无焊接线和突起的半导体屏蔽制造技术

用于电力电缆结构的半导体屏蔽层由包括以下各项的组合物制成：(A)基于乙烯的非极性聚合物，其具有大于(>)0.90g/cc的密度，以及190℃/2.16Kg下>20g/10分钟的熔体指数；(B)极性聚合物，其由乙烯和具有4到20个碳原子的不饱和烷基酯组成；(C)乙炔炭黑；以及(D)固化剂；条件是：(1)所述组合物具有相分离结构，和(2)非极性聚合物与极性聚合物的重量比为0.25到4。

Semiconductor Shielding without Welding Wire and Protuberance

Semiconductor shielding layer for power cable structure consists of the following compositions: (A) ethylene-based nonpolar polymer with a density greater than (>) 0.90g/cc and a melt index of > 20g/10 minutes at 190 (>) 2.16Kg; (B) polar polymer, which consists of ethylene and unsaturated alkyl esters with 4 to 20 carbon atoms; (C) acetylene carbon black; and (D) curing agent; The components are: (1) the composition has a phase separation structure and (2) the weight ratio of non-polar polymer to polar polymer is 0.25 to 4.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无焊接线和突起的半导体屏蔽
本专利技术涉及电力电缆。在一个方面，本专利技术涉及包括半导体屏蔽的电力电缆，而在另一个方面，本专利技术涉及无焊接线和突起的半导体屏蔽。
技术介绍
中压/高压/超高压(MV/HV/EHV)电缆结构通常包括电缆芯中的一个或多个高电位导体，所述高电位导体被几层聚合物材料包围，所述聚合物材料包含第一半导体屏蔽层、绝缘层、第二半导体屏蔽层、用作接地相的金属线或带屏蔽层以及保护套。此结构内的附加层，如防潮层，通常包含在结构中。数十年来，聚合物半导体屏蔽已经用于多层电力电缆结构中。这些屏蔽用于在高电位导体与主绝缘层之间以及主绝缘层与接地或中性电位层之间提供中间电阻率层。电气电力电缆结构内的导体与绝缘层之间的半导体屏蔽层的主要目的是确保主固体绝缘层的长期可行性。挤压半导体屏蔽的使用基本上消除了导电和电介质，即绝缘，层的界面处的电缆结构内的局部放电。通过改善导体屏蔽界面光滑度也实现更长的电缆寿命，从而最小化任何局部电应力集中。已经证明具有改进的光滑度的聚合物导体屏蔽通过加速测试延长了电缆寿命(Burns、Eichhorn和Reid，《IEEE电气绝缘杂志(IEEEElectricalInsulationMagazine)》，Vol.8,No.5,1992)。HV和EHV电缆应用需要具有超级光滑度的聚合物导体屏蔽。可以使用表面光度仪测量光滑度。为了评估光滑度，使用表面上尺寸和形状随机的突起或小块半导体屏蔽带的三维结构的统计方法。方法确定半导体屏蔽化合物中突起的数量和其各自的高度。高度从20μm到70μm分类为10微米(μm)增量，并且突起的数量被报告为密度(缺陷/m2)。超光滑半导体屏蔽化合物通常满足最大(最大)200pips/m2，尺寸30μm到39μm；最大20pips/m2，尺寸40μm到49μm；最大2pips/m2，尺寸50μm到59μm；没有大于(>)60μm的pip尺寸的规格。在半导体屏蔽层与导体或绝缘层之间实现光滑或超光滑界面的一种常用方法是在用于半导体屏蔽层的配制品中包含乙炔炭黑。由于乙炔炭黑的化学和物理性质，相对于炉炭黑，在挤出表面上观察到较少的表面缺陷。除了炭黑选择之外，形成半导体屏蔽层的过程也对光滑度控制起重要作用。半导体层通常通过三重挤出系统与绝缘层一起挤出。在共挤工艺期间，焊接线可能在两个半导体屏蔽熔体的界面处发生，并且可能潜在地在焊接线位置处生成半导体屏蔽层与绝缘层之间的突起。这种突起可以在高压下引起电应力集中，从而缩短电缆寿命。因此，对半导体屏蔽组合物存在兴趣，其满足HV和EHV电缆的电阻和光滑度要求并避免其制造中的突起问题。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术是组合物，其包括：(A)基于乙烯的非极性聚合物，其具有大于(>)0.90克每立方厘米(g/cc)的密度，以及190℃/2.16Kg下>20克每10分钟(g/10分钟)的熔体指数；(B)极性聚合物，其由乙烯和具有4到20个碳原子的不饱和烷基酯组成；(C)乙炔炭黑；以及(D)固化剂；条件是：(1)所述组合物具有相分离结构，和(2)非极性聚合物与极性聚合物的重量比为0.25到4。在一个实施例中，本专利技术是电缆结构中的半导体屏蔽层，所述半导体屏蔽层由本专利技术的组合物制成。在一个实施例中，本专利技术是包括至少一个本专利技术的半导体屏蔽层的电缆。附图说明图是在非极性到极性聚合物重量比为60:40到40:60下，来自本专利技术的实例1-1到1-6的压缩板的扫描电子显微镜(SEM)图像的集合。具体实施方式为了美国专利实践的目的，任何提及的专利、专利申请或出版物的内容，特别是关于各定义的公开(限度是不能与本公开中具体提供的任何定义不一致)和本领域的一般知识，通过引用以其整体并入(或其等效美国版本也如此通过引用并入)。除非相反地陈述、由上下文暗示或在本领域中惯用，否则所有份数和百分比都以重量计，并且所有测试方法都是截至本公开的存档日期的现行方法。本文公开的数值范围包含来自上限值和下限值、并包含上限值和下限值的所有的值。对于含有确切值(例如1或2；或3到5；或6；或7)的范围，包含任何两个确切值之间的任何子范围(例如1到2；2到6；5到7；3到7；5到6等)。术语“包括”、“包含”、“具有”和其衍生词并不旨在排除任何额外组分、步骤或程序的存在，无论所述组分、步骤或程序是否具体地公开。为了避免任何疑问，除非相反地陈述，否则通过使用术语“包括”所要求的所有组合物可以包含任何额外添加剂、佐剂或化合物，无论聚合或以其它方式。相反，术语“基本上由……组成”从任何随后列举的范围中排除任何其它组分、步骤或程序，除对可操作性来说并非必不可少的那些之外。术语“由……组成”排除没有具体叙述或列出的任何组分、步骤或程序。除非另外陈述，否则术语“或”是指单独列出的以及以任何组合列出的成员。单数形式的使用包含复数形式的使用，并且反之亦然。“组合物”和类似术语是指两种或更多种组分的混合物或共混物。“单体”或“共聚单体”可互换使用，并且它们是指具有可聚合部分的任何化合物，其被添加到反应器以产生聚合物。在聚合物被描述为包括一种或多种单体的那些情况下，例如，包括丙烯和乙烯的聚合物，聚合物当然包括衍生自单体的单元，例如-CH2-CH2-，而不是单体本身，例如CH2＝CH2。“聚合物”和类似术语是指通过使单体反应，即聚合制备的化合物，不论单体是相同还是不同类型。单体形成聚合物的单体单元，或者换句话说，聚合物的单体单元衍生自单体。例如，单体乙烯在基于乙烯的聚合物中形成单体单元-CH2CH2-。通用术语“聚合物”包含通常用于指仅由一种类型的单体制备的聚合物的术语“均聚物”，以及如下文所定义的术语“互聚物”。“聚合物”还涵盖互聚物的所有形式，例如无规、嵌段、均相、非均相等。“互聚物”和类似术语是指通过使至少两种不同的单体聚合来制备的聚合物。此通用术语包含共聚物，通常用于指由两种不同单体制备的聚合物，以及由两种以上不同单体制备的聚合物，例如三元共聚物、四元共聚物等。“互聚物”包含互聚物的所有形式，例如无规、嵌段等。“基于乙烯的聚合物”和类似术语是指含有基于聚合物总重量的聚合形式的衍生自乙烯的单元的主要重量百分比的聚合物。基于乙烯的聚合物的非限制性实例包含低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)等。“极性”、“极性聚合物”和类似术语是指具有永久偶极的聚合物分子，即，聚合物分子具有正端子和负端子。换句话说，极性分子中的电子在分子的原子之间不是平等分配的。极性聚合物的实例包含乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)和乙烯-马来酸酐(EMA)。相比之下，“非极性”、“非极性聚合物”和类似术语是指不具有永久偶极的聚合物分子，即，聚合物不具有正端子和负端子。非极性分子中的电子在分子的原子之间基本上平等分配。大多数烃聚合物，如乙烯-α-烯烃聚合物，是非极性的。“相分离”和类似术语是指组合物的极性和非极性聚合物彼此不混溶，因此在组合物内形成两个独立且不同的区域。分离的相可以是共连续的，或者一个相可以是连续的而另一个相是分散的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其包括：(A)基于乙烯的非极性聚合物，其具有大于(>)0.90g/cc的密度，以及190℃/2.16Kg下>20g/10分钟的熔体指数；(B)极性聚合物，其由乙烯和具有4到20个碳原子的不饱和烷基酯组成；(C)乙炔炭黑；以及(D)固化剂；条件是：(1)所述组合物具有相分离结构，和(2)非极性聚合物与极性聚合物的重量比为0.25到4。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，其包括：(A)基于乙烯的非极性聚合物，其具有大于(>)0.90g/cc的密度，以及190℃/2.16Kg下>20g/10分钟的熔体指数；(B)极性聚合物，其由乙烯和具有4到20个碳原子的不饱和烷基酯组成；(C)乙炔炭黑；以及(D)固化剂；条件是：(1)所述组合物具有相分离结构，和(2)非极性聚合物与极性聚合物的重量比为0.25到4。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基于乙烯的聚合物具有以下各项中的至少一项(i)熔点大于或等于(≥)90℃，和(ii)结晶度≥30％。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述基于乙烯的聚合物包...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋小梅，陈红宇，孙亚斌，吴幼军，李伟，缪晓雄，
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