[發(fā)明專(zhuān)利]撓性的高溫額定的LLDPE護(hù)套組合物

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980147600.8
• 申請(qǐng)日: 2009-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102227469A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊姆桑·高;厄尼·卡普托
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/04
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/04;H01B3/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 吳培善

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2008年10月6日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/103,113的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及熱塑性聚合物組合物和產(chǎn)品，包括由這樣的材料制成的電纜護(hù)套(jacket)。一方面，本發(fā)明涉及具有增強(qiáng)的撓性和改善的加工性的線型低密度聚乙烯(LLDPE)共混物。另一方面，本發(fā)明涉及電線電纜護(hù)套的LLDPE材料，其與標(biāo)準(zhǔn)LLDPE護(hù)套材料相比，具有較高的溫度額定值(即，105℃相對(duì)于90℃)、改善的撓性和相當(dāng)?shù)膹碾娎|移除的容易性。

發(fā)明背景

電信和電力傳輸用的電纜通常包括由基于熱塑性聚烯烴組合物的外部護(hù)套或覆層(sheath)所包裹的芯，并且可以包括內(nèi)部護(hù)套或覆層。電纜護(hù)套材料的所需性質(zhì)包括在加熱時(shí)在連續(xù)使用和過(guò)載條件下的良好的加工性、高度的撓性、和滿意的機(jī)械強(qiáng)度。

目前，大多數(shù)中電壓電纜在90℃的最大導(dǎo)體溫度(或高溫額定值(rating))操作，其緊急溫度為130℃，如通過(guò)Insulated?Cable?Engineers?Association(ICEA)的制定標(biāo)準(zhǔn)所確定的。由于中電壓電纜上載流量負(fù)荷的增加趨勢(shì)，在一些電纜中，其最大導(dǎo)體溫度已經(jīng)增加至105℃，和其緊急溫度已經(jīng)增加至140℃。例如，中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)的電流溫度額定值根據(jù)熱形變或熱撓曲測(cè)試為105℃。

使用常規(guī)聚乙烯，通過(guò)提高聚乙烯材料的結(jié)晶度或密度水平，達(dá)到較高的溫度額定值。較高密度聚乙烯樹(shù)脂(MDPE、HDPE)具有較高的熔點(diǎn)和改善的物理性質(zhì)，但是作為電纜電線上的護(hù)套是較硬而難以處理的、撓性較小的和較難剝離和移除的。

線型低密度聚乙烯(LLDPE)護(hù)套材料提供下列物理性質(zhì)的良好平衡，所述性質(zhì)包括良好的低溫和高溫性能、韌性、加工性和抗環(huán)境應(yīng)力龜裂性。然而，LLDPE護(hù)套的溫度額定值僅為90℃。

對(duì)于105℃額定的護(hù)套，熱老化通常在121℃進(jìn)行，其高于線型低密度聚乙烯(LLDPE)的峰值熔點(diǎn)。該因素排除了標(biāo)準(zhǔn)LLDPE護(hù)套在105℃應(yīng)用中的用途，105℃應(yīng)用的電流規(guī)范不包括聚乙烯護(hù)套。

美國(guó)公開(kāi)申請(qǐng)US?2006/0199905(Dow?Global?Technologies，Inc.)描述了乙烯/α-烯烴互聚物和一種或多種聚烯烴的共混物、和通過(guò)型材擠出或通過(guò)注塑由該共混物制成的型材和墊圈。該共混物提供對(duì)拉伸強(qiáng)度、熔體強(qiáng)度和壓縮變定之間的良好平衡。

需要更加撓性的LLDPE組合物和護(hù)套，其滿足105℃的溫度額定值的需要，并且具有與目前LLDPE產(chǎn)品相當(dāng)?shù)捻g性。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，提供了包含與烯烴嵌段互聚物共混的聚乙烯樹(shù)脂的聚合物組合物，與不使用烯烴嵌段聚合物配制的聚合物組合物相比，其具有提高的高溫額定值，以及改善的撓性和類(lèi)似的移除容易性。本發(fā)明的組合物特別適用于通常用于制造電線電纜護(hù)套、覆層和套管的擠出法。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，聚合物組合物包含70-90重量％的聚乙烯樹(shù)脂和1-20重量％的烯烴嵌段互聚物(例如，乙烯/α-烯烴嵌段聚合物)，所述烯烴嵌段互聚物的熔體指數(shù)(I₂)小于20克/10分鐘和密度小于0.900g/cm³。在另一種實(shí)施方式中，聚合物組合物包含70-90重量％的LLDPE樹(shù)脂、1-20重量％的烯烴嵌段互聚物、1-15重量％的炭黑、和0.1-0.5重量％的抗氧化劑，聚合物組合物的溫度額定值為105℃和撓曲模量小于30,000psi(206.9MPa)，其比不加入烯烴嵌段互聚物(即，以0重量％)的聚合物組合物低20至50％。優(yōu)選地，基于LLDPE的聚合物組合物的熱形變(在121℃)小于60％，其優(yōu)選地小于30％。進(jìn)一步優(yōu)選的是，與使用中密度聚乙烯(MDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)而不加入烯烴嵌段互聚物所配制的護(hù)套材料相比，由本發(fā)明的聚合物組合物形成的護(hù)套或覆層較易通過(guò)機(jī)械方法(例如，刮削等)從表面移除。

在其它實(shí)施方式中，聚合物組合物的聚乙烯樹(shù)脂是低密度聚乙烯(LDPE)，其與烯烴嵌段互聚物共混，和可以用來(lái)生產(chǎn)電纜護(hù)套，其具有大于70℃(標(biāo)準(zhǔn)LDPE護(hù)套組合物的溫度額定值)的高溫度額定值。再在其它實(shí)施方式中，聚合物組合物的聚乙烯樹(shù)脂是高密度聚乙烯(HDPE)或中密度聚乙烯(MDPE)，其中與不包含烯烴嵌段互聚物組分的HDPE或MDPE護(hù)套材料相比，由該共混物制備的電纜護(hù)套具有降低的屈撓模量。