[發明專利]包含不含硅烷官能度的高壓聚烯烴的低介電損失動力電纜護套

無效

• 申請號: 200880106400.3
• 申請日: 2008-07-09
• 公開（公告）號: CN101802079A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 羅比特·F·伊頓;保羅·J·卡羅尼亞
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術公司
• 主分類號: C08L23/04
• 分類號: C08L23/04;C08G18/00;H01B7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳培善

發明領域

本發明涉及動力電纜。在一個方面，本發明涉及包含一個或多個絕緣護套(insulation?sheath)的動力電纜，而在另一方面，本發明涉及動力電纜，其中所述的一個或多個絕緣護套包含不含硅烷官能度的高壓聚烯烴。在又一方面，本發明涉及不含硅烷官能度的高壓聚烯烴的制備，而在又一方面，本發明涉及用于超高壓壓縮機(hypercompressor)的潤滑劑，所述超高壓縮機用于產生聚烯烴制備工藝用的高壓。

發明背景

典型的動力電纜通常包括一個或多個在纜線芯內的導體，所述纜線芯被多個聚合物材料層所包圍，所述聚合物材料包括第一半導電屏蔽層(semi-conducting?shield?layer)(導體或束狀屏蔽(strand?shield))，絕緣層，第二半導電屏蔽層(絕緣屏蔽)，金屬帶或線材屏蔽，和保護套。外部半導電屏蔽層可以與絕緣屏蔽物或者可剝離的屏蔽物結合，其中大多數應用使用可剝離的屏蔽物。常常在該構造中引入另外的層，例如不透過濕氣的材料。

許多纜線護套如絕緣護套、保護套等由高壓聚烯烴如高壓低密度聚乙烯(HPLDPE)制成。如它們的名稱所暗示的，制備這些聚烯烴需要高的操作壓力，例如操作壓力通常為70～350兆帕(MPa，或約10,000～50,000psi)，其中優選的操作壓力為240至310MPa(約35,000～45,000psi)。為了達到這些高壓，采用一個或多個超高壓壓縮機，且這種裝備的操作需要使用潤滑劑。遺憾的是，由于高的操作壓力和可商購獲得的超高壓壓縮機密封件的特性，潤滑劑不可避免地滲入反應器中，雖然是以極低水平(例如ppm)與反應物質(例如乙烯、共聚單體、溶劑、催化劑等)和最終的反應產物即高壓聚烯烴混合并變為其一部分。

通常，使用礦物油作為超高壓壓縮機潤滑劑，但是其與超高壓壓縮機的實質維護時間相關。多羥基官能的聚環氧烷烴共聚多元醇(如可從The?Dow?ChemicalCompany獲得的UCON^tm?PE-320)是另一類超高壓壓縮機潤滑劑。雖然這些潤滑劑通常在超高壓壓縮機維護方面優于礦物油，但是它們在高壓聚烯烴產物中的存在，對于在最終交聯聚烯烴的方法中使用該聚烯烴產物以及聚烯烴在其預期應用上的性能兩者具有不利影響，即使在該潤滑劑僅以ppm數量存在時也是這樣。

由于多個羥基和親水性亞乙基氧化物基團的存在，這些潤滑劑是相當親水的，這點可以導致聚合物吸收的水量增加，這進而可以不利地影響由該聚合物制成的制品的性能。例如，當該護套暴露于中壓或高壓動力電纜的高電應力條件時，在潤滑劑上存在不需要的水和多羥基官能團可以增加由該聚烯烴制成的絕緣護套的電損失。提高的電損失將進而縮短動力電纜的使用壽命。此外，在潤滑劑上存在不需要的水和多羥基官能團可以在制備絕緣護套的工藝期間導致焦燒，即聚烯烴的過早交聯。

因此，聚合物制造工業、特別是電線和纜線工業，都對用于制備包含高壓聚烯烴的纜線護套的組合物和方法保持持續的興趣，所述高于聚烯烴將會降低中壓和高壓動力電纜的電損失。

發明內容

在一種實施方式中，本發明是一種包含以下組分的組合物：(i)不含硅烷官能度的高壓聚烯烴，和(ii)聚醚多元醇，所述聚醚多元醇至少50％的分子(即本體聚合物分子的至少50％)包含不超過1個羥基官能團(singlehydroxyl?functionality)。

在另一實施方式中，本發明是擠出或模塑制品，其包含交聯的不含硅烷官能度的高壓聚烯烴和聚醚多元醇，所述聚醚多元醇至少50％的分子(即本體聚合物分子的至少50％)包含不超過1個羥基官能團。

在另一實施方式中，本發明是包含護套層(例如絕緣層)的動力電纜，其由不含硅烷官能度的高壓聚烯烴和聚醚多元醇的混合物制成，所述聚醚多元醇至少50％的分子(即本體聚合物分子的至少50％)包含不超過1個羥基官能團。優選地，所述動力電纜為中壓或高壓動力電纜，和當制備所述護套層時和/或制備所述護套層之后所述聚烯烴是交聯的。

附圖說明

圖1為反映比較用UCON^tm?PE-320壓縮機潤滑劑制備的聚乙烯和用UCON^tm?PE-305壓縮機潤滑劑制備的聚乙烯在應力水平為0-25千伏/毫米(kV/mm)時的75℃耗散因子(介電損失)的圖形。

具體實施方式

定義：