[发明专利]含低熔体温度的聚烯烃的可剥离的半导性组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种特别用于电力电缆的具有易控制的剥离性能的半导性聚合物组合物。本发明还涉及这种半导性聚合物组合物的用途和含有至少一个包含所述半导性聚合物组合物的层的电力电缆。

背景技术

用于中至高压的电力电缆通常包括一个或多个被绝缘材料例如聚合物材料(如乙烯聚合物)包围的导体。

在电缆中，电导体通常首先涂覆内半导层，接着涂覆绝缘层，然后涂覆外半导层，再接着涂覆任选层例如防水层并且任选地在外侧涂覆护套层。电缆层通常基于不同类型的乙烯聚合物。

绝缘层和半导层通常由优选为交联的乙烯均聚物和/或共聚物组成。通过添加与电缆的挤出相关的过氧化物例如过氧化二异丙苯来进行交联的LDPE(低密度聚乙烯，即在高压下通过自由基聚合物制得的聚乙烯)近年来成为了主要的电缆绝缘材料。内半导层通常包括乙烯共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)，乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)。依据外半导层是否必须为可剥离的，外半导层的组成有所不同。

使半导层从常规非极性绝缘层剥离的一般观念是增加该半导层的极性。这例如通过将高极性丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)添加至半导性组合物中来实现，所述半导性组合物还含有例如乙烯共聚物如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以及足以使该组合物具有半导性的碳黑。

作为可剥离的组合物的例子，可以参考欧洲专利申请EP B1-0420271，该申请公开了一种用于电缆的半导性的绝缘屏蔽组合物，基于该组合物的总重量，该组合物主要由(A)以重量计40-64％的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，含有27-45％的乙酸乙烯酯，(B)以重量计5-30％的丙烯腈-丁二烯共聚物，含有25-55％的丙烯腈，(C)以重量计25-45％的碳黑，表面积为30-60m²/g，以及(D)以重量计0.2-5％的有机过氧化物交联剂。此外，该组合物可以包含以重量计0.05-3％的常规添加剂。

作为用于电缆的可剥离的半导性组合物的现有技术的另一个例子，可以参考美国专利US-A-4,286,023，该申请披露了一种用于电缆的聚合物组合物，该组合物包括(A)乙烯共聚物，该共聚物选自由含有以重量计约15-45％的烷基丙烯酸酯的乙烯-烷基丙烯酸酯共聚物和含有以重量计约15-45％的乙酸乙烯酯的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物组成的组，其中所述烷基丙烯酸酯选自由(甲基)C₁-C₈烷基丙烯酸酯组成的组，例如甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丁基丙烯酸酯、2-乙基-己基丙烯酸酯等，(B)含有以重量计约10-50％的丙烯腈的丁二烯-丙烯腈共聚物(丁腈橡胶)，(C)导电的碳黑和(D)过氧化物交联剂，其中重量比A∶B＝1∶9-9∶1；C∶(A+B)＝0.1-1.5，并且D的含量以重量计为全部组合物的0.2-5％。

尽管现有技术中用于电缆的半导层的组合物在许多应用中是令人满意的，但是总希望改善它们的性能并且消除或减少它们可能具有的任何缺点。

更进一步地，国际公开WO 99/20690披露了一种用于电缆的内半导性组合物，基于该组合物总重量，该组合物包含

(a)以重量计30-90％的乙烯共聚物，

(b)使该组合物具有半导性的碳黑，

(c)以重量计0-8％的过氧化物交联剂，

(d)以重量计0-8％的常规添加剂，

其中所述乙烯共聚物(a)为乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物。据报道，使用EMA改善了极性共聚物以及含有该共聚物的组合物的热稳定性。因此，该组合物可以在例如在其他已知的组合物中的复合和交联的过程中被加热至更高的温度。因此，可以在电缆生产中获得更高的线速度以及复合过程中的更高的生产速率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合于电缆的半导层的新型半导性聚烯烃组合物，所述组合物为可剥离的，并且可以根据具体的要求容易地调节其剥离性能。

另外，本发明的另一个目的在于提供一种易加工的可剥离的半导性共聚物组合物，所述组合物具有足够的热氧化稳定性、复合均一性并且具有改善的加工性能。

通过本发明提供的半导性聚合物组合物实现了上述目的，所述组合物包括

(A)含有极性共聚单体单元的乙烯共聚物，其中所述极性共聚单体单元在所述乙烯共聚物中的含量基于所述乙烯共聚物的总重量为10wt.％或更多，

(B)含有丙烯单体单元和乙烯单体单元的烯烃共聚物，其中所述烯烃共聚物的熔点为110℃或更低，以及