挠性的高温额定的LLDPE护套组合物制造技术

技术编号:7159906 阅读:248 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供了包含聚乙烯树脂(例如,LLDPE)、炭黑和烯烃嵌段互聚物的聚合物组合物,其适用于,例如,电线电缆护套的生产,所述护套具有提高的高温额定值、挠性,和相当的从电缆芯移除护套的容易性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及热塑性聚合物组合物和产品,包括由这样的材料制成的电缆护套(jacket)。一方面,本专利技术涉及具有增强的挠性和改善的加工性的线型低密度聚乙烯(LLDPE)共混物。另一方面,本专利技术涉及电线电缆护套的LLDPE材料,其与标准LLDPE护套材料相比,具有较高的温度额定值(即,105°C相对于90°C )、改善的挠性和相当的从电缆移除的容易性。
技术介绍
电信和电力传输用的电缆通常包括由基于热塑性聚烯烃组合物的外部护套或覆层(sheath)所包裹的芯,并且可以包括内部护套或覆层。电缆护套材料的所需性质包括在加热时在连续使用和过载条件下的良好的加工性、高度的挠性、和满意的机械强度。目前,大多数中电压电缆在90°C的最大导体温度(或高温额定值(rating))操作, 其紧急温度为 130°C,如通过 hsulated Cable Engineers Association (ICEA)的制定标准所确定的。由于中电压电缆上载流量负荷的增加趋势,在一些电缆中,其最大导体温度已经增加至105°C,和其紧急温度已经增加至140°C。例如,中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)的电流温度额定值根据热形变或热挠曲测试为105°C。使用常规聚乙烯,通过提高聚乙烯材料的结晶度或密度水平,达到较高的温度额定值。较高密度聚乙烯树脂(MDPE、HDPE)具有较高的熔点和改善的物理性质,但是作为电缆电线上的护套是较硬而难以处理的、挠性较小的和较难剥离和移除的。线型低密度聚乙烯(LLDPE)护套材料提供下列物理性质的良好平衡,所述性质包括良好的低温和高温性能、韧性、加工性和抗环境应力龟裂性。然而,LLDPE护套的温度额定值仅为90°C。对于105°C额定的护套,热老化通常在121°C进行,其高于线型低密度聚乙烯 (LLDPE)的峰值熔点。该因素排除了标准LLDPE护套在105°C应用中的用途,105°C应用的电流规范不包括聚乙烯护套。美国公开申请US 2006/0199905 (Dow Global Technologies, Inc.)描述了乙烯 / α-烯烃互聚物和一种或多种聚烯烃的共混物、和通过型材挤出或通过注塑由该共混物制成的型材和垫圈。该共混物提供对拉伸强度、熔体强度和压缩变定之间的良好平衡。需要更加挠性的LLDPE组合物和护套,其满足105°C的温度额定值的需要,并且具有与目前LLDPE产品相当的韧性。
技术实现思路
根据本专利技术,提供了包含与烯烃嵌段互聚物共混的聚乙烯树脂的聚合物组合物, 与不使用烯烃嵌段聚合物配制的聚合物组合物相比,其具有提高的高温额定值,以及改善的挠性和类似的移除容易性。本专利技术的组合物特别适用于通常用于制造电线电缆护套、覆层和套管的挤出法。在本专利技术的实施方式中,聚合物组合物包含70-90重量%的聚乙烯树脂和1-20 重量%的烯烃嵌段互聚物(例如,乙烯/ α -烯烃嵌段聚合物),所述烯烃嵌段互聚物的熔体指数(I2)小于20克/10分钟和密度小于0.900g/cm3。在另一种实施方式中,聚合物组合物包含70-90重量%的LLDPE树脂、1-20重量%的烯烃嵌段互聚物、1_15重量%的炭黑、和0. 1-0. 5重量%的抗氧化剂,聚合物组合物的温度额定值为105°C和挠曲模量小于 30,OOOpsi (206. 9MPa),其比不加入烯烃嵌段互聚物(即,以0重量% )的聚合物组合物低 20至50%。优选地,基于LLDPE的聚合物组合物的热形变(在121°C )小于60%,其优选地小于30%。进一步优选的是,与使用中密度聚乙烯(MDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)而不加入烯烃嵌段互聚物所配制的护套材料相比,由本专利技术的聚合物组合物形成的护套或覆层较易通过机械方法(例如,刮削等)从表面移除。在其它实施方式中,聚合物组合物的聚乙烯树脂是低密度聚乙烯(LDPE),其与烯烃嵌段互聚物共混,和可以用来生产电缆护套,其具有大于70°C (标准LDPE护套组合物的温度额定值)的高温度额定值。再在其它实施方式中,聚合物组合物的聚乙烯树脂是高密度聚乙烯(HDPE)或中密度聚乙烯(MDPE),其中与不包含烯烃嵌段互聚物组分的HDPE或 MDPE护套材料相比,由该共混物制备的电缆护套具有降低的屈挠模量。在另一种实施方式中,本专利技术提供挠性和高温额定的电线电缆护套材料,其由包含与烯烃嵌段互聚物共混的LLDPE聚乙烯的聚合物组合物形成。在本专利技术的其它实施方式中,提供了包含挠性外覆层的电缆,所述挠性外覆层包含本专利技术的聚合物组合物,所述覆层的挠曲模量为26,000至30,OOOpsi (179. 3至206. 9MPa)和其高温额定值为1050C0具体实施例方式定义本申请中的数字范围是近似值,因此除非另有所指,否则其可以包括该范围以外的值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值,条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如,如果记载组分、物理或其它性质,如熔体指数或温度是100至500,意味着明确地列举了所有的单个数值,如100、101、102等,以及所有的子范围,如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1. 1、1.5等)的范围,适当时将1个单位看作0.0001、0.001、0.01或 0.1。对于包含小于10 (例如1至5)的个位数的范围,典型地将1个单位看作0. 1。这些仅仅是具体所意指的内容的示例,并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数字范围提供了密度、熔体指数、挠曲模量、 热形变、聚合物组合物和产品的聚合物和/或其它组分(例如,炭黑、抗氧化剂和/或添加剂/辅料)含量、烯烃嵌段互聚物的乙烯含量、二烯含量和α-烯烃酸含量、以及各种工艺参数等。术语“包含”及其派生词不意图排除任何另外的组分、步骤或过程的存在,而不管本申请是否特别披露过它们。为消除任何疑问,除非有相反说明,否则,通过使用术语“包含”要求的所有组合物可以包括任何另外的添加剂、辅料、或化合物(不管是聚合的或不是聚合的)。相反,除了对于操作性能不必要的那些之外,术语“基本上由...组成”将任何其它组分、步骤或过程排除在任何以下叙述的范围之外。术语“由...组成”不包括任何未特别描述或列出的组分、步骤或过程。除非说明,否则术语“或”指所列出的单独成员以及其任何组合。“组合物”等术语表示两种或更多种物质的混合物。组合物中包含反应前、反应中和反应后的混合物,其中较后者将包括反应产物和副产物以及(若存在)由一种或多种反应前混合物或反应混合物的组分形成的反应混合物的未反应组分和分解产物。“共混物”、“聚合物共混物”等术语表示两种或更多种聚合物的组合物。这样的共混物可以是或可以不是溶混的。这样的共混物可以是或可以不是相分离的。这样的共混物可以包含或可以不包含一种或多种微区构造,如由透射电子波谱法、光散射、X-射线散射、 以及任何其它本领域已知的方法所确定的。“聚合物”表示通过使单体聚合制备的高分子化合物,而不管所述单体是否为相同或不同的类型。一般性术语聚合物因此包括术语均聚物(通常用来指仅由一种类型的单体制备的聚合物本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种聚合物组合物,其包含:70-90重量%的聚乙烯树脂;和1-20重量%的乙烯/α-烯烃嵌段聚合物,其通过ASTMD-1238(190C/2.16kg)所测得的熔体指数(I2)小于15克/10分钟,和其密度小于0.900g/cm3(ASTM D-792);与不包含所述烯烃嵌段互聚物的所述聚合物组合物相比,所述聚合物组合物具有较高的温度额定值和较低的挠曲模量;所述重量%基于所述组合物的总重量。

【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:伊姆桑·高
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:US

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