具有损耗因子和添加剂接受性的平衡的组合物制造技术

一种组合物，其包括：a)至少一种乙烯类共聚物，其包括衍生自乙烯的单元和以所述乙烯类共聚物的总重量计，大于0wt％至小于或等于3.5wt％的衍生自至少一种极性共聚单体的单元；b)至少一种抗氧化剂；c)有机过氧化物；d)任选的至少一种助剂；和e)任选的至少一种防水树剂或防电树剂。所述组合物包括以所述组合物的总重量计，0wt％至小于1wt％的除了所述乙烯类共聚物外的烯烃类聚合物。所述组合物的损耗因子在120℃的温度和6kV/mm的电应力下为0％至小于或等于0.1％。所述组合物适于用作电缆中的绝缘层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有损耗因子和添加剂接受性的平衡的组合物
技术介绍
用于中压(MV)、高压(HV)和超高压(EHV)电缆(例如，电力电缆)的交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料必须满足一组复杂和严苛的技术要求。为了满足此类要求，需要用多种添加剂来调配聚乙烯(PE)基础树脂。大多数添加剂要比PE更具极性，并且因此在PE中具有有限溶解度，即，PE具有不良添加剂接受性。因此，在储存期间添加剂有可能会从绝缘化合物渗出或流出。这种渗出或流出会导致多种制造和材料处理难题，如球粒黏附、球粒传输困难、挤压机螺杆滑脱、结晶污染物、随时间推移积聚和添加剂任意脱落在工艺设备上等。含有极性共聚单体的PE的使用可有助于增加此类添加剂的溶解度，但甚至低含量的极性共聚单体的存在会增加材料的损耗因子。所增加的损耗因子为不合需要的，因为损耗因子表示电损耗。电缆制造商和公用事业期望拥有具有可能的最低损耗因子(例如，低电损耗)的绝缘材料。需要一种用于MV、HV和EHV电缆中的具有添加剂接受性和低损耗因子的经改进的平衡的PE组合物，所述添加剂接受性，即用以接受添加剂并且尤其是极性添加剂以及保留添加剂而不会发生渗出或流出的经改进的能力。
技术实现思路
本专利技术提供一种组合物，其包括：a)至少一种乙烯类共聚物，其包括衍生自乙烯的单元和以所述乙烯类共聚物的总重量计，大于0wt％至小于或等于3.5wt％的衍生自至少一种极性共聚单体的单元；b)至少一种抗氧化剂；c)有机过氧化物；d)任选的至少一种助剂；和e)任选的至少一种树阻滞剂(treeretardant)，其中所述组合物包括以所述组合物的总重量计，0wt％至小于1wt％的除了所述至少一种乙烯类共聚物外的烯烃类聚合物。定义本文中所公开的数值范围包含来自下限值和上限值的所有值，并且包含所述下限值和上限值。对于含有确切值的范围(例如，1或2；或3至5；或6；或7)，任何两个确切值之间的任何子范围均包含在内(例如，1至2；2至6；5至7；3至7；5至6等)。任何提及的元素周期表为如由CRCPress,Inc.,1990-1991所出版的元素周期表。对这一表中的元素族群的提及是按照编号族群的新表示法。除非相反陈述、由上下文暗示或所属领域惯用，否则所有份数和百分比均按重量计，并且所有测试方法均为截至本专利技术的提交日为止的现行方法。出于美国专利实务的目的，任何所参考的专利、专利申请或公开的内容均以全文引用的方式并入(或其等效US版本如此以引用的方式并入)，尤其在所属领域中的定义(在与本专利技术中特定提供的任何定义不一致的程度上)和常识的公开方面。如本文中所使用，术语“组合物”包含包括所述组合物的材料的混合物，以及由所述组合物的材料形成的反应产物和分解产物。术语“包括”、“包含”、“具有”和其衍生词并不意图排除任何另外组分、步骤或程序的存在，无论其是否具体地公开。为避免有任何疑问，除非相反陈述，否则经由使用术语“包括”所要求的所有组合物均可包含任何另外添加剂、佐剂或化合物，无论聚合或以其它方式。相比之下，术语“基本上由……组成”从任何随后列举范围中排除任何其它组分、步骤或程序，对于可操作性来说并非必需的那些组分、步骤或程序除外。术语“由……组成”不包括未特定列出的任何组分、步骤或程序。除非另外陈述，否则术语“或”是指个别地以及以任何组合形式列出的成员。使用单数包含使用复数，并且反之亦然。术语“乙烯类共聚物”是指包括以共聚物的总重量计，大多数重量的聚合乙烯和至少一种共聚单体的共聚物。术语“超高压电缆”是指意图施加有大于或等于220kV的电压的电缆，并且所述大于或等于220kV的电压不会损害所述电缆。术语“高压电缆”是指意图施加有70kV至小于220kV的电压的电缆，并且所述70kV至小于220kV的电压不会损害所述电缆。术语“中压电缆”是指意图施加有2kV至小于70kV的电压的电缆，所述2kV至小于70kV的电压不会损害所述电缆。术语“烯烃类聚合物”是指包括以聚合物的总重量计，大多数重量百分比的聚合烯烃和任选的至少一种共聚单体的聚合物。烯烃包含具有一个或多个双键的不饱和、脂肪族或脂环、经取代或未经取代的烃。烯烃类聚合物的非限制性实例包含烯烃均聚物(例如聚丙烯、聚乙烯等)和烯烃与至少一种共聚单体的共聚物(例如丙烯类共聚物、乙烯类共聚物等)。如本文中所使用，术语“聚合物”是指通过聚合相同或不同类型的单体制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”因此涵盖术语“均聚物”(用于指代仅由一种类型的单体制备的聚合物，应了解聚合物结构中可并入痕量的杂质)和如下文所定义的术语“共聚物”。聚合物中和/或聚合物内可并入痕量的杂质，例如催化剂残余物。如本文中所使用，术语“共聚物”是指通过至少两种不同类型的单体的聚合制备的聚合物。通用术语“共聚物”因此包含二聚物(用于指代由两种不同类型的单体制备的聚合物)和由多于两种不同类型的单体制备的聚合物。测试方法密度：根据ASMTD792测量，并且以克/立方厘米(g/cc或g/cm3)为单位报告结果。损耗因子：损耗因子(DF)为有功同相功率与无功异相功率的比率。其为对介电质进行充电和放电的滞后(hysteresis)的度量。DF为有功功率到无功功率的转换的度量，其通过选择或离子流并且通过偶极旋转展示为热。损耗因子如下文所阐述加以测量并且除非另外提及，否则以百分比为单位进行报告。所报告DF的百分比越低，聚合物的介电(即，绝缘)特性越佳。为测量DF，使用具有1000pF标准电容的综研(Soken)(型号DAC-PSC-UA)精密自动西林电桥(precisionautomaticSheringbridge)来测量损耗因子值。电桥上的所需频率为60Hz。tanδ分辨率经选择处于10-6(0.0001％)下。在将测试电压从1kV逐步增加到8kV，随后从8kV逐步降低到1kV，并且最后再一次从1kV逐步增加到8kV期间以每1kV增量测量所有薄板样品。由于一些调节作用可在初始逐步增加与随后测量之间产生滞后，因此仅第二逐步增加期间的数据用于表征试样的损耗因子。全部试样的薄板厚度在0.3mm至0.4mm(12密耳至15密耳)范围内。熔融指数：根据ASTMD1238测量，条件190℃/2.16千克(kg)重量，并且以每10分钟的克数(g/10min)为单位报告结果。极性共聚单体重量百分比(wt％)：假定乙酸乙烯酯由于其高反应性水平将几乎完全并入，以添加到反应器的共聚单体的量计的实验组合物(本专利技术组合物和比较组合物)的共聚单体含量。随后经由13CNMR光谱分析和/或傅立叶变换红外光谱分析(FourierTransformInfraredSpectroscopy；FTIR)确认共聚单体含量。13CNMR光谱分析为用于测量并入到聚合物中的共聚单体的数种技术中的一种。用于测定乙烯/α-烯烃共聚物的共聚单体含量的这一技术的实例描述于JamesC.Randall,《乙烯类聚合物的高分辨率液态13C核磁共振特征的综述(AReviewofHighResolutionLiquid13CarbonNuclearMagneticResonanceCharacterizationsofEthylene-BasedPolymers)》,C29,《大分子科学杂志(J.Macro本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其包括：a)至少一种乙烯类共聚物，其包括衍生自乙烯的单元和以所述乙烯类共聚物的总重量计，大于0wt％至小于或等于3.5wt％的衍生自至少一种极性共聚单体的单元；b)至少一种抗氧化剂；c)有机过氧化物，d)任选的至少一种助剂；和e)任选的至少一种树阻滞剂，其中所述组合物包括以所述组合物的总重量计，0wt％至小于1wt％的除了所述乙烯类共聚物外的烯烃类聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.16 US 62/4229531.一种组合物，其包括：a)至少一种乙烯类共聚物，其包括衍生自乙烯的单元和以所述乙烯类共聚物的总重量计，大于0wt％至小于或等于3.5wt％的衍生自至少一种极性共聚单体的单元；b)至少一种抗氧化剂；c)有机过氧化物，d)任选的至少一种助剂；和e)任选的至少一种树阻滞剂，其中所述组合物包括以所述组合物的总重量计，0wt％至小于1wt％的除了所述乙烯类共聚物外的烯烃类聚合物。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物基本上由以下组成：a)所述乙烯类共聚物；b)所述至少一种抗氧化剂；c)所述有机过氧化物；d)任选的所述至少一种助剂；和e)任选的所述至少一种树阻滞剂(treeretardant)。3.根据权利要求1和2中任一项所述的组合物，其中所述乙烯类共聚物为乙烯与所述至少一种极性共聚单体的二聚物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述至少一种极性共聚单体选自由以下组成的群组：丙烯酸(C1-C4)烷酯、乙酸乙烯酯、氨基丙烯酸酯和其任何两种或更多种的组合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·柯吉恩，M·K·蒙德拉，T·J·珀森，R·罗伊，
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