具有优异的可加工性的用于超高压电缆的半导体树脂组合物、及其制备方法技术

本发明专利技术涉及用于高压电力电缆的半导体树脂组合物。具体地，本发明专利技术涉及包含其中混合有具有不同熔融指数的乙烯丙烯酸丁酯的基础树脂、炭黑、抗氧化剂和交联剂的半导体树脂组合物。此外，本发明专利技术涉及用于高压电力电缆的半导体树脂组合物，所述组合物具有优异的焦化稳定性和可加工性并且即使在高温下也具有低体积电阻。电阻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有优异的可加工性的用于超高压电缆的半导体树脂组合物、及其制备方法


[0001]以下公开内容涉及用于高压电力电缆的半导体树脂组合物。更具体地，以下公开内容涉及具有优异的焦化稳定性和可加工性并且即使在高温下也具有低体积电阻的用于高压电力电缆的半导体树脂组合物。

技术介绍

[0002]通常，电力电缆可以由以下形成：由金属例如铝或铜形成的导体部件、包围导体并且涂覆在导体上的内部半导体层、涂覆在内部半导体层上的绝缘层、外部半导体层、以及设置在外部半导体层的外侧上的用于保护电缆本身的外层等，并且如果需要，则可以改变该结构。
[0003]由于由导体与中性线之间可能发生的电场畸变可能向绝缘层施加高电压，因此使用半导体层的目的是为了通过径向均衡局部电场来防止由于绝缘层的劣化和电力电缆的寿命缩短而引起的绝缘击穿。
[0004]半导体层可以包含具有呈足以为半导体的量的炭黑的乙烯共聚物(例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物和乙烯丙烯酸丁酯(EBA))、过氧化物交联剂和常见的添加剂，以忠实地实现半导体层在形成电力电缆方面的原始作用。
[0005]半导体层具有随着温度的提高而增加的体积电阻，因为半导体材料的导电网络被温度破坏而阻碍电子的通过，从而导致体积电阻的增加。
[0006]因此，为了降低体积电阻值，增加导电材料例如炭黑的含量，但是可能降低可加工性和机械强度。
[0007]因此，为了改善可加工性，将不用种类的聚合物树脂混合，但是可能降低半导体层组合物的可混和性，从而降低表面平滑度。此外，可以通过进一步包含添加剂来提高可加工性，但是可能招致另外的成本并且在均匀混合方面可能存在困难，因此，难以在工业上采用该方法。
[0008]因此，该
迫切需要具有优异的可加工性和机械强度并且还发挥足够的半导体特性的半导体组合物。
[0009][现有技术文献][0010][专利文献][0011](专利文献1)韩国专利特许公开第10
‑
2019
‑
0015116号(2019年2月13日)

技术实现思路

[0012]技术问题
[0013]本专利技术的一个实施方案旨在在不使用通过将不用种类的聚合物彼此混合或者另外地添加炭黑而形成的基础树脂的情况下提供具有优异的可加工性和可混和性并且还具有优异的机械强度的半导体层组合物，并且特别地，具有表面平滑度并且在高温下具有低
体积电阻的半导体层组合物。
[0014]技术方案
[0015]在一个一般方面中，半导体树脂组合物包含：通过将具有满足以下式1和式2的熔融指数的两种乙烯丙烯酸丁酯树脂混合而形成的基础树脂、炭黑、抗氧化剂和交联剂：
[0016][式1][0017]1≤MI1≤10
[0018][式2][0019]11≤MI2≤30
[0020]其中MI1为第一乙烯丙烯酸丁酯树脂的熔融指数，MI2为第二乙烯丙烯酸丁酯树脂的熔融指数，以及熔融指数根据ASTM D1238的测量方法在125℃和2.16kg的条件下测量，熔融指数的单位为g/10分钟。
[0021]根据本专利技术的一个示例性实施方案的基础树脂的MI1和MI2值可以满足下式3：
[0022][式3][0023]10≤MI2‑
MI1≤20
[0024]根据本专利技术的一个示例性实施方案的基础树脂可以包含MI1为5g/10分钟至10g/10分钟的第一乙烯丙烯酸丁酯树脂和MI2为15g/10分钟至25g/10分钟的第二乙烯丙烯酸丁酯树脂。
[0025]在根据本专利技术的一个示例性实施方案的基础树脂中，第一乙烯丙烯酸丁酯树脂可以为具有15mol％至18mol％的衍生自丙烯酸丁酯单体的结构单元的含量和5g/10分钟至10g/10分钟的熔融指数的乙烯丙烯酸丁酯共聚物，以及
[0026]第二乙烯丙烯酸丁酯树脂可以为具有19mol％至22mol％的衍生自丙烯酸丁酯单体的结构单元的含量和17g/10分钟至22g/10分钟的熔融指数的乙烯丙烯酸丁酯共聚物。
[0027]根据本专利技术的一个示例性实施方案的抗氧化剂可以包括选自酚类化合物和基于硫醚的化合物中的任一者或更多者。
[0028]根据本专利技术的一个示例性实施方案的半导体树脂组合物还可以包含金属硬脂酸盐。
[0029]根据本专利技术的一个示例性实施方案的金属硬脂酸盐可以包括硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铝和硬脂酸镁。
[0030]相对于100重量份的基础树脂，根据本专利技术的一个示例性实施方案的半导体树脂组合物可以包含30重量份至100重量份的炭黑、0.01重量份至5重量份的抗氧化剂、和0.1重量份至10重量份的交联剂。
[0031]在另一个一般方面中，可以提供通过使半导体树脂组合物交联而获得的半导体树脂固化产物。
[0032]根据本专利技术的一个示例性实施方案的半导体树脂固化产物的根据移动模流变仪(moving die rheometer，MDR)的交联密度可以为15dNm或更大。
[0033]根据本专利技术的一个示例性实施方案的半导体树脂固化产物在135℃下的根据ASTM D991的体积电阻可以为130Ω
·
cm或更小。
[0034]在又一个一般方面中，生产半导体树脂固化产物的方法包括：a)将根据权利要求1的基础树脂、炭黑和抗氧化剂添加至第一捏合机中并进行捏合以生产复合树脂；b)将复合
树脂生产为复合树脂片形式；c)将复合树脂片和交联剂添加至第二捏合机中并进行混合以生产半导体树脂组合物；以及d)使半导体树脂组合物交联并熟化以提供半导体树脂固化产物。
[0035]根据本专利技术的一个示例性实施方案的步骤d)中的交联时间可以为10分钟或更长。
[0036]有益效果
[0037]根据本专利技术的半导体树脂组合物包含通过将具有彼此不同的熔融指数的乙烯丙烯酸丁酯混合而形成的基础树脂、具有特定结构的氧化剂和炭黑，从而具有优异的可混合性和优异的机械强度(例如拉伸强度和伸长率)二者。
[0038]此外，通过仅控制乙烯丙烯酸丁酯的熔融指数值，半导体组合物可以具有降低的体积电阻值，因此，不需要进一步添加导电材料来降低电阻。
[0039]此外，通过还控制包含乙烯丙烯酸丁酯的丙烯酸丁酯单体的单元结构的含量，半导体组合物可以在保持优异的机械强度和可加工性的同时实现最佳的在高温下的体积电阻。
具体实施方式
[0040]在下文中，将通过以下具体实施例或示例性实施方案更详细地描述本专利技术。然而，以下具体实施例或示例性实施方案仅为用于详细地描述本专利技术的参照，并且本专利技术不限于此，并且可以以各种形式实施。
[0041]此外，除非另有限定，否则所有技术术语和科学术语具有与本专利技术所属领域的技术人员通常理解的那些相同的含义。本文所使用的术语仅用于有效地描述某个具体实例，并不旨在限制本专利技术。
[0042]此外，除非上下文中另外指出，否则本说明书及其所附权利要求书中使用的单数形式可以旨在也包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体树脂组合物，包含：通过将具有彼此不同的熔融指数的乙烯丙烯酸丁酯混合而形成的基础树脂、炭黑、抗氧化剂和交联剂。2.根据权利要求1所述的半导体树脂组合物，其中所述基础树脂为通过将具有满足以下式1和式2的熔融指数的两种乙烯丙烯酸丁酯树脂混合而形成的基础树脂：[式1]1≤MI1≤10[式2]11≤MI2≤30其中MI1为第一乙烯丙烯酸丁酯树脂的熔融指数，MI2为第二乙烯丙烯酸丁酯树脂的熔融指数，以及所述熔融指数根据ASTM D1238的测量方法在125℃和2.16kg的条件下测量，所述熔融指数的单位为g/10分钟。3.根据权利要求2所述的半导体树脂组合物，其中所述基础树脂的MI1值和MI2值满足下式3：[式3]10≤MI2‑
MI1≤20。4.根据权利要求3所述的半导体树脂组合物，其中所述基础树脂包含MI1为5g/10分钟至10g/10分钟的所述第一乙烯丙烯酸丁酯树脂和MI2为15g/10分钟至25g/10分钟的所述第二乙烯丙烯酸丁酯树脂。5.根据权利要求4所述的半导体树脂组合物，其中在所述基础树脂中，所述第一乙烯丙烯酸丁酯树脂为具有15mol％至18mol％的衍生自丙烯酸丁酯单体的结构单元的含量和5g/10分钟至10g/10分钟的熔融指数的乙烯丙烯酸丁酯共聚物，以及所述第二乙烯丙烯酸丁酯树脂为具有19mol％至22mol％的衍生自丙烯酸丁酯单体的结构单元的含量和17g/10分钟至22g/10分钟的熔融指数的乙烯丙烯酸丁酯共聚物。6.根据权利要求2所述的半导体树脂组合物，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仁鐏，林载润，金基式，朴正炫，朴商奎，
申请(专利权)人：韩华思路信株式会社，
类型：发明
国别省市：