用于制造具有交联绝缘层的电缆的方法以及用此方法制造的电缆技术

用于制造电缆和具有交联绝缘层的电缆芯的方法。所述方法包括(a)提供初始电缆芯，所述初始电缆芯具有导体、第一半导电层、包括可交联聚合组合物的初始绝缘层，和第二半导电层，以及(b)使所述初始电缆芯经受交联方法。所述可交联聚合组合物包括乙烯基聚合物、有机过氧化物和聚烯丙基交联助剂。所述聚烯丙基交联助剂和所述有机过氧化物以足以提供小于1.2的烯丙基与活性氧摩尔比的量存在。

Methods for making cables with crosslinked insulating layers and cables made by this method

A method for making cables and cable cores with crosslinked insulating layers. The method comprises (a) provide the initial cable core, the initial cable core conductor, with the first semi conductive layer, including crosslinkable polymeric composition of the initial insulation layer and a second conductive layer, and (b) the initial cable core to cross-linking method. The crosslinkable polymerization composition includes a vinyl polymer, an organic peroxide and a poly (allyl) crosslinking agent. The polyallyl crosslinking agent and the organic peroxide are sufficient to provide a quantity less than 1.2 of the allyl group and the active oxygen mole ratio.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造具有交联绝缘层的电缆的方法以及用此方法制造的电缆
本专利技术的各种实施例涉及用于制造具有交联绝缘层的电缆的方法。
技术介绍
中压、高压以及超高压(“MV”、“HV”以及“EHV”)电缆通常含有过氧化物交联的乙烯基聚合物材料作为绝缘层。尽管交联提供在材料的热机械特性方面的有价值改进，但用于交联的过氧化物产生副产物，所述副产物需要在形成于绝缘层中之后但在将护套层放置在绝缘层上方之前从材料中除去(例如，通过脱气)。在过氧化二异丙苯的情况下，这些副产物包含甲烷、苯乙酮、α-甲基苯乙烯以及异丙苯基醇。为了减少副产物的量，已经研究使用交联助剂，其可用于降低交联所采用的过氧化物的量。尽管已实现此类助剂的进展，但仍需要改进。
技术实现思路
一个实施例是用于制造具有交联绝缘层的电缆芯的方法，所述方法包括：(a)提供初始电缆芯，所述初始电缆芯包括：(i)导体；(ii)第一聚合半导电层；(iii)包括可交联聚合组合物的初始绝缘层，所述可交联聚合组合物包括乙烯基聚合物、有机过氧化物和聚烯丙基交联助剂；(iv)第二聚合半导电层；以及(b)使所述初始电缆芯经受足以使所述可交联聚合组合物的至少一部分交联的交联方法，以由此产生具有交联绝缘层的所述电缆芯，其中所述聚烯丙基交联助剂和所述有机过氧化物以足以提供按所述聚烯丙基交联助剂的烯丙基含量以及所述有机过氧化物的活性氧含量计小于1.2的烯丙基与活性氧摩尔比的量存在于所述可交联聚合组合物中，其中当所述交联绝缘层在70℃和标准压力下经受脱气方法时，所述交联绝缘层相对于具有相同组合物的参考交联绝缘层，不同之处在于参考交联绝缘层不含聚烯丙基交联助剂并且在重量上含有两倍量的有机过氧化物，呈现达到200ppm的甲烷含量的脱气时间减少至少50％。附图说明参考附图，其中：图1是用作甲烷定量校准曲线的峰值面积与甲烷百分比的曲线。具体实施方式本专利技术的各种实施例关注用于制造具有电缆芯的电缆的方法。电缆芯包括(a)导体、(b)第一聚合半导电层、(c)由可交联聚合组合物制造的交联绝缘层以及(d)第二聚合半导电层。方法包括使初始电缆芯经受交联方法以由此使可交联聚合组合物的至少一部分交联。其后，含有交联绝缘层的电缆芯可经受脱气方法。本文中所使用的可交联聚合组合物相对于常规可交联组合物可提供缩短的脱气时间。其它实施例关注通过这些方法制造的电缆。可交联聚合组合物如刚刚所提及，本文中所提供的电缆芯含有由可交联聚合组合物制造的交联绝缘层。可交联聚合组合物包括乙烯基聚合物、有机过氧化物和聚烯丙基交联助剂。如本文中所使用，“乙烯基”聚合物是由乙烯单体作为主要单体组分(即大于50重量百分比(“wt％”))制备的聚合物，尽管还可采用其它共聚单体。“聚合物”意指通过使相同或不同类型的单体起反应(即，聚合)来制备的大分子化合物，并且包括均聚物和互聚物。“互聚物”意指通过聚合至少两种不同单体类型来制备的聚合物。这一通用术语包含共聚物(通常用于指由两种不同单体类型制备的聚合物)以及由超过两种不同单体类型制备的聚合物(例如三元共聚物(三种不同单体类型)和四元共聚物(四种不同单体类型))。在各种实施例中，乙烯基聚合物可以是乙烯均聚物。如本文中所使用，“均聚物”指示包括来源于单一单体类型的重复单元的聚合物，但不排除用于制备所述均聚物的其它组分(如链转移剂)的残余量。在一实施例中，乙烯基聚合物可以是按全部互聚物重量计具有至少1wt％、至少5wt％、至少10wt％、至少15wt％、至少20wt％或至少25wt％的α-烯烃含量的乙烯/α-烯烃(“α-olefin”)互聚物。这些互聚物按互聚物的重量计可具有小于50wt％、小于45wt％、小于40wt％或小于35wt％的α-烯烃含量。当采用α-烯烃时，α-烯烃可为C3-20(即，具有3个到20个碳原子)直链、支链或环状α-烯烃。C3-20α-烯烃的实例包含丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯以及1-十八烯。α-烯烃还可以具有环状结构，如环己烷或环戊烷，产生如3-环己基-1-丙烯(烯丙基环己烷)和乙烯基环己烷的α-烯烃。说明性乙烯/α-烯烃互聚物包含乙烯/丙烯、乙烯/丁烯、乙烯/1-己烯、乙烯/1-辛烯、乙烯/苯乙烯、乙烯/丙烯/1-辛烯、乙烯/丙烯/丁烯、乙烯/丁烯/1-辛烯和乙烯/丁烯/苯乙烯。在各种实施例中，乙烯基聚合物可单独或与一或多种其它类型的乙烯基聚合物组合(例如，由单体组合物和含量、催化制备方法等不同于彼此的两种或更多种乙烯基聚合物的掺合物)使用。如果采用乙烯基聚合物的掺合物，那么所述聚合物可以通过任何反应器内或反应器后方法来掺合。在各种实施例中，乙烯基聚合物可选自以下组成的组：低密度聚乙烯(“LDPE”)、直链低密度聚乙烯(“LLDPE”)、极低密度聚乙烯(“VLDPE”)及其两种或更多种的组合。在一实施例中，乙烯基聚合物可以是LDPE。LDPE通常是高度分支的乙烯均聚物，并且可以通过高压方法来制备(即HP-LDPE)。适用于本文中的LDPE可具有在0.91到0.94范围内的密度。在各种实施例中，乙烯基聚合物是具有至少0.915g/cm3但小于0.94g/cm3或小于0.93g/cm3的密度的高压LDPE。根据美国测试与材料协会(“ASTM”)方法D792来测定本文中所提供的聚合物密度。适用于本文中的LDPE可具有小于20g/10min，或在0.1到10g/10min、在0.5到5g/10min、在1到3g/10min范围内的熔融指数(I2)，或具有2g/10min的I2。根据ASTM方法D1238来测定本文中所提供的熔融指数。除非另外指出，否则在190℃和2.16Kg下测定熔体指数(也称为I2)。一般来说，LDPE具有较宽分子量分布(“MWD”)，产生高多分散指数(“PDI”；重均分子量与数均分子量的比率)。在一实施例中，乙烯基聚合物可以是LLDPE。LLDPE通常是具有共聚单体(例如α-烯烃单体)的不均匀分布的乙烯基聚合物，并且其特征在于短链分支。举例来说，LLDPE可以是乙烯与α-烯烃单体的共聚物，如上文所描述的那些。适用于本文中的LDPE可具有在0.916到0.925g/cm3范围内的密度。适用于本文中的LLDPE可具有在1到20g/10min或3到8g/10min范围内的熔融指数(I2)。在一实施例中，乙烯基聚合物可以是VLDPE。VLDPE在所属领域中也可以称为超低密度聚乙烯或ULDPE。VLDPE通常是具有共聚单体(例如，α-烯烃单体)的不均匀分布的乙烯基聚合物，并且其特征在于短链分支。举例来说，VLDPE可以是乙烯与α-烯烃单体的共聚物，如上文所描述的那些α-烯烃单体中的一或多个。适用于本文中的VLDPE可具有在0.87到0.915g/cm3范围内的密度。适用于本文中的VLDPE可具有在0.1到20g/10min或0.3到5g/10min范围内的熔融指数(I2)。在一实施例中，乙烯基聚合物可包括上文所描述的乙烯基聚合物中任何两种或更多种的组合。用于制备乙烯基聚合物的生产方法在所属领域中是广泛、变化并且已知的。用于产生具有上文所描述特性的乙烯基聚合物的任何常规或下文所发现的生产方法都可用于制备本文中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造具有交联绝缘层的电缆芯的方法，所述方法包括：(a)提供初始电缆芯，所述初始电缆芯包括：(i)导体；(ii)第一聚合半导电层；(iii)包括可交联聚合组合物的初始绝缘层，所述可交联聚合组合物包括乙烯基聚合物、有机过氧化物和聚烯丙基交联助剂；(iv)第二聚合半导电层；以及(b)使所述初始电缆芯经受足以使所述可交联聚合组合物的至少一部分交联的交联方法，以由此产生具有交联绝缘层的所述电缆芯，其中所述聚烯丙基交联助剂和所述有机过氧化物以足以提供按所述聚烯丙基交联助剂的所述烯丙基含量以及所述有机过氧化物的所述活性氧含量计小于1.2的烯丙基与活性氧摩尔比的量存在于所述可交联聚合组合物中，其中当所述交联绝缘层在70℃和标准压力下经受脱气方法时，所述交联绝缘层相对于具有相同组合物的参考交联绝缘层，不同之处在于所述参考交联绝缘层不含聚烯丙基交联助剂并且在重量上含有两倍所述量的有机过氧化物，呈现达到200ppm的甲烷含量的脱气时间减少至少50％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造具有交联绝缘层的电缆芯的方法，所述方法包括：(a)提供初始电缆芯，所述初始电缆芯包括：(i)导体；(ii)第一聚合半导电层；(iii)包括可交联聚合组合物的初始绝缘层，所述可交联聚合组合物包括乙烯基聚合物、有机过氧化物和聚烯丙基交联助剂；(iv)第二聚合半导电层；以及(b)使所述初始电缆芯经受足以使所述可交联聚合组合物的至少一部分交联的交联方法，以由此产生具有交联绝缘层的所述电缆芯，其中所述聚烯丙基交联助剂和所述有机过氧化物以足以提供按所述聚烯丙基交联助剂的所述烯丙基含量以及所述有机过氧化物的所述活性氧含量计小于1.2的烯丙基与活性氧摩尔比的量存在于所述可交联聚合组合物中，其中当所述交联绝缘层在70℃和标准压力下经受脱气方法时，所述交联绝缘层相对于具有相同组合物的参考交联绝缘层，不同之处在于所述参考交联绝缘层不含聚烯丙基交联助剂并且在重量上含有两倍所述量的有机过氧化物，呈现达到200ppm的甲烷含量的脱气时间减少至少50％。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述交联绝缘层具有的固化潜能(MH)是所述参考交联绝缘层的所述固化潜能的至少75％。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中当使所述交联绝缘层在70℃和标准压力下经受脱气方法时，所述交联绝缘层相对于所述参考交联绝缘层呈现达到150ppm的甲烷含量的脱气时间减少至少40％。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中当使所述交联绝缘层在70℃和标准压力下经受脱气方法时，所述交联绝缘层相对于所述参考交联绝缘层呈现达到93ppm的甲烷含量的脱气时间减少至少30％。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可交联聚合组合物具有1.0或更小的烯丙基与活性氧摩尔比，其中所述可交联聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亚斌，T·J·珀森，J·M·柯吉恩，
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