[发明专利]具有电压稳定剂添加剂的聚合物组合物

说明书

背景技术

通常的动力缆线包括在缆线芯中的一根或多根导体，该缆线芯被一层或多层聚合物材料包绕。中压(6至36kV)和高压(高于36kV)以及特高压(高于220kV)缆线通常包括由半导体内层、随后绝缘层、然后半导体外层包绕的芯。

缆线体系的负载容量部分地受限于从导体向外的热量传递。聚烯烃，例如聚乙烯，经常被应用于绝缘层和/或半导体层中。聚乙烯具有低的介电常数和相对高的电击穿强度。

众所周知，电压稳定剂用于聚烯烃组合物中提高动力缆线中绝缘层的电击穿强度。然而，传统的电压稳定剂与聚烯烃的相容性差。为了获得(i)提高的缆线绝缘材料电击穿强度、(ii)增加的与现行缆线设计的可靠性、和/或(iii)能传递更多能量的高应力设计的规定，本领域意识到对与聚烯烃相容的电压稳定剂的持续需求。

发明内容

本发明涉及具有改进的电击穿强度的聚合物组合物。该聚合物组合物由(i)聚合物组分和(ii)电压稳定剂(VSA)构成，展示出改进的电击穿强度和对高电应力增加的耐受力。本发明的电压稳定剂能与聚乙烯熔融混合，能通过已建立的化学方法进行官能化处理以进一步改进与聚烯烃的相容性，提高聚烯烃的电击穿强度，同时对动力缆线绝缘组合物中通常实施的交联化学施加的影响很小。本发明聚合物组合物在电线和缆线应用且特别在动力缆线中用作绝缘材料。

在一种实施方式中提供了一种聚合物组合物，其包括聚合物组分和电压稳定剂。该聚合物组分是聚烯烃。该电压稳定剂是二苯氧基苯。该二苯氧基苯具有结构(I)。

R₁-R₁₄为相同或不同。R₁-R₁₄的每一个选自氢、C₁-C₂₀烃基、取代的C₁-C₂₀烃基、及其组合。

在一种实施方式中提供另一种聚合物组合物，其包括聚合物组分和电压稳定剂。该聚合物组分是聚烯烃。该电压稳定剂是N-苯甲酰苯胺。该N-苯甲酰苯胺具有结构(II)。

R₁-R₁₀相同或不同。R₁-R₁₀中的每一个选自氢、C₁-C₂₀烃基、取代的C₁-C₂₀烃基、及其组合。

在一种实施方式中，该聚合物组合物包括聚烯烃和电压稳定剂。该电压稳定剂是二苯氧基苯(I)和N-苯甲酰苯胺(II)的混合物。

本发明提供了一种包覆导体。在一种实施方式中提供了一种包覆导体，其包括导体和导体上的涂层。该涂层包括任一种前述的聚合物组合物。换言之，该涂层含有(i)聚烯烃和(ii)电压稳定剂，其为具有结构(I)的二苯氧基苯和/或结构(II)的N-苯甲酰苯胺。

本发明的优势为具有改进的击穿强度的聚合物组合物。

本发明的优势为具有改进的与聚乙烯的相容性的电压稳定剂其。

本发明的优势为在聚合物组合物中减少电树枝化(electrical treeing)的电压稳定剂。

附图说明

图1为依照本发明实施方式的动力缆线的透视图。

图2为在不同混合温度下制备的LDPE的韦伯(Weibull)分析。

具体实施方式

本发明提供了一种聚合物组合物。该聚合物组合物包括(i)聚合物组分、(ii)电压稳定剂、和(iii)任选的其它添加剂。

该聚合物组分可包括热塑性塑料和/或热固性材料(如硅橡胶)。该聚合物组分可以是已交联或未交联的。适合的热塑性塑料的非限制性实例包括聚氨酯、聚烯烃、聚缩醛、聚碳酸酯、乙烯基聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、丙烯酸类塑料、聚苯乙烯、聚砜、聚醚酮、纤维素塑料、聚酯、聚醚、含氟聚合物、及其共聚物，例如烯烃-乙烯基共聚物、烯烃-烯丙基共聚物以及聚醚和聚酰胺的共聚物。乙烯基聚合物的实例包括聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇以及聚乙烯醇缩醛。

当期望使用已交联的聚合物组分时，交联可通过一种或多种下述的非限制方法来实现：自由基交联(即过氧化物交联)；辐射交联(电子加速器、伽玛射线、高能量辐射如X射线、微波等)；热交联、和/或湿固化交联(即硅烷接枝)。