盖可能导致使用中的电缆出现故障的生产缺 陷。在加线套之前，在通常50°C到80°C之间的高溫下对仅含有导体、半导电屏蔽和绝缘层的 高压化V)和超高压化HV)电缆忍进行热处理W增加副产物的扩散率。在环境条件(23°C和大 气压)下，较长的时间对于HV和EHV电缆脱气通常为无效的。脱气通常在充分通风的大加热 室中进行W避免可燃甲烧和乙烧积聚。一般来说，去除副产物甲烧、乙烧、苯乙酬、曰-甲基苯 乙締和异丙苯甲醇。
[0092] 具体实施例
[0093] 调配物与样品制备
[0094] 组合物显示在表1中。0BC树脂的特性显示在表5中。在375cm3BRABENDER?分批混合 器中在120°C和35转/分(rpm)下将样本混配5分钟，例外是比较实例3在125°C和40巧m下混 合5分钟。将聚合树脂、碳黑和添加剂装载到罐中并且使其流动并混合历时5分钟。5分钟之 后，降低到10巧m并使分批混合器溫度恢复至120°CW用于添加过氧化物。添加烙化的过氧 化物并且W10巧m混合5分钟。
[0095] 自混合器去除样品并且挤压到各种厚度W用于测试。对于电力和物理测量，在压 棒机中压缩模制并且交联薄板。在500磅/平方英寸(psi)压力下在125°C下挤压样品3分钟， 并且随后将压棒机升高到175°C和2,5(K)psi压力持续15分钟的固化时间。15分钟之后在2， 50化Si下将压棒机冷却到30°C。30°C下时，打开压棒机并且去除薄板。对于包括MDR和凝胶 含量的交联实验，在测试期间使用并且交联直接来自混合器的样品。
[0096] 组合物的特性在表2中给出。不同于比较实施例，实例1-6在改进的脱气方法中展 现出用于制造和使用电力电缆半导电屏蔽的所需特性的组合(如先前描述）：可接受的高抗 变形性及耐溫性（即，ΤΜΑ,0.1mm探针穿透溫度W及作为溫度函数的肖氏A和肖氏D;针对更 高溫度的脱气），同时保持可接受的低体积电阻率、挤压条件下可接受的高抗焦化性、挤压 之后可接受的高度交联W及在与本发明半导电屏蔽接触之后可接受的XLPE绝缘材料的耗 散因数(表2,表3和表4)。
[0097] 测试方法
[0098] 使用TA ins化ument热机械分析器(TMA)在样品（通过在160°C下压缩模制120分钟 而制备）上进行与溫度相关的探针穿透实验。将样品切成8mm圆盘(厚度1.5mm)。将1mm直径 圆柱形探针引到样品的表面并且施加 lN(102g)的力。当溫度W5°C/min的速率在30°C到220 °C变化时，由于监测到恒定负荷和位移速率，探针穿入样品中。当穿透深度达到1mm时测试 结束。
[0099] 根据ASTM D 2240在250密耳厚的样本上测定肖氏硬度。最终样本为2英寸直径的 多层圆盘，其由来自表1中特定组合物的50密耳厚的半导电层、150密耳厚的XLPE绝缘层W 及位于顶部的同一组合物的另一个50密耳厚的半导电层组成。半导电层和XLPE首先在 5(K)psi压力下和125°C下挤压3分钟而得到4英寸X4英寸的薄板，并且随后在2,50化si压力 下分别挤压3分钟而得到50密耳和150密耳厚度。随后，从未固化的薄板切下每一材料的2英 寸直径圆盘，依次(半导体层、绝缘层、半导体层)放置于模具中并且在5(K)psi压力下在125 °C下挤压3分钟，并且随后将压棒机升高到180°C和2,5(K)psi压力持续15分钟的固化时间。 15分钟之后在2,5(K)psi压力下将压棒机冷却到30°C。将每个样品加热到溫度并且保持1.5 小时并且随后立刻进行测试。报告出4次测量的平均值W及标准差。
[0100] 根据ASTM D991测试体积电阻率。对75密耳固化薄板样本进行测试。在室溫(20-25 °C)、90°C 和 130°C 下测试 30 天。
[0101 ] 使用阿尔法技术公司(Alpha Technologies)流变仪MDR型号2000单元对化合物进 行无转子流变仪(Moving Die Geometer，MDR)分析。测试是基于ASTM程序D 5289"使用无 转子固化计用于橡胶特性硫化的标准测试方法"。使用4克物质进行MDR分析。在0.5°电弧振 荡下针对W下两种溫度条件:在182°C和140°C下测试样品12分钟和90分钟。在直接来自混 合罐的物质上测试样品。
[0102]可通过用溶剂十氨糞(十氨化糞(Decalin))根据ASTM D2765萃取来测定在通过交 联所产生的乙締塑料中的凝胶含量(不可溶部分）。运对所有密度的交联乙締塑料适用，包 括含有填充剂的那些物质，并且对存在于那些化合物中的一些的惰性填充剂均提供修正。 对在182°C下由MDR实验所产生的样本进行测试。使用威立公司（Wiley)研磨机(20个网筛） 制备粉末状样品，每一样品至少1克物质。仔细精屯、地制作样品袋W避免粉末状样品从袋里 渗漏。在使用的任何技术中，避免權皱周围或经由钉孔渗漏的粉末的损耗。成品袋的宽度不 超过一英寸的四分之Ξ，并且长度不超过两英寸（120个网筛用于袋）。在分析天平上称量样 品袋。将约0.3克(+/-02克)粉末状样品放置在袋中。由于有必要将样品装进袋中，因此应注 意不强制打开袋的權皱。将袋密封并且随后称量样品。随后使用烧瓶在加热罩中将样品放 置在沸腾6小时的含10克A0-2246的1升十氨糞中。十氨化糞沸腾6小时之后，关掉电压调节 器，使得冷却水流动直到十氨化糞冷却到其闪点W下为止。运会耗时至少半小时。当十氨化 糞冷却时，断开冷水并且将袋从烧瓶去除。使袋在罩盖下冷却，W尽可能地去除溶剂。随后 将袋放置在设定在150°C下的真空烘箱中四小时，同时维持25英寸隶的真空。随后将袋从烘 箱中取出并且使其冷却到室溫(20-25°C)。在分析天平上记录重量。W下展示对凝胶萃取的 计算，其中Wl =空袋的重量，W2 =样品和袋的重量，W3 =样品、袋和胶钉的重量，并且W4 =萃 取后的重量。
[0103]
[0104] 凝胶含量= 100-%萃取
[0105] 与半导电屏蔽接触之后化PE的耗散因数(DF)在模制样品上进行。DF为物质中介质 损耗的衡量标准。DF越高，物质损耗越多或介质损耗越大。DF单位为弧度。根据上文挤压程 序将四个化PE样品模制成40密耳厚的圆盘。在60°C下脱气样品5天并且测量DF。根据上文程 序挤压并且交联半导体的样品（4" X4" X0.050")。在烘箱中在100°C下放置原始化阳圆盘， 与半导体样品接触4小时。4小时之后，测试化PE圆盘的DFW评估与含有催化剂组分的树脂 接触之后DF的变化。
[0106] 表1
[0…7] 组合物 [010 引
[0109]
[0110] 表2
[0111] 特性
[0112]
[0116] 表4
[0117] 与半导体接触之前和之后的XLPE DF [011 引
[0119]
[0120]表5
[0。1] 0BC树脂的特性 [0122]
[0123]与茂金属或限制几何构型催化剂一起制备的聚合物中的残留物对聚合物的电力 耗散特性具有潜在负面影响。在老化条件下运些离子残留物可迁移到电缆的绝缘层中并且 影响电缆的介电损耗。表4中所报告的结果表明，运些离子物质没有在绝缘层迁移到对电缆 的介电损耗具有负面影响的程度。
【主权项】
1. 一种电力电缆的脱气方法，所述电缆包括： (A) 导体， (B) 绝缘层，以及 (C) 半导体层，按所述半导体层的重量计以重量百分比为单位，所述半导体层包括： (1 )49-98%的交联烯烃嵌段共聚物(OBC)，其具有小于（< )0.9克/立方厘米(g/cm3)的 密度、大于（>)1的熔融指数，且按所述OBC的重量计以重量百分比为单位，所述OBC包括： (a) 35-80%软链段，其包括5-50摩尔百分比(mol% )的由包括3到30个碳原子的单体所 衍生的单元；以及 (b) 20-65%硬链段，其包括0.2-3.5mol%的由包括3到30个碳原子的单体所衍生的单 元； (2)2-51 %导电填充剂； 所述绝缘层与半导体层彼此接触， 所述方法包括将所述电缆暴露在至少80°C的温度下持续至少24小时时间段的步骤。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述电缆暴露在至少100°C的温度下。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述导电填充剂为碳黑。4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述碳黑具有大于29纳米的算术平均粒度。5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述绝缘层包括聚烯烃。6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述聚烯烃为乙烯和不饱和酯的共聚物。7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述0BC为乙烯多嵌段互聚物。8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述交联0BC在大于85°C的温度下展现0.1mm探针 穿透的热机械分析。9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述交联0BC展现大于30 %的凝胶含量。10. 根据权利要求9所述的方法，其中所述交联0BC在23°C、90°C以及130°C下展现小于 50，000ohm-cm的体积电阻率。
【专利摘要】一种电力电缆，其包括：(A)导体，(B)绝缘层，以及(C)半导体层，按所述半导体层的重量计以重量百分比为单位，所述半导体层包括：(1)49-98％的交联烯烃嵌段共聚物(OBC)，其具有小于(＜)0.9克/立方厘米(g/cm3)的密度、大于(＞)1的熔融指数，且按所述OBC的重量计以重量百分比为单位，所述OBC包括：(a)35-80％软链段，其包括5-50摩尔百分比(mol％)的由包括3到30个碳原子的单体所衍生的单元；以及(b)20-65％硬链段，其包括0.2-3.5mol％的由包括3到30个碳原子的单体所衍生的单元；(2)2-51％导电填充剂；所述绝缘层与半导体层彼此接触，通过包括将所述电缆暴露在至少80℃的温度下持续至少24小时的时间段的步骤的方法来脱气。
【IPC分类】H01B13/00, H01B9/02, H01B19/02, H01B3/44
【公开号】CN105493202
【申请号】CN201480048182
【发明人】P·J·布兰迪, B·I·乔杜里, J·C·蒙罗, G·R·马尔尚
【申请人】陶氏环球技术有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月9日
【公告号】CA2923072A1, EP3047490A1, WO2015041885A1