用于中压/高压/超高压电缆的含有二苯甲酮型电压稳定剂的聚烯烃组合物制造技术

技术编号:7148017 阅读:259 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种聚烯烃组合物,包括:(i)聚烯烃(A);(ii)二苯甲酮衍生物(B),包含依照下式(I)的结构单元,优选由其构成:其中残基R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9或R10连接的在苯环上的一个或多个碳原子还可以是杂原子,如氮原子,这种情况下,各个残基R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9或R10都不存在;R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9和R10独立地为氢,或可以含有杂原子的烃基;或所述R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9和R10中的至少两个与其连接的式(I)环系统的环原子一起,形成另一个与式(I)环系统稠合的芳香环或非芳香环,其中带有所述另外至少一个稠合环的式(I)环系统可以进一步包含1-8个取代基R1′到R8′,每个取代基都独立地选自与R1到R10相同的残基;且n=1到10;满足以下条件(i)所述R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9或R10中的至少一个,或者若存在的话,R1′到R8′中的至少一个为可含有杂原子且含有胺基的烃基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有改善的电击穿强度的聚烯烃组合物、含有这种组合物的电线 或电缆,特别是中压,高压或超高压电缆,以及这种组合物在电线或电缆,特别是在中压、高 压或超高压电缆生产中的用途。
技术介绍
通常用于6到36kV的电压的普通中压电力电缆,用于高于36kV的普通高压电 缆,以及用于高于220kV的普通超高压电缆,在电缆的缆芯中包含一条或多条导线,缆芯外 面环绕着若干聚合材料层,包括内部半导层,然后是绝缘层,接下来是外部半导层。这些 层常态下是交联的。对于这些层,可以进一步增加层,例如金属带或电线屏蔽层、屏蔽层 (screens),最后是最外层的护套。电缆的层基于不同类型的组合物。作为绝缘材料,目前 普遍应用交联聚烯烃如交联低密度聚乙烯。为获得更好的可靠度或发展绝缘层承受更高应力的新的电缆结构,增加电缆材料 的电击穿强度是电缆制造不变的目标,特别是电缆绝缘材料。绝缘层的缺陷限制了最低绝 缘厚度,从而限制了施加到电缆上的最大设计电应力。为确保高应力电缆结构中高度的可 靠性,众所周知需要减少绝缘材料中污染物的量。然而,现在已经将超净的材料用于绝缘 层,通过进一步减少污染物来改善电击穿强度将伴随着成本的显著增加。众所周知还可以应用活性添加剂,即所谓的电压稳定剂,用来提高电缆绝缘材料 的电击穿强度。例如,US3,482,033公开了一种混合物,该混合物是高芳香族含量的不挥发 性烃油或高度芳香性的低熔点烃与活性的电压稳定剂如多卤代多苯基化合物或含有硝基 的芳香族化合物混合在一起的。此外,电压稳定剂还见于WO 01/08166。在该文件中记载了基于二苯甲酮作为核心 分子,以烷基、芳基、烷氧基和芳氧基取代的电压稳定剂。然而,仍然需要改善用于中压/高压/超高压电缆隔离层的聚烯烃组合物的电 击穿强度的电压稳定剂。这种电压稳定剂化合物应该通常具有低的电离势能以降低高 能离子的能量并因此有效提高电击穿强度(参阅例如A.C.Ashcraft,Α. Μ. Eichhorn,和 S. R. G.,《聚乙烯的固体介质和电压稳定剂的树枝化的实验研究》(《Laboratory Studies of Treeing in Solid Dielectrics and Voltage Stabilization of Polyethylene》),电 气与电子工程师学会(I.E. Ε. Ε.)出版,电绝缘国际研讨会(International Symposium on Electrical hsulation),蒙特利尔,加拿大,1978)。同时,这样的化合物必须可溶于聚烯烃,通常为交联聚乙烯,作为组合物中的基体 聚合物,以及,此外该化合物必须显示低的迁移趋势(migration tendency),以便该化合物 在绝缘材料中随时间的损失尽可能低。再者,由于通常绝缘组合物为交联聚烯烃,因此电压稳定剂必须尽可能地与普遍 使用的交联剂如有机过氧化物相容,从而使一方面,交联过程不会受到消极影响,另一方面,电压稳定剂不会发生化学反应或分解导致其效果降低,甚或在最坏的情况下,致使其失 活。当然,电压稳定剂还应该与聚烯烃组合物中所有其他组分在这个意义上相容。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是,提供一种用于改善聚烯烃组合物电击穿强度的电压稳定 剂,所述聚烯烃组合物特别地是用作中压/高压/超高压电缆的绝缘组合物,该电压稳定剂 具有上述性质,尤其是能够显著改善电击穿,优选在聚烯烃基体中具有良好溶解性和低迁 移趋势,更优选与聚烯烃组合物中的其他组分,特别是交联剂相容。令人惊奇地发现,通过使用二苯甲酮衍生物作为电压稳定化合物能够实现上述目 的,所述二苯甲酮衍生物在二苯甲酮分子的苯基上含有一个或多个取代基,包括胺基。 因此,本专利技术提供一种聚烯烃组合物,包括⑴聚烯烃(A);(ii) 二苯甲酮衍生物(B),其含有并优选由根据下式⑴表示的结构单元组成权利要求1. 一种聚烯烃组合物,包含 ⑴聚烯烃㈧,( ) 二苯甲酮衍生物(B),包含依照下式(I)的结构单元,优选由其构成2.根据权利要求1的聚烯烃组合物,其中条件(i)所述的胺基为叔胺基。3.根据权利要求1或2的聚烯烃组合物,其中所述Rl,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9或 RlO中的至少一个,或,若存在的话,所述Rl'到R8'中的至少一个,为条件(i)所述的烃 基,所述烃基选自-N(Rll) (R12)和-Ar-N(Rll) (R12),其中Rll和R12独立地为可以含有杂 原子的烃基,Ar为可以包含杂原子的芳香基团。4.根据权利要求3的聚烯烃组合物,其中Rll和R12独立地为芳香基或烷基。5.根据权利要求4的聚烯烃组合物,其中Rll和R12独立地为末端可以含有或不含有 官能基团的直链烷基。6.根据权利要求3-5中任一项的聚烯烃组合物,其中Rll和R12独立地包含2_50个碳 原子。7.根据权利要求6的聚烯烃组合物,其中Rll和R12独立地包含4-30个碳原子。8.根据权利要求7的聚烯烃组合物,其中Rll和R12独立地包含5-20个碳原子。9.根据前面任一项权利要求的聚烯烃组合物,其中式(I)的η为1或2。10.根据权利要求9的聚烯烃组合物,其中式(I)的η为1。11.一种母料,包括(i)含量为50wt. %或更多的基质聚合物,以及( ) 二苯甲酮衍生物(B),包含依照下式(I)的结构单元,优选由其构成12.一种电缆,所述电缆含有由根据权利要求1-10中任一项的聚烯烃组合物制成的层。13.根据权利要求12的电缆,其中所述电缆为包括内部半导层、绝缘层和外部半导层 的中压、高压或超高压电缆。14.根据权利要求13的电缆,其中至少所述绝缘层是用根据权利要求1-9中任一项的 聚烯烃组合物制成的。15.根据权利要求11-14中任一项的电缆,所述电缆为中压、高压或超高压电缆。16.根据权利要求1-10中任一项的聚烯烃组合物在电缆层制造中的用途。17.根据权利要求11的母料在电缆层制造中的用途。18.—种聚烯烃组合物,所述聚烯烃组合物包含电压稳定剂化合物,且以电树测试方法 测得的摩尔场稳定度为至少7500kV kg/(mm mol)。19.二苯甲酮衍生物(B)在聚烯烃组合物中作为电压稳定剂的用途,所述二苯甲酮衍 生物(B)包含依照下式(I)的结构单元,优选由其构成全文摘要本专利技术涉及一种聚烯烃组合物,包括(i)聚烯烃(A);(ii)二苯甲酮衍生物(B),包含依照下式(I)的结构单元,优选由其构成其中残基R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9或R10连接的在苯环上的一个或多个碳原子还可以是杂原子,如氮原子,这种情况下,各个残基R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9或R10都不存在;R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9和R10独立地为氢,或可以含有杂原子的烃基;或所述R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9和R10中的至少两个与其连接的式(I)环系统的环原子一起,形成另一个与式(I)环系统稠合的芳香环或非芳香环,其中带有所述另外至少一个稠合环的式(I)环系统可以进一步包含1-8个取代基R1′到R8′,每个取代基都独立地选自与R1到R10相同的残基;且n=1到本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种聚烯烃组合物,包含(i)聚烯烃(A),(ii)二苯甲酮衍生物(B),包含依照下式(I)的结构单元,优选由其构成:其中残基R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9或R10连接的在苯环上的一个或多个碳原子还可以是杂原子,如氮原子,这种情况下,各个残基R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9或R10都不存在;R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9和R10独立地为氢,或为可以含有杂原子的烃基;或所述R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9和R10中的至少两个与它们连接的式(I)的环系统的环原子一起,形成另外的与式(I)的环系统稠合的芳香环或非芳香环,其中带有所述另外至少一个稠合环的式(I)的环系统可以进一步含有1-8个取代基R1′到R8′,每个所述取代基都独立地选自与R1到R10相同的基团;和n=1到10;并且满足以下条件(i)所述R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9或R10中的至少一个,或者若存在的话,R1′到R8′中的至少一个为可以含有杂原子且含有胺基的烃基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:托马斯·耶特贝里
申请(专利权)人:博里利斯股份公司
类型:发明
国别省市:AT

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