[發明專利]含發泡的聚烯烴絕緣體的電纜及其制造方法

有效

• 申請號: 200580052374.7
• 申請日: 2005-12-22
• 公開（公告）號: CN101341553A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: M·弗里杰里奧;F·卡西爾格齊;V·克里希;G·格拉塞利;J－L·龐斯;A·巴萊基
• 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: H01B7/02
• 分類號: H01B7/02;H01B13/14;C08J9/10
• 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: 張欽

發明背景

本發明涉及電纜。

此外，本發明涉及所述電纜的制造方法。

現有技術

通常采用被絕緣涂層包圍的金屬導體提供輸電用電纜。

可在相對于絕緣層徑向向外的位置上給電纜提供外皮。提供所述外皮用以保護電纜防止機械損壞。

US4?7?8?9?5?8?9涉及絕緣的導電電線，其中包圍導體線的絕緣體包括聚烯烴化合物和蜂窩結構的里層，以及未固化和不可固化的聚氯乙烯的外層。

WO03/088274涉及具有絕緣涂層的電纜，它包括至少兩層絕緣層，以便在從電纜的內側到外側的徑向方向上絕緣涂層包括由未發泡的聚合物材料制成的至少一層絕緣層和由發泡的聚合物材料制成的至少一層絕緣層。事實上，發泡的絕緣層顯示出不連續性(即在聚合物材料內的孔隙，所述孔隙用空氣或氣體填充)且在其中電場最相關的包圍導體的空間內不能合適地工作。

據例如US4591606報道，通過使用加熱時分解且生成氣態氮的化學發泡劑，例如偶氮二碳酰胺，生產交聯的聚烯烴泡沫體。通常在自由基形成劑例如過氧化二枯基的輔助下實現交聯。還在加熱輔助下實現交聯反應。還開發了交聯的聚乙烯泡沫體的制造方法，但在這一情況下，在輻射輔助下實現交聯。這一方法的產品具有非常低的密度，因此可以考慮不要求強度和剛度的應用。當使用有機過氧化物作為交聯劑時，該方法的控制困難，因為發泡和交聯工藝二者均依賴于溫度。

US3098831涉及尤其可作為電絕緣體的交聯和發泡的聚乙烯材料。據說所述聚乙烯材料的密度不大于0.32g/cm³(20磅/英尺³)。提供了發泡度為90-95％的聚乙烯的實例。通過將含有橡膠發泡劑的交聯的聚乙烯置于發泡劑在其下分解并進而引起聚乙烯發泡的高溫下，從而制備發泡的聚乙烯。聚乙烯起始材料可以例如通過有機過氧化物交聯，其中交聯劑的用量通常可以在0.002-0.01mol/100g聚乙烯內變化。在發泡劑當中，例舉了偶氮二碳酰胺，并基于100份聚乙烯材料，使用約2-15重量份的發泡劑。

一般地，用于樓宇電線和/或工業應用的電纜應當安裝在墻壁內，和安裝工藝要求電纜穿過墻的約束，或者更通常的情況下是，電纜被牽引穿過導管，電纜永久地被約束于其中。

為了采用簡單和快速操作正確地安裝，需要電纜尤其具有撓性，以便它可插入到墻壁的通路內和/或墻壁的導管內并沿著安裝路徑彎曲且沒有被損壞。

在消費者安裝的過程中，由于安裝路徑的彎彎曲曲和在牽引操作過程中的摩擦，樓宇電線用電纜通常易于被粗糙邊緣和/或表面撕裂或報廢。

增加電纜的撓性可允許降低所述撕裂或報廢作用引起的損壞。正如以上引證的WO03/088274中所公開的，可通過提供具有發泡絕緣層的電纜，有利地增加電纜的撓性，并在其安裝工藝中得到有利的結果。

可通過發泡絕緣層提供增加的撓性，這歸因于該材料的“海綿”性質。特別地，當絕緣層由發泡材料的單層組成時，可最大化電纜的撓性。

另外，在電纜內存在發泡涂層降低電纜的重量，在其運輸和安裝中具有優勢。

盡管如此，但發泡絕緣層可產生諸如下述的問題：

-當與導體接觸時，發泡材料的不連續性可損害該層的絕緣性能；

-發泡層中的發泡材料應當具有足夠高的發泡度，以便提供所需的撓性，但從機械性能角度考慮，這不使得不合適地削弱該涂層。

電纜應當滿足的另一重要的方面是簡單和快速地剝落電纜。

例如用于樓宇電線的電纜的剝落性能是市場廣泛感受的要求，這是因為電纜的剝落是技術人員人工進行的操作。為此，要求所述操作被操作者容易且快速地進行，同時還考慮到它通常在窄的空間和相當不舒適的條件下進行。

典型地，電纜外皮由基于聚氯乙烯(PVC)和尤其包括增塑劑的混合物制成。增塑劑易于遷移出PVC外皮進入絕緣層內，從而改變其組成。在加速老化試驗過程中，本申請人觀察到，在未發泡絕緣層的情況下，這一效果是顯著的。結果，鑒于增塑劑的極性性質，組合物具有受損的電(絕緣)性能，削弱了機械特征，且可引起電纜的過早老化。

發明概述

本申請人認為，當聚烯烴材料既發泡又交聯時，發泡的聚烯烴材料作為電纜用絕緣層可能是有利的。共存的交聯和發泡提供具有改進的撓性和容易剝落的聚烯烴材料，且沒有損害用其形成的層的機械性能。

本申請人觀察到，若嘗試發泡和交聯聚烯烴的話，則發泡度通常不可能被控制，或者過度或者不足。