减少过氧化物在可交联的基于乙烯的聚合物组合物中渗移的方法_3

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脂族 部分,化合物的芳族碳原子数与总碳原子数之比大于或等于0. 6。
[0082] 特别关注的一种介电流体,特别是与LDPE和DCP的组合是SYNESSTIC(烷基化蒙, 购自ExxonMobilCorporation)。可得到各种等级的该介电流体,如果不是全部的话,其 可用于实施本发明。实施本发明时,介电流体的存在量为〇.5wt%至lOwt%或更大,典型地 Iwt%至7wt%,更典型地Iwt%至5wt%,基于组合物的重量。
[0083] 填料和添加剂
[0084] 组合物可W包含添加剂,其包括但不限于抗氧化剂(例如受阻酪,例如 IRGAN0X?1010,购自BAS巧和亚磯酸醋(例如IRGAFOS?168,购自BASF),苯硫酪稳定剂 如IRGASTAB?KV10,得自BASF, 2, 2-硫代双化-叔了基-4-甲酪),其已知为LOWINOX? TBP-6,和 4, 4-硫代双(2-叔了基-5-甲酪),其已知为LOWINOX?TBM-6,购自GreatLakes 化emical,水树抑制剂如具有可水解烷氧基的聚硅氧烷或聚己二醇或聚氧化己締(分子量 变化范围为1,000至1000, 000),加工助剂,偶联剂,紫外线吸收剂或稳定剂,焦烧抑制剂如 哲基-四甲基嗽晚氧化物化y化oxyl-tempo)或a-甲基苯己締二聚体,抗静电剂,成核剂, 增塑剂,润滑剂,粘度控制剂,表面活性剂,增量油,酸清除剂,和金属纯化剂等。添加剂的使 用量典型地为O.Olwt%至Iwt%,基于组合物的重量。通常加入较大量的填料,尽管所述量 可低至O.Olwt%或更小至50wt%或更大,基于组合物的重量。填料的实例包括但不限于各 种阻燃剂,粘±,沉淀二氧化娃和娃酸盐,气相二氧化娃,碳酸巧,研磨矿物,和典型算术平 均粒度大于15纳米的炭黑。
[0085] 混配和制造
[0086] 缆线绝缘物质的混配可通过本领域技术人员已知的标准装置实施。混配装置的实 例为内部分批混合机,如BANBURY或B0化ING内部混合机。或者,可使用连续单螺杆或双螺 杆混合机,如FARREL连续混合机,WernerandPfleiderer双螺杆混合机,或Buss?捏合连 续挤出机。
[0087] 包含含本发明组合物的绝缘层的缆线可用各种挤出机例如单螺杆型或双螺杆型 制备。常规挤出机的描述可在USP4, 857, 600中得到。共挤出和因此的挤出机的实例可在 USP5, 575, 965中得到。典型挤出机的上游端具有料斗,下游端具有模头。将料斗进给到容 纳螺杆的机筒中。在下游端,在螺杆的端部与模头之间,存在过滤网板和筛板。认为挤出机 的螺杆部分成=段,进料段、压缩段和计量段;和两个区,后加热区和前加热区;所述段和 区从上游运行至下游。可替代地,沿着从上游运行至下游的轴,可存在多个加热区(大于两 个)。如果有大于一个的机筒,则机筒串联连接。各机筒的长径比为约15:1至约30:1。在 挤出之后聚合物绝缘体已交联的线材涂层中,缆线经常立即进入挤出模头下游的加热硫化 区中。加热硫化区可保持在约200°C至约500°C、优选约170°C至约350°C的温度。加热区 可通过加压蒸气、或感应加热加压氮气加热。
[008引通过W下实施例说明本发明。
【具体实施方式】[0089]
[0090] 材料
[0091] 在W下实施例中使用W下材料。如果可W的话,如所描述的,材料是经干燥的或另 外经处理的。
[0092]D抑K7423NT为LD阳,密度为0.920g/cc(由ASTMD-792测量)和标称12为 2.Og/lOmin(由ASTMD-1238 测量,条件 190C/2. 1 化g),购自HieDowQiemicalCompany。[009引 过氧化二枯基值CP)为购自Arkema的LUPEROX?DC。
[0094] TBM-6抗氧化剂为4, 4-硫代双(2-叔了基-5-甲酪),已知为LOWINOX?TBM-6, 购自GreatLakesChemical。
[0095]a-甲基苯己締二聚体(AMSD)为焦烧抑制剂,购自NipponOilandFats Company。
[0096]SYNESSTIC5为烷基化蒙,运动粘度lOOC(cSt)为5,由ASTMD-445测量,购自 ExxonMobilChemical。
[0097]SYNESSTIC12为烷基化蒙,运动粘度lOOC(cSt)为12,由ASTMD-445测量,购自 ExxonMobilChemical。
[009引程序和测试方法
[0099] 混配程序
[0100] 将表1中所列的制剂混配在CollinW150M双漉塑炼机上。前漉温度设定为130°C 和后漉为125°C。漉磨机间隙设定为1mm和漉速为20rpm。单独烙融基础LDPE时,将过氧化 二枯基值(P)溶解在介电流体SYNESSTIC5中。将抗氧化剂TPM-6通过洒在热溶体上加入 到烙融LDPE中。如果需要,然后逐滴加入AMSD,使烙融带通过融聚合物的重复收缩和膨胀 彻底均质化。最后,加入过氧化物溶液和重复均质化程序。混合通常进行10-15分钟。然 后取出最终聚合物片用于压塑,MDR评价,或用于过氧化物渗移测试的造粒。
[0101] 板的压塑
[0102] 从漉磨机的片,将2mm板在压力下在Burkle压机LA63上压制和固化。所用条件 为在120己(12,OOOkPa)压力下在180°C持续10分钟。然后将板快速冷却至室温。
[0103] 移动模头流变仪(MDR)
[0104] 用于评估化合物固化性能的最简单方法是用移动模头流变仪监视固化反应。化合 物固化时,扭矩增加并且在所有过氧化物已分解时最终达到最大。固化状态为交联键数量 的函数,该可通过MDR固化的A扭矩(最大扭矩与最小扭矩之差)估计。通常,A扭矩越 大,固化状态越高。XL阳制剂的焦烧和固化性能在A1地aTechnologiesMieometerMDR 2000E上根据ISO6502进行评价如下。将约5-6g来自漉磨机的材料转移至MDR,在两个温 度;140°C和180°C测量作为时间函数的扭矩。
[01化]热变定试验
[0106]该试验详细报道于IECpublication540clause14 和化itishStandard6469 Section3. 3中。它形成所有绝缘材料机械性能的一般试验条件的部分。热变定试验本身 可W总结如下:特定尺寸的狗骨式样品(ASTM638-34;厚度<2mm;标记线20mm间隔)放入 20(TC的炉中,附加等于20N/cm2的力的重物。然后在该些条件下测量试样伸长率(标记线 之间的距离)。使低交联水平的样品高度伸长(>500% ),在一些情况下在几分钟内断裂失 效。然而,热变定试验合格需要样品在200°C存在15分钟和显示<175%的伸长率(优选 <100%的伸长率)。另外,重物去除时的残余伸长率应该<15%。
[0107] 机械性质
[010引固化样品(75mmX2mm厚度的狗骨)的拉伸性质根据IEC标准60811-1-1测量,该 标准要求试验速度为25mm/min。
[0109] 表1报告实施例的制剂。
[0110] 注意,通过W下简单地确定过氧化物渗移;将材料贬存在5C冰箱,观测在表面上 是否看得见白色粉末/过氧化物(通常该是在约8(K)ppm甲醇洗漆提取物的情况)。为更好 量化该观测,建议制备足够的颗粒形式的材料w使它们经受温度循环实验,该温度循环实 验已知为加剧过氧化物渗移的问题。然而,该将需要较大数量的造粒材料。
[0111] 表1确实显示,包含介电流体和AMSD活性助剂的组合物保持良好的焦烧-固化性 能。
[0112] 表 1
[011 引SYNESSTIC/XLPE制剂
[0114]
【主权项】
1. 组合物,其包含: A. 91. 5至97. 5%的基于乙烯的聚合物; B. 1至3%的有机过氧化物; C. 1至5%的介电流体;和 D.O. 1至0.5 %的活性助剂。
2. 权利要求1的组合物,其中所述基于乙烯的聚合物为LDPE。
3. 前述权利要求的任一项的组合物,其中所述有机过氧化物为过氧化二枯基。
4. 前述权利要求的任一项的组合物,其中所述介电流体为烷基化萘。
5. 前述权利要求的任一项的组合物,其中所述活性助剂为a_甲基苯乙烯二聚体。
6. 交联制品,其由前述权利要求的任一项的组合物制得。
7. 权利要求7的制品,其为用于线材或缆线的绝缘层的形式。
8. 中压或高压电缆,其包含由权利要求1-5的任一项的组合物制得的绝缘层。
【专利摘要】组合物,其包含:A.91.5至97.9%的可交联的基于乙烯的聚合物,例如LDPE;B.1至3%的有机过氧化物,例如过氧化二枯基;C.1至5%的介电流体,例如烷基化萘;和D.0.1至0.5%的活性助剂,如AMSD。组合物显示高的固化速率而不任何显著降低耐焦烧性、热老化和电性能,其作为用于中压和高压电缆的绝缘护套特别有用。
【IPC分类】H01B3-44, C08L23-04, C08L23-06
【公开号】CN104823246
【申请号】CN201380061328
【发明人】S·H·克里
【申请人】陶氏环球技术有限责任公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2013年9月5日
【公告号】CA2881021A1, EP2901459A1, US20150267036, WO2014051954A1
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