[發明專利]包括交聯層的電氣設備

在審

• 申請號: 201680009709.5
• 申請日: 2016-02-08
• 公開（公告）號: CN107207809A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 貝爾納·達爾布;讓·弗朗索瓦·拉爾謝;奧蘿爾·雅比奧爾
• 申請（專利權）人: 耐克森公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L83/04;C08K5/5415;H01B3/28;H01B3/46
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 樊曉煥,金小芳

本發明涉及一種諸如電纜或電纜配件的電氣設備，其包括至少一個交聯層。

本發明通常但并非局限地涉及低壓(特別是低于6kV)、中壓(特別是6至45-60kV)或高壓(特別是大于60kV，可能是高達800kV)電纜領域，這些電纜可以是直流電纜或者是交流電纜。

中壓和高壓電纜通常包括由順序的三個交聯層包圍的中心電導體，例如第一半導體層、電絕緣層和第二半導體層。

這種類型的交聯層通常包含保護劑，其用于控制和減少吸水性，并用于確保電纜隨時間推移的電絕緣性。

通常，這些保護劑可以是鉛基化合物，例如氧化鉛。然而，鉛基化合物不是環境友好的化合物。

本發明的目的是通過提出包括環境友好的交聯層的電氣設備來克服現有技術的缺點，同時在電氣設備的整個壽命期間確保良好的電性能和機械性能。

本發明的主題是一種電氣設備，其包括由包含聚合物材料和保護劑的可交聯聚合物組合物得到的交聯層，其特征在于所述保護劑是硅氧烷低聚物。

本發明有利地提供了一種環境友好的電氣設備，其中保護系統不包含任何鉛基化合物。更具體地說，本發明的交聯層不包含任何鉛基化合物。

此外，本發明的交聯層具有非常好的機械性能和電性能，特別是由于這種新穎的保護劑，吸水性和介電損耗得到顯著控制。

因此，本發明的電氣設備的交聯層具有隨時間推移穩定的電絕緣性能。

更具體地說，本發明的交聯層具有如下的介電損耗，其根據標準ASTM D150的正切δ(tanδ)值測量：

-浸漬在90℃水中兩周后，在130℃下不大于0.020，和/或

-浸漬在90℃水中四周后，在130℃下不大于0.020。

硅氧烷低聚物

本發明的硅氧烷低聚物旨在控制和減少電氣設備的吸水性。有利地，可以通過替換現有技術中使用的鉛氧化物來確保電氣設備隨時間推移的良好的電絕緣性。

在本發明中，術語“硅氧烷低聚物”是指衍生自少量相同或不同的硅氧烷單體單元的共價序列的化合物，更特別地衍生自至少兩個相同或不同的硅氧烷單體單元的共價序列的化合物。優選地，硅氧烷低聚物中單體單元的數量可以為2至40，優選為2至20，特別優選為2至10。

硅氧烷低聚物通常包含至少兩個“Si-O”基團，這些基團特別地構成其主鏈。此外，硅氧烷低聚物可以包含至少一個烷氧基。

優選地，硅氧烷低聚物是烷基低聚物，或者換句話說，硅氧烷低聚物是包含至少一個烷基的低聚物。烷基低聚物可以任選地包含至少一個烯基。

根據第一變體，烷基硅氧烷低聚物可以包含至少一個烷基和至少一個烯基。烯基可以是乙烯基類型，例如CH₂＝CH-基團。由此將其稱為烷基乙烯基硅氧烷低聚物。

根據第二變體，烷基硅氧烷低聚物可以僅包含烷基。

硅氧烷低聚物可以是直鏈、環狀和/或支鏈的。

在第一實施方案中，硅氧烷低聚物可以是均低聚物型。在這方面，硅氧烷均低聚物是衍生自少量相同單體單元的共價序列的化合物。

所述單體單元，或者換言之，均低聚物的構成單體單元中各自可以包含至少一個烷氧基。

所述烷氧基可以是如下式I中所述的基團–OR₂，或者其中烷基不是R₂的烷氧基。

更具體而言，均低聚物類型的硅氧烷低聚物可以根據下式I定義：

其中：

-R₁選自以下基團：C₁-C₆烷基(直鏈或支鏈烷基)、鹵素、乙烯基、甲基丙烯酰氧基烷基、丙烯酰氧基烷基、縮水甘油氧基烷基、雙烷氧基甲硅烷基烷基；

-R₂是相同或不同的基團，它們可以各自獨立地選自以下基團：C₁-C₆烷基(直鏈或支鏈烷基)，優選C₁-C₃(直鏈或支鏈烷基)；并且

-n是表示低聚度的整數，并且可以為2至40，優選為2至20，優選為2至10，特別優選為2至5。