[發明專利]含有一種可硅烷交聯的聚合物組合物的電纜

在審

• 申請號: 201280041805.X
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN103765525A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 謝爾·福薩姆;馬丁·安克爾;馬迪亞斯·貝格奎斯特;克里斯蒂安·達倫;托馬斯·耶特貝里;佩里·尼蘭德;奧拉·法格雷爾
• 申請（專利權）人: 北歐化工股份公司
• 主分類號: H01B3/18
• 分類號: H01B3/18;H01B3/30
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳俊

本發明涉及一種電纜，所述電纜包括一種聚合物組合物，所述聚合物組合物包括一種含有可水解硅烷基團的聚烯烴和一種硅醇縮合催化劑，本發明還涉及一種包括所述組合物的電纜的制備方法，所述方法包括一個至少對含有聚合物組合物的層進行硅烷交聯的步驟，和使用所述聚合物組合物以制造一種電纜的步驟。

在電線電纜（W&C）應用中，一種傳統的電纜包括一種被一個或多個高分子材料層包覆的導體。所述電纜通常通過在一個導體上擠出所述層來制造。一個或多個所述層通常交聯以提升所述電纜的所述層在升高溫度下的變形抗力，以及機械強度和/或耐化學性。

聚合物的交聯可以進行，如通過使用輻射或使用作為自由基發生劑的交聯劑的自由基反應，或在水的存在下使用縮合催化劑通過存在于聚合物中的可水解硅烷基團進行。

電力電纜被定義為一種在任何電壓等級下進行能量輸送的電纜。所述電力電纜上所應用的電壓可以是交流（AC）、直流（DC）或瞬態（脈沖）的。除此之外，電力電纜通常根據其所運行的電壓來進行標示，如一種低壓（LV）電力電纜、一種中壓（MV）電力電纜、一種高壓（HV）電力電纜或一種超高壓（EHV）電力電纜，這些都是眾所周知的。電力電纜被定義為一種在任何電壓等級下進行能量輸送的電纜，通常在高于100V的電壓下工作。LV電力電纜通常在3kV電壓以下工作。MV和HV電力電纜在較高的電壓下工作且與LV電力電纜應用的領域不同。一種傳統的MV電力電纜，通常在3到36kV的電壓下工作，而一種傳統的HV電力電纜在高于36kV的壓力下工作。EHV電力電纜的工作電壓甚至比HV電力電纜通常所應用的電壓更高。LV電力電纜和部分實施例中的中壓（MV）電力電纜通常包括包覆有絕緣層的電導體。通常MV和HV電力電纜包括一種導體，所述導體至少被一層內半導體層，一層絕緣層和一層外半導體層依此順序包覆。

硅烷固化材料如今主要被用作低壓電力電纜的絕緣層，并且也用作中壓電力電纜的絕緣層和半導體層，一定程度上也可用于高壓電纜。

在所述聚合物組合物通過可水解硅烷基團進行交聯的情況下，所述可水解硅烷基團可能通過一種單體，如聚烯烴，與含硅烷基團的共聚單體一起的共聚被引入，或通過將含硅烷基團化合物接枝到一種聚合物上被引入。接枝是一種通過添加含硅烷基團化合物對所述聚合物進行的化學改性，通常是進行自由基反應。所述含硅烷基團的共聚單體和化合物是本領域內眾所周知的且是市售可得的。所述可水解硅烷基團通常通過本領域已知的技術方法，通過水解交聯并在存在硅烷醇縮合催化劑和水的情況下進行縮合。硅烷交聯技術是已知的且在US4,413,066、US4.297,310、US4,351,876、US4,397,981、US4,446,283和US4,456,704中進行了描述。

對于含有可水解硅烷基團的聚烯烴的交聯，必須使用一種硅烷醇縮合催化劑。傳統的催化劑是，如錫，鋅，鐵，鉛或鎳有機化合物，例如二月桂酸二丁基錫（DBTDL）。

盡管如此，眾所周知的，當所述的交聯產品如電纜被安裝在地面上時，所述DBTDL對環境具有負面效應。此外，其也是一種有害的工作材料。

EP1985666（WO2007094273）公開了一種非有機錫化物的固化材料組合物，包括一種（a）含甲硅烷基的聚合物、（b）作為一種縮合催化劑的脒類化合物和（c）作為交聯促進劑的羧酸，其中（b）所有氮原子與（c）所有羧酸基團的的摩爾比大于2。所述組合被用作密封劑、膠粘劑、涂料或一種類似于橡膠的固化產品。

US20030132017（EP1306392）公開了一種通過擠出和交聯一種含有硅烷接枝聚合物的聚合物組合物以制造一種電纜層的方法。所述交聯在含仲胺基團化合物的存在下實施，所述含仲胺基團化合物作為交聯催化劑發生作用。在所述化合物存在的情況下，所述聚合物組合物無需除環境濕度以外的其他任何濕度即可進行“自交聯”。相應地避免了在水浴或蒸氣浴中交聯的步驟。

WO2006101754描述了一種可濕交聯的聚合物組合物，所述聚合物組合物包括硅烷官能化聚烯烴、一種酸性硅醇縮合催化劑（如有機磺酸）和抗氧化劑，所述抗氧化劑是一種由兩個芳香配體取代的仲胺基團。

EP1524292描述了一種用于在水和縮合催化劑存在之下交聯一種硅烷接枝聚合物組合物的方法，所述催化劑是一種分子量超過2000g/mol的胺。優選的胺是聚氨基聚合物。

因此本發明的一個目標是提供一種用于一種聚合物組合物的進一步的硅醇縮合催化劑，所述聚合物組合物包括一種具有可水解硅烷基團的聚烯烴，從而避免了基于縮合催化劑的錫的缺點，即是更加環境友好型的且在工作中有害程度更小。