[發明專利]含介電液和熱塑性聚合物的混合物的能量電纜

有效

• 申請號: 200580051947.4
• 申請日: 2005-10-25
• 公開（公告）號: CN101297379A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: G·佩雷戈;S·貝利
• 申請（專利權）人: 普雷斯曼電纜及系統能源有限公司
• 主分類號: H01B3/44
• 分類號: H01B3/44;H01B7/00;C08L23/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王長青

技術領域

本發明涉及能量電纜。特別地，本發明涉及輸送或分配中或高電壓電能的電纜，其中存在基于與介電液混合的熱塑性聚合物材料的擠出覆蓋層，從而特別是能使用高的操作溫度并提供具有改進的柔韌性的電纜。?

所述電纜可用于直流電(DC)或交流電(AC)二者的輸送或分配。?

在電力和電信電纜領域中已經完全接受了對高環境相容性產品的要求，所述產品的組成材料除了在生產或使用過程中對環境無害以外，還要在其壽命最后容易回收。?

然而，通過限制成本同時針對更常見的用途提供相當于或好于常規材料的性能的需要，來調節與環境相容的材料的使用。?

在輸送中和高壓電能的電纜情況下，包圍導體的各種覆蓋層常常由聚烯烴基交聯聚合物、特別是交聯聚乙烯(XLPE)或同樣交聯的彈性乙烯/丙烯(EPR)或乙烯/丙烯/二烯(EPDM)共聚物組成。即使在連續使用和電流過載這兩種情況下的高溫下，在擠出聚合物材料到導體上之后進行的交聯得到的材料具有滿意的機械和電性能。?

然而，眾所周知的是，不能循環交聯材料，因此在其壽命最后，電纜的生產廢物和覆蓋材料可能只有通過焚燒棄置。?

背景技術

WO?02/03398和WO?02/27731(均屬于申請人)公開了包括至少一個電導體和基于與介電液混合的熱塑性聚合物材料的至少一層擠出覆蓋層的電纜，其中所述熱塑性材料包含丙烯均聚物或丙烯與至少一種烯烴共聚單體的共聚物，所述烯烴共聚單體選自乙烯和除丙烯以外的α-烯烴，所述均聚物或共聚物的熔點大于或等于140℃和熔融焓為?30-100J/g。替代地，作為熱塑性基礎材料，前面定義的丙烯均聚物或共聚物可用于與低結晶度的聚合物的機械混合物中，所述低結晶度聚合物通常熔融焓小于30J/g，主要起增加材料柔韌性的作用?；跓崴苄圆牧系目傊亓浚徒Y晶度的聚合物用量通常小于70wt％，和優選20-60wt％。?

屬于申請人的WO?04/066318涉及一種電纜，它包括至少一個電導體和基于與介電液混合的熱塑性聚合物材料的至少一層擠出覆蓋層，其中所述熱塑性聚合物材料選自：?

(a)至少一種丙烯均聚物或丙烯與至少一種烯烴共聚單體的至少一種共聚物，所述烯烴共聚單體選自乙烯和除丙烯以外的α-烯烴，所述均聚物或共聚物的熔點大于或等于130℃和熔融焓為20-100J/g；?

(b)含至少一種丙烯均聚物或共聚物(a)和(c)乙烯與至少一種脂族α-烯烴和任選的多烯烴的至少一種彈性體共聚物的機械混合物。該乙烯的彈性共聚物(c)的熔融焓小于30J/g。相對于熱塑性基礎材料的總重量，所述彈性共聚物(c)的用量通常小于70wt％，優選20-60wt％。?

US6562907(屬于Sumitomo?Chemical?Co.，Ltd.)涉及一種樹脂組合物，所述樹脂組合物基本上由70重量份烯烴聚合物和30重量份的一種聚丙烯樹脂組成，該聚丙烯樹脂選自下述聚合物(A)和(B)，即(A)丙烯-乙烯共聚物，其結晶熔融卡路里為87±5J/g，這根據JIS?K?7122采用差示掃描量熱儀(DSC)測量，和(B)丙烯-乙烯共聚物，其結晶熔融卡路里為60±5J/g，這根據JIS?K?7122采用差示掃描量熱儀(DSC)測量。熱塑性樹脂可添加礦物油軟化劑，例如環烷油和鏈烷烴礦物油。該樹脂可應用到諸如電線，例如塑料電纜、絕緣線材和線材保護材料之類的應用上。?

申請人注意到根據現有技術的具有覆蓋層的能量電纜顯示出良好的熱-機械性能，但柔韌性相對低，這主要是因為用于電纜覆蓋層的聚合物材料的剛性導致的。在鋪設電纜或安裝與之相連的設備過程中柔韌性特別重要。這一特性與材料的結晶度有關，這是因為通過增加無定形聚合物的分數，該材料變得更柔軟和更有柔韌性。然而，聚烯烴?材料的彈性模量隨溫度而下降，結果結晶度下降還伴隨著高溫下機械性能的下降。這在苛刻的工作條件例如過載下可能成為問題。因此預期熔融焓值低于現有技術報道的最小值不足以保證合適需要的熱壓耐受性。?

發明內容

申請人現已發現，通過提供具有至少一層覆蓋層的電纜，可以在不損害其熱-機械特性的情況下改進電纜的柔韌性，所述覆蓋層包含顯示出低結晶度(表達為熔融焓)的第一熱塑性共聚物作為主要的聚合物基礎材料，和顯示出結晶度高于第一共聚物和熔融溫度高于130℃的第二熱塑性聚合物或共聚物作為次要的聚合物材料。?