Композиция для оболочки кабеля

 

Описывается композиция для оболочки кабеля, состоящая из многомодальной смеси олефиновых полимеров и представляющая собой многомодальную смесь олефиновых полимеров, этиленопластов или пропиленопластов, полученную путем полимеризации по меньшей мере одного -олефина за более чем одну стадию и имеющую плотность примерно 0,915-0,955 г/cм3 и скорость течения расплава примерно 0,1-3,0 г/10 мин, причем указанная смесь олефиновых полимеров содержит по меньшей мере первый и второй олефиновые полимеры, первый из которых имеет плотность и скорость течения расплава, выбранные из а) примерно 0,930-0,975 г/cм3 и примерно 50-2000 г/10 мин и б) примерно 0,88-0,93 г/cм3 и примерно 0,1-0,8 г/10 мин. Технический результат - композиция с заданной плотностью и скоростью течения расплава. 3 с. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл.

Настоящее изобретение относится к композиции для оболочки кабеля, а также к ее применению в качестве наружной оболочки силового кабеля или кабеля связи.

Кабели, под которыми подразумеваются силовые кабели высокого напряжения, среднего напряжения или низкого напряжения, а также кабели связи, такие как оптические кабели, коаксиальные кабели и кабели парной скрутки, как правило, содержат жилу, окруженную оболочкой, состоящей из одного или нескольких слоев. Самый наружный слой называют наружной оболочкой или обволакивающим слоем, и в наше время его изготавливают из полимерного материала, предпочтительно полиэтиленопласта. Очень разнообразные области применения различных сортов кабелей, таких как кабели дальней связи, включая обычные медные кабели и волоконно-оптические кабели, а также силовые кабели, обуславливают то, что материал оболочки должен удовлетворять ряду требований по свойствам, которые в некоторых отношениях являются противоречивыми. Так, важными свойствами материалов для оболочки кабеля являются хорошая обрабатываемость, т.е. материал должен легко обрабатываться в широком температурном диапазоне; малая усадка; высокая механическая прочность; хорошее качество обработки покрытия, а также высокая стойкость к растрескиванию под действием напряжения окружающей среды (СРДНОС). Так как до этого было трудно или даже невозможно удовлетворить всем этим требованиям по свойствам, прототипные материалы оболочки были результатом компромисса такого, что хорошие свойства в одном отношении достигались за счет худших свойств в некотором другом отношении. Наиболее близким решением по сущности и достигаемому техническому результату является патент США 4547551, который описывает механические полимерные смеси из этиленовых полимеров с высоким молекулярным весом и этиленовых полимеров с низким молекулярным весом, которые используются для оболочки кабеля.

Однако указанным полимерным смесям присущи вышеописанные недостатки.

В основу изобретения положена задача создания композиции для оболочки кабеля, которая бы выгодно уменьшала или даже устраняла компромисс в отношении свойств материалов для оболочки кабеля, а именно улучшала бы СРДНОС материала и уменьшала бы его усадку при данной обрабатываемости.

Поставленная задача решается тем, что композиция для оболочки кабеля, состоящая из многомодальной смеси олефиновых полимеров, согласно изобретению представляет собой многомодальную смесь олефиновых полимеров этиленопластов или пропиленопластов, полученную путем полимеризации по меньшей мере одного -олефина за более чем одну стадию и имеющую плотность примерно 0,915-0,955 г/см3 и скорость течения расплава примерно 0,1-3,0 г/10 мин, причем указанная смесь олефиновых полимеров содержит по меньшей мере первый и второй олефиновые полимеры, первый из которых имеет плотность и скорость течения расплава, выбранные из а) примерно 0,930-0,975 г/см3 и примерно 50-2000 г/10 мин и б) примерно 0,88-0,93 г/см3 и примерно 0,01-0,8 г/10 мин.

Композиция оболочки кабеля согласно изобретению, которая вместо унимодального полиэтиленопласта, используемого в обычных композициях для оболочки кабеля, состоит из многомодальной смеси олефиновых полимеров, имеющих определенные заданные значения плотности и скорости течения расплава, как в отношении полимерной смеси, так и в отношении полимеров, образующих ее часть, имеет улучшенные свойства. Кроме того, изобретение касается применения этой композиции для оболочки кабеля в качестве наружной оболочки силового кабеля или кабеля связи.

Однако, прежде чем изобретение будет описано более подробно, будут определены некоторые ключевые выражения. Под "модальностью" полимера подразумевается структура молекулярно-массового распределения полимера, то есть внешний вид кривой, указывающей на число молекул как функцию молекулярной массы. Если кривая имеет один максимум, говорится, что полимер является "унимодальным", в то время как в случае кривой с очень широким максимумом или с двумя или несколькими максимумами и когда полимер состоит из двух или более фракций, говорят, что полимер является "бимодальным", "многомодальным" и т.д. В последующем все полимеры, для которых кривая молекулярно-массового распределения является очень широкой или имеет более чем один максимум, вместе называют "многомодальными".

Термин "скорость течения расплава" (СТР) полимера определен в соответствии с ISO 1133 условием 4, и он эквивалентен ранее используемому термину "индекс расплава". Скорость течения расплава, указываемая в г/10 мин, показывает текучесть, и поэтому обрабатываемость полимера. Чем выше скорость течения расплава, тем ниже вязкость полимера.

Под термином "стойкость к растрескиванию под действием напряжения окружающей среды" (СРДНОС) подразумевается стойкость полимера к образованию трещин под воздействием механического напряжения и реагента в виде поверхностно-активного вещества. СРДНОС определяют в соответствии с ASTM D 1693 А, причем используемым реагентом является Igepal CO-630.

Под термином "полиэтиленопласт" подразумевается пластик на основе полиэтилена или сополимеров этилена, причем мономер этилена составляет основную массу.

Как указано ранее, композиция для оболочки кабеля в соответствии с изобретением отличается тем, что она состоит из многомодальной смеси олефиновых полимеров с заданной плотностью и скоростью течения расплава.

Ранее было известно о получении многомодальных, в частности бимодальных олефиновых полимеров, предпочтительно многомодальных полиэтиленопластов в двух или более реакторах, соединенных последовательно. В качестве примеров из известного уровня техники можно упомянуть ЕР 040992, ЕР 041796, ЕР 022376 и WO 92/12182, которые включены сюда как ссылки в отношении получения многомодальных полимеров. В соответствии с данными ссылками каждую из стадий полимеризации можно осуществлять в жидкой фазе, в суспензии или в газовой фазе.

В соответствии с настоящим изобретением основные стадии полимеризации предпочтительно проводят в виде комбинации суспензионной полимеризации/газофазной полимеризации или же газофазной полимеризации/газофазной полимеризации. Суспензионную полимеризацию предпочтительно проводят в так называемом реакторе с циркуляцией. Использование суспензионной полимеризации в реакторе смешения не является предпочтительным в настоящем изобретении, поскольку такой метод не является достаточно гибким для получения композиции согласно изобретению и имеет проблемы с растворимостью. Для того, чтобы получить композицию по изобретению, с улучшенными свойствами, требуется гибкий метод. По этой причине предпочтительно, чтобы композицию получали в две основные стадии полимеризации в комбинации реактора с циркуляцией/газофазного реактора или газофазного реактора/газофазного реактора. Особенно предпочтительно, чтобы композицию получали на двух главных стадиях полимеризации, когда первую стадию проводят в виде суспензионной полимеризации в реакторе с циркуляцией, а вторую стадию проводят в виде газофазной полимеризации в газофазном реакторе. Основным стадиям полимеризации может необязательно предшествовать предвполимеризация, в которой получают до 20 вес.%, предпочтительно 1-10 вес.% от общего количества полимеров. Как правило, эта методика приводит к многомодальной смеси полимеров путем полимеризации с помощью хрома, металлоцена или катализатора Циглера-Натты в нескольких последовательных реакторах полимеризации. При получении, например, бимодального полиэтиленопласта, который в соответствии с изобретением является предпочтительным полимером, первый этиленовый полимер получают в первом реакторе при определенных условиях в отношении мономерного состава, давления газообразного водорода, температуры, давления и т.д. После полимеризации в первом реакторе реакционную смесь, включающую полученный полимер, подают во второй реактор, где происходит дальнейшая полимеризация в других условиях. Обычно в первом реакторе получают первый полимер с высокой скоростью течения расплава (с низкой молекулярной массой) при умеренном или небольшом добавлении сомономера или вообще без этого добавления, в то время как во втором реакторе получают второй полимер с низкой скоростью течения расплава (с высокой молекулярной массой) при большем добавлении сомономера. В качестве сомономера при сополимеризации этилена обычно используют другие олефины, имеющие до 12 атомов углерода, такие как -олефины, имеющие 3-12 атомов углерода, например пропен, бутен, 4-метил-1-пентен, гексен, октен, декен и т.д. Полученный конечный продукт состоит из однородной смеси полимеров из двух реакторов, причем различные кривые молекулярно-массового распределения для данных полимеров вместе образуют кривую молекулярно-массового распределения, имеющую высокий максимум или два максимума, то есть конечный продукт является бимодальной полимерой смесью. Так как многомодальные и особенно бимодальные полимеры, предпочтительно этиленовые полимеры, и способы их получения принадлежат уровню техники, для них здесь не привлекается подробное описание, однако делается ссылка на вышеприведенные описания.

Здесь следует указать на то, что при получении двух или более полимерных компонентов в соответствующем числе соединенных последовательно реакторов скорость течения расплава, плотность и остальные свойства можно измерить непосредственно для выведенного материала только в случае компонента, полученного на стадии в первом реакторе, и в случае конечного продукта. Соответствующие свойства полимерных компонентов, полученных на стадиях в реакторах после первой стадии, могут быть определены только косвенно на основе соответствующих величин материалов, вводимых и выводимых с соответствующих стадий в реакторах.

Даже несмотря на то, что многомодальные полимеры и их получение известны сами по себе, неизвестно, что ранее такие многомодальные полимерные смеси использовали в композициях для оболочек кабелей. Кроме того, ранее не было известно о применении в данном контексте многомодальных полимерных смесей, имеющих особые значения плотности и скорости течения расплава, которые требуются в настоящем изобретении.

Как указывалось выше, предпочтительно, чтобы многомодальная смесь олефиновых полимеров в композиции для оболочки кабеля в соответствии с настоящим изобретением являлась бимодальной полимерной смесью. Также предпочтительно, чтобы эта бимодальная полимерная смесь была получена полимеризацией, как указано выше, при различных условиях полимеризации в двух или более реакторах полимеризации, соединенных последовательно. Благодаря достигнутой таким образом гибкости в отношении условий реакции наиболее предпочтительно, чтобы полимеризацию проводили в реакторе с циркуляцией/газофазном реакторе, газофазном реакторе/газофазном реакторе или в реакторе с циркуляцией/реакторе с циркуляцией как полимеризацию одного, двух или более олефиновых мономеров, причем различные стадии полимеризации имели бы переменные содержания сомономера. Предпочтительно, чтобы условия полимеризации в предпочтительном двухстадийном способе были выбраны так, что на одной стадии, предпочтительно на первой стадии, образуется сравнительно низкомолекулярный полимер, имеющий умеренное, низкое или предпочтительно нулевое содержание сомономера, вследствие высокого содержания переносчика кинетической цепи (газообразного водорода); а на другой, предпочтительно на второй стадии, получается высокомолекулярный полимер, имеющий более высокое содержание сомономера. Однако порядок этих стадий может быть обратным.

Предпочтительно, чтобы многомодальная смесь олефиновых полимеров в соответствии с изобретением была смесью полипропиленопластов или наиболее предпочтительно - полиэтиленопластов. Сомономер или сомономеры в настоящем изобретении выбирают из группы, состоящей из -олефинов, имеющих до 12 атомов углерода; в случае полиэтиленопласта это означает то, что сомономер или сомономеры выбраны из числа -олефинов, имеющих 3-12 атомов углерода. Особенно предпочтительными сомономерами являются бутен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен и 1-октен.

Ввиду вышесказанного, предпочтительная смесь полиэтиленопластов в соответствии с изобретением состоит из низкомолекулярного гомополимера этилена, смешанного с высокомолекулярным сополимером этилена и бутена, 4-метил- 1-пентена, 1-гексена или 1-октена. Свойства индивидуальных полимеров в смеси олефиновых полимеров в соответствии с изобретением должны быть выбраны так, чтобы конечная смесь олефиновых полимеров имела плотность около 0.915-0.955 г/куб. см, предпочтительно около 0.920-0.950 г/куб.см, и скорость течения расплава около 0.1-3.0 г/10 мин, предпочтительно около 0.2-2.0 г/10 мин. В соответствии с изобретением это предпочтительно достигается с помощью смеси олефиновых полимеров, содержащей первый олефиновый полимер, имеющий плотность около 0.930-0.975 г/куб.см, предпочтительно около 0.955-0.975 г/куб. см, и скорость течения расплава примерно 50-2000 г/10 мин, предпочтительно около 100-1000 г/10 мин и наиболее предпочтительно примерно 200-600 г/10 мин; и, по меньшей мере, второй олефиновый полимер, имеющий такую плотность и такую скорость течения расплава, что смесь олефиновых полимеров приобретает плотность и скорость течения расплава, указанные выше.

Если многомодальная смесь олефиновых полимеров является бимодальной, то есть смесью двух олефиновых полимеров (первого олефинового полимера и второго олефинового полимера), причем первый олефиновый полимер получают в первом реакторе и он имеет вышеуказанные плотность и скорость течения расплава, то плотность и скорость течения расплава второго олефинового полимера, который получают на второй стадии в реакторе, как указано ранее, могут быть косвенно определены на основе значений для материалов, подаваемых и отводимых со второй стадии в реакторе.

Когда смесь олефиновых полимеров и первый олефиновый полимер имеют вышеуказанные значения плотности и скорости течения расплава, расчет показывает, что второй олефиновый полимер, получаемый на второй стадии, должен иметь плотность порядка около 0.88-0.93 г/куб.см, предпочтительно 0.91-0.93 г/куб.см, и скорость течения расплава порядка около 0.01-0.8 г/10 мин, предпочтительно примерно 0.05-0.3 г/10 мин.

Как указано ранее, порядок стадий может быть обратным; это означает то, что если конечная смесь олефиновых полимеров имеет плотность около 0.915-0.955 г/куб. см, предпочтительно около 0.920-0.950 г/куб.см, и скорость течения расплава около 0.1-3.0 г/10 мин, предпочтительно примерно 0.2-2.0 г/10 мин, и первый олефиновый полимер, полученный на первой стадии, имеет плотность около 0.88- 0.93 г/куб.см, предпочтительно около 0.91-0.93 г/куб.см, и скорость течения расплава 0.01-0.8 г/10 мин, предпочтительно около 0.05-0.3 г/10 мин, то согласно вышеуказанным расчетам второй олефиновый полимер, полученный на второй стадии двухстадийного способа, имеет плотность порядка около 0.93-0.975 г/куб. см, предпочтительно около 0.955-0.975 г/куб.см, и скорость расплава 50-2000 г/10 мин, предпочтительно около 100-1000 г/10 мин и наиболее предпочтительно примерно 200- 600 г/10 мин. Однако такая последовательность стадий получения смеси олефиновых полимеров в соответствии с настоящим изобретением является менее предпочтительной.

Для того, чтобы оптимизировать свойства композиции для оболочки кабеля в соответствии с изобретением, индивидуальные полимеры должны присутствовать в смеси олефиновых полимеров в таком весовом соотношении, чтобы требуемые свойства, в которые вносят вклад индивидуальные полимеры, также достигались в конечной смеси олефиновых полимеров. В результате индивидуальные полимеры не должны присутствовать в таких малых количествах, например примерно 10 вес.% или менее, при которых они не влияют на свойства смеси олефиновых полимеров. Более конкретно, предпочтительно, чтобы количество олефинового полимера, имеющего высокую скорость течения расплава (с низкой молекулярной массой), составляло, по меньшей мере, 25 вес.%, но не более 75 вес.% от всего полимера, предпочтительно 35-55 вес.% от всего полимера, чтобы оптимизировать таким образом свойства конечного продукта.

Применение многомодальных смесей олефиновых полимеров вышеописанного типа приводит к композициям для оболочки кабеля согласно изобретению, которые имеют гораздо лучшие свойства, чем обычные композиции для оболочки кабелей, особенно в отношении усадки, СРДНОС и обрабатываемости. В частности, большим преимуществом является пониженная усадка композиции для оболочки кабеля согласно изобретению.

Как указано ранее, композицию для оболочки кабеля в соответствии с изобретением можно использовать для получения наружных оболочек кабелей, включая силовые кабели, а также кабели связи. Из числа силовых кабелей, наружные оболочки которых могут быть с преимуществом получены из композиции для оболочки кабеля по изобретению, можно упомянуть высоковольтные кабели, кабели среднего напряжения и низковольные кабели. Из числа кабелей связи, наружние оболочки которых могут быть с преимуществом изготовлены из композиции для оболочки кабеля по изобретению, можно упомянуть кабели парной скрутки, коаксиальные кабели и оптические кабели.

Далее следует несколько неограничивающих примеров, предназначенных для того, чтобы дополнительно прояснить изобретение и его преимущества.

Пример 1 В установке для полимеризации, состоящей из реактора с циркуляцией, соединенного последовательно с газофазным реактором, и включающей применение катализатора Циглера-Натты, полимеризовали бимодальный полиэтиленопласт в следующих условиях.

Первый реактор (реактор с циркуляцией) В данном реакторе первый полимер (полимер 1) получали путем полимеризации этилена в присутствии водорода (мольное отношение водорода к этилену 0.38 : 1). Полученный гомополимер этилена имел значение СТР 492 г/10 мин и плотность 0.975 г/куб.см.

Второй реактор (газофазный реактор) В этом реакторе второй полимер (полимер 2) получали полимеризацией этилена и бутена (мольное отношение этилена к бутену в газовой фазе 0.22:1, водорода к этилену 0.03:1). Полученный сополимер этилена и бутена присутствовал в форме однородной смеси с гомополимером этилена из первого реактора, причем весовое отношение полимера 1 к полимеру 2 составляло 45:55.

Бимодальная смесь полимера 1 и полимера 2 имела плотность 0.941 г/куб.см и величину СТР 0.4 г/10 мин. После смешения с сажей получен конечный продукт, содержащий 2.5 вес. % сажи, что привело к конечной плотности 0.951 г/куб. см. В дальнейшем этот конечный продукт будет называться бимодальным полиэтиленопластом 1.

Бимодальный полиэтиленопласт 1 использовали в качестве композиции для оболочки кабеля, и свойства данной композиции были определены и сравнены со свойствами обычной композиции для оболочки кабеля из унимодального полиэтиленопласта (эталон 1). Эталон 1 имел плотность 0.941 г/куб.см (после смешения до содержания сажи 2.5 вес.% плотность 0.951 г/куб.см) и величину СТР 0.24 г/10 мин.

В данном примере, а также в последующих примерах усадку полученной композиции определяли в соответствии с методом (далее называемым UNI -5079), который был разработан для того, чтобы оценивать склонность материалов для оболочек к усадке. Усадку определяют следующим образом.

Образцы кабеля для оценки экструдируют следующим образом.

Проводник: - 3.0 мм твердый А1 проводник Толщина стенки: - 1.0 мм Температура головки: - +210oC или +180oC Расстояние между головкой и водяной баней: - 35 см Температура водяной бани - +23oC Линейная скорость - 75 м/мин Тип головки - Полутрубка
Сопло - 3.65 мм
Головка - 5.9 мм
Конструкция шнека - Elise
Распределительная решетка
Усадку в процентах измеряют через 24 часа в комнате с постоянной температурой (+23oC), а также через 24 часа при температуре +100oC.

Измеряют кабели размером примерно 40 см. Удобно, чтобы образец кабеля был помечен так, чтобы измерение после кондиционирований могло быть осуществлено на той же самой точке образца кабеля.

Если обнаружено, что образец уседает во время измерения, вначале следует сделать отметки на примерно 40 см. После этого разрезают по длине и проводят повторное измерение. Из каждого анализируемого кабеля отбирают двойные образцы. Образцы помещают в комнату с постоянной температурой на 24 часа, после чего их измеряют и рассчитывают величину усадки в процентах.

Затем все образцы помещают на слой талька при +100oC на 24 часа. После этого образцы измеряют и рассчитывают величину полной усадки в процентах на основе исходной длины. Результаты измерений указаны в таблице 1 (см. в конце описания).

Из указанных в таблице 1 величин очевидно, что материал для оболочки согласно изобретению проявляет улучшенные свойства в отношении усадки, особенно при комнатной температуре, и стойкости к растрескиванию под действием напряжения окружающей среды (СРДНОС). Механические свойства при растяжении материала для оболочки в соответствии с настоящим изобретением находятся на уровне свойств эталона 1. Кроме того, обрабатываемость материала для оболочки в соответствии с изобретением, о которой можно судить по величине СТР, является такой же хорошей, как обрабатываемость для эталона 1. Следует подчеркнуть то, что в то время как материал для оболочки по эталону 1 имеет хорошие свойства по обрабатываемости, достигаемые за счет плохих усадочных свойств, особенно при комнатной температуре, материал для оболочки в соответствии с изобретением имеет хорошие свойства по обрабатываемости, а также хорошие (низкие) усадочные свойства. Это является значительным преимуществом, которое усиливается улучшенными свойствами по СРДНОС материала для оболочки в соответствии с изобретением.

Пример 2
В установке для полимеризации из примера 1 получали бимодальный полиэтиленопласт в следующих условиях.

Первый реактор (реактор с циркуляцией)
В данном реакторе первый полимер (полимер 1) получали путем полимеризации этилена в присутствии водорода (мольное отношение водорода к этилену 0.38 : 1). Полученный гомополимер этилена имел значение СТР 444 г/10 мин и плотность 0.975 г/куб.см.

Второй реактор (газофазный реактор)
В этом реакторе второй полимер (полимер 2) получали полимеризацией этилена и бутена (мольное отношение бутена к этилену 0.23:1, мольное отношение водорода к этилену 0.09 : 1). Полученный сополимер этилена и бутена присутствовал в форме однородной смеси с гомополимером этилена из первого реактора, причем весовое отношение полимера 1 к полимеру 2 составляло 40:60.

Бимодальная смесь полимера 1 и полимера 2, которая образовывала конечный продукт, имела плотность 0.941 г/куб.см (после добавления 2,5 вес.% сажи 0,951 г/куб. см) и величину СТР 1.4 г/10 мин. В дальнейшем этот конечный продукт будет называться бимодальным полиэтиленопластом 2. Аналогичным образом был получен еще один бимодальный полиэтиленопласт (в дальнейшем называемый бимодальным полиэтиленопластом 3), причем мольное отношение водорода к этилену в первом реакторе составляло 0.39:1, и полученный гомополимер этилена (полимер 1) в первом реакторе имел величину СТР 468 г/10 мин и плотность 0.962 г/куб.см. Во втором реакторе получали сополимер этилена и бутена (полимер 2), причем мольное отношение бутена к этилену составляло 0.24:1 и мольное отношение водорода к этилену составляло 0.07:1. Весовое отношение полимера 1 к полимеру 2 составляло 45:55. Конечный продукт (бимодальный полиэтиленопласт 4) имел плотность 0.941 г/куб.см (после смешения с 2.5 вес. % сажи 0,951 г/куб. см) и величину СТР 1.3 г/10 мин.

Бимодальный полиэтиленопласт 2 и бимодальный полиэтиленопласт 3 использовали как композиции для оболочки кабеля, и свойства этих композиций определяли и сравнивали со свойствами прототипной композиции для оболочки (эталон 2). Эталон 2 представлял собой специальную композицию, предназначенную для применения в тех случаях, когда требуется особенно малая усадка, например в волоконно-оптических применениях, и эта композиция состояла из смеси расплавов фракции полиэтилена, имеющей плотность 0.960 г/куб. см и величину СТР 3.0 г/10 мин, и другой фракции полиэтилена, имеющей плотность 0.920 г/куб. см и величину СТР 1.0 г/10 мин. Это привело к конечному продукту, имеющему плотность 0.943 г/куб.см (после добавления 2.5 вес.% сажи 0,953 г/куб. см) и величину СТР 1.7 г/10 мин.

Результаты измерений свойств трех композиций для оболочки указаны в таблице 2 (см. в конце описания).

Как очевидно из таблицы 2, прототипный специальный материал для оболочки (эталон 2) имеет хорошие усадочные свойства при комнатной температуре. Однако усадочные свойства эталона 2 достигаются за счет плохих свойств по обрабатываемости, что, в числе прочего, следует из величин качества обработки поверхности. Как правило, материал для оболочки по эталону 2 можно обрабатывать только в пределах узкого "окна обработки", то есть в узких пределах в отношении параметров обработки. В отличие от эталона 2 материалы для оболочки в соответствии с изобретением (бимодальные полиэтиленопласты 2 и 3) проявляют такие же хорошие усадочные свойства, как эталон 2, представляя при этом лучшие свойства по обрабатываемости (более широкое окно обработки), включая лучшее качество обработки поверхности оболочки кабеля. Кроме того, материалы для оболочки в соответствии с изобретением проявляют лучшую стойкость к растрескиванию под действием напряжения окружающей среды (СРДНОС), а также представляют хорошую прочность на разрыв.

Пример 3
В установке для полимеризации, используемой в примерах 1 и 2, получали бимодальный полиэтиленопласт (полиэтиленопласт 4) при следующих условиях.

Первый реактор (реактор с циркуляцией)
В данном реакторе первый полимер (полимер 1) получали путем полимеризации этилена в присутствии 1-бутена и газообразного водорода (мольное отношение 1-бутен:газообразный водород:этилен 1.74:0.22:1). Полимер 1 имел значение СТР 310 г/10 мин и плотность 0.939 г/куб.см.

Второй реактор (газофазный реактор)
Полимер из реактора с циркуляцией перенесли в газофазный реактор, где проводили дополнительную полимеризацию этилена с 1-бутеном в присутствии газообразного водорода (мольное отношение 1-бутен:газообразный водород:этилен 0.80:0.02:1), что привело к новому полимерному компоненту (полимер 2). Весовое отношение полимера 1 к полимеру 2 составляло 42:58. Величина СТР полученного продукта составляла 0.3 г/10 мин, а плотность равнялась 0.922 г/куб. см.

В этом случае, когда оба полимерных компонента содержали 1-бутен в качестве сомономера, также достигались превосходные механические свойства, хорошая СРДНОС, а также хорошие усадочные свойства, что очевидно из таблицы 3 (см. в конце описания).


Формула изобретения

1. Композиция для оболочки кабеля, состоящая из многомодальной смеси олефиновых полимеров, отличающаяся тем, что представляет собой многомодальную смесь олефиновых полимеров этиленопластов или пропиленопластов, полученную путем полимеризации по меньшей мере одного -олефина за более чем одну стадию и имеющую плотность примерно 0,915 - 0,955 г/см3 и скорость течения расплава примерно 0,1 - 3,0 г/10 мин, причем указанная смесь олефиновых полимеров содержит по меньшей мере первый и второй олефиновые полимеры, первый из которых имеет плотность и скорость течения расплава, выбранные из а) примерно 0,930 - 0,975 г/см3 и примерно 50 - 2000 г/10 мин и б) примерно 0,88 - 0,93 г/см3 и примерно 0,01 - 0,8 г/10 мин.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что первый олефиновый полимер имеет плотность около 0,930 - 0,975 г/см3 и скорость течения расплава около 50 - 2000 г/10 мин.

3. Композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что смесь олефиновых полимеров имеет плотность около 0,920 - 0,950 г/см3 и скорость течения расплава около 0,2 - 2,0 г/10 мин и что первый олефиновый полимер имеет плотность около 0,955 - 0, 975 г/см3 и скорость течения расплава примерно 100 - 1000 г/10 мин.

4. Композиция по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что смесь олефиновых полимеров является смесью полиэтиленопластов.

5. Композиция по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что ее получают путем координационно-каталитической полимеризации этилена по меньшей мере в две стадии и -олефинового сомономера, имеющего 3 - 12 атомов углерода, по меньшей мере в одну стадию.

6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что стадии полимеризации осуществляют в виде суспензионной полимеризации, газофазной полимеризации или их комбинации.

7. Композиция по п.6, отличающаяся тем, что суспензионную полимеризацию осуществляют в циркуляционном реакторе.

8. Композиция по п.7, отличающаяся тем, что процесс проводят в циркуляционном реакторе/газофазном реакторе, где за по меньшей мере одним циркуляционным реактором следует по меньшей мере один газофазный реактор.

9. Композиция по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что она является бимодальной смесью полиэтиленопластов.

10. Композиция по п. 9, отличающаяся тем, что первый полиэтиленопласт составляет до 25 - 75 вес.% от всего количества полимеров в композиции.

11. Композиция для оболочки кабеля, отличающаяся тем, что она представляет собой композицию по любому из предшествующих пп.1 - 10 и используется в качестве внешней оболочки силового кабеля.

12. Композиция для оболочки кабеля, отличающаяся тем, что она представляет собой композицию по любому из предшествующих пп.1 - 10 и используется в качестве внешней оболочки кабеля связи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к высоковольтному проводу, рассчитанному на высокие напряжения, предназначенному для воздушных линий электропередачи с напряжениями приблизительно 60 кВ и выше

Изобретение относится к области электротехники и касается эксплуатации силовых и телефонных кабельных линий, в частности линий, в которых для защиты от попадания влаги и контроля за герметичностью оболочек кабелей используется изолирующая газовая или воздушная среда под избыточным давлением

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к кабельной технике, а именно к электрическим кабелям, предназначенным для передачи энергии при больших уровнях мощности

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к кабельной технике, в частности к электрическим четырехжильным кабелям, предназначенным для передачи энергии при больших уровнях мощности

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для передачи электроэнергии постоянным током на дальние и сверхдальние расстояния

Изобретение относится к эксплуатации силовых и телефонных кабельных линий, в частности линий, в которых для защиты от попадания влаги и контроля за герметичностью оболочек кабелей используется изолирующая газовая среда под избыточным давлением

Изобретение относится к области землеройно-транспортного машиностроения и может быть использовано для дистанционного управления гусеничным трактором при выполнении им транспортных или строительных работ

Изобретение относится к сшивающимся полимерным композициям для производства электротехнических изделий различного назначения, в том числе кабельных изделий

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых пленочных электроизоляционных материалов, используемых в электротехнической .промьшшенности

Изобретение относится к способам получения изоляционных покрытий, состоящих из двух слоев, и может быть использовано.в кабельной промышленности для изоляции проводов

Изобретение относится к оптическим кабелям, которые поддерживаются на протяжении системы посредством башен (вышек), столбов или других вертикальных опор, которые также применяются, чтобы поддерживать электрические силовые кабели

Композиция для оболочки кабеля, кабель четырехжильный силовой, кабель двух четырехжильный, четырехжильный кабель

Наверх