[发明专利]具有改进击穿强度的可回收热塑性绝缘体

说明书

背景技术

随着社会意识驱使发展出更加持久耐用的材料，对电线电缆中交联的绝缘层的公共监督持续提高。一个有利的持久性标准是再回收性。众所周知，已交联的材料不容易回收，在已交联的材料使用期结束时，其通常通过焚化或填埋处理。

在具有高的电气击穿强度(breakdown strength)的已交联绝缘层的持久性代替品的寻找中，已知在聚合物绝缘层中的击穿强度受聚合物形貌影响。例如，与合适结晶条件下的支化均聚物比较，已知支化聚烯烃与线性聚烯烃共混物的等温结晶改进聚烯烃共混物中的电气击穿强度以及抗树枝化。

但是，等温结晶具有缺点。等温结晶需要目标聚合物长时间（有时大约数小时）保持在恒定结晶温度下以保证完全结晶。为此，对许多商业、工业及生产应用来说，等温结晶不切实际。例如，绝缘层的等温结晶过程在电线电缆生产中完全不切实际。

因此，本领域认识到需要在电线电缆中交联的绝缘层的代替品。因而，对具有改进介电强度的无交联绝缘层及以商业规模生产其的方法存在需求。还存在的需求是可回收的绝缘层。

发明概要

本发明涉及一种用于生产具有独特的用以改进击穿强度的形貌的热塑性绝缘体（或用于电线/电缆的绝缘层）的方法。该独特的形貌通过熔融聚烯烃共混物的经控制的冷却方法获得。本发明的方法克服了对制造环境要求等温结晶的障碍。本文还提供由这些方法所产生的产品。

本发明提供一种方法。在实施方式中，提供一种方法，该方法包括加热由低密度聚乙烯（LDPE）与少量高密度聚乙烯（HDPE）构成的聚合物组合物。将该聚合物组合物加热至到至少该HDPE的熔融温度。该方法包括以从0.1℃/min至20℃/min的冷却速度控制冷却该经加热的聚合物组合物，并形成聚合物组合物。所形成的聚合物组合物具有改进的击穿强度。在实施方式中，该聚合物组合物的AC击穿强度大于170千伏/毫米，如根据ASTM D 149在85微米薄膜上测量。

本发明提供另一种方法。在实施方式中，提供一种用以生产包覆导体的方法，该方法包括将由低密度聚乙烯（LDPE）与少量高密度聚乙烯（HDPE）构成的聚合物组合物加热至高于该HDPE的熔融温度。该方法包括将该经加热的聚合物组合物挤压到导体上，以及以0.1℃/min至20℃/min的冷却速度控制冷却该位于导体上的经加热的聚合物组合物。该方法进一步包括在该导体上形成涂层，该涂层包含该聚合物组合物。

本发明提供一种包覆导体。在实施方式中，提供一种包覆导体，其包括导体及在该导体上的涂层。该涂层包括聚合物组合物。该聚合物组合物包含少量分散在主要量的低密度聚乙烯（LDPE）中的高密度聚乙烯（HDPE）片层（lamellae）。在实施方式中，该涂层是绝缘层。该独特的HDPE片层形貌是该控制冷却方法的结果。该绝缘层的独特形貌产生改进的击穿强度。在另一实施方式中，该绝缘层是无交联的。

本发明的优点是一种具有改进击穿强度的热塑性组合物。

本发明的优点是一种用于电线电缆的绝缘层，其是无交联的。

本发明的优点是一种用于电线电缆应用的具有改进击穿强度的无交联绝缘层。

本发明的优点是一种用于电线电缆的绝缘层，其可回收。

附图简述

图1是根据本发明实施方式的动力缆线的透视图。

图2a和2b是LDPE的扫描电子显微照片(SEM)。

图3a和3b是根据本发明实施方式的聚合物组合物的SEM。

图4是交联聚乙烯的SEM。

图5是由LDPE构成的包覆导体绝缘层的SEM。

图6是根据本发明实施方式的包覆导体绝缘层的SEM。

发明详述

本发明提供一种方法。该方法包括将由低密度聚乙烯（LDPE）与少量高密度聚乙烯（HDPE）构成的聚合物组合物加热至高于HDPE的熔融温度。该方法包括以0.1℃/min至20℃/min的速度控制冷却该经加热的聚合物组合物。该方法进一步包括形成聚合物组合物。在实施方式中，该方法包括形成具有AC击穿强度大于170千伏/毫米的聚合物组合物，如根据ASTM D 149在85微米厚的膜上测量。