[发明专利]一种含环氧基和交联剂的可交联乙烯聚合物组合物

说明书

本发明公开了一种乙烯聚合物组合物，包括：(A)含环氧基的乙烯聚合物，和(B)交联剂，包括：(B1)有机金属路易斯酸，以及以下至少一种：(B2)包括至少一个氨基的化合物，和(B3)包括至少一个羟基的化合物。

技术领域

本发明涉及一种包括含环氧基的乙烯聚合物和交联剂的乙烯聚合物组合物，一种含至少一层含所述乙烯聚合物组合物的电缆，一种含所述交联剂的母料，一种使所述乙烯聚合物组合物交联的方法和交联剂在所述乙烯聚合物组合物的交联中的用途。

背景技术

在电力电缆中，例如中压(6至36千伏)和高压(36千伏)电力电缆，电导体往往首先被内半导体层包裹，接下来是绝缘层，然后为外半导体层，接下来包裹(一个或多个)可选层，例如(一个或多个)阻水层和在外部可选的(一个或多个)套层。电缆的层通常基于不同种类的乙烯聚合物。

绝缘层和半导体层一般由优选交联的乙烯均聚物和/或共聚物组成。LDPE(低密度聚乙烯)，即通过高压下自由基聚合制备并与过氧化物(例如过氧化二异丙苯)交联的聚乙烯，与电缆挤出技术结合，已成为主要的电缆绝缘材料。

内半导体层一般包含乙烯共聚物，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)，交联剂(例如过氧化物)和足够数量和类型的导电填料，以使组合物半导电。

外半导体层的组合物可能与内半导体层的组合物不同，这取决于外半导体层是否必须是可剥离的。如果外半导体层不可剥离，组合物的类型可与内半导体层相同。

尽管用于电力电缆层的现有技术组合物对于许多应用是令人满意的，但是始终希望改善电力电缆层的性质，例如其可加工性和交联行为，并消除或减少它们可能有的任何缺陷。

常用电缆层的一个缺点是，使用过氧化物完成电缆层交联。使用过氧化物交联会遇到一些缺陷。例如，在交联过程中形成有难闻气味的低分子量的副产物。而且，在挤出聚烯烃组合物前，过氧化物必须在一个单独的加工步骤中被加入到聚合物中，这增加了生产周期。此外，为了得到高交联密度，需使用有机过氧化物，其在过氧化物降解后会释放出大量不希望得到的副产物。过氧化物的降解温度将挤出机中的最高可能熔融温度限制在了约140℃。若高于此温度，挤出机中将发生交联，这会导致电缆中产生烧焦颗粒。然而，挤出机内140℃的最高熔融温度限制了挤出机的产出并可能导致较低的生产速度。

用于交联乙烯聚合物，特别是用于电缆应用的其他选项为使用含环氧基和交联剂或固化剂的乙烯聚合物，如EP2444980和EP2444455所描述。

本发明的第一个目的是提供一种乙烯聚合物组合物，特别是用于电缆的层中，其可以不使用或仅使用(极)少量的过氧化物即可交联达到所需交联度。

此外，本发明的目的是提供一种乙烯聚合物组合物，特别是用于电力电缆的绝缘层，其在中等温度和短时间内以高电缆线速度交联。

发明内容

本发明因此提供了一种乙烯聚合物组合物，所述乙烯聚合物组合物包括：

(A)含环氧基的乙烯聚合物，和

(B)交联剂，包括：

(B1)有机金属路易斯酸，以及以下至少一种：

(B2)包含至少一个氨基的化合物；和

(B3)包含至少一个羟基的化合物。

作为交联剂的路易斯酸(B1)在本发明中定义为电子对受体的分子实体(和所述分子实体的相应化学形态)，并且因此，能和路易斯碱反应，通过共享所述路易斯碱提供的电子对，形成路易斯加合物。