扰目的的接线类型。双绞线电缆的组装涉及将绝缘导体穿过机器，而这可能会引起磨损或变形。绞合工艺非常脆弱，因为反张力会严重影响导体的紧密性，并由此影响导体的分隔。在随后的加护套和安装期间的过度张力同样会影响导体分隔，这实际上为挤压现象(crushphenomenon)。影响挤压性能的关键参数是拉伸强度和硬度，为了达到最佳效果，必须将其最大化。
另一种类型的电气通信电缆为同轴电缆结构。同轴电缆用于传输无线电、有线电视和数据信号。同轴电缆由两个独立平行的导体组成，这两个独立平行的导体由绝缘电介质分隔开。
通信电缆中的导体是金属并且绝缘体可以由不同的材料(合适地为聚烯烃，诸如聚乙烯)制成。随着所传输的信号的频率增加，绝缘体的相对电容率变得更重要。相对电容率为材料特性，空气的相对电容率低于诸如聚乙烯的聚烯烃的相对电容率。通过使聚烯烃组合物绝缘体发泡，气体被引入并且相对电容率随着膨胀度而线性减小。相对电容率通常也被称为介电常数，并且这些术语可以互换使用。
聚烯烃组合物的发泡可以使用化学或物理发泡剂或两者的组合来完成。化学发泡剂是通过热分解反应释放发泡气体的物质，并且化学发泡剂在发泡反应中被消耗。这类物质的示例为肼、酰肼或偶氮二甲酰胺，或基于固体有机酸(或其金属盐)和碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐的组合的那些物质，诸如柠檬酸/柠檬酸衍生物和碳酸氢钠的组合。物理发泡剂是直接注入到聚合物熔体中的气体。在这些工艺中，通常使用化学发泡剂作为泡孔成核剂，因为通过发泡剂反应形成的气体可作为用于气泡形成的具有较低能量的成核位点。用作物理发泡剂的气体可以是例如n2或co2。化学和物理发泡挤出工艺都用于挤出发泡通信电缆绝缘体。在化学发泡中，所有的发泡气体都来自化学发泡剂的分解。化学发泡可用于实现达50％的膨胀度，并且它是用于制备电话电缆和低传输速率数据电缆的远程信号传输线(telesingle)的主要工艺。这些应用的典型发泡度为约40％。这种类型的发泡不需要昂贵的气体注入设备投资，但该工艺非常依赖熔融温度。如果温度太低，则不能达到所需的膨胀度。考虑影响发泡工艺和孔结构的其它因素(诸如模头尺寸和压力、导体预热和冷却浴温度和位置)也是很重要的。
在发泡远程信号传输线的多孔挤出过程中，膨胀度通常通过程序计算机在线计算。计算机获得挤出机末端的加热区中的电容、线速度)、远程信号传输线外径和温度作为在线输入。固体聚合物材料的密度和介电常数和导体的直径作为输入馈入程序计算机。膨胀度也可以基于下面的等式1和2进行离线计算。
其中c为电容，ε0为真空中的相对电容率，ε泡沫为发泡绝缘体的相对电容率，d为绝缘体的外径，d为导体直径。
ε泡沫＝v气体ε气体+v聚合物ε聚合物(2)
其中v气体是泡沫内气体的体积分数，ε气体为泡沫中气相的相对电容率，ε聚合物为聚合物组合物的相对电容率和v聚合物为绝缘体中的聚合物组合物的体积分数。
等式1描述了电缆的电容，并且等式2通过假设绝缘体内部的气体的相对电容率与气体量之间为线性关系来描述发泡绝缘体的相对电容率。通过组合等式1和2和用(1-v气体)代入v聚合物，确定绝缘体中气体的计算的体积分数v气体。然后将计算的v气体乘以100以获得泡沫膨胀百分比，也称为膨胀度。
对于高传输速率数据电缆和同轴电缆，用化学发泡可以达到的最大膨胀度不够高。这些类型的电缆反而使用物理发泡来进行制备，其中几乎全部或大部分发泡气体来自直接注入到挤出机中的气体。发泡气体可以是n2或co2。n2通常用于通信电缆，但用co2可以达到更高的发泡度，典型地达到85％的发泡度。发泡度随电缆类型和结构变化很大。成核剂(nucleatingagent)、成核剂(nucleator)或发泡催化剂(kicker)通常用于物理发泡工艺。成核剂在绝缘体中提供形成气泡所需能量较低的点。这些成核剂可以是惰性的或活性的。活性成核剂是可分解成气态产物的物质，即化学发泡剂，而惰性成核剂是仅提供更可能发生气泡形成的较低能量局部位点的颗粒。
在许多发泡聚合物应用中，发泡剂母料通过直接进料到挤出机中或通过在挤出工艺之前将发泡剂母料与聚合物组合物干混而添加到聚合物组合物中。根据挤出机的类型和长度，这可能导致发泡剂母料和聚合物组合物混合不良。会产生影响的其它因素是聚合物组合物与发泡剂母料之间的流变学差异、挤出速度和挤出温度。在电缆挤出工艺中，挤出机通常并不是为混合聚合物组合物而设计的，并且通信电缆通常以高的线速度挤出以具有良好的生产率。发泡剂母料与聚合物组合物混合不良导致孔结构差，因为气体和固体成核剂没有均匀地分布在聚合物组合物中，导致不均匀的气泡成核和生长以及较大面积的固体材料没有任何孔。
在挤出工艺之前通过配混将发泡剂母料熔融混合到聚合物组合物中而使发泡剂在聚合物组合物中的分布得以改善。这导致改善的孔结构，因为气体和用作气泡成核位点的固体颗粒更好地分布在聚烯烃聚合物熔体中。
对于通信电缆而言，为了具有各向同性的电性能，在发泡绝缘体内具有良好的孔结构是至关重要的。想要的是具有在绝缘体内均匀分布的许多小孔的孔结构。孔结构对于力学性能也很重要。与具有不均匀分布的较大孔的结构相比，具有许多分布良好的小孔会赋予更好的耐压碎性，因为具有分布不均匀的较大孔的结构会使绝缘体中出现薄弱部分。
电缆工业中使用的主要发泡剂是偶氮二甲酰胺(adca)，其分解温度范围非常适合聚烯烃(诸如聚乙烯)的加工窗口，并赋予良好的泡沫结构，这是电缆应用的关键要求。由于adca纳入在reach(化学品的注册、评估、授权和限制)候选清单中和将来纳入到授权清单中的风险，因此付出很多努力寻找替代解决方案。adca被确定为svhc(高度关注物质)并被列入候选清单的原因在于，它已被确定为呼吸敏化剂，在暴露于粉末形式的adca的工人中已知多例哮喘。
偶氮二甲酰胺的另一个问题是氨从发泡剂分解反应中释放出来。因为其具有难闻的气味，这对电缆制造商的工作环境造成了不好的影响。
与聚乙烯的加工窗口兼容的adca替代品是吸热发泡剂。吸热发泡剂通常是碳酸氢钠与柠檬酸或柠檬酸衍生物的组合。这些发泡剂通常直接加入到挤出机料斗中，或者在挤出之前与聚烯烃干混。在像电缆挤出这样的高速挤出工艺中，这种添加发泡剂的方式不能提供发泡剂在聚合物熔体中的足够均匀化，并且这导致具有差的孔结构和差的表面的泡沫绝缘体。
吸热发泡剂用于电缆应用的主要问题是碳酸氢钠在100℃以下开始分解，最大反应速率在130和140℃之间，这通常被认为太过接近于允许配混而不使碳酸氢钠发泡剂完全分解的高密度聚乙烯的熔融温度。本发明的一个目的是增加工艺窗口，即允许更高的配混温度。
发泡剂碳酸氢钠逐渐分解成碳酸钠、水和二氧化碳。分解反应是吸热的，需要热量才能使其发生。反应在低于100℃的温度下已经开始发生，但在这些温度下反应速率非常低。随着温度升高，反应迅速增加，最大反应速率在130℃和140℃之间，hartman等人，ind.eng.chem.res.，2013，52，10619-10626。高密度聚乙烯通常具有约130℃的熔融温度，并且通常认为将碳酸氢钠配混进入高密度聚乙烯是不可能的，因为聚合物的熔点非常接近碳酸氢钠发泡剂的最大分解速率。
wo2014018768提供了用于聚合物基材料，在优选高介电常数、低损耗因子和低密度的应用(诸如在涉及电线和电缆介电材料的应用)中具有特别用途的添加剂组合物。所公开的添加剂组合物由热塑性聚合物载体、化学发泡剂和填料组成。
技术实现要素：
本发明的一个目的是制备包括至少一个层的电缆，该层包括可发泡聚烯烃聚合物组合物，该可发泡聚烯烃聚合物组合物包括发泡剂，该发泡剂不含肼、酰肼或偶氮二甲酰胺。
本发明的另一目的是避免放热发泡剂分解，其中从分解反应释放的热量引起链反应使得发泡剂在任何挤出工艺(诸如配混)期间不受控地发生反应。因为反应的继续需要持续供应热量，所以吸热发泡剂更容易控制。这也使得能够更好地控制来源于发泡剂的气体释放，特别是在连续工艺(诸如挤出)期间。
本发明的又一目的是提高可发泡聚烯烃聚合物组合物中的发泡剂的分解温度，从而避免包括碳酸氢钠的任何化合物。
本发明的另一个目的是替代肼、酰肼或偶氮二甲酰胺，同时保持相同的孔结构(小并且均匀分布的孔)、同时保持线速度、同时保持加工性能并具有同样的电缆挤出机输出，。本发明的另一目的是使用常规电缆挤出机的能力，即与常规的肼、酰肼或偶氮二甲酰胺化合物(诸如偶氮二甲酰胺(adca))相比不需要更换设备，也不需要改造现有设备。本发明的挤出温度通常较高，但仍在常规电缆挤出机的工艺窗口内。本发明的另一目的是增加工艺窗口，这意味着在配混中降解的风险更小，因此意味着更好的一致性和更好的质量。使用本发明意味着发泡剂的分解温度与可发泡聚烯烃聚合物组合物的熔点之间的差异增大。
较高的分解温度通过在混合过程中允许更高的能量输入到聚烯烃聚合物组合物中，使得发泡剂、成核剂和其它添加剂(诸如抗氧化剂)更好地分散在可发泡聚烯烃聚合物组合物中，而没有通过在混合工艺中开始分解反应而损失发泡剂的风险。
本发明的目的是设计一种共混物，该混合物导致均匀的泡沫，该均匀的泡沫可在任何电缆挤出机中高速挤出，并在电缆的发泡层中具有良好的孔结构。柠檬酸或柠檬酸衍生物的另一个优点是，在分解过程中它们释放出co2作为主要发泡气体。与从肼、酰肼或偶氮二甲酰胺中释放的n2相比，co2在聚烯烃聚合物组合物中具有更好的溶解性。
本发明的另一目的是可发泡聚烯烃聚合物组合物中气泡成核位点的良好分布。
本发明为一种电缆，其包括至少一个层，该层包括可发泡聚烯烃聚合物组合物，该可发泡聚烯烃聚合物组合物包括
a、聚烯烃聚合物，
b、发泡剂，
其中该发泡剂包括大于90重量％的柠檬酸或柠檬酸衍生物。
聚烯烃的定义是具有超过50重量％的烯烃的聚合物，诸如具有1至12个碳原子的α-烯烃，典型地是乙烯或丙烯单体。聚烯烃聚合物组合物是指该组合物包括至少90重量％的聚烯烃。
电缆具有至少一个层和可以传导信号的一种导体。典型的导体是金属导体。
柠檬酸或柠檬酸衍生物的示例是柠檬酸、柠檬酸的碱金属盐(诸如柠檬酸单钠、柠檬酸二钠或柠檬酸三钠和柠檬酸单钾、柠檬酸二钾或柠檬酸三钾)和柠檬酸的酯(诸如柠檬酸三乙酯)。
柠檬酸和柠檬酸衍生物分解成为水、二氧化碳和固体分解产物。分解反应是吸热的，这意味着需要持续供应热能才能让分解反应发生。分解反应以快速率发生的温度取决于化学物质(柠檬酸或柠檬酸衍生物)，但通常在200℃左右。柠檬酸和柠檬酸衍生物的分解温度远高于聚烯烃聚合物的熔点，并因此可以在电缆挤出之前配混到聚烯烃聚合物中，而不会在混合步骤中预分解。
可发泡是指由在例如挤出工艺中发泡的组合物可以制备电缆中的至少一个层。该组合物含有发泡所需的组分，并且在制备发泡制品的加工步骤之前不需要添加任何物质。然而，为了达到比采用纯化学发泡(所有的气体都来自发泡剂的分解反应)更高的膨胀度，可以向挤出机中注入气体。
发泡剂是通过发泡工艺能够在可发泡聚烯烃组合物中产生多孔结构的物质。它们通常在聚烯烃聚合物熔融时施用。聚合物基体中的多孔结构降低了可发泡聚烯烃组合物的密度和相对电容率。
本发明的一个实施方案涉及用于挤出根据任意前述实施方案的可发泡聚烯烃聚合物组合物的方法，其中所述聚合物熔体具有200至260℃的挤出温度。与偶氮二甲酰胺相比，柠檬酸或柠檬酸衍生物通常具有更高的分解温度。本发明的优点为更高的工艺窗口f，即在可发泡聚烯烃聚合物的熔融温度和发泡剂的分解温度之间的工艺窗口。
宽的加工窗口对于制备包括化学发泡剂的经配混的可发泡聚烯烃聚合物组合物而言具有重要性。在配混工艺中，目标是获得良好的混合而不使发泡剂反应，因为发泡剂在配混工艺中发生反应会导致在发泡电缆层(诸如绝缘层)的挤出过程中发泡能力降低。扩大的生产窗口允许配混过程中的工艺设置更灵活，并减少含有预反应发泡剂的废料的量。
本发明还涉及包括超过90重量％的柠檬酸或柠檬酸衍生物并且不含肼、酰肼或偶氮二甲酰胺的发泡剂用于制备包括至少一个层的电缆的用途，该层包括包含至少90重量％的聚烯烃的可发泡聚烯烃聚合物组合物。
具体实施方案
本发明涉及可发泡聚烯烃聚合物组合物，该可发泡聚烯烃聚合物组合物包括发泡剂，该发泡剂不含肼、酰肼或偶氮二甲酰胺。在更合适的实施方案中，发泡剂也不含碳酸氢盐，诸如碳酸氢钠。
在本发明的另一个实施方案中，可发泡聚烯烃聚合物组合物被挤出，适合地在电缆挤出机上被挤出，其中包括该可发泡聚烯烃聚合物组合物的至少一个层被挤出，适合地在电缆挤出机中被挤出。
在本发明的一个实施方案中，发泡剂包括超过90重量％的柠檬酸或柠檬酸衍生物，合适地超过95重量％的柠檬酸或柠檬酸衍生物，或最合适地该发泡剂由柠檬酸或柠檬酸衍生物组成。仅“一种”发泡剂的优点是更好控制发泡工艺，因为在加工过程中仅需要考虑一个分解温度区间，这降低了工艺的复杂性。
在本发明的一个实施方案中，可发泡聚烯烃聚合物组合物包括
c、成核剂。
成核剂合适地是矿物成核剂。
矿物成核剂通常是具有高表面积的矿物。矿物成核剂和聚烯烃聚合物熔体之间的界面将在发泡工艺中用作气泡形成的成核位点，因为在该界面中气泡形成所需的能量比在本体聚合物熔体中低。矿物成核剂可以是任意矿物填料，例如二氧化硅、滑石、碳酸钙、高岭土、白云石、沸石、云母、硅灰石或粘土矿物。
可发泡聚烯烃聚合物组合物适合地具有0.3至20g/10min、合适地为0.5至10g/10min的在140℃下测量的mfr5。该mfr范围从加工角度来看是优选的，因为较低mfr5的聚合物组合物会非常粘稠并且难以发泡。过高mfr的材料不是优选的，因为聚合物组合物的熔体强度会随着mfr的增加而降低，并且良好的熔体强度对于发泡工艺具有重要性。
聚乙烯密度通常用于不同类型聚乙烯的分类-hdpe、mdpe、lldpe、ldpe、vldpe和uldpe。聚乙烯的密度与材料的结晶度直接相关，并因此与熔点相关，因为熔点基本上由结晶级分的层厚决定。具有高结晶度的纯线性pe的密度通常为960至970kg/m3，即约965kg/m3，熔点通常为125至135℃，即约130℃。随着聚乙烯密度的降低，熔点降低。对于高度支化的低密度聚乙烯，熔点通常为105至115℃，即约110℃，因为ldpe链结构中的长链和短链支化扰乱了结晶性。
在一个实施方案中，可发泡聚烯烃聚合物组合物包括至少一种ldpe。
为了使聚烯烃聚合物组合物发泡，聚烯烃聚合物组合物具有良好的熔体强度是必要的，因为太差的熔体强度会导致塌陷的孔结构，这不利于电缆层(典型地是绝缘层)的力学性能或电性能。通过可发泡聚烯烃聚合物组合物中的ldpe中的共混可以提高熔体强度以提高熔体强度并确保具有闭孔结构和均匀孔分布的发泡层。
合适地，ldpe的mfr2为0.1至15g/10min，合适地为0.2至10g/10min。ldpe适合为ldpe均聚物，这意味着ldpe包括至少97重量％的乙烯单体或更合适地至少99重量％的乙烯单体。均聚物是优选的，因为向共混物中加入ldpe的主要原因是提高熔体强度，并且这种性能起因于ldpe的长链支化结构并且与共聚单体无关。
低密度聚乙烯(ldpe)聚合物在高压自由基聚合工艺中聚合，并且例如是乙烯与一种或多种共聚单体的共聚物。此外，ldpe在引发剂和任选的链转移剂的存在下在高压聚合工艺中聚合以控制mfr2。
ldpe可以在例如管式聚合反应器中或者在高压釜聚合反应器中进行制备，合适地在管式聚合反应器中进行制备。
此外，可发泡聚烯烃聚合物组合物可至少包括高密度聚乙烯(hdpe)。合适的是hdpe具有930至965kg/m3的密度。合适的是hdpe具有0.1至20g/10min的mfr2，更合适地具有0.5至15g/10min的mfr2。hdpe适合为hdpe均聚物，这意味着hdpe包括至少90重量％的乙烯单体或更合适地至少95重量％的乙烯单体。
对于通信电缆中使用的发泡聚乙烯，电性能和力学性能都很重要。hdpe比ldpe具有更低的介电常数和更低的损耗因子以及更高的强度和硬度。
高密度聚乙烯(hdpe)聚合物在低压工艺中聚合，并且例如是任选的hdpe均聚物或任选地是乙烯与一种或多种共聚单体的hdpe共聚物。此外，hdpe在催化剂的存在下在低压聚合工艺中聚合。催化剂可以是例如菲利普斯(phillips)催化剂、金属茂催化剂或齐格勒-纳塔催化剂。聚合可以是例如气相聚合、淤浆聚合或淤浆聚合/气相聚合的组合或气相聚合/气相聚合的组合。聚合也可以是溶液聚合。
聚合可以在一个反应器中或在几个串联的反应器中进行，产生单峰、双峰或多峰聚乙烯。聚合物的“形态”是指聚合物的分子量分布的结构，即表明分子的数量随分子量变化的曲线的外观。如果曲线表现出一个最大值，则该聚合物被称为“单峰的”，而如果曲线表现出非常宽的最大值或两个或多个最大值并且聚合物由两种或更多种级分组成，则该聚合物被称为“双峰的”、“多峰的”等。例如，如果聚合物以序列多阶段方法制备，使用串联连接的反应器并且在各个反应器中使用不同条件，则在不同反应器中制备的聚合物级分将各自具有它们自己的分子量分布和重均分子量。当这种聚合物的分子量分布曲线被记录时，将来自这些级分的各个曲线叠加为整体所得聚合物产物的分子量分布曲线，通常产生具有两个或更多个不同最大值的曲线。
在单峰聚乙烯的制备中，在就单体组成、氢气压力、温度、压力等而言的一定条件下，在反应器中制备乙烯聚合物。作为共聚单体，通常在乙烯共聚中使用具有至多12个碳原子的其它烯烃，诸如具有3至12个碳原子的α-烯烃，例如丙烯、丁烯、4-甲基-1-戊烯、己烯、辛烯、癸烯等。
在例如双峰聚乙烯的制备中，在就单体组成、氢气压力、温度、压力等而言的一定条件下，在第一反应器中制备第一乙烯聚合物。在第一反应器中的聚合之后，将包括所制备的聚合物的反应混合物进料至第二反应器，其中在其它条件下发生其它聚合。通常，在第一反应器中制备具有高熔体流动速率(低分子量)且具有中等或少量共聚单体添加或者完全没有共聚单体添加的第一聚合物，而在第二反应器中制备具有低熔体流动速率(高分子量)且具有大量共聚单体添加的第二聚合物。作为共聚单体，通常在乙烯共聚中使用具有至多12个碳原子的其它烯烃，诸如具有3至12个碳原子的α-烯烃，例如丙烯、丁烯、4-甲基-1-戊烯、己烯、辛烯、癸烯等。所得最终产物由来自两个反应器的聚合物的均匀混合物组成，这些聚合物的不同分子量分布曲线一起形成具有宽的最大值或两个最大值的分子量分布曲线，即最终产物是双峰聚合物混合物。
可发泡聚合物组合物可以是至少一种hdpe和至少一种ldpe的共混物。
在本发明的一个实施方案中，可发泡聚烯烃聚合物组合物包括5至80重量％的ldpe和20至95重量％的hdpe，合适地包括10至65重量％的ldpe和35至90重量％的hdpe，和更合适地包括15至50重量％的ldpe和50至85重量％的hdpe。合适地，可发泡聚烯烃聚合物组合物中的所有聚合物仅包含聚乙烯。
发泡剂母料的量合适地为聚烯烃聚合物组合物的0.1至10重量％，更适合地为聚烯烃聚合物组合物的0.2至7重量％，最合适地为聚烯烃聚合物组合物的0.3至5重量％。
与挤出之前与可发泡聚烯烃组合物进行干混或直接将发泡剂母料添加到挤出机料斗中相比，将发泡剂母料配混至聚烯烃聚合物组合物中产生发泡剂和可能的成核剂的更好分布。这有助于最终产品中更均匀分布的孔和更均匀的孔尺寸，这是良好通信电缆的要求。
稳定剂的量为可发泡聚烯烃聚合物组合物的0.01重量％至10重量％。稳定剂是抗氧化剂、金属稳定剂和金属钝化剂。稳定剂的量合适地为聚烯烃聚合物组合物的0.2重量％至5重量％，更合适地为聚烯烃聚合物组合物的0.4重量％至2重量％。
金属钝化剂可以是例如n,n’-双(3(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酰基)肼、2,2’-草酰胺基双-(乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、草酰基双(亚苄基酰肼)、2,5-双(2-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺基)乙胺基)苯醌、2-叔丁基-4-硫代(2’-甲基-4’-羟基-5’-叔丁基)苯基-5-甲基)苯基亚磷酸酯、3-(n-水杨酰基)胺基-1,2,4-三唑、十亚甲基-二羧基-二水杨酰肼、苯并三唑、n,n-双(2-乙基己基)-4-甲基-1h-苯并三唑-1-甲胺、n,n-双(2-乙基己基)-5-甲基-1h-苯并三唑-1-甲胺或邻苯二甲酸酐。金属钝化剂也可以是多于一种金属钝化剂的组合。
可发泡聚烯烃聚合物组合物包括化学发泡剂，并且可含有添加剂，诸如润滑剂和酸清除剂。
在本发明的一个实施方案中，可发泡聚烯烃聚合物组合物是发泡的。发泡度适宜为30至90％，更适宜为35至80％。
本发明还涉及电缆中的包括可发泡聚烯烃聚合物组合物的绝缘层。适合的是通信电缆中的绝缘层。更合适的是通信电缆是同轴电缆或数据电缆，最适合的是数据电缆。该电缆合适地包括导体，适合的是铜导体，其中可发泡聚烯烃聚合物组合物包括金属稳定剂。对于同轴电缆或数据电缆，绝缘层的典型厚度为0.01至50mm，对于数据电缆，绝缘层的典型厚度合适地为0.1至1mm。在更合适的实施方案中，包括可发泡聚烯烃聚合物组合物的绝缘层与铜导体直接接触，并且可发泡聚烯烃聚合物组合物包括金属钝化剂并且合适地包括一种或多种抗氧化剂。
本发明还涉及用于挤出根据前述权利要求中任一项所述的可发泡聚烯烃聚合物组合物的方法，其中聚烯烃聚合物熔体的挤出温度为200至260℃，合适地为210至250℃，更适合为220至240℃。
优点是发泡剂完全分解并且可发泡聚烯烃聚合物组合物完全熔融。在合适的实施方案中，根据上述实施方案的仅包括聚乙烯的可发泡聚烯烃聚合物组合物为诸如ldpe和hdpe。
测试方法
mfr
熔体流动速率mfr2根据iso1133在190℃和2.16kg的负荷下测量。
熔体流动速率mfr5根据iso1133在140℃和5kg的负荷下测量。
密度
测定密度的方法是依据iso17872-2用于样品制备和依据iso1183-1/方法a用于密度测量。
发泡挤出
绝缘体的发泡是通过具有cellmaster软件(7k7e2035b)的zumbach程序计算机进行在线监测的。计算机获得挤出机加热区4中的电容、线速度、远程信号传输线外径和温度作为在线输入。将固体聚合物材料的密度和介电常数和导体的直径作为输入馈送到程序计算机中。计算机控制系统利用在线测量的电容和外径以及输入的导体直径和聚合物介电常数来计算膨胀。系统可以手动运行，其中操作员根据需要调整路线，并且程序计算机用于读取和记录数据。它也可以在自动控制器模式下运行，其中计算机程序控制系统将膨胀(即电容)向定义的设定点引导。如果程序控制系统以自动控制器模式运行，则其主要控制水浴位置，其次是线速度。
介电性能(介电损耗角正切值(tanδ))：
1、样板的制备：
聚合物化合物已经在140℃下在框架中压缩成型，以得到4mm厚、80mm宽和80mm长的板。将压力调整到足够高以获得板的光滑表面。板的目测检查显示没有夹杂物，诸如滞留的空气或任何其它可见的污染物。
2、样板介电性能的表征：
为了测量材料的介电常数和正切δ(tanδ)，分离介质谐振器(split-postdielectricresonator)已经与网络分析仪(rohde和schwarzzvl6)一起使用。该技术测量了介电层状试样(样板)在1至10ghz频率范围内的复电容率。测试在23℃下进行。
分离介质谐振器(spdr)由krupka和其合作者开发[参见：jkrupka,rggeyer,jbaker-jarvis和jceremuga,‘measurementsofthecomplexpermittivityofmicrowavecircuitboardsubstratesusingasplitdielectricresonatorandre-entrantcavitytechniques’,proceedingsoftheconferenceondielectricmaterials,measurementsandapplications-dmma'96,bath,uk,由iee出版,伦敦,1996.]，并且是用于测量微波介电性能的最简单和最便利的技术之一。
两个相同的介质谐振器沿z轴同轴放置，使得它们之间具有小的层间隙，样品可以放置在其中来进行测量。通过选择合适的介电材料，可以使spdr的谐振频率和q因子成为温度稳定的。一旦谐振器被充分表征，只需测量三个参数来确定试样的复电容率：当试样放置在谐振器中时获得的其厚度和谐振频率的变化δf和q因子的变化δq。
4mm厚的试样已经通过如上所述的压缩成型进行制备并且在1.9ghz的高频下进行测量。
该方法的综述可在jkrupka,rnclarke,ocrochard和apgregory，‘split-postdielectricresonatortechniqueforprecisemeasurementsoflaminardielectricspecimen-measurementuncertainty’，proceedingsofthexiiiint.conferencemikon’2000，弗罗茨瓦夫，波兰，第305-308页，2000中发现。
材料
hdpe：用菲利普斯催化剂制备的单峰hdpe材料，其密度为946kg/m3，mfr2(2.16kg和190℃)为0.95g/10min。
ldpe：密度为923kg/m3和mfr2(2.16kg和190℃)为0.75g/10min的管状均聚物ldpe。该牌号可从borealisag以牌号名ft5230商购获得。
he1345：用于化学发泡远程信号传输线的可从borealisag商购获得的高密度聚乙烯化合物。它含有用二氧化硅活化的发泡剂偶氮二甲酰胺。该牌号的mfr5(5kg和140℃)为1.1g/10min。
四(3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯：可从basfgmbh商购获得的牌号名为irganox1010(cas号：6683-19-8)的抗氧化剂。
n,n’-双(3(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酰基)肼：可从basfgmbh商购获得的牌号名为irganoxmd1024(cas号：32687-78-8)的金属钝化剂。
实施例的制备
材料的混合
本发明的共混物1通过在班伯里型混合器farrelf270中混合而制备。将185kg的组在混合器中2-3分钟，直到熔体温度达到约155℃。混合期间的比能输入为155-165kwh/t，将混合转子冷却到30℃。冲压力被限定为5巴并且在混合工艺期间冲头被提起两次，在混合45秒之后进行一次并在90秒之后进行第二次。该材料在混合工艺之后落入来自pominifarrel的具有中性加热区和25℃螺杆冷却的15英寸挤出机中。在离开挤出机模头后，材料被切成丸粒状，其中丸粒水温度为50℃，丸粒切割速度为1200rpm。
对比共混物2以相同的方式制备，除了sei为143kwh/t，冲压力限定为4巴并且在混合工艺期间冲头被提起三次：在35、90和120秒之后。
远程信号传输线挤出
如表2所示，使用表1中的共混材料的聚合物丸粒在具有nokia-maillefer60mm挤出机的中试电缆生产线上制备远程信号传输线样品。挤出机机筒有五个温度区，挤出机机头具有三个区域。挤出机螺杆是来自maillefer的设计elise的屏障螺杆。模头尺寸为0.94mm，实施例中的远程信号传输线样品的外径被手动保持在0.98mm。固体铜导体直径为0.50mm。线速度为500米/分钟。固体材料的密度为945kg/m3，介电常数为2.33。使用标准的zumbachcdr程序控制系统在线测量电容和远程信号传输线外径来在线监测绝缘体的发泡。表2给出了在上述挤出工艺中制备的实施例的概述。
绝缘体横截面的显微镜分析
表2中的实施例的绝缘体中的孔结构是通过显微镜在绝缘体横截面的薄片上进行检测的。用于显微镜检测的样品是通过以下进行制备的：取约0.5至1m的挤出的远程信号传输线样品并剥掉电缆长度最外端的绝缘层以露出导体。将远程信号传输线样品一端的裸导体安装在虎钳中，另一端的裸导体用一对钳子进行拉伸。拉伸导体会导致绝缘体从导体上松脱，从而容易拔出导体而不会损坏绝缘体，通过上述来首先将导体移除。从管状绝缘长度的中间取一小段，并放入电缆切割工具中，在该电缆切割工具中切下约60μm的绝缘体薄片并放置在两个显微镜载玻片之间。然后在显微镜(leicam205c，leicamicrosystems)中研究绝缘体横截面中的孔结构，并使用数码显微照相机(leicadfc450，leicamicrosystems)拍摄显微照片。图1(ce1)、图2(ce2)、图3(ce3)、图4(ie1)和图5(ie2)中可以发现实施例的绝缘体横截面的显微照片。对来自每个远程信号传输线样品的五个切片进行检测。在来自同一样品的所有五张显微照片中，孔结构通常看起来非常相似，并且每个样品仅选择了一张显微照片呈现在本专利申请中。如果来自同一样品的五张显微照片之间有很大偏差，建议制备新的显微镜样品并重复显微镜分析。
实施例
表1在实施例中使用的共混物
表2，由表1中的共混物制备的实施例。
各绝缘体材料显示出大致相同的膨胀度。令人惊讶的是ie1和ie2显示出比ce2和ce3分布更均匀并且更好的孔结构。此外，ie1和ie2显示出与ce1相当的孔结构。
对he1345对比例和本发明共混物1测量了电损耗因子。两种材料在发泡温度(140℃)下压缩成型并转化为非发泡样板。这些样板在1.9ghz下进行损耗因子测量(tanδ)。
表3，发泡前的电性能。
在发泡前，与he1345对比例相比，本发明共混物1提供了更低的损耗因子值，这意味着发泡前的该初始较低的损耗因子反映了本发明组合物中所含的基础树脂的更好的电性能。因此，一旦电缆发泡，这是实现更高数据传输的良好起点。