提供一种用于动力电缆的绝缘层的聚丙烯树脂，其具有优异的柔韧性、热变形性和低温抗冲击性以及高绝缘击穿强度，适合用于电力电缆的绝缘层。在示例性实施方案中，聚丙烯树脂包括由聚合的丙烯均聚物或乙烯‑丙烯无规共聚物(a)和乙烯‑丙烯共聚物橡胶(b)组成的乙烯‑丙烯抗冲共聚物，其中乙烯‑丙烯抗冲共聚物具有145℃至170℃范围内的熔融温度(Tm)，乙烯‑丙烯抗冲共聚物中的通过溶剂萃取物(二甲苯可溶物，室温)的含量测量的橡胶组分的含量在35重量％至55重量％的范围内，橡胶组分具有‑25℃至‑35℃和‑45℃至‑55℃范围内的两个玻璃化转变温度(Tg)。
Polypropylene for Insulation Layer of Power Cable
A polypropylene resin for the insulation layer of power cable is provided, which has excellent flexibility, thermal deformation, low temperature impact resistance and high insulation breakdown strength, and is suitable for the insulation layer of power cable. In the example implementation scheme, the polypropylene resin includes an ethylene-propylene impact copolymer consisting of a polymerized propylene homopolymer or an ethylene-propylene random copolymer (a) and an ethylene-propylene copolymer rubber (b), in which the ethylene-propylene impact copolymer has a melting temperature (Tm) from 145 to 170 degrees Celsius, and a solvent extract (xylene) from the ethylene-propylene impact copolymer. The content of soluble substance at room temperature is within the range of 35 to 55 wt%. The rubber component has two glass transition temperatures (Tg) in the range of
【技术实现步骤摘要】
用于动力电缆的绝缘层的聚丙烯交叉引用本申请要求于2017年10月11日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2017-0129829的韩国专利申请的优先权和权益以及根据35U.S.C.119获得的所有权益，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及用于电力电缆的绝缘层的聚丙烯。更特别地，本专利技术涉及具有优异的力学性能和可回收性的非交联聚丙烯，并且更特别地涉及用于电力电缆绝缘体的聚丙烯树脂，其具有优异的柔韧性、热变形性和低温抗冲击性以及高绝缘击穿强度以适用于电力电缆的绝缘层。
技术介绍
通常的电力电缆包括通常由交联形式的聚乙烯或乙烯-丙烯橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯烃橡胶(EPDM)共聚物等制成的绝缘层以在为高压电缆的工作温度范围的90℃至110℃范围内的高温下保持力学性能和电气性能。然而，由交联聚合物，诸如交联聚乙烯(XLPE)制成的不良产品或达到其使用寿命的产品不易回收，由此不能通过焚烧处理，这表明它不是环境友好材料。非交联的高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)可回收但耐热性差，由此在高温下可能会变形和熔融，使其很难适用于高温下工作的高压电缆。由于聚丙烯具有130℃以上的熔融温度以提供比聚乙烯更好的耐热性并且可以将电力电缆的工作温度增至110℃，因此近年来已经对非交联的可回收聚丙烯进行了深入研究。韩国专利公开No.10-2014-0102407公开了用于电力电缆的绝缘层，其通过向聚丙烯中添加绝缘流体而具有改善的绝缘性能和可回收性。韩国专利公开No.10-2014-0053204公开了使用聚丙烯树脂作为绝缘层的电力电缆，聚丙烯树脂中添加了有机成核剂以减小晶体尺寸。然而，所公开的电力电缆包括另外捏合的橡胶以克服由于聚丙烯的高刚度而导致的降低的柔韧性，这可能会降低一些物理性能。此外，添加有机成核剂以减小晶体尺寸可能会导致成本增加和偶然的缺点。因此，为了使聚丙烯可用于电力电缆的绝缘层，需要改进的聚丙烯。
技术实现思路
本专利技术的实施方案提供了聚丙烯树脂，具体地，适用于电力电缆绝缘体的乙烯-丙烯抗冲共聚物(在本文中也指乙烯-丙烯嵌段共聚物)，其具有优异的柔韧性、热变形性和低温抗冲击性以及高绝缘击穿强度以适用于电力电缆的绝缘层。根据本专利技术的一个方面，提供一种聚丙烯树脂，其包括由聚合的丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物(a)和乙烯-丙烯共聚物橡胶(b)组成的乙烯-丙烯抗冲共聚物，其中乙烯-丙烯抗冲共聚物具有145℃至170℃范围内的熔融温度(Tm)，乙烯-丙烯抗冲共聚物中的通过溶剂萃取物(二甲苯可溶物，室温)的含量测量的橡胶组分的含量在35重量％至55重量％的范围内，和橡胶组分具有-25℃至-35℃和-45℃至-55℃范围内的两个玻璃化转变温度(Tg)。根据本专利技术的另一方面，提供一种使用聚丙烯树脂制造的电力电缆。如上所述，由于根据本专利技术的聚丙烯树脂具有优异的柔韧性、热变形性和低温抗冲击性以及高绝缘击穿强度，其可适用于电力电缆的绝缘层。另外，由于根据本专利技术的聚丙烯树脂不是交联的，因此其可被回收以提供现有聚丙烯树脂的环境友好的替代物。附图说明图1是描述如使用动态力学分析仪(DMA)测量的实施例2中制备的聚丙烯树脂的橡胶组分的玻璃化转变温度(Tg)数据的图。具体实施方式在下文中，将参考以下实施例详细描述本专利技术，提供这些实施例仅用于说明本专利技术，而不是用于限制本专利技术的保护范围。根据本专利技术的实施方案，提供一种聚丙烯树脂，其包括由聚合的丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物(a)和乙烯-丙烯共聚物橡胶(b)组成的乙烯-丙烯抗冲共聚物，其中乙烯-丙烯抗冲共聚物具有145℃至170℃范围内的熔融温度(Tm)，乙烯-丙烯抗冲共聚物中的通过溶剂萃取物(二甲苯可溶物，室温)的含量测量的橡胶组分的含量在35重量％至55重量％的范围内，和橡胶组分具有-25℃至-35℃和-45℃至-55℃范围内的两个玻璃化转变温度(Tg)。乙烯-丙烯抗冲共聚物优选通过在反应器中逐步聚合丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物(a)和乙烯-丙烯共聚物橡胶(b)，然后进行捏合来制备。在根据本专利技术的聚丙烯树脂中，丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物(a)可以通过将丙烯单独或与乙烯组合注入到聚合反应器中来聚合。制备丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物(a)的方法没有特别限制，但优选是相关领域中公知的一般方法。在根据本专利技术的聚丙烯树脂中，在聚合丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物(a)之后，乙烯-丙烯共聚物橡胶(b)优选在随后的聚合反应器中在丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物(a)的存在下进行聚合。聚合乙烯-丙烯共聚物橡胶(b)的方法没有特别限制，但优选是相关领域中公知的一般方法。根据本专利技术的聚丙烯树脂可包括乙烯-丙烯抗冲共聚物，其具有在145℃至170℃的范围内、优选在150℃至165℃的范围内的熔融温度(Tm)。如果熔融温度(Tm)低于145℃，则耐热性不够高，因此高温下加载压力后的热变形率高，使得聚丙烯树脂不适合用于在高温下工作的高压电力电缆。同时，熔融温度(Tm)超过170℃的聚丙烯不能在商业基础上聚合。乙烯-丙烯抗冲共聚物中的通过溶剂萃取物(二甲苯可溶物，室温)的含量测量的橡胶组分的含量优选在35重量％至55重量％的范围内，更优选在38重量％至50重量％的范围内。作为溶剂萃取物的橡胶组分可以表示为基于聚丙烯树脂的总重量的百分比，溶剂萃取物的含量以以下方式获得：将聚丙烯树脂以1重量％在140℃下在二甲苯中溶解1小时，在室温下经过2小时后提取，并以二甲苯可溶物的重量称量溶剂萃取物。如果橡胶含量小于35重量％，则柔韧性不足并且低温抗冲击性差。如果橡胶含量大于55重量％，则热变形率高，使得聚丙烯树脂不适合用于高温下工作的高压电力电缆。如图1所示，乙烯-丙烯抗冲共聚物的橡胶组分优选具有在-25℃至-35℃和-45℃至-55℃范围内的如使用动态力学分析仪(DMA)测量的两个玻璃化转变温度(Tg)。如果仅在-25℃至-35℃范围内出现一个玻璃化转变温度(Tg)，则乙烯-丙烯抗冲共聚物在低于玻璃化转变温度(Tg)的温度下可能具有差的低温抗冲击性能。然而，如果仅在-45℃至-55℃范围内存在一个玻璃化转变温度(Tg)，则乙烯-丙烯抗冲共聚物的低温抗冲击性良好，但其热变形性可能由于刚度随着非交联橡胶的ΔT(实验温度-玻璃化转变温度)的增加而急剧下降而变差。在根据本专利技术的聚丙烯树脂中，乙烯-丙烯共聚物橡胶优选具有20至45重量％的乙烯含量，更优选具有30至40重量％的乙烯含量。如果乙烯含量在20至45重量％的范围之外，则优先进行乙烯基共聚或丙烯基共聚，从而只有一个玻璃化转变温度(Tg)呈现在-25℃至-35℃或-45℃至-55℃的范围内。因此，聚丙烯树脂的低温抗冲击性可能降低或热变形性能可能变差，这是不理想的。在根据本专利技术的聚丙烯树脂中，作为溶剂萃取物的橡胶组分优选具有1.5至3.5dl/g的如135℃下在十氢化萘中测量的特性粘度。随着橡胶组分的ΔT增加，其刚度降低。然而，如果橡胶组分具有小分子量，则橡胶组分的刚度急剧降低。因此，如果特性粘度小于1.5dl/g，则热变形性会不理想地变差。如果特性粘度大于3.5dl/g，则橡胶组分会聚集，并且分散的橡胶颗粒尺寸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚丙烯树脂，包括由聚合的丙烯均聚物或乙烯‑丙烯无规共聚物(a)和乙烯‑丙烯共聚物橡胶(b)组成的乙烯‑丙烯抗冲共聚物，其中所述乙烯‑丙烯抗冲共聚物具有145℃至170℃范围内的熔融温度(Tm)，所述乙烯‑丙烯抗冲共聚物中的通过溶剂萃取物(二甲苯可溶物，室温)的含量测量的橡胶组分的含量在35重量％至55重量％的范围内，和所述橡胶组分具有‑25℃至‑35℃和‑45℃至‑55℃范围内的两个玻璃化转变温度(Tg)。
【技术特征摘要】
2017.10.11 KR 10-2017-01298291.一种聚丙烯树脂，包括由聚合的丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物(a)和乙烯-丙烯共聚物橡胶(b)组成的乙烯-丙烯抗冲共聚物，其中所述乙烯-丙烯抗冲共聚物具有145℃至170℃范围内的熔融温度(Tm)，所述乙烯-丙烯抗冲共聚物中的通过溶剂萃取物(二甲苯可溶物，室温)的含量测量的橡胶组分的含量在35重量％至55重量％的范围内，和所述橡胶组分具有-25℃至-35℃和-45℃至-55℃范围内的两个玻璃化转变温度(Tg)。2.根据权利要求1所述的聚丙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：金奉奭，全龙成，李殷雄，
申请(专利权)人：韩华道达尔有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR
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