过氧化物可交联的组合物及其制造方法技术

一种过氧化物可交联的组合物，所述过氧化物可交联的组合物包含：(A)过氧化物可交联的聚合物，例如聚乙烯；(B)含氮碱，例如低分子量或低熔点或液态的含氮碱，例如三聚氰尿酸三烯丙酯(TAC)；以及(C)一种或多种抗氧化剂(AO)，例如二硬脂基硫代二丙酸酯(DSTDP)。所述组合物可用于制造高压和超高压电线和电缆的绝缘外皮。

Peroxide crosslinkable composition and manufacturing method thereof

A crosslinkable peroxide composition, composition of the peroxide crosslinking contains: (A) peroxide cross linkable polymer, such as polyethylene (B); nitrogen containing alkali, such as low molecular weight or low melting point or liquid nitrogen, such as cyanuric acid three allyl ester (TAC); and (C) one or more antioxidants (AO), for example, two stearyl thio propionate (DSTDP) two. The composition can be used to produce insulating skins for high-voltage and EHV wires and cables.

【技术实现步骤摘要】
过氧化物可交联的组合物及其制造方法本专利技术申请是基于申请日为2014年9月8日，申请号为201480047645.9(国际申请号为PCT/US2014/054526)，专利技术名称为“过氧化物可交联的组合物及其制造方法”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及过氧化物可交联的组合物。在一个方面，本专利技术涉及制备过氧化物可交联的组合物的方法，而在另一个方面，本专利技术涉及由所述组合物制成的绝缘体，所述绝缘体可用于高压(HV)或者超高压(EHV)电力电缆的制造。
技术介绍
USP6,656,986教导了各种可用于电力电缆绝缘体的制造的聚乙烯、过氧化物可交联的组合物。这些组合物中的一些已经在中压电力电缆市场中获得了商业上的成功，并且人们对扩展这些商业上成功的组合物到高压和超高压电力电缆市场中存有兴趣。电力电缆绝缘体的制造是多步骤方法，所述多步骤方法可分离成两个宽泛部分，即，首先制造组合物，电缆绝缘体是由所述组合物制成的，以及其次将所述组合物挤制到单导线或者绞合导线上作为绝缘体。在所述方法的第一部分(即在其中制造所述组合物的部分)的一个实施例中，将基础聚合物如聚乙烯与一种或多种添加剂混合，并且随后形成为球粒，所述球粒用过氧化物浸润并且随后贮存和/或运送给执行所述方法的第二部分(即，将球粒转化为电线或者电缆涂层)的制造商。为了避免过氧化物在贮存和运送期间的酸催化分解，USP6,656,986教导掺杂寡聚性和/或高分子量的受阻胺稳定剂(HAS)。在球粒的制造中，必须注意不引入或者产生一旦形成电线护皮或者电缆护皮后可不利地影响组合物的效用的杂质。然而，一些杂质被不可避免地引入组合物中，所述杂质是作为例如与所述方法的进料物质相关联的污染物，或者作为例如基础聚合物降解形成的凝胶而在方法期间产生。当然已经作出努力来在组合物被挤制为电力电缆护皮之前最小化和去除这些杂质。所述杂质中的一些为精细(例如小于100微米(μm))的颗粒形式，并且易于通过过滤来从组合物中去除。在其中组合物是在挤出机内复配(compounded)而成的那些实施例中，细孔筛网一般位于挤出机的模头处或附近，以使得挤出机内的熔融物在其离开挤出机之前必须穿过所述筛网。当过滤器被颗粒堵塞时，挤出机内的压力增加并且所述挤出机的操作效率下降，直到过滤器被清洁或者替换。在其中寡聚性或者高分子量碱，例如寡聚性或者高分子量HAS，在熔体过滤之前存在于组合物中的那些实施例中，所述寡聚性或者高分子量碱趋向于造成筛网的堵塞和挤出机的操作效率以及方法的总体运行效率的下降。用于中压电力电缆应用中的绝缘体相较于用于高压或超高压电力电缆应用中的那些绝缘体一般可容许更多杂质。如此，相较于用于过滤用于高压或超高压电力电缆应用中的组合物的筛网，用于在组合物挤出成球粒之前过滤组合物的筛网可为更粗孔的，即，具有更大的开口。因此并且在其它所有一切都相同的情况下，熔融物必须穿过的筛网越细孔(孔越小)，则筛网将捕获越多的颗粒，筛网将越快堵塞，并且过滤器清洁和/或替换之间的时间间隔将越短。此转而影响了复配方法的操作效率。对于将当前设计用于在中压电力电缆应用中使用的组合物扩展至高压和超高压电力电缆应用特别令人感兴趣的是减少和/或消除在使用添加剂和/或填充剂复配基础聚合物期间的颗粒污染物和凝胶，并且当到达产生此类凝胶的程度时，在组合物制造成球粒之前通过过滤来去除凝胶。除了此兴趣以外的其它兴趣为维持球粒的相对稳定性，以防止在运送和/或贮存期间交联效率的损失，以及最小化固化期间的水生成。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术是一种添加剂预混组合物，所述组合物包含或者基本上由0.6重量％至66重量％的三聚氰尿酸三烯丙酯(TAC)和34重量％至99.4重量％的抗氧化剂(AO)组成。在一个实施例中，本专利技术是一种添加剂预混组合物，所述添加剂预混组合物包含或者基本上由TAC和AO以1:100至3:2的TAC:AO重量比组成。在一个实施例中，本专利技术是一种过氧化物可交联的组合物，所述过氧化物可交联的组合物包含：(A)过氧化物可交联的聚合物；(B)过氧化物；(C)三聚氰尿酸三烯丙酯(TAC)；以及(D)一种或多种抗氧化剂(AO)，TAC和AO以1:100至3:2的TAC:AO重量比存在，其中TAC在最终调配物中以小于(<)0.01％存在。在一个实施例中所述组合物为球粒形式。在一个实施例中本专利技术是一种用于制造过氧化物可交联的球粒的方法，所述方法包含以下步骤：(1)形成以下物质的均质熔融物：(A)过氧化物可交联的聚合物；以及(B)三聚氰尿酸三烯丙酯(TAC)和AO的预混物，所述预混物包含或者基本上由0.6重量％至66重量％的TAC和34重量％至99.4重量％的AO组成；(2)使(1)的均质熔融物穿过筛孔大小小于100μm的过滤器；以及(3)从(2)的经过滤的均质熔融物形成球粒。在进一步步骤中，用过氧化物浸渍球粒，一般是通过喷涂或者以其它方式施用液体过氧化物到球粒并且使球粒吸收所述过氧化物。在一个实施例中，在将过氧化物施用到球粒之前，将过氧化物与有机含氮碱如TAC混合。在一个实施例中，本专利技术是一种过氧化物可交联的组合物，所述过氧化物可交联的组合物包含：(A)过氧化物可交联的聚合物；(B)0.0005％至0.01％的低分子量或低熔点或液态的含氮碱；(C)一种或多种抗氧化剂(AO)；以及(D)任选地，过氧化物。在一个实施例中所述碱包含TAC。在一个实施例中，所述碱包含N,N'-1,6-己二基双(N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-甲酰胺(购自巴斯夫公司(BASF)的UVINULTM4050)和/或TINUVINTM765(双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和甲基1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯的混合物)。在一个实施例中，所述抗氧化剂含有硫，例如二硬脂基硫代二丙酸酯(DSTDP)。在一个实施例中本专利技术是一种用于制造过氧化物可交联的球粒的方法，所述方法包含以下步骤：(1)形成以下物质的均质熔融物：(A)过氧化物可交联的聚合物；(B)0.0005％至0.01％的低分子量或液态或低熔点的含氮碱；以及(C)任选地，抗氧化剂(AO)；(2)使(1)的均质熔融物穿过筛孔大小小于100μm的过滤器；以及(3)从(2)的经过滤的均质熔融物形成球粒。在进一步步骤中，用过氧化物浸渍球粒，一般是通过喷涂或者以其它方式施用液体过氧化物到球粒并且使球粒吸收所述过氧化物。在一个实施例中，在将过氧化物施用到球粒之前，将过氧化物与有机含氮碱如TAC混合。在一个实施例中本专利技术是一种用于制造过氧化物可交联的球粒的方法，所述方法包含以下步骤：(1)形成过氧化物可交联的聚合物与AO的熔融物；(2)使(1)的熔融物穿过筛孔大小小于100μm的过滤器；(3)从(2)的经过滤的均质熔融物形成球粒；以及(4)用低分子量或液态的含氮碱浸渍球粒。在一个实施例中还用过氧化物浸渍所述球粒。在一个实施例中，本专利技术是包含由如上所述的任意实施例中的球粒制成的护皮的电线或者电缆。在一个实施例中，所述电线或者电缆是高压或者超高压电线或电缆。本专利技术涉及以下实施方式：1.一种预混组合物，所述预混组合物包含0.6重量百分数(重量％)至66重量％的三聚氰尿酸三烯丙酯(TAC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过氧化物可交联的组合物，所述过氧化物可交联的组合物包含：(A)过氧化物可交联的聚乙烯；(B)0.005wt％至0.03wt％的低分子量或低熔点或液态的含氮碱，所述低分子量或低熔点或液态的含氮碱包含受阻胺稳定剂，所述低分子量或低熔点或液态的含氮碱的分子量等于或小于1,400g/mol和熔融温度等于或小于95℃；(C)一种或多种抗氧化剂(AO)；以及(D)任选地有机过氧化物。

【技术特征摘要】
2013.09.13 US 61/877,4051.一种过氧化物可交联的组合物，所述过氧化物可交联的组合物包含：(A)过氧化物可交联的聚乙烯；(B)0.005wt％至0.03wt％的低分子量或低熔点或液态的含氮碱，所述低分子量或低熔点或液态的含氮碱包含受阻胺稳定剂，所述低分子量或低熔点或液态的含氮碱的分子量等于或小于1,400g/mol和熔融温度等于或小于95℃；(C)一种或多种抗氧化剂(AO)；以及(D)任选地有机过氧化物。2.权利要求1的组合物，其中所述低分子量或低熔点或液态的含氮碱的分子量等于或小于1,000g/mol。3.权利要求1或2的组合物，其中所述抗氧化剂包含受阻酚。4.权利要求1或2的组合物，其中所述抗氧化剂包含硫代酸酯。5.权利要求1-4中任一项的组合物，其中所述抗氧化剂包含受阻酚和硫代酸酯。6.权利要求1-5中任一项的组合物，其中所述抗氧化剂包含四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化-肉桂酸酯)]甲烷；4,4'-硫代-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)；以及硫代二丙酸双硬脂酯(DSTDP)。7.权利要求1或2的组合物，其中所述抗氧化剂包含[1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·塔尔雷雅，J·M·科让，G·赫罗特恩泽因客，T·J·珀森，N·W·邓丘斯，G·W·巴克勒，G·戈特尔，S·S·森古普塔，A·奥道姆卡萨克，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US