Новая сшитая полимерная композиция, изоляция силового кабеля и силовой кабель

Изобретение относится к сшитой полимерной композиции, ее применению в изоляции силового кабеля и силовому кабелю. Сшитую полимерную композицию получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР2) по меньшей мере 1,7 г/10 мин и содержит полиолефин, пероксид и содержащий серу фенольный антиоксидант. Причем сшитая полимерная композиция имеет индукционный период окисления, который соответствует Z минутам, и содержит количество пероксидных побочных продуктов, которое соответствует W частей на млн, где 0≤Z≤60, 0≤W≤9000, и W≤p-270⋅Z, и p = 18500. Полимерная композиция содержит менее 0,05 мас.% 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена. Полиолефин является полиэтиленом низкой плотности (ПЭНП), который выбран из возможно ненасыщенного гомополимера ПЭНП или возможно ненасыщенного сополимера ПЭНП этилена с одним или более сомономерами. Обеспечивается полимерная композиция с пониженной проводимостью, подходящая для применений в кабелях постоянного тока высокого напряжения и сверхвысокого напряжения. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Область техники

Изобретение относится к сшитой полимерной композиции, изоляции силового кабеля и силовому кабелю, причем указанные сшитая полимерная композиция, изоляция силового кабеля и силовой кабель могут быть особенно подходящими в применениях для кабелей высокого напряжения (ВН) и сверхвысокого напряжения (СВН), например, в применениях для кабелей постоянного тока высокого напряжения (ПТ ВН) и постоянного тока сверхвысокого напряжения (ПТ СВН). Изобретение также относится к применению сшитой полимерной композиции.

Уровень техники

Полиолефины, полученные в способе высокого давления (ВД), широко используют в ответственных применениях полимеров, в которых полимер должен соответствовать высоким механическим и/или электрическим требованиям. Например, в применениях для силовых кабелей, в частности в применениях для кабелей среднего напряжения (СН) и особенно высокого напряжения (ВН) и сверхвысокого напряжения (СВН), электрические свойства полимерной композиции имеют большое значение. Помимо этого, важные электрические свойства могут отличаться в различных применениях кабелей, как имеет место в случае применений кабелей переменного тока (ПрТ) и постоянного тока (ПТ).

Сшивание кабелей

Обычный силовой кабель содержит проводник, окруженный по меньшей мере внутренним полупроводящим слоем, изолирующим слоем и внешним полупроводящим слоем, в указанном порядке. Кабели обычно получают путем экструзии слоев на проводник. Полимерный материал в одном или более из указанных слоев затем обычно сшивают для улучшения, например, теплостойкости и стойкости к деформации, свойств ползучести, механической прочности, химической стойкости и стойкости к истиранию полимеров в слое(слоях) кабеля. В реакции сшивания главным образом образуются межполимерные поперечные связи (мостики). Сшивания можно достичь, используя, например, образующее свободные радикалы соединение, такое как пероксид. Образующий свободные радикалы агент обычно внедряют в материал слоя до или в течение экструзии слоя(слоев) на проводник. После образования слоистого кабеля кабель затем подвергают стадии сшивания, чтобы вызвать образование радикалов и, таким образом, реакцию сшивания.

Пероксиды являются широко распространенными образующими свободные радикалы соединениями, используемыми, в том числе, в полимерной промышленности для указанных модификаций полимеров. Получающиеся продукты разложения пероксидов могут включать летучие побочные продукты, которые нежелательны, так как они могут оказывать негативное влияние на электрические свойства кабеля. Поэтому летучие продукты разложения, такие, например, как метан, когда используют, например, дикумилпероксид, обычно понижают до минимума или удаляют после сшивания и стадии охлаждения. Такая стадия удаления обычно известна как стадия дегазации. Стадия дегазации занимает много времени и является энергоемкой и, таким образом, затратной операцией в способе изготовления кабелей.

Также используемая технологическая линия для производства кабелей и требуемая производительность могут накладывать ограничения на материалы кабеля, особенно при производстве силовых кабелей большого размера.

Электропроводность

Электропроводность по ПТ является важным свойством материала, например, для изолирующих материалов для кабелей постоянного тока высокого напряжения (ПТ ВН). В первую очередь зависимость этого свойства от температуры и напряженности электрического поля влияет на электрическое поле. Вторая проблема состоит в том, что внутри изоляции вырабатывается тепло из-за электрического тока утечки, протекающего между внутренним и внешним полупроводящими слоями. Этот ток утечки зависит от напряженности электрического поля и электропроводности изоляции. Высокая проводимость изолирующего материала может даже привести к тепловому пробою при условиях высокого механического напряжения/высокой температуры. Проводимость поэтому должна быть достаточно низкой, чтобы избежать теплового пробоя.

Соответственно, в кабелях ПТ ВН изоляция нагревается током утечки. Для конкретной конструкции кабеля нагрев пропорционален проводимости изоляции х (напряженность электрического поля)2. Таким образом, если напряжение возрастает, вырабатывается намного больше тепла.

Существуют высокие потребности в увеличении напряжения силового кабеля для достижения повышенной передачи мощности, например, силового кабеля постоянного тока и, например, в ЕР 2499172 обеспечивают полимерную композицию, которая содержит полиолефин и которая обладает свойствами, делающими ее подходящей для силового кабеля ПТ.

Однако, все еще существует постоянная потребность в обнаружении альтернативных полимерных композиций с пониженной проводимостью. Такие полимерные композиции должны соответственно также иметь хорошие механические свойства, требуемые для ответственных воплощений силовых кабелей.

Цели изобретения

Одной из целей настоящего изобретения является предоставление альтернативной сшитой полимерной композиции, которую получают путем сшивания полимерной композиции, содержащей полиолефин, пероксид и содержащий серу антиоксидант, неожиданно имеющей преимущественные свойства, подходящие для силового кабеля, например, силового кабеля ПТ.

Еще одной целью изобретения является предоставление изоляции силового кабеля, которая содержит сшитую полимерную композицию по настоящему изобретению.

Другой целью изобретения является предоставление силового кабеля, например, силового кабеля постоянного тока (ПТ), который содержит сшитую полимерную композицию, или изоляции силового кабеля, оба по настоящему изобретению.

Еще одной целью изобретения является применение сшитой полимерной композиции по настоящему изобретению для получения по меньшей мере одного слоя, например, по меньшей мере изолирующего слоя сшитого силового кабеля, например, сшитого силового кабеля постоянного тока (ПТ).

Изобретение и его дополнительные цели подробно описаны и определены в данном документе.

Описание изобретения

В настоящем изобретении предложена сшитая полимерная композиция, которую получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР) по меньшей мере 1,7 и содержит полиолефин, пероксид и содержащий серу антиоксидант, отличающуюся тем, что указанная сшитая полимерная композиция имеет индукционный период окисления, определенный согласно ASTM-D3895, ISO/CD 11357 и EN 728 с использованием дифференциального сканирующего калориметра (ДСК), который соответствует Z минутам, и содержит количество пероксидных побочных продуктов, которое соответствует W частей на млн., определенное согласно ВТМ2222 с использованием ВЭЖХ (высокоэффективной жидкостной хроматографии), где

Z1≤Z≤Z2, W1≤W≤W2, и

W≤p-270⋅Z,

где

Z1 равно 0, Z2 равно 60, W1 равно 0 и W2 равно 9500 и р равно 18500.

Сшитая полимерная композиция содержит полиолефин и пероксидные побочные продукты в количествах, и имеет индукционный период окисления, как определено выше, ниже или в формуле изобретения. Сшитую полимерную композицию сшивают посредством радикальной реакции, используя пероксид в присутствии содержащего серу антиоксиданта. Сшитая полимерная композиция имеет обычную сеть, в том числе межполимерные поперечные связи (мостики), как хорошо известно в данной области техники.

Способ определения индукционного периода окисления, определенный согласно ASTM-D3895, ISO/CD 11357 и EN 728 с использованием дифференциального сканирующего калориметра (ДСК), описан в разделе «Способы определения».

Количество пероксидных побочных продуктов, которое соответствует W частей на млн., определено согласно ВТМ2222 с использованием ВЭЖХ.

Следует отметить, что под показателем текучести расплава (ПТР) в данном документе понимают ПТР2 (2,16 кг, 190°С).

Сшитую полимерную композицию по настоящему изобретению можно получить путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР) по меньшей мере 1,7 и содержит полиолефин, пероксид и содержащий серу антиоксидант, где количество пероксида соответствует X ммоль -O-O-/кг полимерной композиции, и количество содержащего серу антиоксиданта соответствует Y ммоль -ОН/кг полимерной композиции, где под «-ОН» в «Y ммоль -ОН/кг полимерной композиции» понимают фенольную группу -ОН, при этом

Y1≤Y≤Y2, X≤45 и

0,9⋅Y+m≤Х≤n-k⋅Y,

где

Y1 равно 0,50 и Y2 равно 10, и

m равно 0,8, n равно 70 и k равно 4,7, и указанная полимерная композиция имеет показатель текучести расплава (ПТР), который составляет по меньшей мере 1,7, и

указанная полимерная композиция содержит менее 0,05 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена.

Подгруппы, свойства и воплощения сшитой полимерной композиции по настоящему изобретению, как их описывают в данном документе, применяются равным образом и независимо к изоляции силового кабеля и силовому кабелю, оба по настоящему изобретению.

В другом воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию, где указанную сшитую полимерную композицию получают путем сшивания полимерной композиции, как описано в данном документе.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию, которую получают способом, включающим подвергание описанной в данном документе полимерной композиции процедуре отверждения, в течение которой сшивают указанную полимерную композицию.

Сшивание можно выполнять при повышенной температуре, которую выбирают, как хорошо известно, в зависимости от типа сшивающего агента. Например, обычными являются температуры выше 150°С, такие как от 160 до 350°С, однако, они не ограничены этими значениями.

В другом воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию, где полимерную композицию подвергают процедуре отверждения, в течение которой максимальная температура указанной полимерной композиции составляет, например, выше 150°С, например, от 160 до 350°С, например, менее 280°С, например, 250°С или менее или, например, 180°С или менее.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию, где полимерную композицию подвергают процедуре отверждения, в течение которой максимальная температура указанной полимерной композиции составляет 270°С или менее, 260°С или менее, 250°С или менее, 240°С или менее, 230°С или менее, 220°С или менее, 210°С или менее, 200°С или менее, 190°С или менее или, альтернативно, 180°С или менее.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию, где полимерную композицию подвергают процедуре отверждения, в течение которой максимальная температура указанной полимерной композиции составляет 270°С или менее, 265°С или менее, 260°С или менее, 255°С или менее, 250°С или менее, 245°С или менее, 240°С или менее, 235°С или менее, 230°С или менее, 225°С или менее, 220°С или менее, 215°С или менее, 210°С или менее, 205°С или менее, 200°С или менее, 195°С или менее, 190°С или менее, 185°С или менее или, альтернативно, 180°С или менее.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию, где полимерную композицию подвергают процедуре отверждения, в течение которой максимальная температура указанной полимерной композиции составляет 250°С или менее, 245°С или менее, 240°С или менее, 235°С или менее, 230°С или менее, 225°С или менее, 220°С или менее, 215°С или менее, 210°С или менее, 205°С или менее, 200°С или менее, 195°С или менее, 190°С или менее, 185°С или менее или, альтернативно, 180°С или менее.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию, где полимерную композицию подвергают процедуре отверждения, в течение которой максимальная температура указанной полимерной композиции составляет 180°С или менее.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию, где полимерную композицию подвергают процедуре отверждения, в течение которой максимальная температура указанной полимерной композиции составляет по меньшей мере 150°С или, альтернативно, по меньшей мере 160°С.

Сшитую полимерную композицию по настоящему изобретению можно соответственно получить путем сшивания полимерной композиции, содержащей полиолефин, пероксид и содержащий серу антиоксидант, где количество пероксида соответствует X ммоль -O-O-/кг полимерной композиции, и количество содержащего серу антиоксиданта соответствует Y ммоль -ОН/кг полимерной композиции, где X и Y являются такими, как определены в данном документе, и полимерная композиция содержит менее 0,05 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена и ее подвергают процедуре отверждения, в течение которой максимальная температура реакционной смеси полиолефина, пероксида и содержащего серу антиоксиданта составляет менее 280°С, например, 250°С или менее или, например, 180°С или менее.

Неожиданно, когда сшитая полимерная композиция по настоящему изобретению имеет индукционный период окисления, определенный согласно ASTM-D3895, ISO/CD 11357 и EN 728, который соответствует Z минутам, и содержит количество пероксидных побочных продуктов, которое соответствует W частей на млн., определенное согласно ВТМ2222 с использованием ВЭЖХ, где Z и W являются такими, как определены в данном документе, электропроводность полимерной композиции уменьшена, то есть понижена. Электропроводность полимерной композиции уменьшена по сравнению с электропроводностью традиционного полимерного материала, подходящего для силовых кабелей.

Неожиданно, когда сшитая полимерная композиция имеет индукционный период окисления, который соответствует Z минутам, и содержит количество пероксидных побочных продуктов, которое соответствует W частей на млн., где Z и W являются такими, как определены в данном документе, электропроводность указанной сшитой полимерной композиции уменьшена, то есть понижена по сравнению с электропроводностью традиционного полимерного материала, подходящего для силовых кабелей.

Сшитая полимерная композиция по настоящему изобретению, которая имеет индукционный период окисления, который соответствует Z минутам, и содержит количество пероксидных побочных продуктов, которое соответствует W частей на млн., где Z и W являются такими, как определены в данном документе, неожиданно была получена путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР) по меньшей мере 1,7 и содержит полиолефин, пероксид и содержащий серу антиоксидант, где количество пероксида соответствует X ммоль -O-O-/кг полимерной композиции, и количество содержащего серу антиоксиданта соответствует Y ммоль -ОН/кг полимерной композиции, где X и Y являются такими, как определено в данном документе, и полимерная композиция содержит менее 0,05 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена и/или ее подвергают процедуре отверждения, в течение которой максимальная температура реакционной смеси из полиолефина, пероксида и содержащего серу антиоксиданта составляет менее 280°С.

Сшитая полимерная композиция по изобретению имеет электрические свойства, выраженные, в том числе, как пониженная, то есть низкая, электропроводность, в результате чего можно минимизировать нежелательное образование тепла, например, в изолирующем слое силового кабеля, например, силового кабеля ПТ. Изобретение особенно выгодно для силовых кабелей ПТ.

Помимо этого, низкое индукционный период окисления означает, что концентрация фенольных групп является низкой. Однако, было показано, что это не обязательно должно быть связано с плохой стойкостью к термическому окислению. Существуют содержащие серу антиоксиданты, которые вносят ограниченный вклад в индукционный период окисления, однако все еще способны защищать надлежащим образом материал от окисления.

Электропроводность в данном документе измеряют согласно способу определения проводимости по ПТ, описанному в разделе «Способы определения». Термины «уменьшенная» или «низкая» электропроводность, используемые в данном документе взаимозаменяемым образом, означают, что значение, полученное способом определения проводимости по ПТ, является низким, то есть уменьшенным.

Низкая электропроводность сшитой полимерной композиции является очень выгодной, в том числе, в силовом кабеле, например, в силовом кабеле ПрТ или ПТ, например, в силовых кабелях постоянного тока (ПТ), например, кабелях ПТ низкого напряжения (НН), среднего напряжения (СН), высокого напряжения (ВН) или сверхвысокого напряжения (СВН), например, в силовых кабелях ПТ, действующих при любых напряжениях, например, при напряжениях выше 320 кВ, таких как кабели ПТ СВН.

Более того, электропроводность сшитой полимерной композиции неожиданно является низкой даже без удаления летучих побочных продуктов после сшивания, то есть без дегазации, по сравнению с электропроводностью не подвергшейся дегазации полимерной композиции, сшитой традиционными способами. Поэтому, если требуется, стадию дегазации сшитого кабеля, содержащего сшитую полимерную композицию, можно значительно сократить и/или действовать при менее жестких условиях в течение способа получения кабеля, что естественно улучшает эффективность производства. Соответственно, если требуется, стадию дегазации в течение получения кабелей можно сократить.

В другом воплощении описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z2 составляет 40 или, альтернативно, 30 минут.

В еще одном воплощении описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z2 составляет 25, 22, 20, 18, 16, 15, 14, 12, 10, 9 или, альтернативно, 8.

В другом воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z2 составляет 15.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z2 составляет 15, 14, 12, 10, 9 или, альтернативно, 8.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z1 равно 1 и Z2 равно 20, Z1 равно 2 и Z2 равно 20, Z1 равно 3 и Z2 равно 20 или, альтернативно, Z1 равно 4 и Z2 равно 20.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z1 равно 1 и Z2 равно 18, Z1 равно 2 и Z2 равно 18, Z1 равно 3 и Z2 равно 18 или, альтернативно, Z1 равно 4 и Z2 равно 18.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z1 равно 1 и Z2 равно 16, Z1 равно 2 и Z2 равно 16, Z1 равно 3 и Z2 равно 16 или, альтернативно, Z1 равно 4 и Z2 равно 16.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z1 равно 1 и Z2 равно 15, Z1 равно 2 и Z2 равно 15, Z1 равно 3 и Z2 равно 15 или, альтернативно, Z1 равно 4 и Z2 равно 15.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z1 равно 1 и Z2 равно 14, Z1 равно 2 и Z2 равно 14, Z1 равно 3 и Z2 равно 14 или, альтернативно, Z1 равно 4 и Z2 равно 14.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z1 равно 1 и Z2 равно 12, Z1 равно 2 и Z2 равно 12, Z1 равно 3 и Z2 равно 12 или, альтернативно, Z1 равно 4 и Z2 равно 12.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z1 равно 1 и Z2 равно 10, Z1 равно 2 и Z2 равно 10, Z1 равно 3 и Z2 равно 10 или, альтернативно, Z1 равно 4 и Z2 равно 10.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z1 равно 1 и Z2 равно 9, Z1 равно 2 и Z2 равно 9, Z1 равно 3 и Z2 равно 9 или, альтернативно, Z1 равно 4 и Z2 равно 9.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z1 равно 1 и Z2 равно 8, Z1 равно 2 и Z2 равно 8, Z1 равно 3 и Z2 равно 8 или, альтернативно, Z1 равно 4 и Z2 равно 8.

В другом воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой W1 составляет 50, 100, 200, 300, 400 или 500.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой W1 составляет 50.

В другом воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой W2 составляет 9400, 9300, 9200, 9100, 9050 или, альтернативно, 9000.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой W2 составляет 9000.

В другом воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой р составляет 17000, 16500 или, альтернативно, 16000.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой р составляет 16000.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Z1 равно 2, Z2 равно 20, W2 равно 9000 и р равно 16000.

В другом воплощении сшитую полимерную композицию по настоящему изобретению получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР) по меньшей мере 1,7 и содержит полиолефин, пероксид и содержащий серу антиоксидант, где количество пероксида соответствует X ммоль -O-O-/кг полимерной композиции, и количество содержащего серу антиоксиданта соответствует Y ммоль -ОН/кг полимерной композиции, где под «-ОН» в «Y ммоль -ОН/кг полимерной композиции» понимают фенольную группу -ОН,

Y1≤Y≤Y2, X≤45 и

0,9⋅Y+m≤X≤n-k⋅Y,

где

Y1 равно 0,50 и Y2 равно 10, и

m равно 0,8, n равно 70 и k равно 4,7, и

указанная полимерная композиция содержит менее 0,05 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена.

Далее, когда указанную полимерную композицию сшивают, следует понимать, что она может быть полимерной композицией или полиолефином, который содержится в полимерной композиции, которую сшивают пероксидом.

Выражение «ммоль -O-O-/кг полимерной композиции» означает в данном документе содержание (ммоль) пероксидных функциональных групп на кг полимерной композиции, измеренное для полимерной композиции перед сшиванием. Например, 35 ммоль -O-O-/кг полимерной композиции соответствует 0,95 масс. % хорошо известного дикумилпероксида по отношению к полному количеству (100 масс. %) полимерной композиции.

В других воплощениях настоящего изобретения Y1 составляет 0,50, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 или 3,0.

В других воплощениях настоящего изобретения Y2 составляет 10, 9,8, 9,6, 9,4, 9,2, 9,0, 8,8, 8,6, 8,4, 8,2, 8,0, 7,8, 7,6, 7,4, 7,2, 7,0, 6,8, 6,6, 6,5, 6,4, 6,2, 6,1 или 6,0.

В других воплощениях настоящего изобретения X≤45, X≤40, X≤38 или, альтернативно, X≤35.

В других воплощениях настоящего изобретения m составляет 0,8, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 или 3,0.

В других воплощениях настоящего изобретения n составляет 70, 68, 66, 65, 62 или 60.

В других воплощениях настоящего изобретения к составляет 4,7, 4,8, 4,9 или 5,0.

В еще одном воплощении настоящего изобретения Y1 равно 2,0, Y2 равно 9,0, X≤35 и m равно 3,0, n равно 65, k равно 4,7.

В еще одном воплощении настоящего изобретения Y1 равно 2,0, Y2 равно 8,0, X≤35 и m равно 3,0, n равно 65, k равно 4,7.

В еще одном воплощении настоящего изобретения Y1 равно 2,0, Y2 равно 7,0, X≤35 и m равно 3,0, n равно 65, k равно 4,7.

В еще одном воплощении настоящего изобретения Y1 равно 2,0, Y2 равно 6,0, X≤35 и m равно 3,0, n равно 65, k равно 4,7.

В других воплощениях настоящего изобретения n составляет 59, 55, 50, 48 или 45.

В других воплощениях настоящего изобретения m равно 5,0 и n равно 65, m равно 7,0 и n равно 65, m равно 10,0 и n равно 65 или, альтернативно, m равно 15 и n равно 65.

В другом воплощении настоящего изобретения m равно 17 и n равно 64.

В еще одном воплощении настоящего изобретения m равно 10,0 и n равно 65.

В других воплощениях настоящего изобретения m равно 12,0 и n равно 63, m равно 14,0 и n равно 61, m равно 16,0 и n равно 59 или, альтернативно, m равно 18,0 и n равно 57.

В других воплощениях настоящего изобретения m равно 12,0 и n равно 61, m равно 14,0 и n равно 59, m равно 16,0 и n равно 57 или, альтернативно, m равно 18,0 и n равно 55.

В других воплощениях настоящего изобретения m равно 14,0 и n равно 63, m равно 16,0 и n равно 61, m равно 18,0 и n равно 59 или, альтернативно, m равно 20,0 и n равно 57.

Кроме того, полиолефин может быть ненасыщенным, при этом содержание пероксида может зависеть от степени ненасыщенности.

В другом воплощении настоящего изобретения описывают полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой m равно 10,0 и n равно 60.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Y1 равно 2 и Y2 равно 6,5.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой Y1 равно 2,5 и Y2 равно 6,0.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают полимерную композицию согласно настоящему описанию, в которой указанная полимерная композиция имеет показатель текучести расплава (ПТР) от 1,7 до 2,3.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, которую получают путем сшивания полимерной композиции согласно настоящему описанию, где указанная полимерная композиция содержит менее 0,03 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, которую получают путем сшивания полимерной композиции согласно настоящему описанию, где указанная полимерная композиция содержит менее 0,01 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, которую получают путем сшивания полимерной композиции согласно настоящему описанию, где указанная полимерная композиция не содержит 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию согласно настоящему описанию, которую получают путем сшивания полимерной композиции согласно настоящему описанию, где указанная полимерная композиция не содержит ни какого-либо ускорителя(ей) сшивания, ни какого-либо ингибитора(ов) преждевременной полимеризации. Под указанным ускорителем(ускорителями) сшивания в этом контексте понимают низкомолекулярный ускоритель(и) сшивания.

В другом воплощении настоящего изобретения описывают полимерную композицию согласно настоящему описанию, где указанная полимерная композиция является сшиваемой полимерной композицией.

Выражения «количество пероксида соответствует X ммоль -O-O-/кг полимерной композиции», «количество содержащего серу антиоксиданта соответствует Y ммоль -ОН/кг полимерной композиции» и «количество 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена» согласно настоящему описанию означают, что полимерная композиция перед сшиванием содержит полиолефин, пероксид и содержащий серу антиоксидант в указанном количестве.

В еще одном воплощении настоящего изобретения описывают сшитую полимерную композицию, которую получают путем сшивания полимерной композиции согласно настоящему описанию, где указанная полимерная композиция не содержит ни какого-либо ускорителя(ей) сшивания, ни какого-либо ингибитора(ов) преждевременной полимеризации.

Изобретение также направлено на изоляцию сшитого силового кабеля, например, на изоляцию сшитого силового кабеля постоянного тока (ПТ), содержащего проводник, окруженный одним или более слоев, где по меньшей мере один из указанных слоев согласно настоящему описанию содержит сшитую полимерную композицию по настоящему изобретению.

Кроме того, изобретение направлено на изоляцию сшитого силового кабеля, например, на изоляцию сшитого силового кабеля постоянного тока (ПТ), например, на изоляцию сшитого силового кабеля ПТ ВН или ПТ СВН, где изоляция согласно настоящему описанию содержит сшитую полимерную композицию по настоящему изобретению.

Изобретение также направлено на сшитый силовой кабель, например, на сшитый силовой кабель постоянного тока (ПТ), содержащий проводник, окруженный одним или более слоев, где по меньшей мере один из указанных слоев согласно настоящему описанию содержит сшитую полимерную композицию по настоящему изобретению.

Кроме того, изобретение направлено на сшитый силовой кабель, например, на сшитый силовой кабель постоянного тока (ПТ), например, на сшитый силовой кабель ПТ ВН или ПТ СВН, содержащий проводник, окруженный по меньшей мере внутренним полупроводящим слоем, изолирующим слоем и внешним полупроводящим слоем, в указанном порядке, где по меньшей мере один слой, например, изолирующий слой, согласно настоящему описанию содержит сшитую полимерную композицию по настоящему изобретению.

Изобретение также направлено на сшитый силовой кабель, например, на сшитый силовой кабель постоянного тока (ПТ), содержащий проводник, окруженный одним или более слоями, где по меньшей мере один из указанных слоев согласно настоящему описанию содержит сшитую полимерную композицию по настоящему изобретению.

Кроме того, изобретение направлено на сшитый силовой кабель, например, на сшитый силовой кабель постоянного тока (ПТ), например, на сшитый силовой кабель ПТ ВН или ПТ СВН, содержащий проводник, окруженный по меньшей мере внутренним полупроводящим слоем, изолирующим слоем и внешним полупроводящим слоем, в указанном порядке, где по меньшей мере один слой, например, изолирующий слой, согласно настоящему описанию содержит сшитую полимерную композицию по настоящему изобретению.

Более того, сшитая полимерная композиция по изобретению или, альтернативно, изоляция силового кабеля по изобретению имеет после сшивания электропроводность 45 фСм/м или менее, измеренную согласно способу определения проводимости по ПТ, описанному в разделе «Способы определения». Сшитая полимерная композиция по изобретению или, альтернативно, изоляция силового кабеля по изобретению имеет в другом воплощении электропроводность 40 фСм/м или менее, в еще одном воплощении от 0,01 до 38 фСм/м и в еще одном воплощении от 0,5 до 35 фСм/м, измеренную согласно способу определения проводимости по ПТ, описанному в разделе «Способы определения».

В других воплощениях настоящего изобретения сшитая полимерная композиция по изобретению или, альтернативно, изоляция силового кабеля по изобретению содержит, например, сшитый полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) согласно настоящему описанию, включая приведенные в качестве примера его подгруппы и воплощения, и имеет электропроводность от 0,01 до 45 фСм/м, например, от 0,01 до 40 фСм/м, например, от 0,01 до 38 фСм/м, например, от 0,01 до 35 фСм/м, электропроводность от 0,01 до 45 фСм/м, например, от 0,01 до 40 фСм/м, например, от 0,01 до 38 фСм/м, например, от 0,01 до 35 фСм/м, от 0,1 до 45 фСм/м, например, от 0,1 до 40 фСм/м, например, от 0,1 до 38 фСм/м, например, от 0,1 до 35 фСм/м, от 1 до 45 фСм/м, например, от 1 до 40 фСм/м, например, от 1 до 38 фСм/м или, например, от 1 до 35 фСм/м, измеренную согласно способу определения проводимости по ПТ, описанному в разделе «Способы определения».

Полиолефиновый компонент

Следующие примеры воплощения, свойства и подгруппы полиолефинового компонента, подходящего для сшитой полимерной композиции, являются обобщаемыми, так что их можно использовать в любом порядке или сочетании для дальнейшего определения типичных воплощений сшитой полимерной композиции. Более того, очевидно, что данное описание применяют к полиолефину до его сшивания.

Термин полиолефин означает как олефиновый гомополимер, так и сополимер олефина и одного или более сомономера(-ов). Как хорошо известно, «сомономер» относится к сополимеризуемым сомономерным звеньям.

Полиолефин может быть любым полиолефином, таким как традиционный полиолефин, который подходит в качестве полимера в слое, например, изолирующем слое, электрического кабеля, например, силового кабеля.

Полиолефин может быть, например, имеющимся в продаже полимером или его можно получить согласно или аналогично известному способу полимеризации, описанному в химической литературе.

Кроме того, полиолефин может соответственно быть полиэтиленом, полученным в способе высокого давления, например, полиэтиленом низкой плотности ПЭНП, полученным в способе высокого давления. Определение полимера ПЭНП хорошо известно и описано в литературе. Хотя термин ПЭНП является аббревиатурой для полиэтилена низкой плотности, данный термин понимают как не ограниченный интервалом плотности, а как охватывающий подобные ПЭНП полиэтилены высокого давления (ВД) с низкой, средней и более высокой плотностями. Термин ПЭНП описывает и отделяет только природу полиэтилена ВД с характерными признаками, такими как архитектура ветвления, отличная от ПЭ, полученного в присутствии катализатора полимеризации олефинов.

ПЭНП в качестве указанного полиолефина может быть гомополимером этилена низкой плотности (называемом в данном документе гомополимером ПЭНП) или сополимером этилена с одним или более сомономером(-ами) низкой плотности (называемом в данном документе сополимером ПЭНП). Один или более сомономеров сополимера ПЭНП можно соответственно выбрать из полярного сомономера(-ов), неполярного сомономера(-ов) или из смеси полярного сомономера(-ов) и неполярного сомономера(-ов), как описано выше или ниже. Более того, указанный гомополимер ПЭНП или сополимер ПЭНП в качестве указанного полиолефина возможно может быть ненасыщенным.

В качестве полярного сомономера для сополимера ПЭНП в качестве указанного полиолефина можно использовать сомономер(ы), содержащий гидроксильную группу(ы), алкокси группу(ы), карбонильную группу(ы), карбоксильную группу(ы), эфирную группу(ы) или сложноэфирную группу(ы), или их смесь. В другом воплощении в качестве указанного полярного сомономера используют сомономер(ы), содержащий карбоксильную и/или сложноэфирную группу(ы). В еще одном воплощении полярный сомономер(ы) сополимера ПЭНП выбирают из групп акрилата(ов), метакрилата(ов) или ацетата(ов), или любых их смесей. Если он присутствует в указанном сополимере ПЭНП, полярный сомономер(ы) можно, например, выбрать из группы из алкилакрилатов, алкилметакрилатов или винилацетата, или их смеси. В другом воплощении указанные полярные сомономеры можно выбрать из C16 алкилакрилатов, C16 алкилметакрилатов или винилацетата. В еще одном воплощении указанный полярный сополимер ПЭНП является сополимером этилена и C14 алкилакрилата, такого как метил, этил, пропил или бутил акрилат или винилацетат, или любая их смесь.

В качестве неполярного сомономера(ов) для сополимера ПЭНП в качестве указанного полиолефина можно использовать сомономер(ы), отличные от определенных выше полярных сомономеров. В другом воплощении неполярные сомономеры отличаются от сомономера(ов), содержащего гидроксильную группу(ы), алкокси группу(ы), карбонильную группу(ы), карбоксильную группу(ы), эфирную группу(ы) или сложноэфирную группу(ы). Одна группа типичных неполярных сомономеров включает, может соответственно состоять из, мононенасыщенный (одна двойная связь) сомономер(ы), например, олефины, например, альфа-олефины, например, С310 альфа олефины, такие как пропилен, 1-бутен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен, стирол, 1-октен, 1-нонен, полиненасыщенный (более одной двойной связи) сомономер(ы), содержащий силановую группу сомономер(ы), или любые их смеси. Полиненасыщенный сомономер(ы) дополнительно описывают ниже в связи с ненасыщенными сополимерами ПЭНП.

Если полимер ПЭНП является сополимером, он соответственно содержит от 0,001 до 50 масс. %, например, от 0,05 до 40 масс. %, например, менее 35 масс. %, например, менее 30 масс. %, например, менее 25 масс. % одного или более сомономера(ов).

Сшитая полимерная композиция, соответственно ее полиолефиновый компонент, например, полимер ПЭНП, возможно может быть ненасыщенным, то есть сшитая полимерная композиция, соответственно полиолефин, например, полимер ПЭНП, может содержать двойные углерод-углеродные связи. «Ненасыщенный» в данном документе означает, что полимерная композиция, соответственно полиолефин (до сшивания полимерной композиции), содержит двойные углерод-углеродные связи/1000 атомов углерода в полном количестве, составляющем по меньшей мере 0,1, по меньшей мере 0,2, по меньшей мере 0,3 или, альтернативно, по меньшей мере 0,4/1000 атомов углерода.

Как хорошо известно, ненасыщенность можно обеспечить в сшитой полимерной композиции, в том числе, посредством полиолефина, соединения(ий) с низкой молекулярной массой (Mw), такого как ускоритель(и) сшивания или ингибитор(ы) преждевременной полимеризации, или любых их сочетаний. Полное количество двойных связей означает в данном документе связи, определенные из источника(ов), который известен, и намеренно добавлен для внесения вклада в ненасыщенность. Если для использования выбирают два или более указанных выше источника двойных связей для обеспечения ненасыщенности, тогда полное количество двойных связей в сшитой полимерной композиции означает сумму двойных связей, присутствующих в источниках двойной связи. Очевидно, что для калибровки для каждого выбранного источника используют характерное модельное соединение, чтобы обеспечить количественное инфракрасное (ИКПФ) определение.

Любые измерения двойных связей выполняют до сшивания.

Если полимерная композиция является ненасыщенной до сшивания, тогда применимо, что ненасыщенность происходит по меньшей мере от ненасыщенного полиолефинового компонента. Например, ненасыщенный полиолефин является ненасыщенным полиэтиленом, например, ненасыщенным полимером ПЭНП, например, ненасыщенным гомополимером ПЭНП или ненасыщенным сополимером ПЭНП. Когда полиненасыщенный сомономер(ы) присутствует в полимере ПЭНП в качестве указанного ненасыщенного полиолефина, тогда полимер ПЭНП является ненасыщенным сополимером ПЭНП.

В одном воплощении настоящего изобретения термин «полное количество двойных углерод-углеродных связей» определяют из ненасыщенного полиолефина и оно относится, если не указано другое, к объединенному количеству двойных связей, которые происходят из винильных групп, винилиденовых групп и транс-виниленовых групп, если они присутствуют. Разумеется, полиолефин не обязательно содержит все три указанных выше типа двойных связей. Однако, любой из данных трех типов, когда присутствует, учитывают в «полном количестве двойных углерод-углеродных связей». Количество каждого типа двойной связи измеряют так, как указано в разделе «Способы определения».

Если гомополимер ПЭНП является ненасыщенным, тогда ненасыщенность можно обеспечить, например, с помощью агента передачи цепи (АПЦ), такого как пропилен, и/или условий полимеризации. Если сополимер ПЭНП является ненасыщенным, тогда ненасыщенность можно обеспечить с помощью одного или более из следующих средств: с помощью агента передачи цепи (АПЦ), с помощью одного или более полиненасыщенных сомономеров или с помощью условий полимеризации. Хорошо известно, что выбранные условия полимеризации, такие как пиковые температуры и давление, могут оказывать влияние на уровень ненасыщенности. В случае ненасыщенного сополимера ПЭНП он соответственно является ненасыщенным сополимером ПЭНП этилена и по меньшей мере одного полиненасыщенного сомономера, и, возможно, другого сомономера(ов), такого как полярный сомономер(ы), который соответственно выбирают из акрилатного или ацетатного сомономера(ов). Например, ненасыщенный сополимер ПЭНП является ненасыщенным сополимером ПЭНП этилена и по меньшей мере полиненасыщенного сомономера(ов).

Полиненасыщенные сомономеры, подходящие для ненасыщенного полиолефина, состоят, например, из прямой углеродной цепи с по меньшей мере 8 атомами углерода и по меньшей мере 4 атомами углерода между несопряженными двойными связями, из которых по меньшей мере одна является концевой, например, указанный полиненасыщенный сомономер является диеном, предпочтительно диеном, который содержит по меньшей мере восемь атомов углерода, причем первая двойная углерод-углеродная связь является концевой и вторая двойная углерод-углеродная связь является несопряженной с первой. Типичные диены выбирают из С814 несопряженных диенов или их смесей, например, выбирают из 1,7-октадиена, 1,9-декадиена, 1,11-додекадиена, 1,13-тетрадекадиена, 7-метил-1,6-октадиена, 9-метил-1,8-декадиена или их смесей. Диен, например, выбирают из 1,7-октадиена, 1,9-декадиена, 1,11-додекадиена, 1,13-тетрадекадиена, или любой их смеси, однако, без ограничения указанными выше диенами.

Хорошо известно, что, например, пропилен можно использовать как сомономер или как агент передачи цепи (АПЦ), или в обоих качествах, при этом он может вносить вклад в полное количество С-С двойных связей, например, в полное количество винильных групп. В данном документе, когда соединение, которое также может действовать как сомономер, такое как пропилен, используют в качестве АПЦ для обеспечения двойных связей, тогда указанный сополимеризуемый сомономер не учитывают в содержании сомономера.

Если полиолефин, например полимер ПЭНП, является ненасыщенным, тогда он имеет, например, полное количество двойных углерод-углеродных связей, которые происходят из винильных групп, винилиденовых групп и транс-виниленовых групп, если они присутствуют, составляющее более 0,1, более 0,2, более 0,3, более 0,4 или, альтернативно более 0,5/1000 атомов углерода. Верхний предел количества двойных углерод-углеродных связей, присутствующих в полиолефине, не ограничен и может, например, быть меньше 5,0/1000 атомов углерода, например, меньше 3,0/1000 атомов углерода.

В некоторых воплощениях, например, в которых требуется более высокий уровень сшивания с низким содержанием пероксида, полное количество двойных углерод-углеродных связей, которые происходят из винильных групп, винилиденовых групп и транс-виниленовых групп, если они присутствуют, в ненасыщенном ПЭНП соответственно выше 0,50/1000 атомов углерода, соответственно выше 0,60/1000 атомов углерода. Такое более высокое количество двойных связей является подходящим, например, если требуется высокая производительность кабелей и/или требуется минимизировать проблемы или избежать проблем, связанных с провисанием и/или деформацией, которые могут возникнуть, например, в зависимости от требуемого конечного применения и/или способа производства кабеля. Более высокое содержание двойных связей в сочетании с «низким» содержанием пероксида по изобретению также является подходящим в воплощениях кабелей, таких как силовые кабели ПТ, в которых очень предпочтительные механические свойства и/или свойства теплостойкости требуются для материала слоя, например, материала изолирующего слоя.

Кроме того, полиолефин является, например, ненасыщенным и содержит по меньшей мере винильные группы, и полное количество винильных групп составляет, например, более 0,01/1000 атомов углерода, например, более 0,05/1000 атомов углерода, например, более 0,08/1000 атомов углерода, и например, более 0,11/1000 атомов углерода. Более того, полное количество винильных групп составляет, например, менее 4,0/1000 атомов углерода. Полиолефин до сшивания содержит винильные группы в полном количестве, составляющем, например, более 0,20/1000 атомов углерода, например, более 0,30/1000 атомов углерода и, например, более 0,40/1000 атомов углерода. В некоторых предпочтительных воплощениях, например, в силовых кабелях, например, в силовых кабелях ПТ, по меньшей мере один слой, например, изолирующий слой, содержит полимер ПЭНП, например, сополимер ПЭНП, который содержит винильные группы в полном количестве, составляющем более 0,50/1000 атомов углерода.

Было показано, что ненасыщенность вносит дополнительный вклад в указанный требуемый баланс низкой проводимости и механических свойств. В одном воплощении настоящего изобретения полиолефин сшитой полимерной композиции является ненасыщенным сополимером ПЭНП этилена и по меньшей мере одного полиненасыщенного сомономера, например, определенного выше диена, и, возможно, другого сомономера(ов), и содержит полное количество двойных углерод-углеродных связей, которые происходят из винильных групп, винилиденовых групп и транс-виниленовых групп, если они присутствуют, как определено выше, и содержит, например, определенное выше полное количество винильных групп. Указанный ненасыщенный сополимер ПЭНП очень подходит для способа дальнейшего уменьшения электропроводности сшитой полимерной композиции, например, изолирующего слоя силового кабеля, например, силового кабеля ПТ.

Обычно в применениях для проводов и кабелей плотность полиолефина, например, полимера ПЭНП, выше 860 кг/м3. Плотность полиолефина, например, полимера ПЭНП, этиленового гомо- или сополимера, составляет, например, не более 960 кг/м3, например, от 900 до 945 кг/м3. ПТР2 (2,16 кг, 190°С) полиолефина, например, полимера ПЭНП, составляет от 0,01 до 50 г/10 мин, например, от 0,1 до 20 г/10 мин и, например, от 0,2 до 10 г/10 мин.

Соответственно, полиолефин по изобретению, например, получают при высоком давлении путем инициированной свободными радикалами полимеризации (называемой радикальной полимеризацией высокого давления (ВД)). Реактор ВД может быть, например, хорошо известным трубчатым или автоклавным реактором или сочетанием трубчатого и автоклавного реактора. В одном воплощении настоящего изобретения реактор ВД является трубчатым реактором. Полиолефин является, например, ненасыщенным гомополимером ПЭНП или сополимером ПЭНП этилена и одного или более сомономеров, как определено выше. Полимер ПЭНП, получаемый с помощью способа по изобретению, обеспечивает, например, преимущественные электрические свойства, определенные выше или ниже. Полимеризация высокого давления (ВД) и настройка условий способа для дополнительного регулирования других свойств полиолефина, зависящих от требуемого конечного применения, хорошо известна и описана в литературе, и ее может легко использовать специалист. Подходящие температуры полимеризации составляют вплоть до 400°С, например, от 80 до 350°С, и давление составляет от 70 МПа, например, от 100 до 400 МПа, например, от 100 до 350 МПа. Давление можно измерить по меньшей мере после стадии сжатия и/или после трубчатого реактора. Температуру можно измерить в нескольких точках в течение всех стадий.

После отделения полученный полимер обычно находится в форме полимерного расплава, который обычно смешивают и гранулируют в секции гранулирования, такой как экструдер для гранулирования, расположенный в соединении с системой реактора ВД. При необходимости, добавку(и), такую как содержащий серу антиоксидант(ы), можно добавлять в этот смеситель известным образом, чтобы в результате получить сшитую полимерную композицию.

Дополнительные подробности получения (со)полимеров этилена путем радикальной полимеризации высокого давления можно найти, в том числе, в Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 6, 1986, pp. 383-410 и Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2001 Elsevier Science Ltd.: "Polyethylene: High-pressure", R. Klimesch, D. Littmann and F.-O. Mahling, pp. 7181-7184.

Когда получают ненасыщенный сополимер ПЭНП этилена, тогда, как хорошо известно, содержание двойных С-С связей можно отрегулировать путем полимеризации этилена, например, в присутствии одного или более полиненасыщенных сомономеров, агента(ов) передачи цепи, условий способа или любых их сочетаний, например, используя требуемое соотношение загрузки между мономером, например, этиленом, и полиненасыщенным сомономером и/или агентом передачи цепи, в зависимости от природы и количества двойных С-С связей, требуемого для ненасыщенного сополимера ПЭНП. В том числе, в WO 9308222 описывают радикальную полимеризацию высокого давления этилена и полиненасыщенных мономеров. В результате ненасыщенность можно однородно распределить вдоль полимерной цепи как при статистической сополимеризации. Также, например, в WO 9635732 описана радикальная полимеризация высокого давления этилена и определенного типа полиненасыщенных α,ω-дивинилсилоксанов.

Полимерная композиция

До сшивания сшитая полимерная композиция, то есть полимерная композиция, содержит по меньшей мере один пероксид в присутствии содержащего серу антиоксиданта и указанная полимерная композиция имеет показатель текучести расплава (ПТР), который составляет по меньшей мере 1,7, и в присутствии менее 0,05 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена, где «по меньшей мере один» пероксид содержит по меньшей мере одну -О-О- связь.

Разумеется, в случае, когда в полимерной композиции используют два или более различных пероксидных продукта, тогда количество (в ммоль) -О-О-/кг полимерной композиции, как определено выше, ниже или в формуле изобретения, представляет собой сумму количества -О-О-/кг полимерной композиции каждого пероксидного продукта. В качестве неограничивающих примеров подходящих органических пероксидов можно упомянуть дитретамилпероксид, 2,5-ди(третбутилперокси)-2,5-диметил-3-гексин, 2,5-ди(третбутилперокси)-2,5-диметилгексан, третбутилкумилпероксид, ди(третбутил)пероксид, дикумилпероксид, бутил-4,4-бис(третбутилперокси)валерат, 1,1-бис(третбутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, третбутилпероксибензоат, дибензоилпероксид, бис(третбутилпероксиизопропил)бензол, 2,5-диметил-2,5-ди(бензоилперокси)гексан, 1,1-ди(третбутилперокси)циклогексан, 1,1-ди(третамилперокси)циклогексан или любые их смеси. Кроме того, пероксид, например, выбирают из 2,5-ди(третбутилперокси)-2,5-диметилгексана, ди(третбутилпероксиизопропил)бензола, дикумилпероксида, третбутилкумилпероксида, ди(третбутил)пероксида или их смесей. Помимо этого, пероксид является, например, дикумилпероксидом.

Кроме того, до сшивания полимерная композиция содержит, помимо полиолефина и пероксида, содержащий серу антиоксидант(ы).

Более того, до сшивания полимерная композиция содержит менее 0,05 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена.

Дополнительно, до сшивания полимерная композиция может содержать, помимо полиолефина, пероксида(ов), содержащего серу антиоксиданта(ов), дополнительный компонент(ы), такой как полимерный компонент(ы) и/или добавку(и), например, такую(такие) как стабилизатор(ы), технологическая добавка(и), огнезащитное средство(а), замедляющая водный триинг добавка(и), поглотитель(и) кислоты и ионов, неорганический наполнитель(и) и стабилизатор(ы) напряжения, как известно в области полимеров. Используемые количества добавок являются обычными и хорошо известны специалисту, например, такими, как уже описывали в данном документе.

Полимерная композиция обычно содержит по меньшей мере 50 масс. %, например, по меньшей мере 60 масс. %, например, по меньшей мере 70 масс. %, например, по меньшей мере 75 масс. %, например, от 80 до 100 масс. %, и, например, от 85 до 100 масс. % полиолефина по отношению к полной массе полимерного компонента(ов), присутствующего в полимерной композиции. Типичная полимерная композиция состоит из полиолефина в качестве единственного полимерного компонента. Данное выражение означает, что полимерная композиция не содержит других полимерных компонентов, кроме полиолефина в качестве единственного полимерного компонента. Однако, необходимо понимать, что полимерная композиция может содержать другие компоненты, отличные от полимерного компонента, такие как добавки, наряду с уже описанными в данном документе добавками, которые при необходимости можно добавить в смесь с полимером-носителем, то есть в так называемую маточную смесь.

Полимерная композиция соответственно состоит из полиолефина, например, полиэтилена, например, гомо или сополимера ПЭНП, который при необходимости может быть ненасыщенным перед сшиванием, в качестве единственного полиолефинового компонента.

Конечные использования и конечные применения изобретения

Новая сшитая полимерная композиция по изобретению очень подходит для широкого многообразия конечных применений полимеров. Типичными использованиями сшитой полимерной композиции являются применения для проводов и кабелей, например, в одном или более слоях силового кабеля.

Силовой кабель определяют как кабель, передающий энергию, действующий при любом напряжении, обычно действующим при напряжениях выше 1 кВ. Напряжение, приложенное к силовому кабелю, может быть переменным (ПрТ), постоянным (ПТ) или переходным (импульсным). Сшитая полимерная композиция по изобретению очень подходит для силовых кабелей, действующих при напряжениях выше 320 кВ, такие кабели включают силовые кабели высокого напряжения (ВН) и сверхвысокого напряжения (СВН), при этом кабели СВН действуют при еще более высоких напряжениях, как хорошо известно в данной области техники. Приведенные выше термины имеют хорошо известные значения и, таким образом, указывают рабочий уровень таких кабелей. Для силовых кабелей ПТ ВН и ПТ СВН рабочее напряжение в данном документе определяют как электрическое напряжение между землей и проводником кабеля высокого напряжения. Обычно силовой кабель ПТ ВН и силовой кабель ПТ СВН действует при напряжениях от 40 кВ или выше, даже при напряжениях от 50 кВ или выше. Силовой кабель, действующий при очень высоких напряжениях, известен в уровне техники как силовой кабель ПТ СВН, которое практически может достигать вплоть до 900 кВ, но не ограничено этим.

Сшитая полимерная композиция очень подходит для использования в качестве материала слоя для силового кабеля ПрТ или ПТ, например, силового кабеля постоянного тока (ПТ), например, для силового кабеля ПТ, действующего при напряжениях выше 320 кВ, такого как хорошо известный определенный выше силовой кабель ПТ ВН или ПТ СВН.

Изолирующий слой силового кабеля, например, силового кабеля ПТ, например, содержит указанный сшиваемый ненасыщенный сополимер ПЭНП, определенный выше.

Термин «проводник» означает в данном документе выше и ниже, что проводник содержит одну или более жил. Более того, кабель может содержать один или более таких проводников. Например, проводник является проводником электричества и содержит одну или более металлических жил.

Как хорошо известно, кабель при необходимости может содержать дополнительные слои, например, слои, окружающие изолирующий слой, или, если они присутствуют, внешние полупроводящие слои, такие как экран(ы), оболочечный слой, другие защитные слои или любые их сочетания.

В изобретении также обеспечивают способ получения силового кабеля, например, силового кабеля ПТ, например, силового кабеля ПТ ВН или ПТ СВН, как определено выше или в формуле изобретения, содержащего проводник, окруженный одним или более слоями, например, по меньшей мере изолирующим слоем, например, по меньшей мере внутренним полупроводящим слоем, изолирующим слоем и внешним полупроводящим слоем, в указанном порядке, причем данный способ включает стадии нанесения одного или более слоев на проводник, где по меньшей мере один слой, например, изолирующий слой, содержит сшитую полимерную композицию по изобретению, описанную в данном документе.

В одном воплощении способа получения силового кабеля по изобретению силовой кабель получают путем

(а) обеспечения и смешивания, например, смешивания в расплаве в экструдере, сшиваемой полимерной композиции, определенной в данном документе,

(б) нанесения по меньшей мере расплавленной смеси полимерной композиции, полученной на стадии (а), например, путем (со)экструзии, на проводник с образованием одного или более слоев, например, по меньшей мере изолирующего слоя, и

(в) сшивания по меньшей мере полимерной композиции, где сшитый полимер по изобретению содержится по меньшей мере в указанном одном слое, например, в изолирующем слое.

Например, в этом воплощении получают силовой кабель ПТ, например, силовой кабель ПТ ВН по изобретению, содержащий проводник, окруженный внутренним полупроводящим слоем, изолирующим слоем и внешним полупроводящим слоем, в указанном порядке, где способ содержит стадии

(а)

- обеспечения и смешивания, например, смешивания в расплаве в экструдере, сшиваемой первой полупроводящей композиции, содержащей полимер, сажу и, возможно, дополнительный компонент(ы) для внутреннего полупроводящего слоя,

- обеспечения и смешивания, например, смешивания в расплаве в экструдере, сшиваемой полимерной композиции по изобретению для изолирующего слоя,

- обеспечения и смешивания, например, смешивания в расплаве в экструдере, второй полупроводящей композиции, которая является, например, сшиваемой и содержит полимер, сажу и, возможно, дополнительный компонент(ы) для внешнего полупроводящего слоя,

(б) нанесения на проводник, например, путем совместной экструзии

- расплавленной смеси первой полупроводящей композиции, полученной на стадии (а), с образованием внутреннего полупроводящего слоя,

- расплавленной смеси полимерной композиции по изобретению, полученной на стадии (а), с образованием изолирующего слоя, и

- расплавленной смеси второй полупроводящей композиции, полученной на стадии (а), с образованием внешнего полупроводящего слоя, и

(в) сшивания при условиях сшивания одной или более полимерной композиции изолирующего слоя, где сшитый полимер по изобретению содержится в изолирующем слое, полупроводящей композиции внутреннего полупроводящего слоя и полупроводящей композиции внешнего полупроводящего слоя полученного кабеля, например, по меньшей мере полимерной композиции изолирующего слоя, например, полимерной композиции изолирующего слоя, полупроводящей композиции внутреннего полупроводящего слоя и полупроводящей композиции внешнего полупроводящего слоя.

Полимер первой и второй полупроводящей композиции является, например, полиолефином, как описано в связи со сшитой полимерной композицией по изобретению. Полимер первой и второй полупроводящей композиции является, например, полиолефином, как описано в связи с полимерной композицией по изобретению.

Кроме того, сажа первой и второй полупроводящей композиции может быть любой сажей, которая является электропроводящей. Сажа может соответственно иметь одно или более из следующих свойств: а) основной размер частиц по меньшей мере 5 нм, который определяют как среднечисленный диаметр частиц согласно ASTM D3849-95a, б) йодное число по меньшей мере 30 мг/г согласно ASTM D1510, в) число абсорбции масла по меньшей мере 30 мл/100 г, которое измеряют согласно ASTM D2414. Неограничивающие примеры подходящих саж включают печные сажи и ацетиленовые сажи.

Один пример из группы печных саж имеет основной размер частиц 28 нм или менее. Средний основной размер частиц определяют как среднечисленный диаметр частиц, измеренный согласно ASTM D3849-95a. Печные сажи этой категории могут, например, иметь йодное число от 60 до 300 мг/г согласно ASTM D1510. Также, число абсорбции масла (этой категории) может, например, составлять от 50 до 225 мл/100 г, например, от 50 до 200 мл/100 г, измеренное согласно ASTM D2414.

Другой пример из группы печных саж имеет основной размер частиц более 28 нм. Средний основной размер частиц определяют как среднечисленный диаметр частиц согласно ASTM D3849-95a. Печные сажи этой категории могут, например, иметь йодное число от 30 до 200 мг/г согласно ASTM D1510. Также, число абсорбции масла (этой категории) может, например, составлять от 80 до 300 мл/100 г, измеренное согласно ASTM D2414.

Другие подходящие сажи можно изготовить с помощью любого другого способа или их можно дополнительно обработать. Подходящие сажи для указанных первой и второй полупроводящей композиции могут, например, отличаться степенью их очистки. Поэтому группа подходящих саж может иметь зольность менее 0,2 масс. %, измеренную согласно ASTM D1506, остаток от просеивания через сито 325 меш, составляющий менее 30 частей на млн. согласно ASTM D1514 и иметь полное содержание серы менее 1 масс. % согласно ASTM D1619.

Печная сажа вообще является общепризнанным термином для хорошо известного типа сажи, который получают в реакторе печного типа. В качестве примеров саж, способа их получения и реакторов можно сделать ссылку, например, на ЕР 629222 от Cabot, US 4391789, US 3922335 и US 3401020. В качестве примеров промышленной печной сажи можно упомянуть сорта, описанные в ASTM D1765-98b, в том числе, N351, N293 и N550.

Печные сажи обычно отличают от ацетиленовых саж, которые являются другим подходящим типом сажи, который может подходить для полупроводящей композиции. Ацетиленовые сажи получают в способе ацетиленовой сажи путем реакции ацетилена и ненасыщенных углеводородов, например, как описано в US 4340577. Группа подходящих ацетиленовых саж может иметь размер частиц более 20 нм, например, от 20 до 80 нм. Средний основной размер частиц определяют как среднечисленный диаметр частиц согласно ASTM D3849-95a. Кроме того, подходящие ацетиленовые сажи этой категории имеют йодное число от 30 до 300 мг/г, например от 30 до 150 мг/г согласно ASTM D1510. Более того, число абсорбции масла (этой категории) может, например, составлять от 80 до 300 мл/100 г, например, от 100 до 280 мл/100 г и его измеряют согласно ASTM D2414. Ацетиленовая сажа вообще является общепризнанным термином и очень хорошо известна и поставляется, например, Denka.

Помимо этого, указанные первая и вторая полупроводящие композиции могут, например, быть одинаковыми.

Смешивание в расплаве означает смешивание выше температуры плавления по меньшей мере основного полимерного компонента(ов) получаемой смеси и его обычно выполняют при температуре по меньшей мере на 10-15°С выше температуры плавления или размягчения полимерного компонента(ов).

Термин «(со)-экструзия» в данном документе означает, что в случае двух или более слоев указанные слои можно экструдировать на отдельных стадиях или по меньшей мере два или все указанные слои можно совместно экструдировать в одной стадии экструзии, как хорошо известно в уровне техники. Термин «(со)-экструзия» в данном документе также означает, что все слои или часть слоев образуют одновременно, используя одну или более экструзионных головок. Например, тройную экструзию можно использовать для образования трех слоев. В случае, когда слой образуют с использованием более одной экструзионной головки, тогда, например, слои можно экструдировать, используя две экструзионные головки, первую для образования внутреннего полупроводящего слоя и внутренней части изолирующего слоя, и вторую головку для образования внешнего изолирующего слоя и внешнего полупроводящего слоя.

Как хорошо известно, полимерную композицию и возможные и типичные первую и вторую полупроводящие композиции можно получить перед процессом или в течение процесса изготовления кабеля. Более того, полимерная композиция и возможные и типичные первая и вторая полупроводящие композиции каждая может независимо содержать часть компонента(ов) или весь ее компонент(ы) перед введением в стадию а) смешивания (в расплаве) процесса получения кабеля.

Стадию (а) смешивания предоставленной полимерной композиции и типичных первой и второй полупроводящих композиций выполняют, например, в кабельном экструдере. Стадия а) способа получения кабеля может при необходимости включать отдельную стадию смешивания, например, в смесителе, расположенном в соединении с кабельном экструдером и предшествующем ему в технологической линии получения кабеля. Смешивание в предшествующем отдельном смесителе можно выполнять путем смешивания с внешним нагревом или без внешнего нагрева (нагрев с помощью внешнего источника) компонента(ов). В случае, когда пероксид(ы), содержащий серу антиоксидант(ы) и часть или весь возможный дополнительный компонент(ы), такой как дополнительная добавка(и), полимерной композиции по изобретению и возможных и типичных первой и второй полупроводящей композиций добавляют к полиолефину в течение процесса получения кабеля, тогда добавление(я) может происходить на любом этапе в течение стадии (а) смешивания, например, в возможном отдельном смесителе, предшествующем кабельному экструдеру, или в любой точке(ах) кабельного экструдера. Добавление пероксида(ов), содержащего серу антиоксиданта(ов) и возможной добавки(добавок) можно проводить одновременно или по отдельности, возможно в жидкой форме, или в хорошо известной маточной смеси, и на любом этапе в течение стадии (а) смешивания.

В одном воплощении изобретения пероксид(ы), содержащий серу антиоксидант(ы) и, например, также возможный дополнительный компонент(ы), такой как добавка(и), уже присутствуют по меньшей мере в полимерной композиции перед тем, как ее используют в способе получения кабеля и в его технологической линии. Пероксид(ы) и содержащий серу антиоксидант(ы) можно предоставить в гранулах полиолефина или полимерной композиции перед тем, как гранулы предоставляют на стадию (а) способа. Пероксид(ы) и содержащий серу антиоксидант(ы) можно, например, смещать в расплаве с полиолефином и, при необходимости, с другим компонентом(ами), и затем гранулировать расплавленную смесь или, например, ее можно добавить в, например, пропитать ею твердые гранулы полиолефина или полимерной композиции. Пероксид(ы) и содержащий серу антиоксидант(ы), например, добавляют в жидком состоянии, то есть они могут находиться в жидкой форме при температуре окружающей среды, или их предварительно нагревают выше температуры плавления или температуры стеклования, или растворяют в несущей среде, как хорошо известно специалисту. Добавление возможной добавки(добавок) в этом воплощении можно произвести так, как описано выше для пероксида(ов) и содержащего серу антиоксиданта(ов).

Полимерную композицию и возможные первую и вторую полупроводящую композицию можно, например, использовать в форме порошка, зерен или гранул при поставке в способ получения кабеля. Гранулы могут быть любого размера и любой формы.

Кроме того, из стадии смешивания в расплаве можно, например, получить расплавленную смесь полимерной композиции, состоящую из полиолефина по изобретению в качестве единственного полимерного компонента. Возможную и типичную добавку(и) можно добавить в полимерную композицию как таковую или в виде смеси с полимером-носителем, то есть в форме так называемой маточной смеси.

В одном воплощении способа получения кабеля получают сшиваемый силовой кабель, например, сшиваемый силовой кабель ПТ, например, сшиваемый силовой кабель ПТ ВН, в котором изолирующий слой содержит полимерную композицию, содержащую сшиваемый полиолефин, например, ненасыщенный гомо или сополимер ПЭНП, и пероксид(ы) и содержащий серу антиоксидант(ы) в приведенном выше или ниже количестве, и затем сшиваемый полиолефин в изолирующем слое полученного кабеля сшивают на стадии в) при условиях сшивания. Например, в этом воплощении получают сшитый силовой кабель, например, сшитый силовой кабель ПТ, например, сшитый силовой кабель ПТ ВН, который содержит проводник, окруженный внутренним полупроводящим слоем, содержащим, например, состоящим из первой полупроводящей композиции, изолирующим слоем, содержащим, например, состоящим из определенной выше полимерной композиции и, возможно, например, внешним полупроводящим слоем, содержащим, например, состоящим из второй полупроводящей композиции, где по меньшей мере полимерную композицию изолирующего слоя, возможно, например, по меньшей мере одну, например, обе из первой и второй полупроводящей композиции внутреннего и, соответственно, внешнего полупроводящего слоя, сшивают при условиях сшивания на стадии (в). Сшивание полимерной композиции изолирующего слоя выполняют в присутствии пероксида в количестве, определенном выше или ниже в формуле изобретения, и возможное сшивание первой полупроводящей композиции внутреннего полупроводящего слоя выполняют в присутствии сшивающего агента(ов), например, в присутствии образующего свободные радикалы агента(ов), который является, например, пероксидом.

Сшивающий агент(ы) может уже присутствовать в возможной первой и второй полупроводящей композиции перед введением на стадию в) сшивания или его вводят в течение стадии сшивания. Пероксид, например, используют в качестве сшивающего агента для указанных возможных первой и второй полупроводящих композиций и, например, включают в гранулы полупроводящей композиции перед тем, как композицию используют в способе получения кабеля, как описано выше.

Сшивание можно выполнять при уже описанных в данном документе температурах, то есть при максимальной температуре указанной полимерной композиции при процедуре отверждения, в течение которой сшивается полимерная композиция.

Рабочие температуры и устройства хорошо известны в уровне технике, например, традиционные смесители и экструдеры, такие как одношнековые или двухшнековые экструдеры, подходят для способа по изобретению.

В изобретении также обеспечивают сшитый силовой кабель, например, сшитый силовой кабель ПТ, например, сшитый силовой кабель ПТ ВН или ПТ СВН, содержащий проводник, окруженный одним или более слоями, например, по меньшей мере изолирующим слоем, например, по меньшей мере внутренним полупроводящим слоем, изолирующим слоем и внешним полупроводящим слоем, в указанном порядке, где по меньшей мере изолирующий слой содержит сшитую полимерную композицию или любую из ее подгрупп или воплощений, определенных выше или в формуле изобретения. Возможно также сшивают одну или обе, например, обе из внутренней полупроводящей композиции и внешней полупроводящей композиции.

В изобретении также обеспечивают применение сшитой полимерной композиции или любой из ее типичных подгрупп или воплощений, определенных выше или в формуле изобретения, по меньшей мере в одном слое, например, по меньшей мере в изолирующем слое сшитого силового кабеля, например, сшитого силового кабеля (ПТ), например, сшитого силового кабеля ПТ ВН или ПТ СВН, содержащего проводник, окруженный по меньшей мере одним слоем, например, по меньшей мере внутренним полупроводящим слоем, изолирующим слоем и внешним полупроводящим слоем, в указанном порядке.

В изобретении также обеспечивают применение сшитой полимерной композиции или любой из ее типичных подгрупп или воплощений, определенных выше или в формуле изобретения, для изготовления по меньшей мере одного слоя, например, по меньшей мере изолирующего слоя сшитого силового кабеля, например, сшитого силового кабеля (ПТ), например, сшитого силового кабеля ПТ ВН или ПТ СВН, содержащего проводник, окруженный по меньшей мере одним слоем, например, по меньшей мере внутренним полупроводящим слоем, изолирующим слоем и внешним полупроводящим слоем, в таком порядке.

Толщина изолирующего слоя силового кабеля, например, кабеля ПТ, например, силового кабеля ПТ ВН или ПТ СВН, обычно составляет 2 мм или более, например, по меньшей мере 3 мм, например, по меньшей мере от 5 до 100 мм, например, от 5 до 50 мм, измеренная в поперечном сечении изолирующего слоя кабеля.

Способы определения

Если не указано другое в описании или экспериментальной части, следующие способы использовали для определений свойств.

масс. %: % по массе

Способ индукционного периода окисления (ИПО)

Испытание ИПО выполняют согласно ASTM D3895, ISO/CD 11357 и EN 728, используя дифференциальный сканирующий калориметр (ДСК). Круговой образец подлежащего испытанию материала (то есть сшитой полимерной композиции по настоящему изобретению) с диаметром 5 мм и массой 5-6 мг вводят в ДСК при комнатной температуре и образец нагревают до 200°С (20°С/мин) в атмосфере азота. После 5 минут изотермической стабилизации при 200°С газ заменяют с азота на кислород. Расход кислорода является таким же, как у азота, 50 мл/мин. При этих условиях стабилизатор потребляется в течение некоторого времени до тех пор, пока он полностью не исчерпается. На данном этапе полимерный образец (то есть сшитая полимерная композиция по настоящему изобретению) разлагается или окисляется, высвобождая дополнительное тепло (экзотермическая реакция).

Индукционный период окисления (ИПО) определяют как промежуток времени, измеренный от момента переключения на кислород до возникновения точки перегиба экзотермической реакции, возникающей, когда исчерпывается стабилизатор. Таким образом, ИПО является мерой термической стабильности материала. Для каждого условия выполняют параллельные измерения и вычисляют среднее значение.

Способ измерения пероксидных побочных продуктов с помощью ВЭЖХ (высокоэффективной жидкостной хроматографии)

Пероксидные побочные продукты измеряют согласно ВТМ2222.

Приблизительно 1 г полученной прямым прессованием пластины с толщиной приблизительно 1 мм погружают в смесь 1:1 (масс.) изопропанола и циклогексана на 2 часа при 72°С. После фильтрования 10 мкл вводят в С18 ВЭЖХ колонку, например, Zorbax C18-SB (150×4,6 мм). Пероксидные побочные продукты отделяют, используя следующий градиент:

УФ-детектор регистрирует сигналы при 200 нм. Количественное определение отдельных веществ, таких как дикумилпероксид и побочных продуктов: ацетофенона, кумилового спирта и α-метилстирола основано на внешней калибровке с использованием площадей пиков.

масс. %: % по массе

Показатель текучести расплава

Показатель текучести расплава (ПТР) определяют согласно ISO 1133 и указывают в г/10 мин. ПТР является показателем текучести и, следовательно, обрабатываемости полимера. Чем выше показатель текучести расплава, тем ниже вязкость полимера. ПТР определяют при 190°С для полиэтиленов и его можно определять при различных нагрузках, таких как 2,16 кг (ПТР2) или 21,6 кг (ПТР21).

Плотность

Плотность измеряли согласно ISO 1183-2. Приготовление образца выполняли согласно ISO 1872-2, таблица 3 Q (прямое прессование).

Содержания сомономеров

а) Количественное определение содержания альфа-олефинов в линейных полиэтиленах низкой плотности и линейных полиэтиленах низкой плотности путем ЯМР спектроскопии

Содержание сомономера определяли количественной 13С спектроскопией ядерного магнитного резонанса (ЯМР) после проведения идентификации основных пиков (J. Randall JMS, Rev. Macromol. Chem. Phys., C29(2&3), 201-317, 1989). Экспериментальные параметры настраивали так, чтобы обеспечить количественное измерение спектров для этой конкретной задачи.

В данном конкретном случае ЯМР-спектроскопию в растворе проводили с использованием спектрометра Bruker Avancelll 400. Однородные образцы приготовили путем растворения примерно 0,200 г полимера в 2,5 мл дейтерированного тетрахлорэтилена, в 10 мм пробирках, с использованием нагревательного блока и вращающейся трубчатой печи, при 140°С. Одноимпульсные спектры ЯМР по 13С с развязкой по протонам, с NOE (ядерный эффект Оверхаузера) (с управляемой мощностью) получали с использованием следующих параметров съемки: угол отклонения вектора намагниченности 90 градусов; 4 холостых развертки; 4096 разверток за время экспозиции 1,6 с; ширина спектра 20 кГц; температура 125°С, двухуровневая WALTZ схема развязки протонов и выдержка для релаксации 3,0 с. Полученные данные пламенно-ионизационного детектора обрабатывали с использованием следующих параметров: нулевое заполнение до 32k замеров и аподизация с использованием вырезающей функции Гаусса; автоматическое обнуление и фазовая коррекция первого порядка; и автоматическая коррекция нулевой линии с использованием полинома пятого порядка, ограниченная областью проведения измерений.

Количества рассчитывали с использованием простых откорректированных соотношений интегрированных сигналов представительных участков спектра, на основе хорошо известных в данной области методов.

б) Содержание полярных сомономеров в полиэтилене низкой плотности

(1) Полимеры, содержащие более 6 масс. % звеньев полярных сомономеров

Содержание сомономеров (% масс.) определяли известным образом, на основе определения методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (ИКПФ) при проведении калибровки с помощью количественной спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Ниже приведен пример определения содержания полярных сомономеров в сополимерах этилена с этилакрилатом, этилена с бутилакрилатом и этилена с метилакрилатом. Для проведения измерения методом ИКПФ были получены пленочные образцы полимеров: пленку толщиной 0,5-0,7 мм использовали для сополимеров этилена с бутилакрилатом и этилена с этилакрилатом, а пленку толщиной 0,10 мм - для сополимера этилена с метил акрил атом, в количестве более 6% масс. Пленки прессовали с использованием пресса для пленок Specac при 150°С, при нагрузке примерно 5 т, в течение 1-2 мин, а затем охлаждали холодной водой неконтролируемым образом. Измеряли точную толщину полученных пленочных образцов.

После проведения анализа методом ИКПФ для пиков, которые следовало проанализировать, были проведены базовые линии в режиме поглощения. Пик оптической плотности для сомономера был нормализован по пику оптической плотности полиэтилена (например, высоту пика для бутилакрилата или этилакрилата при 3450 см-1 делили на высоту пика полиэтилена при 2020 см-1). Процедуру калибровки методом ЯМР-спектроскопии проводили обычным образом, который хорошо изложен в литературе; способ разъяснен ниже.

Для определения содержания метилакрилата был получен пленочный образец толщиной 0,10 мм. После проведения анализа из максимума оптической плотности для пика метилакрилата при 3455 см-1 вычитали величину оптической плотности для базовой линии при 2475 см-1метилакрилат - А2476). Затем из максимума пика оптической плотности для полиэтилена при 2660 см-1 вычитали величину оптической плотности для базовой линии при 2475 см-126602475). Затем рассчитывали отношение между (Аметилакрилат - А2476) и (А26602476) обычным образом, который хорошо изложен в литературе.

С помощью расчета можно перевести % масс, в % мольн. Это хорошо изложено в литературе.

Количественное определение содержания сомономеров в полимерах с помощью ЯМР спектроскопии

Содержание сомономера определяли с помощью количественной спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) после проведения идентификации основных пиков (см., например, "NMR Spectra of Polymers and Polymer Additives" («ЯМР спектры полимеров и добавок к полимерам»), A.J. Brandolini, D.D. Hills, 2000, Marcel Dekker, Inc., New York). Параметры эксперимента были выбраны таким образом, чтобы гарантировать измерение количественных спектров для данной конкретной задачи (см., например, "200 and more NMR Experiments: A Practical Course" (200 и более ЯМР-экспериментов: практический курс), S. Berger, S. Braun, 2004, Wiley-VCH, Weinheim). Количества рассчитывали с использованием простых откорректированных соотношений интегрированных сигналов представительных участков спектра, известным способом.

(2) Полимеры, содержащие 6 масс. % или менее звеньев полярных сомономеров

Содержание сомономеров (% масс.) определяли известным образом, на основе метода инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (ИКПФ), при проведении калибровки по количественной спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Ниже приведен пример определения содержания полярных сомономеров в сополимерах этилена с бутилакрилатом и этилена с метилакрилатом. Для ИКПФ-измерений были получены пленочные образцы толщиной от 0,05 до 0,12 мм, как описано выше для способа 1). Были измерены точные толщины полученных пленочных образцов.

После анализа методом ИКПФ были проведены базовые линии в режиме поглощения для пиков, которые следовало проанализировать. Из максимальной оптической плотности пика сомономера (например, для метилакрилата при 1164 см-1 и бутилакрилата при 1165 см-1) вычитали величину оптической плотности для базовой линии при 1850 см-1полярного сомономера - А1850). Затем из оптической плотности на максимуме пика полиэтилена при 2660 см-1 вычитали величину оптической плотности для базовой линии при 1850 см-126601850). Затем рассчитывали отношение между (Аполярного сомономера - A1850) и (А2660-A1850). Процедуру калибровки по ЯМР-спектроскопии проводили обычным образом, который хорошо описан в литературе, как это описано выше для метода 1).

С помощью расчета можно перевести % масс, в % мольн. Это хорошо изложено в литературе.

Пенсильванское испытание на надрез (ПИН)

Стойкость к медленному росту трещин оценивали с использованием пенсильванского испытания на надрез (ПИН) согласно ISO 16241:2005 с некоторыми изменениями.

Полученную прямым прессованием пластину каждого материала получали согласно следующей процедуре. Гранулы нагревали в закрытой форме при 180°С в течение 15 минут без приложения давления. Нагрев отключали и прикладывали номинальное давление 1,7 МПа в течение 12,5 часов, при этом образец и форму оставляли охлаждаться естественным образом.

- размеры испытываемого образца: 60 мм × 25 мм × 10 мм

- основной надрез: 3,5 мм глубиной

- боковые надрезы: 0,7 мм глубиной

- температура испытания образцов: 70°С

- механическое напряжение испытания (вычисленное на площади поперечного сечения без надреза): 2,0 МПа

- 2 испытуемых образца для каждого материала

- регистрировали время до разрушения и вычисляли среднее для 2 испытуемых образцов.

Кристалличность и температура плавления

Кристалличность и температуру плавления измеряли с помощью ДСК, используя ТА Instruments Q2000. Используемая температурная программа начиналась при 30°С, нагрев до 180°С, изотерма при 180°С в течение 2 минут и затем охлаждение до -15°С, изотерма при -15°С в течение 2 минут и затем нагрев до 180°С. Скорости нагрева и охлаждения составляют 10°С/мин.

Образцы, которые сшивают, все сшивали при 180°С в течение 10 минут и затем дегазировали в вакууме при 70°С до начала следующего дня, чтобы удалить все пероксидные побочные продукты перед тем, как измеряли кристалличность и температуру плавления.

Температура плавления Тп представляет собой температуру, при которой тепловой поток в образце достигает своего максимума.

Степень кристалличности, кристалличность %, =100×ΔHf/ΔH 100%, где ΔН 100% (Дж/г) составляет 290,0 для ПЭ (L. Mandelkem, Macromolecular Physics, vol. 1-3, Academic Press, New York, 1973, 1976 & 1980). Оценку кристалличности выполняли для 20°С.

Способ определения проводимости по ПТ

Из гранул испытуемой полимерной композиции прямым прессованием получают пластины. Конечные пластины состоят из испытуемой полимерной композиции и имеют толщину 1 мм и диаметр 260 мм.

Конечные пластины получают путем прямого прессованная при 130°С в течение 600 с и при давлении 20 МПа. После этого температуру повышают и она достигает 180°С или 250°С спустя 5 минут. Температуру затем поддерживают постоянной при 180°С или 250°С в течение 1000 с, в течение которых пластина становится полностью сшитой посредством пероксида, присутствующего в испытуемой полимерной композиции. Окончательно температуру понижают, используя скорость охлаждения 15°С/мин, до тех пор, пока не достигнут комнатной температуры, при которой сбрасывают давление.

Источник высокого напряжения соединяют с верхним электродом для подачи напряжения на испытуемый образец. Получающийся ток через образец измеряют с помощью электрометра/пикоамперметра. Измерительная ячейка представляет собой трехэлектродную систему с латунными электродами, помещенную в нагревательную печь с циркулирующим сухим сжатым воздухом для поддержания постоянного уровня влажности.

Диаметр измерительного электрода составляет 100 мм. Были предприняты меры предосторожности, чтобы избежать искрения из закругленных краев электродов.

Приложенное напряжение составляло 30 кВ постоянного тока, что означает среднюю напряженность электрического поля 30 кВ/мм. Температура составляла 70°С. Ток через пластину регистрировали в течение всех экспериментов с продолжительностью 24 часа. Ток после 24 часов использовали для вычисления проводимости изоляции.

Этот способ и схематическая картина схемы измерения для измерений проводимости была полностью описана в публикациях, представленных в

- Nordic Insulation Symposium 2009 (Nord-IS 09), Gothenburg, Sweden, June 15-17, 2009, pp. 55-58: Olsson et al., "Experimental determination of DC conductivity for XLPE insulation"

- Nordic Insulation Symposium 2013 (Nord-IS 13), Trondheim, Norway, June 9-12, 2013, pp. 161-164: Andersson et al., "Comparison of test setups for high field conductivity of HVDC insulation materials".

Способ определения количества двойных связей в полимерной композиции или в полимере

А) Определение количества двойных углерод-углеродных связей с помощью ИК спектроскопии

Для количественного определения содержания двойных связей углерод-углерод (С=С) использовали количественную инфракрасную (ИК) спектроскопию. Калибровку проводили путем предварительного определения молярного коэффициента поглощения функциональных групп С=С в представительных модельных соединениях известной структуры, с низкой молекулярной массой.

Количественное содержание каждой из этих групп (N) определяли как количество двойных связей углерод-углерод на тысячу общих атомов углерода (С=С/1000С), посредством:

N=(A×14)/(E×L×D)

где А представляет собой максимальную оптическую плотность, определенную по высоте пика; Е - молярный коэффициент экстинкции определяемой группы (л⋅моль-1⋅мм-1); L - толщина пленки (мм) и D - плотность материала (г⋅см-1).

Общее количество связей С=С на тысячу общих атомов углерода можно рассчитать, суммируя N для индивидуальных компонентов, содержащих С=С.

Для образцов полиэтилена были сняты твердофазные ИК-спектры с использование спектрометра ИКПФ (Perkin Elmer 2000) на полученных прямым прессованием тонких (0,5-1,0 мм) пленках при разрешении 4 см-1, и проанализированы в режиме поглощения.

Все количественные определения выполняли, используя поглощение деформационных колебаний изгиба С=С-Н между 910 и 960 см-1. Конкретное волновое число поглощения зависело от химической структуры содержащих ненасыщенность веществ.

1) Полимерные композиции, содержащие гомополимеры и сополимеры этилена, за исключением сополимеров полиэтилена с более 0,4 масс. % полярного сомономера

Для полиэтиленов были количественно определены три типа функциональных групп, содержащих С=С, каждая с характерным поглощением, и каждая была откалибрована на различном модельном соединении, в результате чего были получены индивидуальные коэффициенты экстинкции:

- винил (R-СН=СН2) при 910 см-1 на основе 1-децен (дец-1-ен), дающая Е=13,13 л⋅моль-1⋅мм-1

- винилиден (RR'C=CH2) при 888 см-1 на основе 2-метил-1-гептен (2-метигепт-1-ен), дающая Е=18,24 л⋅моль-1⋅мм-1

- трансвинилен (R-CH=CH-R') при 965 см-1 на основе транс-4-децен((Е)-дец-4-ен), дающая Е=15,14 л⋅моль-1⋅мм-1.

Для гомополимеров или сополимеров полиэтилена с <0,4 масс. % полярного сомономера применяли линейную коррекцию базовой линии между приблизительно 980 и 840 см-1.

2) Полимерные композиции, содержащие сополимеры полиэтилена с более 0,4 масс. % полярного сомономера

Для сополимеров полиэтилена с содержанием полярного сомономера более 0,4 масс. % количественно определяли два типа функциональных групп, содержащих С=С, каждая с характерным поглощением, и каждую калибровали различным модельным соединением, что приводит к индивидуальным коэффициентам экстинкции:

- винил (R-CH=CH2) при 910 см-1 на основе 1-децена (дец-1-ена), дающая Е=13,13 л⋅моль-1⋅мм-1

- винилиден (RR'C=CH2) при 888 см-1 на основе 2-метил-1-гептена (2-метилгепт-1-ена), дающая Е=18,24 л⋅моль-1⋅мм-1.

ЭБА:

Для систем сополимера этилена и бутилакрилата (ЭБА) применяли линейную коррекцию базовой линии между приблизительно 920 и 870 см-1.

ЭМА:

Для систем сополимера этилена и метилакрилата (ЭМА) применяли линейную коррекцию базовой линии между приблизительно 930 и 870 см-1.

3) Полимерные композиции, содержащие ненасыщенные молекулы с низкой молекулярной массой

Для систем, содержащих вещества с низкой молекулярной массой, содержащие С=С, выполняли непосредственную калибровку с использованием молярного коэффициента экстинкции для поглощения С=С в самих веществах с низкой молекулярной массой.

Б) Количественное определение молярных коэффициентов экстинкции с помощью ИК спектроскопии

Молярный коэффициент экстинкции определяли согласно процедуре, приведенной в ASTM D3124-98 и ASTM D6248-98. Инфракрасные спектры в состоянии раствора регистрировали, используя ИКПФ спектрометр (Perkin Elmer 2000), оборудованный кюветой для анализа жидких образцов с длиной оптического пути 0,1 мм и с разрешением 4 см-1.

Молярный коэффициент экстинкции (Е) определяли в л⋅моль-1⋅мм-1 по следующей формуле:

Е=А/(С×L),

где А является максимальным поглощением, определенным как высота пика, С является концентрацией (моль⋅л-1), a L является толщиной кюветы (мм).

Использовали по меньшей мере три раствора концентрацией 0,18 моль⋅л-1 в сероуглероде (CS2) и определяли среднее значение молярного коэффициента экстинкции. Для α,ω-дивинилсилоксанов молярный коэффициент экстинкции принимали как сравнимый с <insert small molecule here>.

Альтернативное описание способа определения количества двойных связей в полимерной композиции или в полимере

Количественное определение количества двойных углерод-углеродных связей методом ИК спектроскопии

Количественную инфракрасную (ИК) спектроскопию использовали для определения количества двойных углерод-углеродных связей (С=С). Конкретно использовали трансмиссионную ИКПФ в твердом состоянии (Perkin Elmer 2000). Калибровки достигали путем предварительного определения молярного коэффициента экстинкции функциональных групп С=С в репрезентативных модельных соединениях известной структуры с низкой молекулярной массой.

Количество веществ, содержащих данные функциональные группы С=С (N), определяли как число двойных углерод-углеродных связей на тысячу всех атомов углерода (С=С/1000С) по следующей формуле:

N=(А×14)/(Е×L×D)

где А является максимальным поглощением, определенным как высота пика, Е является молярным коэффициентом экстинкции исследуемой группы (л⋅моль-1⋅мм-1), L является толщиной пленки (мм) и D является плотностью материала (г⋅см-1).

Для систем, содержащих ненасыщенность, рассматривали три типа функциональных групп, содержащих С=С, каждая с характерной модой деформационных колебаний изгиба С=С-Н, и каждую калибровали различным модельным соединением, что приводит к индивидуальным коэффициентам экстинкции:

- винил (R-CH=CH2) при 910 см-1 на основе 1-децена (дец-1-ена), дающая Е=13,13 л⋅моль-1⋅мм-1

- винилиден (RR'C=CH2) при 888 см-1 на основе 2-метил-1-гептена (2-метилгепт-1-ена), дающая Е=18,24 л⋅моль-1⋅мм-1

- транс-винилен (R-CH=CH-R') при 965 см-1 на основе транс-4-децена ((Е)-дец-4-ена), дающая Е=15,14 л⋅моль-1⋅мм-1.

Конкретные волновые числа этого поглощения зависели от конкретной химической структуры веществ. Когда обращались к неалифатической ненасыщенной группе, молярный коэффициент экстинкции принимали таким же, как для соответствующей ей алифатической ненасыщенной группы, определенный с использованием алифатического низкомолекулярного аналога.

Молярный коэффициент экстинкции определяли согласно процедуре, приведенной в ASTM D3124-98 и ASTM D6248-98. Инфракрасные спектры в состоянии раствора регистрировали на стандартных растворах, используя ИКПФ спектрометр (Perkin Elmer 2000), оборудованный кюветой для анализа жидких образцов с длиной оптического пути 0,1 мм и с разрешением 4 см-1. Молярный коэффициент экстинкции (Е) определяли в л⋅моль-1⋅мм-1 по следующей формуле:

Е=А/(С×L)

где А является максимальным поглощением, определенным как высота пика, С является концентрацией (моль⋅л-1), a L является толщиной кюветы (мм). Использовали по меньшей мере три раствора концентрацией 0,18 моль⋅л-1 в сероуглероде (CS2) и определяли среднее значение молярного коэффициента экстинкции.

Экспериментальная часть

Получение полимеров согласно примерам настоящего изобретения и сравнительному примеру

Все полимеры представляли собой полиэтилены низкой плотности, полученные в реакторе высокого давления. Что касается подач АПЦ, например, содержание ПА можно привести в литрах/час или кг/ч и преобразовать в любые единицы, используя плотность ПА, составляющую 0,807 кг/л для пересчета.

ПЭНП1

Этилен с рециркулируемым АПЦ сжимали в 5-ступенчатом предварительном компрессоре и 2-ступенчатом гиперкомпрессоре с промежуточным охлаждением для достижения начального давления реакции, составляющего приблизительно 262,8 МПа (2628 бар). Полная производительность компрессора составляла приблизительно 30 тонн/час. В область компрессора добавляли приблизительно 4,9 л/ч пропиональдегида (ПА, CAS номер 123-38-6) вместе с приблизительно 81 кг пропилена/час в качестве агентов переноса цепи для поддержания ПТР, составляющего 1,89 г/10 мин. Здесь также в реактор добавляли 1,7-октадиен в количестве 27 кг/ч. Смесь под давлением нагревали до 157°С в секции предварительного нагрева двухзонного трубчатого реактора с фронтальной подачей с внутренним диаметром приблизительно 40 мм и полной длиной 1200 метров. Смесь имеющихся в продаже пероксидных радикальных инициаторов, растворенных в изододекане, закачивали сразу после предварительного нагревателя в количестве, достаточном для экзотермической реакции полимеризации, для достижения пиковых температур, составляющих приблизительно 275°С, после чего ее охлаждали до приблизительно 200°С. Последующий второй пик температуры реакции составлял 264°С. В реакционной смеси сбрасывали давление с помощью пускового клапана, ее охлаждали и полимер отделяли от непрореагировавшего газа.

ПЭНП2

Этилен с рециркулируемым АПЦ сжимали в 5-ступенчатом предварительном компрессоре и 2-ступенчатом гиперкомпрессоре с промежуточным охлаждением для достижения начального давления реакции, составляющего приблизительно 290,4 МПа (2904 бар). Полная производительность компрессора составляла приблизительно 30 тонн/час. В область компрессора добавляли приблизительно 105 кг пропилена/час в качестве агента переноса цепи для поддержания ПТР, составляющего 1,89 г/10 мин. Здесь также в реактор добавляли 1,7-октадиен в количестве 62 кг/ч. Смесь под давлением нагревали до 159°С в секции предварительного нагрева трехзонного трубчатого реактора с фронтальной подачей с внутренним диаметром приблизительно 40 мм и полной длиной 1200 метров. Смесь имеющихся в продаже пероксидных радикальных инициаторов, растворенных в изододекане, закачивали сразу после предварительного нагревателя в количестве, достаточном для экзотермической реакции полимеризации, для достижения пиковых температур, составляющих приблизительно 289°С, после чего ее охлаждали до приблизительно 210°С. Последующие второй и третий пики температуры реакции составляли 283°С и 262°С, соответственно, с охлаждением между ними до 225°С. В реакционной смеси сбрасывали давление с помощью пускового клапана, ее охлаждали и полимер отделяли от непрореагировавшего газа.

Компоненты сшитых полимерных композиций примеров по изобретению (пр. по из.) от 1 до 9, сравнительного примера (ср. пр.) 1 (не сшитую) и ср. пр. от 2 до 9 (представляющих полимерную композицию предшествующего уровня техники, сшитую стандартным количеством пероксида) и свойства и экспериментальные результаты композиций приведены в таблице 1. Используемые добавки имеются в продаже.

Пероксид: ДКП = дикумилпероксид (CAS номер 80-43-3)

Содержащие серу антиоксиданты: 4,4'-тиобис(2-третбутил-5-метилфенол) (CAS номер 96-69-5)

Добавка: 2,4-дифенил-4-метил-1-пентен (CAS номер 6362-80-7)

Количество ДКП приведено в ммоль содержания -О-О- функциональных групп на кг полимерной композиции. Также в скобках приведено количество в масс. %.

Значения в масс. % приведены в таблице по отношению к полному количеству полимерной композиции.

В таблице 1 показано, что электропроводность сшитых полимерных композиций по изобретению (примеры по изобретению 1-18) заметно понижена по сравнению со сравнительными примерами (сравнительные примеры 2-9).

Механические свойства, выраженные как ПИН для примеров 1 и 6 по изобретению, оба составляли более 3340 часов, оставаясь на уровне, сравнимом с уровнями ПИН для сравнительных примеров 8 и 9, составляющих более 1635 часов и 795 часов, соответственно.

1. Сшитая полимерная композиция, полученная путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР2) по меньшей мере 1,7 г/10 мин, согласно ISO 1133 при нагрузке 2,16 кг и 190°С, и содержит полиолефин, пероксид и содержащий серу фенольный антиоксидант, отличающаяся тем, что указанная сшитая полимерная композиция имеет индукционный период окисления, определенный согласно ASTM-D3895, ISO/CD 11357 и EN 728 с использованием дифференциального сканирующего калориметра (ДСК), который соответствует Z минутам, и содержит количество пероксидных побочных продуктов, которое соответствует W частей на млн, определенное согласно ВТМ2222 с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), где

Z1≤Z≤Z2, W1≤W≤W2, и W≤р-270⋅Z, где

Z1 равно 0, Z2 равно 60, W1 равно 0, и W2 равно 9000, и р равно 18500,

где указанная полимерная композиция содержит менее 0,05 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена и где

полиолефин является полиэтиленом низкой плотности (ПЭНП), который выбран из возможно ненасыщенного гомополимера ПЭНП или возможно ненасыщенного сополимера ПЭНП этилена с одним или более сомономером(-ами).

2. Сшитая полимерная композиция по п. 1, в которой

Z1 равно 2, Z2 равно 20, W2 равно 9000 и р равно 16000.

3. Сшитая полимерная композиция по любому из пп. 1 или 2, где указанная сшитая полимерная композиция получена путем сшивания полимерной композиции, содержащей полиолефин, пероксид и содержащий серу антиоксидант, где количество пероксида соответствует X ммоль -O-O-/кг полимерной композиции и количество содержащего серу антиоксиданта соответствует Y ммоль -ОН/кг полимерной композиции, где

Y1≤Y≤Y2, X≤45 и

0,9⋅Y+m≤Х≤n-к⋅Y, где

Y1 равно 0,50, и Y2 равно 10, и

m равно 0,8, n равно 70 и k равно 4,7 и где указанная полимерная композиция имеет показатель текучести расплава (ПТР2), который составляет по меньшей мере 1,7 г/10 мин, и

указанная полимерная композиция содержит менее 0,05 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена.

4. Сшитая полимерная композиция по п. 1, где полимерную композицию подвергают процедуре отверждения, в течение которой максимальная температура указанной полимерной композиции составляет, например, выше 150°С, например от 160 до 350°С, например менее 280°С, например 250°С или менее или, например, 180°С или менее.

5. Сшитая полимерная композиция по п. 1, где полимерная композиция содержит менее 0,03 масс. % 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена.

6. Сшитая полимерная композиция по п. 1, где полиолефин является ненасыщенным сополимером ПЭНП этилена с по меньшей мере одним полиненасыщенным сомономером и, возможно, с одним или более другим сомономером(-ами), где полиненасыщенный сомономер состоит, например, из прямой углеродной цепи с по меньшей мере 8 атомами углерода и по меньшей мере 4 атомами углерода между несопряженными двойными связями, из которых по меньшей мере одна является концевой, например, указанный полиненасыщенный сомономер является диеном, например диеном, который содержит по меньшей мере восемь атомов углерода, причем первая углерод-углеродная двойная связь является концевой и вторая углерод-углеродная двойная связь является несопряженной с первой, например диеном, который выбран из C814 несопряженных диенов или их смесей, например выбран из 1,7-октадиена, 1,9-декадиена, 1,11-додекадиена, 1,13-тетрадекадиена, 7-метил-1,6-октадиена, 9-метил-1,8-декадиена или их смесей, например из 1,7-октадиена, 1,9-декадиена, 1,11-додекадиена, 1,13-тетрадекадиена, или любой их смеси.

7. Сшитая полимерная композиция по п. 1, которая имеет электропроводность 45 фСм/м или менее, измеренную на полностью сшитой пластине полимерной композиции толщиной 1 мм и диаметром 260 мм, где электропроводность определяли после приложения к пластине напряжения 30 кВ постоянного тока при 70°С в течение 24 ч.

8. Сшитая полимерная композиция по п. 1, которая имеет электропроводность 40 фСм/м или менее, например от 0,01 до 38 фСм/м или менее, например от 0,5 до 35 фСм/м, измеренную на полностью сшитой пластине полимерной композиции толщиной 1 мм и диаметром 260 мм, где электропроводность определяли после приложения к пластине напряжения 30 кВ постоянного тока при 70°С в течение 24 ч.

9. Изоляция силового кабеля, отличающаяся тем, что она содержит сшитую полимерную композицию по любому из пп. 1-8.

10. Изоляция силового кабеля по п. 9, отличающаяся тем, что она является изоляцией силового кабеля постоянного тока высокого напряжения (ПТ ВН) или постоянного тока сверхвысокого напряжения (ПТ СВН), которая содержит сшитую полимерную композицию по любому из пп. 1-8.

11. Изоляция силового кабеля по п. 9 или 10, которая имеет электропроводность 45 фСм/м или менее, измеренную на полностью сшитой пластине полимерной композиции толщиной 1 мм и диаметром 260 мм, где электропроводность определяли после приложения к пластине напряжения 30 кВ постоянного тока при 70°С в течение 24 ч.

12. Изоляция силового кабеля по п. 9 или 10, которая имеет электропроводность 40 фСм/м или менее, например от 0,01 до 38 фСм/м или менее, например от 0,5 до 35 фСм/м, измеренную на полностью сшитой пластине полимерной композиции толщиной 1 мм и диаметром 260 мм, где электропроводность определяли после приложения к пластине напряжения 30 кВ постоянного тока при 70°С в течение 24 ч.

13. Силовой кабель, отличающийся тем, что он содержит сшитую полимерную композицию по любому из пп. 1-8 или изоляцию силового кабеля по любому из пп. 9-12.

14. Силовой кабель, отличающийся тем, что он является силовым кабелем ПТ ВН или СВН, который содержит изоляцию силового кабеля по любому из пп. 9-12.

15. Применение сшитой полимерной композиции по любому из пп. 1-8 для изготовления по меньшей мере одного слоя, например по меньшей мере изолирующего слоя, сшитого силового кабеля, например сшитого силового кабеля постоянного тока (ПТ), содержащего проводник, окруженный по меньшей мере внутренним полупроводящим слоем, изолирующим слоем и внешним полупроводящим слоем, в указанном порядке, и, возможно, окруженного одним или более дополнительными слоями, выбранными из группы, включающей экран(-ы), слой(-и) оболочки или другой защитный слой(-и).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сшитой полимерной композиции, ее применению в изоляции силового кабеля и силовому кабелю. Сшитую полимерную композицию получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР) менее 1,7 г/10 мин и содержит полиолефин, пероксид и фенольный серосодержащий антиоксидант.

Изобретение относится сварочным инструментам, в частности для присоединения муфты, и к сварочному устройству с такой муфтой и предназначено для упрощения подсоединения муфты к сварочному инструменту.

Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к изготовлению кабелей среднего напряжения (6-35 кВ) с токопроводящими жилами секторной формы. При первом варианте нанесения изоляции на токопроводящую жилу кабеля (1) секторной формы распределитель (2) потоков экструдата в экструзионной головке (3) или саму экструзионную головку вместе с распределителем (2) потока экструдата поворачивают и фиксируют в повернутом положении, жилу (1) сматывают с барабана традиционным способом, при котором ее цилиндрический участок (4) поверхности обращен к «шейке» барабана.

Изобретение относится к полимерным текстильным материалам специального назначения и касается текстильного армирования, содеращего непрерывную арамидную нить. Нить имеет отделку, содержащую моно- или диалкилфосфатный сложный эфир или их смесь.

Изобретение относится к полимерной композиции с улучшенными электрическими свойствами при постоянном токе, к применению композиции для получения слоя силового кабеля и к силовому кабелю.
Настоящее изобретение относится к материалу на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), способу его получения, применению такого материала для получения электрического кабеля, а также к способу получения электрического кабеля.

Изобретение относится к установке для содержания газонаполненных кабелей под избыточным давлением. Установка содержит соединенные воздуховодом и последовательно установленные источник сжатого воздуха, теплообменник, воздушный фильтр с устройством для сброса конденсата, пылевой фильтр, мембранный газоразделительный аппарат, адсорбер, промежуточный ресивер, дроссель, обратный клапан, установка которого возможна как до, так и после дросселя, основной ресивер, регулируемый редуктор и выходной вентиль.

Изобретение относится к составному кабелю и способу его изготовления и предназначено для передачи большого количества электроэнергии совместно с транспортировкой текучей среды через трубы.

Изобретение относится к сшитой полимерной композиции, ее применению в изоляции силового кабеля и силовому кабелю. Сшитую полимерную композицию получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР) менее 1,7 г/10 мин и содержит полиолефин, пероксид и фенольный серосодержащий антиоксидант.

Группа изобретений касается подводящего кабеля двигателя, электрической погружной насосной системы и устройства для обеспечения уплотнения вокруг электрического подводящего провода.

Изобретение относится к электротехнической листовой стали с изоляционным покрытием с превосходными штампуемостью и адгезионными свойствами. Электротехническая листовая сталь с изоляционным покрытием содержит электротехническую листовую сталь и изоляционное покрытие, сформированное на электротехнической листовой стали.

Изобретение относится к кабелю, содержащему одну или более жилу, на которую нанесено покрытие, включающее по меньшей мере один слой (а) из материала на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), содержащего от 5 до 80 мас.% наполнителя, и по меньшей мере один слой (b) из материала на основе ПТФЭ, содержащего менее 8 мас.% наполнителя, и при этом слой (b) расположен снаружи слоя (а), а также изобретение относится к способу получения такого кабеля и к набору для изготовления такого кабеля, который может использоваться для сборки электрический цепи для авиационной промышленности.

Изобретение относится к области электроизоляционных лент, и более конкретно, к электроизоляционным материалам и способам для улучшенной пропитки смолами электроизоляционных материалов.

Изобретение относится к телефонной связи и электронной технике, а именно к проводникам и кабельным соединениям, и может найти применение при производстве кабелей для абонентских сетей широкополосного доступа интернет-телефонии, при эксплуатации кабелей на городских, корпоративных, сельских и тому подобных сетях связи.

Изобретение относится к сборке, содержащей электрические изолированные провода, расположенные параллельно друг другу, причем каждый электрический провод окружен изоляционным материалом и термопластичным удерживающим материалом, при этом электрические изолированные провода свиты друг с другом, образуя свитый пучок, термопластичный удерживающий материал размещен таким образом, чтобы соединять все электрические изолированные провода свитого пучка вместе с тем, чтобы каждый электрический изолированный провод был соединен, по меньшей мере, с одним соседним с ним электрическим изолированным проводом и, таким образом, чтобы часть изоляционного материала, по меньшей мере, одного электрического изолированного провода свитого пучка оставалась визуально идентифицируемой снаружи сборки.

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано для питания погружных электросистем, преимущественно электродвигателей погружных нефтенасосов.

Изобретение относится к одной из отраслей электротехнической промышленности - кабельной технике, более конкретно - к миниатюрным электрическим кабелям управления для проводной линии связи (ПЛС) малогабаритных управляемых ракет с командной системой управления и способу его изготовления.

Изобретение относится к сшитой полимерной композиции, ее применению в изоляции силового кабеля и силовому кабелю. Сшитую полимерную композицию получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава (ПТР) менее 1,7 г/10 мин и содержит полиолефин, пероксид и фенольный серосодержащий антиоксидант.

Изобретение относится к сшитой полимерной композиции, ее применению в изоляции силового кабеля и силовому кабелю. Сшитую полимерную композицию получают путем сшивания полимерной композиции, которая имеет показатель текучести расплава по меньшей мере 1,7 г10 мин и содержит полиолефин, пероксид и содержащий серу фенольный антиоксидант. Причем сшитая полимерная композиция имеет индукционный период окисления, который соответствует Z минутам, и содержит количество пероксидных побочных продуктов, которое соответствует W частей на млн, где 0≤Z≤60, 0≤W≤9000, и W≤p-270⋅Z, и p 18500. Полимерная композиция содержит менее 0,05 мас. 2,4-дифенил-4-метил-1-пентена. Полиолефин является полиэтиленом низкой плотности, который выбран из возможно ненасыщенного гомополимера ПЭНП или возможно ненасыщенного сополимера ПЭНП этилена с одним или более сомономерами. Обеспечивается полимерная композиция с пониженной проводимостью, подходящая для применений в кабелях постоянного тока высокого напряжения и сверхвысокого напряжения. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 табл.

Наверх