[其他]塑料絕緣材料

無效

• 申請號: 88100263
• 申請日: 1988-01-23
• 公開（公告）號: CN88100263A
• 公開（公告）日: 1988-08-10
• 發明（設計）人: 約翰·沃圖施;沃納·哥茨;霍格·安德里斯
• 申請（專利權）人: 利森蒂亞專利管理有限公司
• 主分類號: H01B3/30
• 分類號: H01B3/30;C08L23/04;C08K5/54
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大建,全菁

本發明涉及權利要求1前序部分所述的塑料絕緣材料。這些塑料絕緣材料主要應用于高壓電纜絕緣。其中加壓時會發生所謂的“樹枝叢生”現象，這是絕緣材料在顯微鏡下可觀察到的樹叢狀或簇狀毀壞現象。而更為重要的是高場強下會于缺陷處出現“樹枝狀水簇”，其中水會濃縮。為避免出現樹枝狀水簇或阻止其生長就須添加絕緣材料穩定劑。

DE-PS2737430已提出向聚烯烴絕緣材料中添加烷氧硅烷穩壓劑，烷氧硅烷通式為Rx-Si（O-R）_4-x，其中X＝0-3，其中的R還含脂族、芳族或環脂族烴基且必要時還可由氨基，環氧基或其他基取代，R特別是羥烷基。

但已知穩壓劑不能總是與基礎聚合物達到足夠的可混性，因此難以制成絕緣材料。如穩壓添加劑在混合物中不均勻，其效率就會受到很大的限制，因為一旦出現損壞，則向樹枝狀水簇轉移的途徑就會太長。此外，某些已知本身效果良好的穩定劑也還有使VPE熔體不透明的缺點，因而不可能按更新的VDE要求控制絕緣材料的潔凈性和均勻性（VPE＝交聯聚己烯，VDE＝西德電氣工程師協會）。

本發明目的是提出塑料絕緣材料，其基礎材料中可混入更有效的穩壓添加劑，同時還可保證熔體具有更好的透明性。

根據本發明，這一目的是通過權利要求1所述特征來達到的。

本發明其它優點見于各從屬權利要求。

本發明絕緣材料不僅具有很好的長期穩定性，而且穩定劑易于混入絕緣材料中。在應用交聯的塑料基礎材料時，不會因添加穩定劑而影響交聯。而且，如果能使VPE中避免出現可重結晶物質，則不僅足以保證防止樹枝狀水簇的出現和生長，而且還可因而阻止“樹枝狀電簇”的出現，這樣一來就可更安全地防止電擊穿。此外，采用適宜的組合物如預先將相應的官能基引入穩定劑還可對熱老化特性有良好的影響。

添加劑在促使使用壽命延長的同時不會或至少是不會明顯地揮發。而應用本發明穩定劑制得的絕緣材料因其溶體的透明性而可達到VDE要求的純度控制指標。

本發明穩定劑的作用在于它缺少親水基團而使穩定劑可很好地混入基礎聚合物中并相應地使這樣穩定的VPE能夠很好地進行加工，其中據認為這樣可達到最低限度的極性或親水特性，而按目前已知的機理，這又有助于防止產生樹枝狀水簇。

另一方面，穩定劑還會與水反應而釋放出親水物質，這也可“阻止樹枝狀水簇”。制備條件下存在的水或在絕緣材料應用過程中滲入其中的水即可這樣除掉（通過化學反應或以物理方式結合）。如果在絕緣材料中存在穩定劑分子的位置開始形成樹枝狀水簇，則除了通過硅烷（鈦酸鹽或與此類似的基團）本身阻止樹枝狀水簇生長而外，還可消耗掉水，從而活化穩定劑。而活化穩定劑又會進一步防止缺陷的生長。

為了使例如重金屬化合物失去電性能，須在穩定物質中適宜的位置引入雜原子。雜原子出現在適于形成絡合物的眾多基團之一中。

以下為表明穩定劑及其作用的實施例。

本發明以聚烯烴為基礎的塑料絕緣材料包含下式的穩壓劑

（R^aO）_yR^b3-yx-〔R-X′（OR^c）_zR^d_2-z〕_n-OR^e

其中

n為1-10，

y為0-3，

z為0-2，

R為帶碳鏈和至少一個雜原子Y的基團，

X和X′為4價元素，

R^b，R^d為1-30碳飽和或不飽和脂族或芳族碳鏈，其中由H和/或官能團使自由價達到飽和并且R，R^a，R^b，R^c和R^d的結構可相同或對于每一n，y和z值而各不相同，以及R^a，R^c和R^e為1-18碳烴基。

在這一種化合物中，優選的是-R-為-R¹-Y¹-R″-構型，其中Y¹為帶有至少一個雜原子Y的基團，R¹和R″為2-40碳脂族和芳族碳鏈，其中由H和/或官能團使自由價達到飽和，而R′和R″的結構可相同或不同。R′＝R″的例子為甲基叔丁基苯氧基。