用于具有降低的收缩率和增强的可加工性的电缆护套的基于聚烯烃的化合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 在一个方面，本发明涉及由与改性剂组分掺合的包含高密度聚乙烯（HDPE)的基 于乙烯的热塑性聚合物的可挤压掺合物组成的组合物，而在另一个方面，本发明涉及这些 组合物用于制造如电线或电缆套的物件的用途。在另一个方面，本发明涉及降低如纤维光 缆上的电缆护套的物件的过量纤维长度和挤压后收缩率的方法。
【背景技术】
[0002] 纤维光缆的主要功能是在较高速率和较长距离下发送数据信号。光纤典型地并入 到保护纤维免受机械损坏和/或不利环境条件（如湿气暴露）的保护管（如缓冲管）中。 光缆一般使用高模量材料制造以向电缆和其组件提供良好抗压强度。典型地由聚乙烯组成 的外部护套材料包围电缆的组件。
[0003] 挤压光缆组件的重要性能参数是电缆护套材料的挤压后收缩率，其导致所含光纤 的"过量纤维长度"（EFL)，由此纤维延伸超出护套材料的末端。护套材料的所述收缩率导 致光纤上的应力，引起数据电缆的不合需要的和/或不可接受的信号衰减。
[0004] 为了使信号损失最小化，至关重要的是降低护套材料的收缩率，且尤其降低场收 缩率，g卩，循环温度收缩率。高密度聚乙烯（HDPE)是有成本效益的护套材料，但由于其半结 晶性质易于有过度场收缩。已经进行尝试来通过优化HDPE链架构（例如链长、分支等）且 经由双峰方法降低由HDPE制造的电缆护套的收缩率。但是，在HDPE链架构接近最优的情 况下，进一步性能改进一般限于聚乙烯链结构的微调，其需要反应器和反应工程支持，导致 较长周转时间和较高成本。
[0005] 从行业观点来看，重要的是进一步降低HDPE场收缩率以便未来发展并且改进包 括护套的光缆组件以使数据电缆应用的不合需要的信号衰减最小化。需要提供一种具有改 进的挤压可加工性的基于HDPE的材料，其可以用于制造供用于纤维光缆的挤压光缆组件， 所述组件包括具有降低的（较低）收缩率和EFL的电缆护套。
【发明内容】
[0006] 在一个实施例中，本发明是一种包含以下各物的掺合物的组合物：
[0007] A.包含高密度聚乙烯（HDPE)的基于乙烯的热塑性聚合物；
[0008] B.改性剂组分，其选自由以下组成的群组：Mw是1,000到100,000的聚乙二醇 (PEG)、Mw是1，000到100, 000的聚丙二醇（PPG)、二乙二醇（DEG)、固体石蜡、极性聚乙烯 共聚物、聚乙烯/硅烷共聚物、三乙醇胺（TEA)以及其组合；以及
[0009] C.任选地碳黑；
[0010] 其中挤压组合物的循环温度收缩率（如根据IEC 60811-503测量）比在无改性剂 组分的情况下制得的所述挤压组合物小至少1%。
[0011] 在实施例中，组合物包含20wt %到99. 9wt %的基于乙烯的热塑性聚合物和 0. lwt%到2wt%的改性剂组分，其中重量百分比（wt%)以组合物的总重量计。在实施例 中，组合物包含大于零（>〇)wt%到3wt%的不导电碳黑。
[0012] 在实施例中，挤压组合物的循环温度收缩率比具有相同配方但无改性剂组分的挤 压组合物小1%到20%。在实施例中，组合物的粘度比具有相同配方但在无改性剂组分的 情况下制得的组合物低至少1%到至多15%。
[0013] 在实施例中，基于乙烯的热塑性聚合物包含双峰HDPE。在实施例中，基于乙烯的热 塑性聚合物包含双峰HDPE与单峰聚乙烯（PE)，例如单峰HDPE、单峰中密度聚乙烯（MDPE)、 单峰线性低密度聚乙烯（LLDPE)和/或单峰低密度聚乙烯（LDPE)的混合物。
[0014] 在其它实施例中，基于乙烯的热塑性聚合物包含单峰HDPE，或单峰HDPE与至少一 种选自由第二单峰HDPE、单峰MDPE、单峰LLDPE和/或单峰LDPE组成的群组的聚乙烯（PE) 的混合物。在实施例中，改性剂组分是Mw是1，000到100, 000的聚乙二醇（PEG)。
[0015] 在实施例中，组合物主要由基于乙烯的热塑性聚合物、改性剂组分、任选地碳黑以 及任选地一或多种添加剂的掺合物组成。
[0016] 在另一个方面，本发明提供一种纤维光缆上的电缆护套，所述护套由如本文中所 公开的组合物制成。
[0017] 在又一个方面，本发明提供一种降低电线或电缆（例如纤维光缆）上的电缆护套 的过量纤维长度的方法，所述方法包含将如本文中所公开的组合物挤压到电线或电缆上以 形成护套。
【具体实施方式】
[0018] 定义
[0019] 除非相反陈述，从上下文暗示或本领域惯用，否则所有份数和百分比都按重量计。 出于美国专利实践的目的，任何参考的专利、专利申请或公布的内容尤其关于合成技术、产 品和加工设计、聚合物、催化剂、定义（到与本发明中特定提供的任何定义一致的程度）以 及本领域中的一般知识的公开内容以全文引用的方式并入（或其等效美国版如此以引用 的方式并入）。
[0020] 除非另外指示，否则本发明中的数值范围是近似值，并且因此可以包括所述范围 外的值。数值范围包括从下限值到上限值并且包括下限值和上限值、以一个单位递增的所 有值，其限制条件是任何较低值和任何较高值之间存在至少两个单位的间隔。举例来说，如 果如分子量、重量百分比等的组合特性、物理特性或其它特性是100到1，〇〇〇,那么意图明 确地列举所有单独值，如100、101、102等以及子范围，如100到144、155到170、197到200 等。对于含有小于一的值或含有大于一的分数（例如〇.9、1.1等）的范围，一个单位按需 要被视为0.0001、〇. 001、〇. 01或〇. 1。对于含有小于十的个位数（例如1到5)的范围，一 个单位典型地被视为0.1。这些仅是特别预期的实例，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将被视为明确陈述在本发明中。本发明内尤其提供组合物的组分量和 各种工艺参数的数值范围。
[0021] "电线"和类似术语意指单根导电金属（例如铜或铝）丝或单根光纤丝。
[0022] "电缆"、"通信电缆"、"电力电缆"和类似术语意指外鞘（例如绝缘套或保护性外 护套）内的至少一个电线或光纤。典型地，电缆是束缚在一起的两个或更多个电线或光纤， 典型地在常见绝缘套和/或保护性护套中。外鞘内的个别电线或纤维可以是裸露的、经覆 盖的或被隔离的。组合电缆可以含有电线和光纤两者。电绝缘应用一般分成低压绝缘，其 是低于lkV (-千伏）的那些应用；中压绝缘，其在lkV k到30kV范围内；高压绝缘，其在 30kV到150kV范围内；以及超高压绝缘，其用于150kV以上的应用（如IEC，国际电工委员 会（International Electrotechnical Commission)所定义）。典型电缆设计说明于 USP 5, 246, 783、USP 6, 496, 629、USP 6, 714, 707 以及 US 2006/0045439 中。
[0023] "组合物"和类似术语意指两种或更多种组分的混合物或掺合物。
[0024] "互聚物"和类似术语意指通过至少两种不同类型的单体的聚合制备的聚合物。通 用术语互聚物因此包括共聚物（用于指由两种不同类型的单体制备的聚合物）和由两种以 上不同类型的单体制备的聚合物，例如三元共聚物、四元共聚物等。
[0025] "包含"、"包括"、"具有"以及其派生词并不打算排除任何额外组分、步骤或程序的 存在，不论是否特定地将其公开。为了避免任何疑问，除非相反陈述，否则通过使用术语"包 含"所要求的所有组合物可以包括任何额外添加剂、佐剂或化合物（无论聚合或以其它方 式）。相反，术语"主要由……组成"从任何随后列举的范围排除任何其它组分、步骤或程序， 除了对可操作性来说不是必不可少的那些组分、步骤或程序之外。术语"由……组成"排除 没有特定叙述或列出的任何组分、步骤或程序。
[0026] 除非另外明确地说明，否则术语"密度"根据ASTMD-792测定。
[0027] 除非另外明确地说明，否则术语"熔融指数_12"意指如根据ASTM D1238在2. 16 千克（kg)的负载下和在190°C的温度下测定的熔融指数。术语"熔融指数_11(|"意指如根 据ASTM