本发明专利技术涉及一种聚烯烃组合物，其包含：(A)聚烯烃，(B)包含根据下式(I)的结构单元(优选由根据下式(I)的结构单元组成)的化合物，其中R为C或N；为氢、杂原子或可包含杂原子的烃基；R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9独立地为氢、或可包含杂原子的烃基；或所述R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9中的至少两者与它们所连接的式(I)的环体系的环原子一起，形成与式(I)的环体系稠合的另外的芳香环或非芳香环；本发明专利技术还涉及包含该组合物的电线或电缆，特别是中压、高压或超高压电缆，以及涉及该组合物用于制造电线或电缆，特别是中压、高压或超高压电缆的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于中压/高压/超高压电缆的聚烯烃组合物
本专利技术涉及一种具有通过增加电树引发场得到的改善的电击穿强度的聚烯烃组合物，涉及包含该组合物的电线或电缆，特别是中压、高压或超高压电缆，以及涉及该组合物用于制造电线或电缆，特别是中压、高压或超高压电缆的用途。
技术介绍
通常用于6至72kV电压的典型的中压电力电缆、用于高于72kV电压的典型的高压电缆、以及用于高于220kV电压的典型的超高压电缆，包含一个或多个在由几层聚合材料包裹的电缆芯中的导体，所述几层聚合材料包括内半导电层，接着绝缘层，以及然后外半导电层。这些层通常是交联的。可以向这些层中，添加另外的层，例如金属带或电线接地屏蔽(shield)，屏蔽层(screens)，以及最后，最外护套层。电缆的这些层基于不同种类的聚合物组合物。作为绝缘材料，现在主要使用如交联低密度聚乙烯的交联聚烯烃。电缆制造商一直的目标是提高电缆材料，特别是电缆绝缘材料的电击穿强度，以便达到更好的可靠性或以便开发绝缘层可经受更高应力的新的电缆构造。绝缘层的缺陷限制了最小的绝缘层厚度并由此限制了施加到电缆的最大电设计应力。为了保证高应力电缆构造的高可靠性，已知的方法是减少绝缘材料中杂质的量。然而，现在已有超洁净材料用于绝缘层，而通过进一步减少杂质来改善电击穿强度伴随着成本的显著增加。还已知使用活性添加剂，即所谓的电压稳定剂来增加电树的引发场，以便提高电缆绝缘材料的电击穿强度。例如，EP2545114公开了用于该目的的一大类苯偶酰衍生物。然而，仍需要可以改善用于中压/高压/超高压电缆绝缘层的聚烯烃组合物的电击穿强度的电压稳定剂。这种电压稳定剂化合物通常应当具有低电离电势以降低高能电子的能量并因此有效地提高电击穿强度(例如参见，A.C.Ashcraft,R.M.Eichhorn和S.R.G.在1978年加拿大蒙特利尔(Montreal)的I.E.E.E.国际电绝缘研讨会(I.E.E.E.InternationalSymposiumonElectricalInsulation)上展示的“固体电介质中的电树和聚乙烯的电压稳定的实验室研究(LaboratoryStudiesofTreeinginSolidDielectricsandVoltageStabilizationofPolyethylene)”)。同时，所述化合物必须在用作所述组合物中的基体聚合物的聚烯烃(通常为交联聚乙烯)中是可溶的，并且，此外，其必须显示低的迁移趋势，以使得该化合物在绝缘材料中随着时间的损失尽可能小。仍进一步，由于通常绝缘组合物是交联聚烯烃，因此电压稳定剂必须尽可能地与通常使用的交联剂(如有机过氧化物)是相容的，以使得，一方面，交联过程不会受到负面影响，另一方面，电压稳定剂不反应或者不分解，反应或分解会降低其效能或者，甚至，在最坏的情况下，使其失活。当然，在这种意义上，电压稳定剂还应当与聚烯烃组合物的所有其他组分相容。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种具有上述性质的聚烯烃组合物，其包含用于进一步改善聚烯烃组合物，特别是用作中压/高压/超高压电缆中的绝缘组合物，的电击穿强度的电压稳定剂。特别是，所述电压稳定剂显著地改善电树引发场，优选还具有在所述聚烯烃基体中良好的溶解度和低的迁移趋势，并且更优选与所述聚烯烃组合物的其他组分，特别是交联剂相容。以上目的可以通过均包含特定的化合物的聚烯烃组合物以及母料，以及所述化合物作为电压稳定剂的用途来实现。因此，本专利技术提供了一种聚烯烃组合物，其包含：(A)聚烯烃，(B)包含根据下式(I)的结构单元，优选由根据下式(I)的结构单元组成的化合物：其中R为C或N；R1为氢、杂原子或可包含杂原子的烃基；R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9独立地为氢、或可包含杂原子的烃基；或所述R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9中的至少两者与它们所连接的式(I)的环体系的环原子一起，形成与式(I)的环体系稠合的另外的芳香环或非芳香环。术语“烃基”表示不考虑饱和度由碳和氢原子组成的任何取代基，例如，由C和H组成的烷基、烯基、炔基和芳族基。在指明烃基可以包含杂原子的情况下，这些杂原子是不同于C和H的原子，如Si、N、P、O或S，典型地为N或O。合宜地，所述杂原子选自Si、N、P、O和S。优选地，至少R2为氢。最优选地，至少R2和R9为氢。根据一个实施方式，R为C并且R1为O。另外，R6或R8优选选自烷基、醚基和酯基。另外，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9中的其余基团优选为氢。所述酯基优选选自CH3CO2-、C2H5CO2-、C3H7CO2-、C4H9CO2-、C5H11CO2-、C6H13CO2-、C7H15CO2-、C8H17CO2-、C9H19CO2-、C10H21CO2-和C11H23CO2-。所述醚基合宜地选自-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9、-OC5H11、-OC6H13、-OC7H15、-OC8H17、-OC9H19、-OC10H21、-OC11H23和-OC12H25。所述烷基合宜地选自-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、-C6H13、-C7H15、-C8H17、-C9H19、-C10H21、-C11H23和C12H25。根据进一步优选的实施方式，R6和/或R8为CH3CO2-或-OCH3或-C3H7或CH2＝C(CH3)CO2-。最优选地，R8为CH3CO2-并且R2、R3、R4、R5、R6、R7和R9为氢。最优选地，R6为-C3H7并且R2、R3、R4、R5、R7、R8和R9为氢。最优选地，R8为-OCH3并且R2、R3、R4、R5、R6、R7和R9为氢。最优选地，R8为-C3H7并且R2、R3、R4、R5、R6、R7和R9为氢。最优选地，R8为CH2＝C(CH3)CO2-并且R2、R3、R4、R5、R6、R7和R9为氢。根据另一个实施方式，R为N。另外，R1优选选自-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、-C6H13、-C7H15、-C8H17、-C9H19、-C10H21、-C11H23和-C12H25。优选地，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9为氢。最优选地，R1为-CH3并且R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9为氢。已发现上述化合物(B)作为电压稳定剂使用产生具有显著改善的电击穿强度的绝缘聚烯烃组合物。此外，所述化合物具有在聚烯烃基体中良好的溶解度和低的迁移趋势，并且与所述聚烯烃组合物的其他组分，特别是与交联剂是相容的。此外，优选地，包含根据式(I)的结构单元的所述化合物，或由根据式(I)的结构单元组成的所述化合物没有卤素取代基，或包含卤素原子的取代基。优选在所有以上实施方式中，化合物(B)由特定的实施方式所述的结构单元组成。然而，对于式(I)的芳香体系包含至少两个取代基的所有的情形，还可以将上述实施方式中任一个的结构单元制成寡聚结构，以增加分子量。优选地，化合物(B)和聚烯烃(A)没有任何键合。还可以使用化合物(B)的混合物。优选使用其中R8为CH3CO2-并且R2、R3、R4、R5、R6、R7和R9为氢的化合物(B)和其中R6为-C3H7并且本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚烯烃组合物，其包含：(A)聚烯烃，(B)包含根据下式(I)的结构单元，优选由根据下式(I)的结构单元组成，的化合物：其中R为C或N；R1为氢、杂原子或可包含杂原子的烃基；R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9独立地为氢、或可包含杂原子的烃基；或所述R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9中的至少两者与它们所连接的式(I)的环体系的环原子一起，形成与式(I)的环体系稠合的另外的芳香环或非芳香环。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.20 EP 13005998.3;2014.06.27 EP 14174807.91.化合物(B)作为聚烯烃组合物中的电压稳定剂的用途，所述化合物(B)包含根据下式(I)的结构单元，或由根据下式(I)的结构单元组成：其中R为C或N；R1为氢、杂原子或可包含杂原子的烃基；R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9独立地为氢、或可包含杂原子的烃基。2.根据权利要求1所述的化合物(B)的用途，其中，至少R2为氢。3.根据权利要求1所述的化合物(B)的用途，其中，至少R2和R9为氢。4.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物(B)的用途，其中，R为C并且R1为O。5.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物(B)的用途，...
【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德·武泽，马库斯·扎尔维德，马茨·安德松，阿内特·约翰松，斯坦尼斯劳·古巴斯基，
申请(专利权)人：北欧化工股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT
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