用于电缆的非交联聚乙烯组合物的制作方法_2

文档序号:9277859阅读:来源:国知局
况下,加工性和AC绝缘击穿性能可能不足。
[0029]在本发明中,线性低密度聚己締树脂的密度为0.925或更低,其表示一般称为LLD阳的聚己締。
[0030] 线性低密度聚己締树脂可具有的烙融指数(MI)为0.3-10g/10分钟(19(rc, 2. 16Kg的负荷下),分子量分布为2-6,且密度为0. 910-0. 925g/cm3。在MI小于0. 3g/10分 钟的情况下,难W实现现有加工设备中的加工性且生产力劣化。在MI大于lOg/10分钟的情 况下,加工性和AC绝缘击穿性能可能不足。另外,在分子量分布小于2的情况下,加工性劣 化,而在分子量大于6的情况下,长期耐热性可被劣化。更优选地,在分子量分布为2. 5-4. 5 的情况下,长期耐热性优异。另外,在密度小于0. 910g/cm3的情况下,由此制造的电缆易碎, 难W提供足够的硬度,而在密度大于0. 925g/cm3的情况下,电缆坚硬,难W使用。
[0031]在本发明中,中密度聚己締树脂和线性低密度聚己締树脂的分子量分布和密度可 能显示单峰或双峰形状。
[0032]在本发明的组合物中,为了提供耐电痕性而使用的金属氨氧化物可通过单独使用 氨氧化侣、氨氧化儀、氨氧化锋等或使用其两种或多种的混合物来制备。由于通过冷却和 由脱水反应生成的蒸汽阻碍了可燃气体和燃料的稀释,金属氨氧化物提供了耐电痕性。可 用聚合物树脂如硅烷对金属氨氧化物进行表面处理或不进行表面处理。在用硅烷对金属氨 氧化物进行表面处理的情况中,聚合物树脂和添加剂之间的相容性可被增加,使得进行混 合工序之后机械性能可被提高。基于100重量份基体树脂,金属氨氧化物可使用的含量为 3-10重量份,更优选为3-7重量份。在金属氨氧化物的含量小于3重量份的情况下,耐电痕 性不足,而在金属氨氧化物的含量大于10重量份的情况下,机械物理性能和环境耐久性会 快速劣化,且电缆覆盖材料的重量会增加,使得架线塔之间的距离应减小,电缆安装期间电 缆结构可被增强。
[0033] 除金属氨氧化物之外,为了提供耐电痕性,本发明的组合物还含有红磯。由于通过 脱水和碳化反应形成的炭,红磯能阻挡氧并阻碍火焰膨胀,从而提供耐电痕性,甚至在W小 含量与金属氨氧化物一起使用时,红磯仍可提供优异的耐电痕性。红磯可含有70%或更高 含量的磯,剩余红磯可用合成树脂如基于尿烧的树脂、基于=聚氯胺的树脂和基于苯酪的 树脂进行表面处理,且平均粒径为5-50ym。在磯的含量小于70wt%的情况下,耐电痕性可 能不足,在平均粒径小于5ym的情况下,混合绝缘材料时,与树脂的相容性可能劣化且难 W处理,而在平均粒径大于50ym的情况下,分散性可能劣化。基于100重量份基体树脂, 红磯可使用的含量为0. 5-5重量份,更优选为1-2重量份。在红磯的含量小于0. 5重量份 的情况下,耐电痕性可能不足,而在红磯的含量大于5重量份的情况下,机械物理性能可能 劣化且电缆具有粗趟外观。
[0034] 本发明的组合物可含有炭黑,W改善聚合物对紫外线的耐降解性,其中基于100 重量份基体树脂,可含有的炭黑为1-5重量份。在炭黑的含量小于1重量份的情况下,可能 不会实现期望的效果,而在炭黑的含量大于5重量份的情况下,耐电痕性可能降低且机械 物理性能可能劣化。对于炭黑,可使用一般炭黑如炉黑、己诀黑、热炭黑等。另外,炭黑可具 有的粒径为10-30皿,表面积为100-200m2/g,W实现优异耐降解性。
[0035] 本发明的组合物还可含有选自氧化稳定剂、UV稳定剂、加工助剂中的任意一种或 多种添加剂,其中可含有的添加剂含量为0. 1-20重量份,更优选为0. 1-8重量份。基于100 重量份的基体树脂,在添加剂含量小于0. 1重量份的情况下,使用聚合物20000小时或更久 之后会加速聚合物的劣化,而在添加剂含量大于20重量份的情况下,聚己締树脂的机械物 理性能会劣化。
[0036] 使用氧化稳定剂和UV稳定剂W改善电缆运输、储存和使用期间的长期蠕变性, 更具体而言,氧化稳定剂和UV稳定剂可选自受阻酪、磯酸盐、苯甲酬、受阻胺类光稳定剂 (HAL巧和硫醋类。
[0037] 另外,加工助剂改善了耐热性并减小了加工负荷,更具体而言,加工助剂可选自氣 碳弹性体和氣締姪共聚物化合物。
[003引本发明提供了使用本发明的用于电缆的非交联聚己締组合物的电缆,其中电缆可 施加绝缘层、半导体层或护套(sheath)层。
[0039] 下文中,虽然已公开本发明的示例性实施方案用于说明的目的,但本发明并不限 于W下说明。
[0040] 下文中,通过W下测量来评估根据本发明的实施例的物理性能。
[0041] 1)拉伸强度和伸长率
[00创于室温(25°C)下通过机械性能测试(ASTMD638)测量样品的拉伸强度和伸长率。
[0043] 伸长率通过W下等式计算。
[0044] 伸长率(% )=(拉伸后的标记距离-拉伸前的标记距离)/拉伸前的标记距 离X100
[0045] 2)耐热性性能
[0046] 制备样品(ASTMD638型IV)后,将样品在对流烤箱中于121°C下放置168小时,从 烤箱中取出,并于25°C下放置4小时。然后,在10小时内,通过ASTMD638测量拉伸强度 (破裂)和伸长率,并将测量的拉伸强度和伸长率除w将样品放入烤箱之前的初始值,从而 通过W下等式获得各拉伸强度保持率(%)和伸长保持率(%):
[0047] 拉伸强度保持率(% )=处理后拉伸强度/处理前拉伸强度X 100
[0048] 伸长保持率(% )=处理后伸长保持率/处理前伸长保持率X 100
[0049] 如耐电痕性
[0050] 为了根据IEC60587测试测试样品的耐电痕性,首先,将0.1 %氯化锭和0.02 %表 面活性剂混入蒸馈水中,W制备污染溶液。然后,当使污染溶液W0. 6mL/分钟的速率在测 试样品的表面上流动时,于其上施加4. 5kV的电压,评估观察到电痕现象需要的时间(分 钟)。
[0化1] 实施例1
[0化2] 对于中密度聚己締树脂,使用密度为0. 934g/cm3、烙融指数为0. 64g/10分钟 (19(rC,2. 16Kg的负荷下)和分子量分布为3. 5且包括具有8个碳原子的a-締姪作为共 聚单体的树脂。
[0化3] 对于线性低密度聚己締树脂,使用密度为0. 918g/cm3、烙融指数为2.Og/10分钟 (19(rC,2. 1服g的负荷下)和分子量分布为2的树脂。
[0化4] 对于基体树脂,将70wt%中密度聚己締树脂和30wt%线性低密度聚己締树脂混 合待用。
[005引基于100重量份基体树脂,将5重量份氨氧化儀(平均粒径为3. 4ym)、1重量份 红磯(磯含量为90%,平均粒径为25ym)、2重量份炭黑中的炉黑(平均粒径为20nm)和 1. 6重量份氧化稳定剂混合,W制备用于电缆的组合物。
[0056]对于氧化稳定剂,使用1. 2重量份IrganoxlOlO (Ciba-Geigy)、0. 1重量份 Irganoxl68 (Ciba-Geigy)和0. 3重量份Vanox ZMTI (Vanderbilt)。
[0化7] 使用具有30〇,L/D= 37的双螺杆挤压机来混合组合物。在约210°C的温度下混 合组合物后,将组合物制成片型,然后在电加热方案中使用压具(press)于190°C下加压模 制10分钟并冷却,从而制备用于测试机械性能和耐电痕性性能的样品。
[005引下表2中示出制备的样品的物理性能。
[0059] 实施例2
[0060] 除使用1. 5重量份红磯外,由与上述实施例1相同的方法制备实施例2的样品。
[0061] 下表2中示出制备的样品的物理性能。
[0062] 实施例3
[0063] 除使用60wt%中密度聚己締树脂和40wt%线性低密度聚己締树脂作为基体树脂 夕F,由与上述实施例1相同的方法制备实施例3的样品。
[0064] 下表2中示出制备的样品的物
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