EA045193B1 - COMPOSITION OF A MIXTURE OF POLYMERS FOR APPLICATION IN THE AREA OF WIRES AND CABLES WITH ADVANTAGE ELECTRICAL PROPERTIES - Google Patents
COMPOSITION OF A MIXTURE OF POLYMERS FOR APPLICATION IN THE AREA OF WIRES AND CABLES WITH ADVANTAGE ELECTRICAL PROPERTIES Download PDFInfo
- Publication number
- EA045193B1 EA045193B1 EA202091173 EA045193B1 EA 045193 B1 EA045193 B1 EA 045193B1 EA 202091173 EA202091173 EA 202091173 EA 045193 B1 EA045193 B1 EA 045193B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- polymer composition
- ldpe
- copolymer
- present
- conductivity
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 202
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 199
- 230000008901 benefit Effects 0.000 title description 4
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 150
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 148
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 104
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 78
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 46
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 36
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 27
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 22
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 22
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 20
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 17
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 17
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 claims description 17
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 claims description 15
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 14
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 14
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 14
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 10
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 claims description 10
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 2
- VVOIQBFMTVCINR-WWMZEODYSA-N 11-deoxycorticosterone pivalate Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H](C(=O)COC(=O)C(C)(C)C)[C@@]1(C)CC2 VVOIQBFMTVCINR-WWMZEODYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 135
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 55
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 35
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 26
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 22
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 18
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 16
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 15
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 15
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 13
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 13
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 13
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 12
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 11
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 10
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 9
- XWJBRBSPAODJER-UHFFFAOYSA-N 1,7-octadiene Chemical compound C=CCCCCC=C XWJBRBSPAODJER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 8
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 8
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 6
- PBKONEOXTCPAFI-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 PBKONEOXTCPAFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 description 5
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- NLDGJRWPPOSWLC-UHFFFAOYSA-N deca-1,9-diene Chemical compound C=CCCCCCCC=C NLDGJRWPPOSWLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- IYPLTVKTLDQUGG-UHFFFAOYSA-N dodeca-1,11-diene Chemical compound C=CCCCCCCCCC=C IYPLTVKTLDQUGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 4
- XMRSTLBCBDIKFI-UHFFFAOYSA-N tetradeca-1,13-diene Chemical compound C=CCCCCCCCCCCC=C XMRSTLBCBDIKFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 3
- 125000002573 ethenylidene group Chemical group [*]=C=C([H])[H] 0.000 description 3
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 3
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 1-Heptene Chemical compound CCCCCC=C ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRDXTHSSNCTAGY-UHFFFAOYSA-N 2-cyclohexylpyrrolidine Chemical compound C1CCNC1C1CCCCC1 KRDXTHSSNCTAGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKITPBQPGXDHV-UHFFFAOYSA-N 7-methylocta-1,6-diene Chemical compound CC(C)=CCCCC=C UCKITPBQPGXDHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWENCKJTWWADRJ-UHFFFAOYSA-N 9-methyldeca-1,8-diene Chemical compound CC(C)=CCCCCCC=C PWENCKJTWWADRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 2
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 2
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- RIPYNJLMMFGZSX-UHFFFAOYSA-N (5-benzoylperoxy-2,5-dimethylhexan-2-yl) benzenecarboperoxoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 RIPYNJLMMFGZSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMYCVFRTNVMHAD-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(2-methylbutan-2-ylperoxy)cyclohexane Chemical compound CCC(C)(C)OOC1(OOC(C)(C)CC)CCCCC1 IMYCVFRTNVMHAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane Chemical compound CC1CC(C)(C)CC(OOC(C)(C)C)(OOC(C)(C)C)C1 NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSLFISVKRDQEBY-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(tert-butylperoxy)cyclohexane Chemical compound CC(C)(C)OOC1(OOC(C)(C)C)CCCCC1 HSLFISVKRDQEBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CCNDOQHYOIISTA-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(2-tert-butylperoxypropan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1C(C)(C)OOC(C)(C)C CCNDOQHYOIISTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXWJKQDGIVWVEW-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)butanedioic acid Chemical compound CN(C)C(C(O)=O)CC(O)=O AXWJKQDGIVWVEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJRDRFZYKKFYMO-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-2-(2-methylbutan-2-ylperoxy)butane Chemical compound CCC(C)(C)OOC(C)(C)CC JJRDRFZYKKFYMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- BXIQXYOPGBXIEM-UHFFFAOYSA-N butyl 4,4-bis(tert-butylperoxy)pentanoate Chemical compound CCCCOC(=O)CCC(C)(OOC(C)(C)C)OOC(C)(C)C BXIQXYOPGBXIEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010354 butylated hydroxytoluene Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 239000012803 melt mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012968 metallocene catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XRBCRPZXSCBRTK-UHFFFAOYSA-N phosphonous acid Chemical class OPO XRBCRPZXSCBRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical group *S* 0.000 description 1
- GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N tert-butyl benzenecarboperoxoate Chemical compound CC(C)(C)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Description
Область техники изобретенияTechnical field of the invention
Настоящее изобретение относится к полимерной композиции, которую можно применять для изготовления изоляционного слоя кабеля, такого как силовой кабель постоянного тока (DC). В частности, настоящее изобретение относится к полимерной композиции, которая представляет собой смесь ПЭНП, полипропилена (ПП) и компатибилизатора, и обладает неожиданно низкой электропроводностью. В одном из вариантов реализации полимерную композицию согласно настоящему изобретению применяют в несшитой форме, таким образом избегая необходимости присутствия сшивающего агента и избегая необходимости в процедурах последующей сшивки и дегазации для удаления побочных продуктов сшивающего агента. В другом варианте реализации полимерная композиция является, необязательно, сшиваемой и, следовательно, может быть впоследствии сшита.The present invention relates to a polymer composition that can be used to make an insulating layer of a cable, such as a direct current (DC) power cable. In particular, the present invention relates to a polymer composition that is a mixture of LDPE, polypropylene (PP) and a compatibilizer, and has unexpectedly low electrical conductivity. In one embodiment, the polymer composition of the present invention is used in uncrosslinked form, thereby avoiding the need for a crosslinker and avoiding the need for subsequent crosslinking and degassing procedures to remove crosslinker byproducts. In another embodiment, the polymer composition is optionally crosslinkable and, therefore, can be subsequently crosslinked.
Изобретение также относится к кабелю, например силовому кабелю постоянного тока (DC), содержащему полимерную композицию, по меньшей мере, в изоляционном слое, а также к способу получения указанного кабеля.The invention also relates to a cable, such as a direct current (DC) power cable, containing a polymer composition in at least an insulating layer, as well as a method for producing said cable.
Уровень техникиState of the art
Полиолефины, полученные способом высокого давления (ВД), широко применяют в сложных полимерных применениях, в которых полимеры должны соответствовать высоким механическим и/или электрическим требованиям. Например, в области силовых кабелей, особенно в кабелях среднего напряжения (СН), и особенно в кабелях высокого напряжения (ВН) и сверхвысокого напряжения (СВН), электрические свойства полимерной композиции имеют большое значение.Polyolefins produced by the high pressure (HP) process are widely used in complex polymer applications in which the polymers must meet high mechanical and/or electrical requirements. For example, in the field of power cables, especially in medium voltage (MV) cables, and especially in high voltage (HV) and extra high voltage (EHV) cables, the electrical properties of the polymer composition are of great importance.
Важные электрические свойства могут различаться в зависимости от применения кабеля, как в случае кабеля переменного тока (АС) и постоянного тока (DC).Important electrical properties may vary depending on the application of the cable, as is the case with alternating current (AC) and direct current (DC) cable.
Кроме того, механические свойства полимерной композиции, в частности, когда она подвергается нагреванию при применении кабелей, также имеют значение. В кабелях постоянного тока высокого напряжения изоляция нагревается током утечки. Для конкретной конструкции кабеля нагрев пропорционален проводимости изоляции х (электрическое поле)2. Таким образом, при увеличении напряжения будет выделяться гораздо больше тепла. Важно, чтобы механические свойства полимера, такие как ползучесть, не ухудшались значительно в присутствии указанного тепла.In addition, the mechanical properties of the polymer composition, in particular when it is subjected to heat in cable applications, are also important. In high voltage DC cables, the insulation is heated by leakage current. For a particular cable design, heating is proportional to the insulation conductivity x (electric field) 2 . Thus, as the voltage increases, much more heat will be generated. It is important that the mechanical properties of the polymer, such as creep, do not deteriorate significantly in the presence of said heat.
Типичный силовой кабель содержит проводник, окруженный, по меньшей мере, внутренним полупроводниковым слоем, изоляционным слоем и внешним полупроводниковым слоем, в указанном порядке. Кабели обычно изготавливают путем экструзии слоев на проводнике.A typical power cable includes a conductor surrounded by at least an inner semiconductor layer, an insulating layer, and an outer semiconductor layer, in that order. Cables are typically made by extruding layers onto a conductor.
Полимерный материал в одном или нескольких из указанных слоев часто сшивают для улучшения, например, сопротивления нагреву и деформации, свойств ползучести, механической прочности, химической стойкости и устойчивости к истиранию полимера в слое (слоях) кабеля. Во время реакции сшивания в основном образуются сшивки (мостики). Сшивание можно осуществлять с использованием, например, соединения, генерирующего свободные радикалы, которое обычно вводят в материал слоя до экструзии слоя (слоев) на проводнике. После формирования многослойного кабеля, кабель затем подвергают стадии сшивания, чтобы инициировать образование радикалов и тем самым реакцию сшивания.The polymer material in one or more of these layers is often cross-linked to improve, for example, the heat and deformation resistance, creep properties, mechanical strength, chemical resistance and abrasion resistance of the polymer in the cable layer(s). During the crosslinking reaction, crosslinks (bridges) are mainly formed. Cross-linking can be accomplished using, for example, a free radical generating compound, which is typically introduced into the layer material prior to extrusion of the layer(s) on the conductor. After forming the multilayer cable, the cable is then subjected to a cross-linking step to initiate the formation of radicals and thereby the cross-linking reaction.
В качестве соединений, генерирующих свободные радикалы, очень часто применяют пероксиды. Образующиеся продукты разложения пероксидов могут включать летучие побочные продукты, которые часто нежелательны, поскольку они могут оказывать отрицательное воздействие на электрические свойства кабеля. Поэтому летучие продукты разложения, такие как метан, обычно снижают до минимума или удаляют после стадии сшивания и охлаждения. Такой этап удаления, обычно известный как этап дегазации, требует много времени и энергии, что приводит к дополнительным затратам.Peroxides are often used as compounds that generate free radicals. The resulting peroxide decomposition products may include volatile by-products, which are often undesirable because they can have a detrimental effect on the electrical properties of the cable. Therefore, volatile decomposition products such as methane are usually reduced to a minimum or removed after the crosslinking and cooling step. This removal step, commonly known as a degassing step, requires a lot of time and energy, resulting in additional costs.
Сшитый ПЭНП высокого давления применяют для экструдированных кабелей высокого напряжения постоянного тока около 15 лет. Последние разработанные продукты одобрены для кабелей 640 кВ. Однако промышленность требует еще более высоких напряжений. С такими более высокими напряжениями возникает проблема разработки материалов, которые могут противостоять теплу, генерируемому внутри кабелей, и которые показывают хорошую термостойкость с точки зрения механических свойств. Чтобы достичь еще более высоких уровней напряжения, также потребуются изоляционные материалы с еще более низкой электропроводностью для предотвращения теплового пробоя.High-pressure cross-linked LDPE has been used for extruded HVDC cables for about 15 years. The latest developed products are approved for 640 kV cables. However, industry requires even higher voltages. With these higher voltages comes the challenge of developing materials that can withstand the heat generated inside the cables and that exhibit good thermal stability in terms of mechanical properties. To achieve even higher voltage levels, insulation materials with even lower electrical conductivity will also be required to prevent thermal runaway.
Таким образом, электропроводность постоянного тока является важным свойством материала для изоляционных материалов, в частности материалов, предназначенных для применения в кабелях постоянного тока высокого напряжения (HVDC). Прежде всего, по причине сильной зависимости указанного свойства от температуры и электрического поля, будет оказывать влияние электрическое поле. Вторая проблема заключается в том, что тепло будет генерироваться внутри изоляции под действием электрического тока утечки, протекающего между внутренним и внешним полупроводниковыми слоями. Указанный ток утечки зависит от электрического поля и электропроводности изоляции. Высокая проводимость изолирующего материала может даже привести к тепловому пробою в условиях высоких нагрузок/высоких температур. Следовательно, проводимость должна быть достаточно низкой, чтобы избежать теплового пробоя.Thus, DC conductivity is an important material property for insulating materials, particularly materials intended for high voltage direct current (HVDC) cable applications. First of all, due to the strong dependence of this property on temperature and electric field, the electric field will have an influence. The second problem is that heat will be generated within the insulation by the electrical leakage current flowing between the inner and outer semiconductor layers. The specified leakage current depends on the electric field and the conductivity of the insulation. The high conductivity of the insulating material can even lead to thermal runaway under high load/high temperature conditions. Therefore, the conductivity must be low enough to avoid thermal runaway.
Соответственно, в кабелях высокого напряжения постоянного тока изоляция нагревается током утечки. Для конкретной конструкции кабеля нагрев пропорционален проводимости изоляции х (электриAccordingly, in high voltage DC cables the insulation is heated by the leakage current. For a particular cable design, heating is proportional to the insulation conductivity x (electrical
- 1 045193 ческое поле)2. Таким образом, для данной конструкции кабеля при увеличении напряжения будет выделяться гораздо больше тепла.- 1 045193 logical field) 2 . Thus, for a given cable design, much more heat will be generated as the voltage increases.
Существуют высокие требования к увеличению напряжения силового кабеля, в частности, силового кабеля постоянного тока (DC), и, следовательно, существует постоянная потребность в поиске альтернативных полимерных композиций, которые обладают необходимыми механическими свойствами, необходимыми для требовательных применений силовых кабелей, и, что важно, требуется сниженная проводимость.There are high demands on increasing the voltage of power cable, in particular direct current (DC) power cable, and therefore there is a constant need to find alternative polymer compositions that have the necessary mechanical properties required for demanding power cable applications, and importantly , reduced conductivity is required.
Настоящее изобретение стремится снизить проводимость материалов изоляционного слоя, которые могут быть сформированы из ПЭНП, и, в то же время, оптимизировать термомеханическое сопротивление полимерной композиции, необязательно, избегая проблем, связанных со сшиванием и последующей дегазацией. ПЭНП по своей природе является очень чистым материалом, поскольку он не содержит остатков катализатора. Такие примеси можно рассматривать как дефекты, которые могут вызвать электрический пробой и/или более высокую электропроводность. По мере увеличения напряжения проблема примесей усугубляется, и, следовательно, ПЭНП является идеальным основным материалом для изоляционных слоев для кабелей, и предпочтительнее полимеров, полученных в способах низкого давления, таких как ЛПЭНП. Однако проблема с ПЭНП заключается в относительно низкой температуре плавления, которая приводит к низким термомеханическим характеристикам, что, вероятно, не подходит для кабелей HVDC. Таким образом, поиск улучшенных материалов на основе ПЭНП будет иметь большое значение.The present invention seeks to reduce the conductivity of insulating layer materials that may be formed from LDPE, and, at the same time, optimize the thermo-mechanical resistance of the polymer composition, optionally avoiding problems associated with cross-linking and subsequent degassing. LDPE is inherently a very clean material because it contains no catalyst residues. Such impurities can be considered as defects that can cause electrical breakdown and/or higher electrical conductivity. As voltage increases, the problem of impurities increases and hence LDPE is an ideal base material for cable insulation layers, and is preferred over polymers produced by low pressure processes such as LLDPE. However, the problem with LDPE is the relatively low melting point, which results in poor thermomechanical properties, which is probably not suitable for HVDC cables. Therefore, finding improved LDPE-based materials will be of great importance.
Предыдущие исследования показали, что смешивание ПЭНП с различными полимерами может привести к привлекательным свойствам проводимости.Previous studies have shown that blending LDPE with various polymers can result in attractive conductivity properties.
Например, WO 2011/113686, WO 2012/150285 и WO 2016/066619 все относятся к полимерным композициям, содержащим смеси, с улучшенными электрическими свойствами постоянного тока.For example, WO 2011/113686, WO 2012/150285 and WO 2016/066619 all relate to polymer compositions containing blends with improved DC electrical properties.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что полимерные композиции, содержащие смесь ПЭНП с полипропиленом (ПП) и компатибилизатором, обладают исключительно низкой проводимостью, а также улучшенными термомеханическими характеристиками. В частности, показано, что смеси согласно настоящему изобретению можно применять в кабельных слоях. Полимерные композиции можно применять для получения, например, изоляционного слоя в силовом кабеле постоянного тока (DC), обеспечивая кабели, которые могут работать при напряжениях более высоких, чем возможно сегодня.The present inventors have discovered that polymer compositions containing a blend of LDPE with polypropylene (PP) and a compatibilizer have exceptionally low conductivity as well as improved thermomechanical properties. In particular, it has been shown that the mixtures according to the present invention can be used in cable layers. Polymer compositions can be used to form, for example, an insulating layer in a direct current (DC) power cable, providing cables that can operate at voltages higher than are possible today.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
Таким образом, в одном аспекте настоящего изобретения предложена полимерная композиция, содержащаяThus, in one aspect of the present invention there is provided a polymer composition comprising
a) полиэтилен низкой плотности (ПЭНП);a) low density polyethylene (LDPE);
b) полипропилен (ПП) и;b) polypropylene (PP) and;
c) компатибилизатор.c) compatibilizer.
В частности, полимерная композиция согласно настоящему изобретению содержит ПЭНП, ПП и компатибилизатор, причем компатибилизатор представляет собой этиленовый сополимер или олефиновый блок-сополимер.In particular, the polymer composition according to the present invention contains LDPE, PP and a compatibilizer, the compatibilizer being an ethylene copolymer or an olefin block copolymer.
В другом аспекте, настоящее изобретение относится к полимерной композиции, содержащейIn another aspect, the present invention relates to a polymer composition containing
a) полиэтилен низкой плотности (ПЭНП); иa) low density polyethylene (LDPE); And
b) полипропилен (ПП) и;b) polypropylene (PP) and;
c) компатибилизатор;c) compatibilizer;
причем полимерная композиция имеет более низкую проводимость по постоянному току при измерении в соответствии с методом измерения проводимости по постоянному току, как описано в разделе Методы определения, чем полимерная композиция, в остальном идентичная, но не содержащая указанный полипропилен (ПП) и указанный компатибилизатор.wherein the polymer composition has a lower direct current conductivity when measured in accordance with the direct current conductivity measurement method as described in the Determination Methods section than a polymer composition otherwise identical but not containing said polypropylene (PP) and said compatibilizer.
В другом аспекте настоящего изобретения предложен изоляционный слой, например, кабеля, содержащий полимерную композицию, как определено выше.In another aspect of the present invention, there is provided an insulating layer, for example, of a cable, containing a polymer composition as defined above.
В другом аспекте, согласно настоящему изобретению предложен кабель, содержащий один или несколько проводников, окруженных по меньшей мере изоляционным слоем, причем указанный изоляционный слой содержит полимерную композицию, как определено выше.In another aspect, the present invention provides a cable comprising one or more conductors surrounded by at least an insulating layer, said insulating layer comprising a polymer composition as defined above.
В частности, кабель согласно настоящему изобретению представляет собой силовой кабель постоянного тока (DC), предпочтительно работающий или способный работать при напряжении 320 кВ или более, например 640 кВ или более.Specifically, the cable of the present invention is a direct current (DC) power cable, preferably operating or capable of operating at a voltage of 320 kV or more, such as 640 kV or more.
В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ изготовления кабеля, включающий стадии нанесения на проводник, предпочтительно путем (со)экструзии, по меньшей мере изоляционного слоя, причем изоляционный слой содержит полимерную композицию, как определено выше.In another aspect of the present invention, there is provided a method for making a cable, comprising the steps of applying to a conductor, preferably by (co)extrusion, at least an insulating layer, wherein the insulating layer comprises a polymer composition as defined above.
В одном варианте реализации изоляционный слой может являться сшитым. Однако предпочтительно, если полимерная композиция согласно настоящему изобретению и, следовательно, изоляционный слой кабеля согласно настоящему изобретению не являются сшитыми. Полимерная композиция согласно настоящему изобретению и, следовательно, изоляционный слой кабеля согласно настоящему изобретеIn one embodiment, the insulating layer may be cross-linked. However, it is preferable if the resin composition according to the present invention and, therefore, the insulating layer of the cable according to the present invention are not cross-linked. The polymer composition according to the present invention and, consequently, the insulating layer of the cable according to the present invention
- 2 045193 нию предпочтительно являются термопластичными. Полимерная композиция согласно настоящему изобретению и, следовательно, изоляционный слой кабеля согласно настоящему изобретению предпочтительно не содержат какого-либо инициатора, такого как пероксид.- 2 045193 they are preferably thermoplastic. The resin composition according to the present invention and, therefore, the insulating layer of the cable according to the present invention preferably does not contain any initiator such as peroxide.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложено применение полимерной композиции, как определено выше, при изготовлении изоляционного слоя в кабеле.According to another aspect of the present invention, there is provided the use of a polymer composition as defined above in the manufacture of an insulating layer in a cable.
Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention
Настоящее изобретение требует комбинации полимера ПЭНП, полипропилена (ПП) и компатибилизатора в полимерной композиции. Полимерная композиция, неожиданно, обладает выгодными электрическими свойствами и выгодными термомеханическими свойствами.The present invention requires a combination of LDPE polymer, polypropylene (PP) and a compatibilizer in a polymer composition. The polymer composition surprisingly has advantageous electrical properties and advantageous thermomechanical properties.
Полимерная композиция имеет пониженную, т.е. низкую, электропроводность. Термины пониженная или низкая электропроводность, используемые в настоящем описании взаимозаменяемо, означают, что значение, полученное при измерении проводимости постоянного тока, как определено ниже в разделе Методы определения, является низким, то есть уменьшенным. Низкая электропроводность полезна для минимизации нежелательного тепловыделения, например, в изоляционном слое силового кабеля.The polymer composition has a reduced, i.e. low electrical conductivity. The terms reduced or low conductivity, used interchangeably herein, mean that the value obtained from a DC conductivity measurement, as defined below in the Determination Methods section, is low, that is, reduced. Low electrical conductivity is useful for minimizing unwanted heat generation, for example in the insulation layer of a power cable.
Кроме того, полимерная композиция также обладает улучшенной термомеханической стойкостью по сравнению с взятым отдельно ПЭНП. Неожиданно было обнаружено, что комбинация полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), полипропилена (ПП) и компатибилизатора обладает выгодными термомеханическими свойствами, например, с точки зрения относительно более высокой эффективной температуры плавления.In addition, the polymer composition also has improved thermomechanical resistance compared to LDPE alone. Surprisingly, it has been found that the combination of low density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP) and a compatibilizer has advantageous thermomechanical properties, for example in terms of a relatively higher effective melting point.
Кроме того, в вариантах реализации настоящего изобретения полимерная композиция обладает указанными электрическими свойствами и не является сшитой.In addition, in embodiments of the present invention, the polymer composition has the specified electrical properties and is not cross-linked.
Несшитые полимерные композиции или кабельные слои рассматриваются как термопластичные.Non-crosslinked polymer compositions or cable layers are considered thermoplastic.
В других вариантах реализации полимерная композиция является сшитой.In other embodiments, the polymer composition is cross-linked.
Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП).Low density polyethylene (LDPE).
Полиэтилен низкой плотности, ПЭНП, представляет собой полиэтилен, полученный в способе высокого давления. Обычно полимеризацию этилена и необязательного дополнительного сомономера (сомономеров) в способе высокого давления проводят в присутствии инициатора (инициаторов). Значение термина полимер ПЭНП хорошо известно и документировано в литературе.Low-density polyethylene, LDPE, is polyethylene produced in the high-pressure process. Typically, polymerization of ethylene and optional additional comonomer(s) in the high pressure process is carried out in the presence of initiator(s). The meaning of the term LDPE polymer is well known and documented in the literature.
Хотя термин ПЭНП является аббревиатурой для полиэтилена низкой плотности, подразумевается, что термин не ограничивает диапазон плотности, но охватывает полиэтилены высокого давления (ВД), подобные ПЭНП, с низкой, средней и более высокой плотностью. Термин ПЭНП описывает и отличает полиэтилен высокого давления от полиэтиленов низкого давления, полученных в присутствии катализатора олефиновой полимеризации. ПЭНП имеют определенные типичные особенности, такие как различная архитектура разветвления, и по своей природе не содержат остатков катализатора.Although the term LDPE is an abbreviation for low-density polyethylene, the term is not intended to limit a range of densities but to cover high-density polyethylenes (HDPEs) like LDPE in low, medium and higher densities. The term LDPE describes and distinguishes high-density polyethylene from low-density polyethylenes produced in the presence of an olefin polymerization catalyst. LDPEs have certain typical features, such as different branching architectures, and are inherently free of catalyst residues.
Несшитый полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) означает, что ПЭНП, который может присутствовать в слое конечного кабеля постоянного тока (при применении), не является сшитым и, таким образом, является термопластичным.Non-crosslinked low-density polyethylene (LDPE) means that the LDPE that may be present in the final DC cable layer (in application) is not cross-linked and is thus thermoplastic.
В других вариантах реализации ПЭНП может быть выбран из, необязательно, ненасыщенного гомополимера ПЭНП и, необязательно, ненасыщенного сополимера ПЭНП этилена с одним или несколькими сомономерами.In other embodiments, the LDPE may be selected from an optionally unsaturated LDPE homopolymer and an optionally unsaturated LDPE copolymer of ethylene with one or more comonomers.
ПЭНП может представлять собой гомополимер этилена низкой плотности (обозначенный здесь как гомополимер ПЭНП) или сополимер этилена низкой плотности с одним или несколькими сомономером (сомономерами) (обозначенный здесь как сополимер ПЭНП). Один или несколько сомономеров сополимера ПЭНП могут быть выбраны из группы, состоящей из полярного сомономера (сомономеров), неполярного сомономера (сомономеров) или из смеси полярного сомономера (сомономеров) и неполярного сомономера (сомономеров). Кроме того, указанный гомополимер ПЭНП или сополимер ПЭНП могут, необязательно, являться ненасыщенными.The LDPE may be a low-density ethylene homopolymer (herein referred to as LDPE homopolymer) or a copolymer of low-density ethylene with one or more comonomer(s) (herein referred to as LDPE copolymer). The one or more comonomers of the LDPE copolymer may be selected from the group consisting of polar comonomer(s), nonpolar comonomer(s), or a mixture of polar comonomer(s) and nonpolar comonomer(s). In addition, said LDPE homopolymer or LDPE copolymer may optionally be unsaturated.
В вариантах реализации, которых ПЭНП не является сшитым, ПЭНП может представлять собой гомополимер ПЭНП. Альтернативно, в вариантах реализации, в которых ПЭНП является сшитым, ПЭНП может представлять собой сополимер ПЭНП, в частности, сополимер ПЭНП этилена с одним или несколькими сомономерами, например, одним или несколькими полиненасыщенными сомономерами, выбранными из одного или нескольких диенов, например, диеном, содержащим по меньшей мере 8 атомов углерода, причем первая углерод-углеродная двойная связь является концевой, а вторая углеродуглеродная двойная связь не сопряжена с первой. Кроме того, примеры диенов могут быть выбраны из несопряженных диенов C8-C14 или их смесей, например, выбраны из 1,7-октадиена, 1,9-декадиена, 1,11додекадиена, 1,13-тетрадекадиена, 7-метил-1,6-октадиена, 9-метил-1,8-декадиена или смесей указанных соединений. В другом варианте реализации диен выбран из 1,7-октадиена, 1,9-декадиена, 1,11додекадиена, 1,13-тетрадекадиена или любой смеси указанных соединений.In embodiments where the LDPE is not cross-linked, the LDPE may be a homopolymer of LDPE. Alternatively, in embodiments in which the LDPE is cross-linked, the LDPE may be a copolymer of LDPE, particularly a copolymer of LDPE ethylene with one or more comonomers, e.g., one or more polyunsaturated comonomers selected from one or more dienes, e.g., a diene, containing at least 8 carbon atoms, the first carbon-carbon double bond being terminal and the second carbon-carbon double bond not conjugated to the first. In addition, examples of dienes may be selected from non-conjugated C 8 -C 14 dienes or mixtures thereof, for example selected from 1,7-octadiene, 1,9-decadiene, 1,11 dodecadiene, 1,13-tetradecadiene, 7-methyl- 1,6-octadiene, 9-methyl-1,8-decadiene or mixtures of these compounds. In another embodiment, the diene is selected from 1,7-octadiene, 1,9-decadiene, 1,11-dodecadiene, 1,13-tetradecadiene, or any mixture of these compounds.
В одном варианте реализации ПЭНП представляет собой гомополимер ПЭНП.In one embodiment, the LDPE is a homopolymer of LDPE.
В качестве полярного сомономера для сополимера ПЭНП можно применять сомономер (сомономеры), содержащий гидроксильную группу (группы), алкоксигруппу (группы), карбонильную группу (группы), карбоксильную группу (группы), простую эфирную группу (группы) или сложноэфирнуюAs a polar comonomer for the LDPE copolymer, comonomer(s) containing hydroxyl group(s), alkoxy group(s), carbonyl group(s), carboxyl group(s), ether group(s) or ester group(s) can be used.
- 3 045193 группу (группы), или смесь указанных соединений. Например, в качестве указанного полярного сомономера можно применять сомономер (сомономеры), содержащий карбоксильную и/или сложноэфирную группу (группы). Дополнительные примеры полярного сомономера (сомономеров) в сополимере ПЭНП включают акрилат (акрилаты), метакрилат (метакрилаты) или ацетат (ацетаты), или любые смеси указанных соединений.- 3 045193 group (groups), or a mixture of these compounds. For example, comonomer(s) containing carboxyl and/or ester group(s) can be used as said polar comonomer. Additional examples of polar comonomer(s) in the LDPE copolymer include acrylate(s), methacrylate(s), or acetate(s), or any mixtures thereof.
При наличии в указанном сополимере ПЭНП, полярный сомономер (сомономеры) может быть выбран из группы алкилакрилатов, алкилметакрилатов или винилацетата, или смеси указанных соединений. Например, указанные полярные сомономеры могут быть выбраны из C1-С6-алкилакрилатов, С1-С6алкилметакрилатов или винилацетата. В одном варианте реализации указанный сополимер ПЭНП представляет собой сополимер этилена с C1-С4-алкилакрилатом, таким как метил-, этил-, пропил- или бутилакрилат, или винилацетатом или любой смесью указанных соединений.If LDPE is present in said copolymer, the polar comonomer(s) may be selected from the group of alkyl acrylates, alkyl methacrylates or vinyl acetate, or a mixture of these compounds. For example, said polar comonomers may be selected from C 1 -C 6 alkyl acrylates, C 1 -C 6 alkyl methacrylates or vinyl acetate. In one embodiment, said LDPE copolymer is a copolymer of ethylene with a C 1 -C 4 alkyl acrylate, such as methyl, ethyl, propyl or butyl acrylate, or vinyl acetate, or any mixture thereof.
В качестве неполярного сомономера (сомономеров) для сополимера ПЭНП можно применять сомономер (сомономеры), отличный от указанных выше полярных сомономеров. Например, неполярные сомономеры отличаются от сомономера (сомономеров), содержащего гидроксильную группу (группы), алкоксигруппу (группы), карбонильную группу (группы), карбоксильную группу (группы), простую эфирную группу (группы) или сложноэфирную группу (группы). Одна группа неполярных сомономеров включает сомономеры, содержащие (например, состоящие из) мононенасыщенный (= одна двойная связь) сомономер (сомономеры), предпочтительно олефины, предпочтительно альфа-олефины, более предпочтительно С3-С10 альфа-олефины, такие как пропилен, 1-бутен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен, стирол, 1-октен, 1-нонен; полиненасыщенный (= более чем одна двойная связь) сомономер (сомономеры); сомономер (сомономеры), содержащий силановую группу; или любые смеси указанных соединений. Полиненасыщенный сомономер (сомономеры) дополнительно описан ниже при рассмотрении ненасыщенных сополимеров ПЭНП.As the non-polar comonomer(s) for the LDPE copolymer, a comonomer(s) other than the above polar comonomers can be used. For example, non-polar comonomers are distinguished from comonomer(s) containing hydroxyl group(s), alkoxy group(s), carbonyl group(s), carboxyl group(s), ether group(s) or ester group(s). One group of non-polar comonomers includes comonomers containing (for example, consisting of) monounsaturated (= one double bond) comonomer(s), preferably olefins, preferably alpha-olefins, more preferably C 3 -C 10 alpha-olefins such as propylene, 1 -butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, styrene, 1-octene, 1-nonene; polyunsaturated (= more than one double bond) comonomer(s); comonomer(s) containing a silane group; or any mixtures of these compounds. The polyunsaturated comonomer(s) are further described below in relation to unsaturated LDPE copolymers.
Если полимер ПЭНП представляет собой сополимер, он может содержать от 0,001 до 35 мас.%, например, менее 30 мас.%, например, менее 25 мас.%, одного или нескольких сомономеров относительно общей массы сополимера в целом. Примеры диапазонов включают от 0,5 до 10 мас.%, например, от 0,5 до 5 мас.% сомономера.If the LDPE polymer is a copolymer, it may contain from 0.001 to 35 wt.%, for example less than 30 wt.%, for example less than 25 wt.%, one or more comonomers, relative to the total weight of the copolymer as a whole. Example ranges include from 0.5 to 10 wt.%, for example, from 0.5 to 5 wt.% comonomer.
Полимер ПЭНП, необязательно, может являться ненасыщенным, то есть может содержать углеродуглеродные двойные связи (-С=С-). Примеры ненасыщенных ПЭНП содержат углерод-углеродные двойные связи/1000 атомов углерода в общем количестве по меньшей мере 0,4/1000 атомов углерода. Если в конечном кабеле применяют несшитый ПЭНП, то ПЭНП обычно не является ненасыщенным, как определено выше.The LDPE polymer may optionally be unsaturated, that is, it may contain carbon-carbon double bonds (-C=C-). Examples of unsaturated LDPE contain carbon-carbon double bonds/1000 carbon atoms for a total of at least 0.4/1000 carbon atoms. If non-crosslinked LDPE is used in the final cable, the LDPE is generally not unsaturated as defined above.
Как хорошо известно, ненасыщенность можно обеспечить для полимера ПЭНП с помощью сомономеров, низкомолекулярного (Mw) добавочного соединения, такого как усилитель сшивания, агент передачи цепи (АПЦ) или замедляющая подвулканизацию добавка, или любых комбинаций указанных добавок. Общее количество двойных связей означает в настоящем описании двойные связи, введенные любым способом. Если для обеспечения ненасыщенности выбраны два или более вышеуказанных источника двойных связей, то общее количество двойных связей в полимере ПЭНП означает сумму присутствующих двойных связей. Любые измерения содержания двойных связей проводят до необязательного сшивания.As is well known, unsaturation can be provided to the LDPE polymer using comonomers, a low molecular weight (Mw) additive such as a crosslinking enhancer, a chain transfer agent (CTA), or a scorch retardant, or any combination of these additives. The total number of double bonds means in the present description double bonds introduced by any method. If two or more of the above sources of double bonds are selected to provide unsaturation, then the total number of double bonds in the LDPE polymer means the sum of the double bonds present. Any measurements of double bond content are carried out prior to optional cross-linking.
Термин общее количество углерод-углеродных двойных связей относится к объединенному количеству двойных связей, которые входят в состав винильных групп, винилиденовых групп и трансвиниленовых групп, если они присутствуют.The term total carbon-carbon double bonds refers to the combined number of double bonds that comprise vinyl groups, vinylidene groups, and transvinylene groups, if present.
Если гомополимер ПЭНП является ненасыщенным, то ненасыщенность может быть обеспечена, например, с помощью агента передачи цепи (АПЦ), такого как пропилен, и/или условиями полимеризации. Если сополимер ПЭНП является ненасыщенным, то ненасыщенность может быть обеспечена одним или несколькими из следующих способов: агентом передачи цепи (АПЦ), одним или несколькими полиненасыщенными сомономерами, или условиями полимеризации. Хорошо известно, что выбранные условия полимеризации, такие как пиковые температуры и давление, могут влиять на уровень ненасыщенности. В случае ненасыщенного сополимера ПЭНП, он может представлять собой, например, ненасыщенный сополимер ПЭНП этилена, по меньшей мере, с одним полиненасыщенным сомономером и, необязательно, с другим сомономером (сомономерами), таким как полярный сомономер (сомономеры), например, акрилатный или ацетатный сомономер (сомономеры). В одном варианте реализации ненасыщенный сополимер ПЭНП представляет собой ненасыщенный сополимер ПЭНП этилена с по меньшей мере полиненасыщенным сомономером (сомономерами).If the LDPE homopolymer is unsaturated, then the unsaturation can be provided, for example, by using a chain transfer agent (CTA) such as propylene and/or polymerization conditions. If the LDPE copolymer is unsaturated, then the unsaturation may be provided by one or more of the following: a chain transfer agent (CTA), one or more polyunsaturated comonomers, or polymerization conditions. It is well known that selected polymerization conditions, such as peak temperatures and pressure, can influence the level of unsaturation. In the case of an unsaturated LDPE copolymer, it may be, for example, an unsaturated LDPE copolymer of ethylene with at least one polyunsaturated comonomer and optionally other comonomer(s), such as polar comonomer(s), for example acrylate or acetate comonomer(s). In one embodiment, the unsaturated LDPE copolymer is an unsaturated LDPE copolymer of ethylene with at least a polyunsaturated comonomer(s).
В одном из вариантов реализации предложена полимерная композиция, как описано в настоящем документе, в которой ПЭНП выбран из, необязательно, ненасыщенного гомополимера ПЭНП и, необязательно, ненасыщенного сополимера ПЭНП этилена с одним или несколькими сомономерами.In one embodiment, a polymer composition is provided, as described herein, wherein the LDPE is selected from an optionally unsaturated LDPE homopolymer and an optionally unsaturated LDPE copolymer of ethylene with one or more comonomers.
Полиненасыщенные сомономеры могут состоять 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, полиненасыщенный сомономер может представлять собой диен, такой как диен, содержащий по меньшей мере восемь атомов углерода, причемPolyunsaturated comonomers may consist of a straight carbon chain with at least 8 carbon atoms and at least 4 carbon atoms between non-conjugated double bonds, at least one of which is terminal. For example, the polyunsaturated comonomer may be a diene, such as a diene containing at least eight carbon atoms, wherein
- 4 045193 первая двойная углерод-углеродная связь является концевой, а вторая двойная углерод-углеродная связь не сопряжена с первой. Примеры диенов выбраны из несопряженных диенов С8-С14 или их смесей, более предпочтительно, выбраны из 1,7-октадиена, 1,9-декадиена, 1,11-додекадиена, 1,13-тетрадекадиена, 7метил-1,6-октадиена, 9-метил-1,8-декадиена или смесей указанных соединений. В некоторых вариантах реализации диен выбран из 1,7-октадиена, 1,9-декадиена, 1,11-додекадиена, 1,13-тетрадекадиена или любой смеси указанных соединений, однако без ограничения вышеуказанными диенами.- 4 045193 the first carbon-carbon double bond is terminal, and the second carbon-carbon double bond is not conjugated to the first. Examples of dienes are selected from non-conjugated C 8 -C 14 dienes or mixtures thereof, more preferably selected from 1,7-octadiene, 1,9-decadiene, 1,11-dodecadiene, 1,13-tetradecadiene, 7methyl-1,6- octadiene, 9-methyl-1,8-decadiene or mixtures of these compounds. In some embodiments, the diene is selected from, but is not limited to, 1,7-octadiene, 1,9-decadiene, 1,11-dodecadiene, 1,13-tetradecadiene, or any mixture thereof.
Хорошо известно, что, например, пропилен можно применять в качестве сомономера или в качестве агента передачи цепи (АПЦ), или в обоих случаях, благодаря чему он может вносить вклад в общее количество углерод-углеродных двойных связей, например, в общее количество винильных групп. В данном случае, когда соединение, которое также может действовать как сомономер, такое как пропилен, применяют в качестве АПЦ для обеспечения двойных связей, указанный сополимеризуемый сомономер не рассчитывают по содержанию сомономера.It is well known that, for example, propylene can be used as a comonomer or as a chain transfer agent (CAA), or both, whereby it can contribute to the total number of carbon-carbon double bonds, for example, to the total number of vinyl groups . Here, when a compound that can also act as a comonomer, such as propylene, is used as an APC to provide double bonds, said copolymerizable comonomer is not calculated from the comonomer content.
Если полимер ПЭНП является ненасыщенным, он может включать общее количество углеродуглеродных двойных связей, которые входят в состав винильных групп, винилиденовых групп и трансвиниленовых групп, при наличии, более 0,4/1000 атомов углерода, такое как более 0,5/1000 атомов углерода. Верхний предел количества углерод-углеродных двойных связей, присутствующих в полиолефине, не ограничен и может, например, составлять менее 5,0/1000 атомов углерода, например, менее 3,0/1000 атомов углерода.If the LDPE polymer is unsaturated, it may include a total number of carbon-carbon double bonds that comprise vinyl groups, vinylidene groups, and transvinylene groups, if present, of more than 0.4/1000 carbon atoms, such as more than 0.5/1000 carbon atoms . The upper limit on the number of carbon-carbon double bonds present in the polyolefin is not limited and may, for example, be less than 5.0/1000 carbon atoms, such as less than 3.0/1000 carbon atoms.
В некоторых вариантах, например, в которых требуется более высокий уровень сшивания с низким содержанием пероксида, общее количество углерод-углеродных двойных связей, которые входят в состав винильных групп, винилиденовых групп и транс- виниленовых групп, при наличии, в ненасыщенном ПЭНП может составлять более 0,40/1000 атомов углерода, например, более 0,50/1000 атомов углерода, например, более 0,60/1000 атомов углерода.In some embodiments, such as those requiring higher levels of low peroxide cross-linking, the total number of carbon-carbon double bonds that comprise vinyl groups, vinylidene groups, and trans-vinylene groups, if present, in the unsaturated LDPE may be more 0.40/1000 carbon atoms, for example more than 0.50/1000 carbon atoms, for example more than 0.60/1000 carbon atoms.
Если ПЭНП является ненасыщенным ПЭНП, как определено выше, он может содержать по меньшей мере винильные группы, и общее количество винильных групп может составлять более 0,05/1000 атомов углерода, например, более 0,08/1000 атомов углерода, например, более 0,11/1000 атомов углерода. В одном варианте реализации общее количество винильных групп составляет менее 4,0/1000 атомов углерода. ПЭНП а) до сшивания может содержать винильные группы в общем количестве более 0,20/1000 атомов углерода, например, более 0,30/1000 атомов углерода.If the LDPE is unsaturated LDPE as defined above, it may contain at least vinyl groups, and the total number of vinyl groups may be more than 0.05/1000 carbon atoms, for example more than 0.08/1000 carbon atoms, for example more than 0 ,11/1000 carbon atoms. In one embodiment, the total number of vinyl groups is less than 4.0/1000 carbon atoms. LDPE a) before crosslinking may contain vinyl groups in a total amount of more than 0.20/1000 carbon atoms, for example more than 0.30/1000 carbon atoms.
В альтернативном варианте реализации ПЭНП согласно настоящему изобретению не является ненасыщенным и содержит менее 0,2 С=С/1000 атомов С.In an alternative embodiment, the LDPE of the present invention is not unsaturated and contains less than 0.2 C=C/1000 C atoms.
Полимер ПЭНП согласно настоящему изобретению обычно имеет высокую температуру плавления, что может быть важно, особенно для термопластичного изоляционного материала. Предусмотрены температуры плавления 112°С или более, такие как 114°С или более, особенно 116°С или более, такие как 112-130°С.The LDPE polymer of the present invention generally has a high melting point, which may be important especially for a thermoplastic insulation material. Melting points of 112°C or more, such as 114°C or more, especially 116°C or more, such as 112-130°C, are contemplated.
Как правило, в применениях в области проводов и кабелей (W&C) плотность ПЭНП а) превышает 860 кг/м3. Плотность гомополимера или сополимера ПЭНП обычно не превышает 960 кг/м3 и может находиться в диапазоне от 900 до 945 кг/м3.Typically, in wire and cable (W&C) applications, the density of LDPE a) exceeds 860 kg/m 3 . The density of the LDPE homopolymer or copolymer usually does not exceed 960 kg/m 3 and can range from 900 to 945 kg/m 3 .
ПТР2 (2,16 кг, 190°С) полимера ПЭНП может составлять от 0,01 до 50 г/10 мин, например, от 0,05 до 30,0 г/10 мин, например, от 0,1 до 20 г/10 мин, особенно от 0,2 до 10 г/10 мин.MFR 2 (2.16 kg, 190°C) of LDPE polymer can be from 0.01 to 50 g/10 min, for example, from 0.05 to 30.0 g/10 min, for example, from 0.1 to 20 g/10 min, especially from 0.2 to 10 g/10 min.
Полимер ПЭНП получают при высоком давлении посредством свободнорадикальной полимеризации (известной как радикальная полимеризация при высоком давлении (ВД)). Реактор высокого давления может представлять собой, например, хорошо известный трубчатый или автоклавный реактор, или смесь указанных вариантов, особенно трубчатый реактор. Полимеризация под высоким давлением (ВД) и регулирование условий процесса для дальнейшего регулирования других свойств полиолефина в зависимости от желаемого конечного применения хорошо известны и описаны в литературе, и могут быть легко использованы специалистом в данной области. Подходящие температуры полимеризации находятся в диапазоне до 400°С, например, от 80 до 350°С и давление от 70 МПа, например, от 100 до 400 МПа, особенно от 100 до 350 МПа. Давление можно измерять по меньшей мере после стадии сжатия и/или после трубчатого реактора. Температуру можно измерять в нескольких точках на всех этапах.LDPE polymer is produced at high pressure through free radical polymerization (known as high pressure radical polymerization (HP)). The high pressure reactor may be, for example, the well known tubular or autoclave reactor, or a mixture of these, especially a tubular reactor. High pressure (HP) polymerization and adjustment of process conditions to further adjust other properties of the polyolefin depending on the desired end use are well known and described in the literature, and can be easily used by one skilled in the art. Suitable polymerization temperatures are in the range of up to 400°C, for example from 80 to 350°C and pressure from 70 MPa, for example from 100 to 400 MPa, especially from 100 to 350 MPa. The pressure can be measured at least after the compression stage and/or after the tubular reactor. Temperature can be measured at several points throughout all stages.
После разделения полученный ПЭНП обычно находится в форме расплава полимера, который обычно перемешивают и гранулируют в секции гранулирования, такой как экструдер для гранулирования, расположенный в соединении с реакторной системой высокого давления. Необязательно, в этот смеситель можно вводить добавку (добавки), такую как антиоксидант (антиоксиданты), известным способом.After separation, the resulting LDPE is typically in the form of a polymer melt, which is typically mixed and pelletized in a pelletizing section, such as a pelletizing extruder located in connection with a high-pressure reactor system. Optionally, additive(s) such as antioxidant(s) may be added to this mixer in a known manner.
Дополнительные подробности получения этиленовых (со)полимеров посредством радикальной полимеризации под высоким давлением можно найти, в том числе, в Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, том 6 (1986), стр. 383-410 и Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2001 Elsevier Science Ltd.: Полиэтилен: высокое давление, R.Klimesch, D.Littmann и F.- O. Mahling, стр. 7181-7184.Additional details on the preparation of ethylene (co)polymers by high pressure radical polymerization can be found in, among others, Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, volume 6 (1986), pp. 383-410 and Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2001 Elsevier Science Ltd.: Polyethylene: High Pressure, R. Klimesch, D. Littmann and F.- O. Mahling, pp. 7181-7184.
При получении ненасыщенного сополимера ПЭНП с этиленом, как хорошо известно, содержание углерод-углеродных двойных связей можно регулировать путем полимеризации этилена, например, в присутствии одного или нескольких полиненасыщенных сомономеров, агента (агентов) передачи цепи,When preparing an unsaturated copolymer of LDPE with ethylene, as is well known, the content of carbon-carbon double bonds can be controlled by polymerizing ethylene, for example, in the presence of one or more polyunsaturated comonomers, chain transfer agent(s),
- 5 045193 или обоих указанных вариантов, используя желаемое соотношение подачи между мономером, например этиленом, и полиненасыщенным сомономером и/или агентом передачи цепи, в зависимости от природы и количества двойных связей С-С, желательных для ненасыщенного сополимера ПЭНП. В числе прочего, в WO 9308222 описана радикальная полимеризация этилена под высоким давлением с полиненасыщенными мономерами. В результате ненасыщенность может быть равномерно распределена вдоль полимерной цепи, как это свойственно при статистической сополимеризации.- 5 045193 or both, using the desired feed ratio between monomer, eg ethylene, and polyunsaturated comonomer and/or chain transfer agent, depending on the nature and number of C-C double bonds desired for the unsaturated LDPE copolymer. Among other things, WO 9308222 describes the high pressure radical polymerization of ethylene with polyunsaturated monomers. As a result, unsaturation can be evenly distributed along the polymer chain, as is typical in random copolymerization.
ПЭНП согласно настоящему изобретению не является новым. Например, марка Borealis LE6609-PH подходит для применения в настоящем изобретении.The LDPE of the present invention is not new. For example, Borealis LE6609-PH is suitable for use in the present invention.
Предпочтительно ПЭНП представляет собой гомополимер ПЭНП или сополимер ПЭНП по меньшей мере с одним неполярным сомономером, таким как полиненасыщенный сомономер, как определено выше.Preferably, the LDPE is a homopolymer of LDPE or a copolymer of LDPE with at least one non-polar comonomer, such as a polyunsaturated comonomer as defined above.
Полипропилен (ПП).Polypropylene (PP).
Полипропилен (ПП) может быть выбран из гомополимера пропилена или сополимера пропилена с одним или несколькими сомономерами, предпочтительно с этиленом или высшими альфа-олефинами, или из любых смесей указанных соединений. Сополимер пропилена с одним или несколькими сомономерами, предпочтительно с одним или несколькими сомономерами из числа этилена или высших альфаолефиновых сомономеров, может представлять собой статистический сополимер пропилена или гетерофазный сополимер пропилена, указанные термины имеют хорошо известное значение.Polypropylene (PP) may be selected from a homopolymer of propylene or a copolymer of propylene with one or more comonomers, preferably ethylene or higher alpha olefins, or any mixtures of these compounds. The copolymer of propylene with one or more comonomers, preferably one or more comonomers of ethylene or higher alpha-olefin comonomers, may be a random propylene copolymer or a heterophasic propylene copolymer, these terms having a well-known meaning.
Гетерофазный сополимер пропилена, подходящий в качестве пропиленового полимера (ПП), может содержать пропиленовый гомополимер или матричный компонент пропиленового статистического сополимера (ПП1), в котором диспергирован другой компонент пропиленового сополимера (ПП2). Компонент пропиленового сополимера (ПП2) обычно имеет более низкий структурный порядок (также известен как блок-сополимер пропилена или каучуковая часть), чем полимер матрицы.A heterophasic propylene copolymer suitable as a propylene polymer (PP) may comprise a propylene homopolymer or a propylene random copolymer matrix component (PP1) in which another propylene copolymer component (PP2) is dispersed. The propylene copolymer component (PP2) typically has a lower structural order (also known as the propylene block copolymer or rubber moiety) than the matrix polymer.
В статистическом сополимере пропилена сомономер (сомономеры) распределены случайным образом по главной цепи пропиленовой полимерной цепи. Согласно предпочтительному варианту реализации полимерной композиции согласно настоящему изобретению, пропиленовый полимер (ПП) представляет собой гетерофазную полимерную композицию, содержащую матрицу пропиленового гомополимера (ПП1) или матрицу статистического сополимера (ПП1), и диспергированный в ней компонент пропиленового сополимера (ПП2) с одним или несколькими этиленовым или высшими альфа-олефиновыми сомономерами. Соответственно, в данной области техники известны по существу два вида гетерофазных пропиленовых сополимеров, а именно гетерофазные сополимеры, содержащие пропиленовый статистический сополимер в качестве матричной фазы (RAHECO), или гетерофазные сополимеры, содержащие пропиленовый гомополимер в качестве матричной фазы (НЕСО).In propylene random copolymer, the comonomer(s) are distributed randomly along the backbone of the propylene polymer chain. According to a preferred embodiment of the polymer composition according to the present invention, the propylene polymer (PP) is a heterophasic polymer composition containing a propylene homopolymer matrix (PP1) or a random copolymer matrix (PP1), and a propylene copolymer component (PP2) dispersed therein with one or more ethylene or higher alpha-olefin comonomers. Accordingly, essentially two kinds of heterophasic propylene copolymers are known in the art, namely heterophasic copolymers containing a propylene random copolymer as a matrix phase (RAHECO) or heterophasic copolymers containing a propylene homopolymer as a matrix phase (HECO).
Опять же, также в случае гетерофазных сополимеров пропилена, матрица статистического сополимера (ПП1) представляет собой сополимер, в котором сомономерная часть случайным образом распределена в цепях полимера, то есть состоит из чередующихся последовательностей двух мономерных звеньев произвольной длины (включая отдельные молекулы). Предпочтительно, пропиленовый сополимер (ПП2), диспергированный в пропиленовой гомополимерной или сополимерной матрице (ПП1) гетерофазного пропиленового сополимера в качестве пропиленового полимера (ПП2), является, по существу, аморфным. Термин по существу, аморфный означает в настоящем описании, что сополимер пропилена (ПП2) является менее кристаллическим, чем гомополимерная или сополимерная матрица (ПП1), предпочтительно, указанный пропиленовый сополимер имеет остаточную кристалличность ниже уровня, соответствующего энтальпии плавления 10 Дж/г, измеренной в соответствии с DSC-ISO 3146.Again, also in the case of heterophasic propylene copolymers, the random copolymer matrix (PP1) is a copolymer in which the comonomer part is randomly distributed in the polymer chains, that is, it consists of alternating sequences of two monomer units of arbitrary length (including individual molecules). Preferably, the propylene copolymer (PP2) dispersed in the propylene homopolymer or copolymer matrix (PP1) of the heterophasic propylene copolymer as the propylene polymer (PP2) is substantially amorphous. The term substantially amorphous means as used herein that the propylene copolymer (PP2) is less crystalline than the homopolymer or copolymer matrix (PP1), preferably said propylene copolymer having a residual crystallinity below the level corresponding to an enthalpy of fusion of 10 J/g measured in in accordance with DSC-ISO 3146.
Более предпочтительно, пропиленовый сополимер (ПП2), диспергированный в пропиленовой гомополимерной или сополимерной матрице (ПП1) гетерофазного пропиленового сополимера в качестве полипропилена (ПП), имеет среднемассовый размер частиц по меньшей мере менее 1 мкм; предпочтительно, 0,9 мкм или менее, более предпочтительно, 0,8 мкм или менее. Этот предпочтительный среднемассовый размер частиц менее 1 мкм обеспечивает хорошее распределение частиц дисперсного компонента сополимера пропилена по отношению к матричному компоненту и вносит вклад в ударную вязкость полимерной композиции.More preferably, the propylene copolymer (PP2) dispersed in the propylene homopolymer or copolymer matrix (PP1) of the heterophasic propylene copolymer as polypropylene (PP) has a mass average particle size of at least less than 1 μm; preferably 0.9 µm or less, more preferably 0.8 µm or less. This preferred mass average particle size of less than 1 micron provides good particle distribution of the dispersed component of the propylene copolymer relative to the matrix component and contributes to the toughness of the polymer composition.
Кроме того, малый среднемассовый размер частиц снижает риск возникновения волосных трещин, инициируемых указанными частицами, одновременно улучшая возможность указанных частиц останавливать уже образовавшиеся волосные трещины или трещины. Среднемассовое распределение частиц по размерам указанного дисперсного пропиленового сополимера в указанной полипропиленовой матрице может быть определено подходящими микроскопическими методами. Примерами таких методов являются атомно-силовая микроскопия (АСМ), сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) и просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ). Для достижения необходимого разрешения и четкости изображений обычно требуется травление и/или окрашивание образцов.In addition, the small mass average particle size reduces the risk of hairline cracks initiated by said particles while improving the ability of said particles to stop hairline cracks or cracks that have already formed. The mass average particle size distribution of said dispersed propylene copolymer in said polypropylene matrix can be determined by suitable microscopic methods. Examples of such techniques are atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). Achieving the required resolution and image clarity usually requires etching and/or staining of the samples.
Примеры определения распределения частиц по размерам и расчета среднемассового размера частиц по ним можно найти в литературе. Подходящий метод, включающий СЭМ на образцах, окрашенных RuO4, описан Polt et al. в J. Appl. Polym. Sci. 78 (2000) 1152-61. Предпочтительно указанная полипропиленовая матрица (ПП1) гетерофазного полипропилена в качестве полипропилена (ПП) имеет энтальпиюExamples of determining the particle size distribution and calculating the average mass size of particles can be found in the literature. A suitable method involving SEM on RuO 4 -stained samples is described by Polt et al. in J. Appl. Polym. Sci. 78 (2000) 1152-61. Preferably, said polypropylene matrix (PP1) of heterophasic polypropylene as polypropylene (PP) has an enthalpy
- 6 045193 плавления от 25 до 70 Дж/г в диапазоне температур от 130°С до 170°С, измеренную в соответствии с DSC-ISO 3146.- 6 045193 melting from 25 to 70 J/g in the temperature range from 130°C to 170°C, measured in accordance with DSC-ISO 3146.
Предпочтительный гетерофазный полипропилен в качестве предпочтительного полипропилена (ПП) представляет собой статистический гетерофазный пропиленовый сополимер (RAHECO). Предпочтительно, чтобы статистический пропиленовый сополимер или матрица статистического гетерофазного полипропилена, как определено выше, содержали по меньшей мере один сомономер, выбранный из группы, состоящей из этилена и С4-С8 альфа-олефинов. Предпочтительными С4-С8 альфа-олефинами являются 1-бутен, 1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 1-гептен или 1-октен, более предпочтительно, 1бутен. Наиболее предпочтительный статистический пропиленовый сополимер состоит из пропилена и этилена.A preferred heterophasic polypropylene as a preferred polypropylene (PP) is a random heterophasic propylene copolymer (RAHECO). Preferably, the random propylene copolymer or random heterophasic polypropylene matrix as defined above contains at least one comonomer selected from the group consisting of ethylene and C 4 -C 8 alpha-olefins. Preferred C 4 -C 8 alpha olefins are 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene or 1-octene, more preferably 1-butene. The most preferred random propylene copolymer consists of propylene and ethylene.
Кроме того, содержание сомономера в полипропиленовой матрице предпочтительно составляет от 0,5 до 30 мас.%, более предпочтительно, от 1 до 20 мас.%, и наиболее предпочтительно, от 2 до 7 мас.%. Предпочтительно, полипропиленовый полимер (ПП) в качестве полипропилена (ПП) полимерной композиции имеет ПТР (230°С, 2,16 кг) от 0,05 до 20,0 г/10 мин, предпочтительно, от 0,05 до 10,0 г/10 мин, предпочтительно, от 0,1 до 10,0 г/10 мин, в зависимости от желаемого конечного применения. В некоторых случаях желателен ПТР (230°С, 2,16 кг) даже от 0,2 до 2,0 г/10 мин.Moreover, the comonomer content in the polypropylene matrix is preferably 0.5 to 30 mass%, more preferably 1 to 20 mass%, and most preferably 2 to 7 mass%. Preferably, the polypropylene polymer (PP) as the polypropylene (PP) polymer composition has a MFR (230°C, 2.16 kg) of 0.05 to 20.0 g/10 min, preferably 0.05 to 10.0 g/10 min, preferably from 0.1 to 10.0 g/10 min, depending on the desired end use. In some cases, a MFR (230°C, 2.16 kg) even from 0.2 to 2.0 g/10 min is desirable.
Полипропилен в качестве предпочтительного полипропилена (ПП) предпочтительно имеет температуру плавления Тпл по меньшей мере 100°С, предпочтительно, от 110 до 180°С, предпочтительно, от 120 до 170°С, более предпочтительно, от 130 до 160°С, более предпочтительно, от 135 до 150°С.Polypropylene as the preferred polypropylene (PP) preferably has a melting point Tm of at least 100°C, preferably 110 to 180°C, preferably 120 to 170°C, more preferably 130 to 160°C, more preferably , from 135 to 150°C.
Предпочтительная полимерная композиция, содержащая полипропилен в качестве полипропилена (ПП) с высокой Тпл, обладает преимуществом, заключающимся в желательных свойствах ударной вязкости и гибкости как при низких, так и при высоких температурах и, кроме того, преимуществом, заключающимся в том, что она выдерживает более высокие рабочие температуры, например, до 110°С, при применении основного полимера с высокой Тпл. Примеры подходящих полипропиленов описаны, например, в WO03/0026522.A preferred polymer composition containing polypropylene as high M.P. polypropylene (PP) has the advantage of desirable toughness and flexibility properties at both low and high temperatures and further the advantage of withstanding higher operating temperatures, for example up to 110°C, when using a base polymer with a high melting point. Examples of suitable polypropylenes are described, for example, in WO03/0026522.
Компатибилизатор.Compatibilizer.
Компатибилизатор может представлять собой этиленовый сополимер или олефиновый блоксополимер. Он должен отличаться от компонентов (а) или (b).The compatibilizer may be an ethylene copolymer or an olefin block copolymer. It must be different from components (a) or (b).
Этиленовый сополимер.Ethylene copolymer.
Если компатибилизатор представляет собой этиленовый сополимер, он может представлять собой либо унимодальный, либо мультимодальный этиленовый сополимер.If the compatibilizer is an ethylene copolymer, it may be either a unimodal or multimodal ethylene copolymer.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения этиленовый сополимер представляет собой мультимодальный этиленовый сополимер.In one embodiment of the present invention, the ethylene copolymer is a multimodal ethylene copolymer.
Под мультимодальным этиленовым сополимером подразумевают сополимер, который содержит различные компоненты, имеющие различную среднюю молекулярную массу, различное содержание сомономера или оба указанных варианта. Модальность этиленового сополимера может быть определена согласно известным методам. Предпочтительно, сополимер содержит отдельные компоненты, имеющие различную среднюю молекулярную массу. Мультимодальный сополимер получают сополимеризацией этилена и, по меньшей мере, двух сомономеров на двух или более стадиях полимеризации, причем условия полимеризации достаточно различны, чтобы обеспечить получение разных полимеров на разных стадиях.By multimodal ethylene copolymer is meant a copolymer that contains different components having different average molecular weights, different comonomer contents, or both. The modality of the ethylene copolymer can be determined according to known methods. Preferably, the copolymer contains separate components having different average molecular weights. A multimodal copolymer is produced by copolymerizing ethylene and at least two comonomers in two or more polymerization steps, the polymerization conditions being sufficiently different to produce different polymers in different steps.
Первый сополимер определяют как полимер, полученный на первой стадии полимеризации (предпочтительно, петлевой реактор или петлевые реакторы). Указанный первый сополимер может содержать две или более фракций. Фракции далее обозначают как первая фракция первого сополимера, вторая фракция первого сополимера и т.д. Первую смесь сополимера определяют как сумму всех фракций полимера, полученных на первой стадии полимеризации, то есть форполимеризации, любой первой или второй фракции первого сополимера.The first copolymer is defined as the polymer obtained in the first polymerization step (preferably a loop reactor or loop reactors). Said first copolymer may contain two or more fractions. The fractions are hereinafter referred to as the first fraction of the first copolymer, the second fraction of the first copolymer, etc. The first copolymer mixture is defined as the sum of all polymer fractions obtained in the first stage of polymerization, that is, prepolymerization, of any first or second fraction of the first copolymer.
Аналогично, второй сополимер определяют как полимер, полученный на второй стадии полимеризации, в отличие от первой стадии полимеризации, предпочтительно проводимой в газофазном реакторе.Likewise, the second copolymer is defined as the polymer produced in a second polymerization step, as opposed to a first polymerization step, preferably carried out in a gas phase reactor.
Аналогично, вторую смесь сополимеров определяют как сумму всех фракций полимера, полученных на второй стадии полимеризации, то есть любой первой или второй фракции первого сополимера и второго сополимера. Мультимодальный этиленовый сополимер представляет собой сополимер этилена и по меньшей мере двух альфа-олефиновых сомономеров, причем мультимодальный этиленовый сополимер содержит первый сополимер этилена и альфа-олефинового сомономера, содержащего от 4 до 10 атомов углерода, и второй сополимер этилена и альфа-олефинового сомономера, содержащего от 6 до 10 атомов углерода. Должно присутствовать по меньшей мере два разных сомономера, то есть оба компонента одновременно не могут быть сополимерами этилена и гекс-1-ена. Предпочтительно, если сомономеры, присутствующие в первом и втором сополимерах, различны. В идеале любой сомономер, используемый в первом сополимере, не используют при получении второго сополимера.Likewise, the second copolymer mixture is defined as the sum of all polymer fractions obtained in the second polymerization step, that is, any first or second fraction of the first copolymer and the second copolymer. The multimodal ethylene copolymer is a copolymer of ethylene and at least two alpha-olefin comonomers, wherein the multimodal ethylene copolymer comprises a first copolymer of ethylene and an alpha-olefin comonomer containing from 4 to 10 carbon atoms, and a second copolymer of ethylene and an alpha-olefin comonomer containing from 6 to 10 carbon atoms. At least two different comonomers must be present, that is, both components cannot simultaneously be copolymers of ethylene and hex-1-ene. Preferably, the comonomers present in the first and second copolymers are different. Ideally, any comonomer used in the first copolymer is not used in preparing the second copolymer.
Предпочтительно, мультимодальный этиленовый сополимер представляет собой сополимер этилена и, по меньшей мере, двух сомономеров, выбранных из 1-бутена, 1-гексена и 1-октена. Кроме того, предPreferably, the multimodal ethylene copolymer is a copolymer of ethylene and at least two comonomers selected from 1-butene, 1-hexene and 1-octene. In addition, before
- 7 045193 почтительно, чтобы мультимодальный этиленовый сополимер представлял собой сополимер этилена и ровно двух сомономеров, выбранных из 1-бутена, 1-гексена или 1-октена. Особенно предпочтительным является мультимодальный этиленовый сополимер, содержащий первый сополимер, содержащий этилен и 1-бутен, и второй сополимер, содержащий этилен и 1-гексен.- 7 045193 It is preferred that the multimodal ethylene copolymer be a copolymer of ethylene and exactly two comonomers selected from 1-butene, 1-hexene or 1-octene. Particularly preferred is a multimodal ethylene copolymer comprising a first copolymer comprising ethylene and 1-butene and a second copolymer containing ethylene and 1-hexene.
Еще более предпочтительным является мультимодальный этиленовый сополимер, содержащий первый сополимер, состоящий из этилена и 1-бутена, и второй сополимер этилена, состоящий из этилена и 1-гексена.Even more preferred is a multimodal ethylene copolymer comprising a first copolymer of ethylene and 1-butene and a second ethylene copolymer of ethylene and 1-hexene.
Этиленовый сополимер, предпочтительно мультимодальный этиленовый сополимер, предпочтительно имеет конечную плотность р от 906 до 925 кг/м3, предпочтительно, от 910 до 925 кг/м3, и более предпочтительно, от 913 до 923 кг/м3. Смолы с плотностью ниже 906 кг/м3 имеют тенденцию быть настолько липкими, что их получение становится затруднительным в процессе формирования частиц. С другой стороны, смолы, имеющие конечную плотность более 925 кг/м3, не обладают требуемым балансом свойств, необходимых в конечных применениях мультимодального этиленового сополимера, так как они не являются достаточно мягкими и могут иметь слишком низкое сопротивление раздиру.The ethylene copolymer, preferably a multimodal ethylene copolymer, preferably has a final density p of from 906 to 925 kg/m 3 , preferably from 910 to 925 kg/m 3 , and more preferably from 913 to 923 kg/m 3 . Resins with a density below 906 kg/m 3 tend to be so sticky that they become difficult to obtain during particle formation. On the other hand, resins having a final density greater than 925 kg/m 3 do not have the required balance of properties required in multimodal ethylene copolymer end applications since they are not soft enough and may have too low tear resistance.
Этиленовый сополимер, предпочтительно мультимодальный этиленовый сополимер, предпочтительно имеет показатель текучести расплава ПТР21 от 10 до 200 г/10 мин, предпочтительно, от 20 до 150 г/10 мин, как например 25-100 г/мин, как например 28-80 г/10 мин. Смолы, имеющие ПТР21 менее 10 г/10 мин, склонны демонстрировать слишком высокую вязкость расплава, так что пропускная способность в процессе переработки может быть ограничена. С другой стороны, смолы, имеющие ПТР21 более 200 г/10 мин, имеют слишком низкую прочность расплава для конечных применений. Кроме того, сочетание высокого показателя текучести расплава с низкой плотностью смолы часто приводит к тому, что частицы смолы становятся липкими, и это вызывает проблемы в процессе формирования частиц, такие как закупорка и загрязнение технологического оборудования.The ethylene copolymer, preferably a multimodal ethylene copolymer, preferably has a melt flow index MFR 21 from 10 to 200 g/10 min, preferably from 20 to 150 g/10 min, such as 25-100 g/min, such as 28-80 g /10 min. Resins having a MFI 21 of less than 10 g/10 min tend to exhibit too high a melt viscosity such that processing throughput may be limited. On the other hand, resins having MFI 21 greater than 200 g/10 min have too low melt strength for end-use applications. In addition, the combination of high melt flow rate and low resin density often results in resin particles becoming sticky, and this causes problems in the particle formation process such as clogging and fouling of processing equipment.
Кроме того, мультимодальный этиленовый сополимер может иметь отношение показателей текучести ОПТР21/5 по меньшей мере 15 или более, такое как 20 или 23, или более. Кроме того, он может иметь отношение показателей текучести расплава ОПТР21/5 в диапазоне 15-40, предпочтительно в диапазоне 20-35.Мультимодальный сополимер этилена предпочтительно имеет показатель текучести расплава ПТР5 0,1-20 г/10 мин, предпочтительно, от 0,5 до 10 г/10 мин, например, от 0,5 до 8,0 г/мин, в частности, от 0,5 до 5,0 г/10 мин. ПТР5 предпочтительно составляет от 0,8 до 4,0 г/10 мин.In addition, the multimodal ethylene copolymer may have a flow ratio OPTR 21/5 of at least 15 or more, such as 20 or 23 or more. In addition, it may have a melt flow ratio OPTR 21/5 in the range of 15-40, preferably in the range 20-35. The multimodal ethylene copolymer preferably has a melt flow ratio PTR 5 of 0.1-20 g/10 min, preferably from 0.5 to 10 g/10 min, for example 0.5 to 8.0 g/min, in particular 0.5 to 5.0 g/10 min. MFI 5 is preferably from 0.8 to 4.0 g/10 min.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения этиленовый сополимер представляет собой бимодальный этиленовый сополимер.In one embodiment of the present invention, the ethylene copolymer is a bimodal ethylene copolymer.
В другом варианте реализации настоящего изобретения этиленовый сополимер представляет собой унимодальный этиленовый сополимер.In another embodiment of the present invention, the ethylene copolymer is a unimodal ethylene copolymer.
Мультимодальный, такой как бимодальный, этиленовый сополимер можно, например, получать в многостадийном способе с использованием двух или более реакторов, соединенных последовательно, причем используют металлоценовый катализатор и на каждой стадии реакции применяют несколько различные условия реакции.A multimodal, such as bimodal, ethylene copolymer can, for example, be produced in a multistage process using two or more reactors connected in series, using a metallocene catalyst and using slightly different reaction conditions for each reaction stage.
Кроме того, унимодальный этиленовый сополимер может быть, например, надлежащим образом получен в способе с использованием одного реактора.In addition, the unimodal ethylene copolymer can, for example, be suitably produced in a single reactor process.
В предпочтительном варианте реализации этиленовый сополимер представляет собой линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП). Предпочтительные ЛПЭНП имеют плотность от 906 до 925 кг/м3, предпочтительно, от 910 до 925 кг/м3 и более предпочтительно, от 913 до 923 кг/м3 ЛПЭНП согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой сополимер этилена и одного или нескольких С4-10 альфа-олефинов. Наиболее предпочтительно, компатибилизатор представляет собой мультимодальный ЛПЭНП.In a preferred embodiment, the ethylene copolymer is linear low density polyethylene (LLDPE). Preferred LLDPE has a density of 906 to 925 kg/m 3 , preferably 910 to 925 kg/m 3 and more preferably 913 to 923 kg/m 3 The LLDPE of the present invention is preferably a copolymer of ethylene and one or more C4- 10 alpha olefins. Most preferably, the compatibilizer is a multimodal LLDPE.
Олефиновый блок-сополимер.Olefin block copolymer.
В некоторых вариантах реализации компатибилизатор представляет собой олефиновый блоксополимер, полученный из этилена и по меньшей мере одного из С3-С10 альфа-олефинов, или полученный из пропилена и по меньшей мере одного из С2 и С4-С10 альфа-олефинов. Например, компатибилизатор может представлять собой этилен-пропиленовый сополимер, этилен-бутиленовый сополимер, этилен-гексеновый сополимер и/или этилен-октеновый сополимер. Компатибилизатор может представлять собой статистический сополимер или олефиновый блок-сополимер, отличный от блок-сополимера обсуждаемого выше композиционного блок-сополимера.In some embodiments, the compatibilizer is an olefin block copolymer derived from ethylene and at least one C 3 -C 10 alpha olefin, or derived from propylene and at least one of C 2 and C 4 -C 10 alpha olefins. For example, the compatibilizer may be an ethylene-propylene copolymer, an ethylene-butylene copolymer, an ethylene-hexene copolymer, and/or an ethylene-octene copolymer. The compatibilizer may be a random copolymer or an olefin block copolymer other than the block copolymer of the compositional block copolymer discussed above.
Олефиновый блок-сополимер может быть получен способом, описанным в патенте США № 7608668, 7858706 и/или 7858707.The olefin block copolymer can be prepared by the method described in US Pat. No. 7,608,668, 7,858,706 and/or 7,858,707.
Олефиновый блок-сополимер может иметь показатель текучести расплава от 10 г/10 мин до 1500 г/10 мин, согласно ASTM D1238 и при 190°С/2,16 кг. Например, показатель текучести расплава может составлять от 10 г/10 мин до 1000 г/10 мин, от 10 г/10 мин до 500 г/10 мин, от 10 г/10 мин до 300 г/10 мин, от 10 г/10 мин до 100 г/10 мин, от 10 г/10 мин до 50 г/10 мин и/или от 10 г/10 мин до 40 г/10 мин.The olefin block copolymer can have a melt flow rate from 10 g/10 min to 1500 g/10 min, according to ASTM D1238 and at 190°C/2.16 kg. For example, the melt flow rate can be from 10 g/10 min to 1000 g/10 min, from 10 g/10 min to 500 g/10 min, from 10 g/10 min to 300 g/10 min, from 10 g/10 min. 10 min to 100 g/10 min, from 10 g/10 min to 50 g/10 min and/or from 10 g/10 min to 40 g/10 min.
Олефиновый блок-сополимер предпочтительно имеет относительно низкую плотность, составляющую от 0,854 г/см3 до 0,900 г/см3, согласно ASTM D792. Например, плотность может составлять от 0,860 г/см3 до 0,890 г/см3, от 0,860 г/см3 до 0,885 г/см3, от 0,865 г/см3 до 0,880 г/см3, от 0,870 г/см3 доThe olefin block copolymer preferably has a relatively low density, ranging from 0.854 g/cm 3 to 0.900 g/cm 3 according to ASTM D792. For example, the density can be from 0.860 g/cm 3 to 0.890 g/cm 3 , from 0.860 g/cm 3 to 0.885 g/cm 3 , from 0.865 g/cm 3 to 0.880 g/cm 3 , from 0.870 g/cm 3 before
- 8 045193- 8 045193
0,879 г/см3 и/или от 0,872 г/см3 до 0,876 г/см3.0.879 g/cm 3 and/or from 0.872 g/cm 3 to 0.876 g/cm 3 .
Олефиновый блок-сополимер может иметь низкую температуру стеклования, например, менее -30°С, менее -40°С и / или менее -50°С. Температура стеклования (Тс) может быть выше -80°С. Вязкость по Брукфилду (@ 350°F/177°C) может составлять от 1000 до 25 000 сПз (например, от 3000 до 20000 сПз, от 500о сПз до 20000 сПз, от 10000 сПз до 20000 сПз и/или от 15000 сПз до 20000 сПз).The olefin block copolymer may have a low glass transition temperature, for example, less than -30°C, less than -40°C, and/or less than -50°C. The glass transition temperature (Tg) can be higher than -80°C. Brookfield viscosity (@ 350°F/177°C) may range from 1,000 to 25,000 cP (e.g., 3,000 to 20,000 cP, 500 cP to 20,000 cP, 10,000 cP to 20,000 cP, and/or 15,000 cP to 20000 cP).
Олефиновый блок-сополимер может иметь низкую среднемассовую молекулярную массу (Mw), например, меньшую или равную 70000 г/моль, меньшую или равную 50000 г/моль, и/или меньшую или равную 40000 г/моль. Среднемассовая молекулярная масса (Mw) может быть больше или равна 10000 г/моль, больше или равна 20000 г/моль, и/или больше или равна 30000 г/моль.The olefin block copolymer may have a low weight average molecular weight (Mw), for example, less than or equal to 70,000 g/mol, less than or equal to 50,000 g/mol, and/or less than or equal to 40,000 g/mol. The weight average molecular weight (Mw) may be greater than or equal to 10,000 g/mol, greater than or equal to 20,000 g/mol, and/or greater than or equal to 30,000 g/mol.
Типичные блок-сополимеры, которые можно применять в компатибилизаторе, доступны от The Dow Chemical Company под торговыми марками ENGAGE™ и INFUSE™.Exemplary block copolymers that can be used in the compatibilizer are available from The Dow Chemical Company under the trade names ENGAGE™ and INFUSE™.
Полимерная композиция.Polymer composition.
Полимерная композиция согласно настоящему изобретению содержитThe polymer composition according to the present invention contains
a) полиэтилен низкой плотности (ПЭНП); иa) low density polyethylene (LDPE); And
b) полипропилен (ПП) и;b) polypropylene (PP) and;
c) компатибилизатор.c) compatibilizer.
Хотя в объем настоящего изобретения входит полимерная композиция, содержащая дополнительные полимерные компоненты в дополнение к ПЭНП а), полипропилену (ПП) b) и указанному компатибилизатору с), в одном варианте реализации полимерная композиция согласно настоящему изобретению может состоять из ПЭНП а), полипропилена (ПП) b) и указанного компатибилизатора с) в качестве единственных полимерных компонентов. Понятно, что полимерная композиция, состоящая из компонентов а), b) и с) в качестве единственных полимерных компонентов, не исключает возможность того, что указанная композиция дополнительно содержит стандартные полимерные добавки, такие как замедлители подвулканизации, замедлители образования водных дендритов, антиоксиданты и т.д.Although it is within the scope of the present invention to include a polymer composition containing additional polymer components in addition to LDPE a), polypropylene (PP) b), and said compatibilizer c), in one embodiment, the polymer composition of the present invention may consist of LDPE a), polypropylene ( PP) b) and said compatibilizer c) as the only polymer components. It is understood that a polymer composition consisting of components a), b) and c) as the only polymer components does not exclude the possibility that said composition additionally contains standard polymer additives such as scorch retarders, aqueous dendrite retardants, antioxidants, etc. .d.
В другом варианте реализации полимерная композиция согласно настоящему изобретению может содержать ПЭНП а), полипропилен (ПП) b) и указанный компатибилизатор с), и любые подходящие дополнительные полимерные компоненты.In another embodiment, the polymer composition of the present invention may comprise LDPE a), polypropylene (PP) b), and said compatibilizer c), and any suitable additional polymer components.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения описана полимерная композиция, в которой ПЭНП выбран из, необязательно, ненасыщенного гомополимера ПЭНП и, необязательно, ненасыщенного сополимера ПЭНП этилена с одним или несколькими сомономерами; и/или в которой ПП выбран из гомополимера пропилена или сополимера пропилена с одним или несколькими сомономерами, предпочтительно с этиленом или высшими альфа-олефинами, или из любых смесей указанных полимеров; и/или в которой ПП представляет собой статистический сополимер пропилена или гетерофазный сополимер пропилена.In one embodiment of the present invention, a polymer composition is described in which the LDPE is selected from an optionally unsaturated LDPE homopolymer and an optionally unsaturated LDPE copolymer of ethylene with one or more comonomers; and/or wherein the PP is selected from a homopolymer of propylene or a copolymer of propylene with one or more comonomers, preferably ethylene or higher alpha olefins, or any mixtures of these polymers; and/or wherein the PP is a random propylene copolymer or a heterophasic propylene copolymer.
В другом варианте реализации настоящего изобретения описана полимерная композиция, в которой ПЭНП выбран из, необязательно, ненасыщенного гомополимера ПЭНП и, необязательно, ненасыщенного сополимера ПЭНП этилена с одним или несколькими сомономерами; и/или в которой ПП выбран из гомополимера пропилена или сополимера пропилена с одним или несколькими сомономерами, предпочтительно с этиленом или высшими альфа-олефинами, или из любых смесей указанных полимеров; и/или в которой ПП представляет собой статистический сополимер пропилена или гетерофазный сополимер пропилена; и/или в которой компатибилизатор представляет собой этиленовый сополимер, например, унимодальный или мультимодальный этиленовый сополимер, или олефиновый блок-сополимер.In another embodiment of the present invention, a polymer composition is described in which the LDPE is selected from an optionally unsaturated LDPE homopolymer and an optionally unsaturated LDPE copolymer of ethylene with one or more comonomers; and/or wherein the PP is selected from a homopolymer of propylene or a copolymer of propylene with one or more comonomers, preferably ethylene or higher alpha olefins, or any mixtures of these polymers; and/or wherein the PP is a random propylene copolymer or a heterophasic propylene copolymer; and/or wherein the compatibilizer is an ethylene copolymer, for example, a unimodal or multimodal ethylene copolymer, or an olefin block copolymer.
В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения описана полимерная композиция, в которой ПЭНП представляет собой гомополимер ПЭНП, а ПП представляет собой сополимер пропилена с одним или несколькими сомономерами, предпочтительно гетерофазный сополимер пропилена или статистический гетерофазный сополимер пропилена; и/или в которой компатибилизатор представляет собой линейный сополимер этилена низкой плотности, например, унимодальный или мультимодальный ЛПЭНП, или олефиновый блок-сополимер.In a preferred embodiment of the present invention, a polymer composition is described in which the LDPE is a homopolymer of LDPE and the PP is a copolymer of propylene with one or more comonomers, preferably a heterophasic propylene copolymer or a random heterophasic propylene copolymer; and/or wherein the compatibilizer is a linear low density ethylene copolymer, for example, a unimodal or multimodal LLDPE, or an olefin block copolymer.
Полимерная композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит ПЭНП а) в количестве, по меньшей мере, 55 мас.%, например, по меньшей мере 60 мас.%, в частности, по меньшей мере 70 мас.%.The polymer composition according to the present invention preferably contains LDPE a) in an amount of at least 55% by weight, for example at least 60% by weight, in particular at least 70% by weight.
Полимерная композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит ПП b) в количестве от 0,01 до 40 мас.%, например, от 1,0 до 40 мас.%, например, от 1,0 до 30 мас.%, в частности, от 2,0 до 25 мас.%.The polymer composition according to the present invention preferably contains PP b) in an amount of from 0.01 to 40% by weight, for example from 1.0 to 40% by weight, for example from 1.0 to 30% by weight, in particular from 2.0 to 25 wt.%.
Полимерная композиция предпочтительно содержит компатибилизатор с) в количестве от 0,01 до 10 мас.%, например, от 0,01 до 5 мас.%.The polymer composition preferably contains compatibilizer c) in an amount of from 0.01 to 10% by weight, for example from 0.01 to 5% by weight.
В другом варианте реализации полимерная композиция согласно настоящему изобретению содержит ПЭНП а) в количестве от 80 до 99,99 мас.%, например, от 90 до 99,99 мас.%, например, от 91 до 97 мас.%, например, от 95 до 99,98 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом, и/или ПП b) в количестве от 0,01 до 20 мас.%, например, от 0,02 до 5 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом, и/или компатибилизатор с) в количестве от 0,01 до 5 мас.%, наIn another embodiment, the polymer composition according to the present invention contains LDPE a) in an amount of from 80 to 99.99 wt.%, for example from 90 to 99.99 wt.%, for example from 91 to 97 wt.%, for example from 95 to 99.98 wt.%, relative to the total weight of the polymer composition as a whole, and/or PP b) in an amount of from 0.01 to 20 wt.%, for example, from 0.02 to 5 wt.%, relative to the total weight polymer composition as a whole, and/or compatibilizer c) in an amount of from 0.01 to 5 wt.%, per
- 9 045193 пример, от 0,005 до 5 мас.%, например, от 0,001 до 2 мас.%, например, от 0,005 до 1,5 мас.%, например, от 0,02 до 1,3 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом.- 9 045193 example, from 0.005 to 5 wt.%, for example from 0.001 to 2 wt.%, for example from 0.005 to 1.5 wt.%, for example from 0.02 to 1.3 wt.%, relative the total mass of the polymer composition as a whole.
ПЭНП а) может присутствовать в количестве от 80 до 99,99 мас.%, например, от 90 до 99,99 мас.%, например, от 95 до 99,98 мас.%, например, от 97,5 до 99,95 мас.%, особенно от 98,5 до 99,90 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом.LDPE a) may be present in an amount of from 80 to 99.99% by weight, for example from 90 to 99.99% by weight, for example from 95 to 99.98% by weight, for example from 97.5 to 99, 95% by weight, especially 98.5 to 99.90% by weight, based on the total weight of the polymer composition as a whole.
В более предпочтительном варианте реализации ПЭНП а) может присутствовать в количестве, по меньшей мере, 79 мас.%, например, по меньшей мере, 89 мас.%, например, от 79 до 95 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом.In a more preferred embodiment, LDPE a) may be present in an amount of at least 79 wt.%, for example at least 89 wt.%, for example from 79 to 95 wt.%, based on the total weight of the polymer composition as a whole .
Полипропилен (ПП) b) может присутствовать в количестве от 0,01 до 20 мас.%, например, от 0,01 до 10 мас.%, таком как от 0,02 до 5 мас.%, например, от 0,05 до 3,5 мас.%, например, от 0,1 до 2,0 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом.Polypropylene (PP) b) may be present in an amount of from 0.01 to 20% by weight, for example from 0.01 to 10% by weight, such as from 0.02 to 5% by weight, for example from 0.05 up to 3.5 wt.%, for example from 0.1 to 2.0 wt.%, relative to the total weight of the polymer composition as a whole.
Более предпочтительно полипропилен (ПП) b) может присутствовать в количестве от 1,0 до 20 мас.%, например, от 2,0 до 10 мас.%, например, от 3,0 до 10 мас.% относительно общей массы полимерной композиции в целом.More preferably, polypropylene (PP) b) may be present in an amount of from 1.0 to 20% by weight, for example from 2.0 to 10% by weight, for example from 3.0 to 10% by weight, based on the total weight of the polymer composition generally.
Кроме того, полипропилен (ПП) b) может присутствовать в количестве от 0,01 до 20 мас.%, например, от 0,02 до 5 мас.%.In addition, polypropylene (PP) b) may be present in an amount of from 0.01 to 20% by weight, for example from 0.02 to 5% by weight.
Полипропилен (ПП) b) может присутствовать в количестве от 0,05 до 3,5 мас.%, например, от 0,1 до 2,0 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом.Polypropylene (PP) b) may be present in an amount of from 0.05 to 3.5% by weight, for example from 0.1 to 2.0% by weight, based on the total weight of the polymer composition as a whole.
Компатибилизатор с) может присутствовать в количестве от 0,01 до 5 мас.% или от 0,005 до 5 мас.%, например, от 0,01 до 2 мас.%, или от 0,005 до 1,5 мас.%, например, от 0,02 до 1,3 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом.The compatibilizer c) may be present in an amount of 0.01 to 5% by weight, or 0.005 to 5% by weight, for example 0.01 to 2% by weight, or 0.005 to 1.5% by weight, for example from 0.02 to 1.3 wt.%, relative to the total weight of the polymer composition as a whole.
Альтернативно, компатибилизатор с) может присутствовать в количестве от 0,25 до 10 мас.%, например, от 0,5 до 5,0 мас.%, например, от 0,75 до 5,0 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом.Alternatively, compatibilizer c) may be present in an amount of from 0.25 to 10% by weight, for example from 0.5 to 5.0% by weight, for example from 0.75 to 5.0% by weight, based on the total weight polymer composition as a whole.
Кроме того, компатибилизатор с) может присутствовать в количестве от 0,005 до 5 мас.%, например, от 0,01 до 2 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом.In addition, the compatibilizer c) may be present in an amount of from 0.005 to 5% by weight, for example from 0.01 to 2% by weight, based on the total weight of the polymer composition as a whole.
Компатибилизатор с) может присутствовать в количестве от 0,005 до 1,5 мас.%, например от 0,02 до 1,3 мас.%, относительно общей массы полимерной композиции в целом.The compatibilizer c) may be present in an amount of from 0.005 to 1.5% by weight, for example from 0.02 to 1.3% by weight, based on the total weight of the polymer composition as a whole.
В идеале ПЭНП а) может присутствовать в количестве по меньшей мере 55 мас.%, например, по меньшей мере 79 мас.%, например, по меньшей мере 89 мас.%, полипропилен (ПП) b) может присутствовать в количестве от 1,0 до 40 мас.%, например, от 2,0 до 20 мас.%, например, от 3,0 до 10 мас.%; и компатибилизатор с) может присутствовать в количестве от 0,25 до 10 мас.%, например, от 0,5 до 5,0 мас.%, например, от 0,75 до 5,0 мас.%;Ideally, LDPE a) may be present in an amount of at least 55 wt.%, for example at least 79 wt.%, for example at least 89 wt.%, polypropylene (PP) b) can be present in an amount of from 1. 0 to 40% by weight, for example from 2.0 to 20% by weight, for example from 3.0 to 10% by weight; and the compatibilizer c) may be present in an amount of 0.25 to 10% by weight, for example 0.5 to 5.0% by weight, for example 0.75 to 5.0% by weight;
относительно общей массы полимерной композиции в целом.relative to the total weight of the polymer composition as a whole.
Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения включают несшитую полимерную композицию, содержащуюPreferred embodiments of the present invention include a non-crosslinked polymer composition containing
a) по меньшей мере 55 мас.% гомополимера полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) или сополимера ПЭНП с неполярным сомономером;a) at least 55 wt.% low density polyethylene homopolymer (LDPE) or a copolymer of LDPE with a non-polar comonomer;
b) от 1,0 до 40 мас.% полипропиленового сополимера (ПП) и;b) from 1.0 to 40 wt.% polypropylene copolymer (PP) and;
c) от 0,25 до 10 мас.% ЛПЭНП или олефинового блок-сополимера; или несшитую полимерную композицию, содержащуюc) from 0.25 to 10 wt.% LLDPE or olefin block copolymer; or a non-crosslinked polymer composition containing
а) по меньшей мере 55 мас.% гомополимера полиэтилена низкой плотности (ПЭНП);a) at least 55 wt.% low density polyethylene homopolymer (LDPE);
b) от 1,0 до 40 мас.% полипропиленового сополимера (ПП) и;b) from 1.0 to 40 wt.% polypropylene copolymer (PP) and;
c) от 0,25 до 10 мас.% ЛПЭНП; или несшитую полимерную композицию по п.14, содержащуюc) from 0.25 to 10 wt.% LLDPE; or a non-crosslinked polymer composition according to claim 14, containing
a) по меньшей мере 55 мас.% гомополимера полиэтилена низкой плотности (ПЭНП);a) at least 55 wt.% low density polyethylene homopolymer (LDPE);
b) от 1,0 до 40 мас.% гетерофазного полипропиленового сополимера или статистического гетерофазного полипропиленового сополимера (ПП) и;b) from 1.0 to 40 wt.% heterophasic polypropylene copolymer or random heterophasic polypropylene copolymer (PP) and;
c) от 0,25 до 10 мас.% ЛПЭНП.c) from 0.25 to 10 wt.% LLDPE.
Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения включают несшитую полимерную композицию, содержащуюPreferred embodiments of the present invention include a non-crosslinked polymer composition containing
a) по меньшей мере 55 мас.% гомополимера полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) или сополимера ПЭНП с неполярным сомономером;a) at least 55 wt.% low density polyethylene homopolymer (LDPE) or a copolymer of LDPE with a non-polar comonomer;
b) от 1,0 до 30 мас.% полипропиленового сополимера (ПП) и;b) from 1.0 to 30 wt.% polypropylene copolymer (PP) and;
c) от 0,25 до 5,0 мас.% ЛПЭНП или олефинового блок-сополимера; или несшитую полимерную композицию, содержащуюc) from 0.25 to 5.0 wt.% LLDPE or olefin block copolymer; or a non-crosslinked polymer composition containing
a) по меньшей мере 55 мас.% гомополимера полиэтилена низкой плотности (ПЭНП);a) at least 55 wt.% low density polyethylene homopolymer (LDPE);
b) от 1,0 до 20 мас.% полипропиленового сополимера (ПП) и;b) from 1.0 to 20 wt.% polypropylene copolymer (PP) and;
c) от 0,25 до 5,0 мас.% ЛПЭНП; или несшитую полимерную композицию по п.14, содержащуюc) from 0.25 to 5.0 wt.% LLDPE; or a non-crosslinked polymer composition according to claim 14, containing
a) по меньшей мере 55 мас.% гомополимера полиэтилена низкой плотности (ПЭНП);a) at least 55 wt.% low density polyethylene homopolymer (LDPE);
- 10 045193- 10 045193
b) от 3 до 10 мас.% гетерофазного полипропиленового сополимера или статистического гетерофазного полипропиленового сополимера (ПП) и;b) from 3 to 10 wt.% heterophasic polypropylene copolymer or random heterophasic polypropylene copolymer (PP) and;
c) от 0,75 до 5,0 мас.% ЛПЭНП.c) from 0.75 to 5.0 wt.% LLDPE.
Полимерная композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет электрическую проводимость 40 фСм/м или менее, более предпочтительно, 35 фСм/м или менее, более предпочтительно, 30 фСм/м или менее, например, от 0,1 фСм/м до 30 фСм/м, более предпочтительно, от 0,5 до 25 фСм/м, при измерении при 30 кВ/мм в соответствии с методом измерения проводимости постоянного тока, как описано в разделе Методы определения.The resin composition according to the present invention preferably has an electrical conductivity of 40 fS/m or less, more preferably 35 fS/m or less, more preferably 30 fS/m or less, for example, 0.1 fS/m to 30 fS/m , more preferably 0.5 to 25 fS/m, when measured at 30 kV/mm in accordance with the DC conductivity method as described in the Determination Methods section.
Кроме того, полимерная композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет электрическую проводимость 70 фСм/м или менее, более предпочтительно, 50 фСм/м или менее, более предпочтительно, 40 фСм/м или менее, например, от 0,1 фСм/м до 40 фСм/м, более предпочтительно, от 0,5 фСм/м до 30 фСм/м, при измерении при 45 кВ/мм в соответствии с методом измерения проводимости постоянного тока, как описано в разделе Методы определения.In addition, the resin composition according to the present invention preferably has an electrical conductivity of 70 fS/m or less, more preferably 50 fS/m or less, more preferably 40 fS/m or less, for example, 0.1 fS/m to 40 fS/m, more preferably from 0.5 fS/m to 30 fS/m, when measured at 45 kV/mm in accordance with the DC conductivity measurement method as described in the Determination Methods section.
Кроме того, полимерная композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет электрическую проводимость 80 фСм/м или менее, более предпочтительно, 60 фСм/м или менее, более предпочтительно, 40 фСм/м или менее, например, от 0,1 фСм/м до 40 фСм/м, более предпочтительно, от 0,5 фСм/м до 30 фСм/м, при измерении при 60 кВ/мм в соответствии с методом измерения проводимости постоянного тока, как описано в разделе Методы определения.In addition, the resin composition according to the present invention preferably has an electrical conductivity of 80 fS/m or less, more preferably 60 fS/m or less, more preferably 40 fS/m or less, for example, 0.1 fS/m to 40 fS/m, more preferably from 0.5 fS/m to 30 fS/m, when measured at 60 kV/mm in accordance with the DC conductivity measurement method as described in the Determination Methods section.
Полимерная композиция согласно настоящему изобретению имеет более низкую проводимость по постоянному току при измерении в соответствии с методом измерения проводимости постоянного тока, как описано в разделе Методы определения, чем полимерная композиция, в остальном идентичная, но не содержащая указанный полипропилен (ПП) и указанный компатибилизатор. Проводимость по постоянному току полимерной композиции согласно настоящему изобретению, например, по меньшей мере на 10% ниже, например, по меньшей мере на 30% ниже или, например, на 50% ниже, чем проводимость в остальном идентичной полимерной композиции, не содержащей ни ПП, ни компатибилизатора, при измерении в соответствии с методом измерения проводимости постоянного тока, как описано в разделе Методы определения, при электрическом напряжении, равном 30 кВ/мм или более, например, равном 45 кВ/мм или более, например, до 60 кВ/мм.The polymer composition of the present invention has a lower DC conductivity when measured in accordance with the DC conductivity measurement method as described in the Determination Methods section than a polymer composition otherwise identical but not containing said polypropylene (PP) and said compatibilizer. The DC conductivity of the polymer composition of the present invention is, for example, at least 10% lower, for example, at least 30% lower, or, for example, 50% lower than the conductivity of an otherwise identical polymer composition containing no PP , nor a compatibilizer, when measured in accordance with the DC conductivity measurement method as described in Determination methods, at an electrical voltage equal to 30 kV/mm or more, for example equal to 45 kV/mm or more, for example up to 60 kV/ mm.
В еще одном варианте реализации указанная проводимость постоянного тока ниже, по меньшей мере, на 30%, например, ниже на 50%.In yet another embodiment, said DC conductivity is at least 30% lower, for example 50% lower.
Полимерная композиция согласно настоящему изобретению имеет относительно более высокую эффективную температуру плавления по сравнению с взятым отдельно пэнп.The polymer composition according to the present invention has a relatively higher effective melting point compared to PEN alone.
В вариантах реализации настоящего изобретения полимерная композиция согласно настоящему изобретению имеет эффективную температуру плавления, которая не менее чем на 2°С выше, например, на 3°С выше, чем эффективная температура плавления в остальном идентичной полимерной композиции, не содержащей ни ПП, ни компатибилизатора. Таким образом, в предпочтительном варианте реализации температура плавления (ДТМА), которую определяют как температуру, при которой модуль накопления при сдвиге G' составляет 2 МПа, составляет по меньшей мере 118°С, предпочтительно, по меньшей мере 119°С, например, по меньшей мере 120°С.In embodiments of the present invention, the polymer composition of the present invention has an effective melting temperature that is at least 2°C higher, for example 3°C higher, than the effective melting temperature of an otherwise identical polymer composition containing neither PP nor a compatibilizer . Thus, in a preferred embodiment, the melting point (MTMA), which is defined as the temperature at which the shear storage modulus G' is 2 MPa, is at least 118°C, preferably at least 119°C, e.g. at least 120°C.
Полимерную композицию согласно настоящему изобретению обычно получают путем смешивания компонентов а), b) и с). Смешивание можно осуществлять любым известным в данной области способом, таким как смешивание в расплаве.The polymer composition according to the present invention is generally prepared by mixing components a), b) and c). Mixing can be accomplished by any method known in the art, such as melt mixing.
Конечные применения и области конечного применения полимерной композиции согласно настоящему изобретению.End uses and end uses of the polymer composition according to the present invention.
Полимерную композицию согласно настоящему изобретению можно применять для изготовления изоляционного слоя кабеля, такого как силовой кабель постоянного тока (DC), как определено выше, ниже или в формуле изобретения.The resin composition of the present invention can be used to make an insulating layer of a cable, such as a direct current (DC) power cable, as defined above, below or in the claims.
Таким образом, согласно настоящему изобретению также предложен кабель, содержащий один или несколько проводников, окруженных по меньшей мере изоляционным слоем, причем указанный изоляционный слой содержит полимерную композицию, как определено выше. Например, кабель обычно содержит, по меньшей мере, внутренний полупроводниковый слой, изоляционный слой и внешний полупроводниковый слой, в указанном порядке, причем указанный изоляционный слой содержит полимерную композицию, как определено выше.Thus, the present invention also provides a cable comprising one or more conductors surrounded by at least an insulating layer, said insulating layer comprising a polymer composition as defined above. For example, a cable typically comprises at least an inner semiconductor layer, an insulating layer, and an outer semiconductor layer, in that order, wherein said insulating layer comprises a polymer composition as defined above.
Кабель согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой силовой кабель постоянного тока. Силовой кабель постоянного тока определяют как кабель постоянного тока, передающий энергию, работающий при любом уровне напряжения, обычно работающий при напряжениях выше 1 кВ. Силовой кабель постоянного тока может представлять собой кабель постоянного тока низкого напряжения (НН), среднего напряжения (СН), высокого напряжения (ВН) или сверхвысокого напряжения (СВН), указанные термины, как известно, указывают на уровень рабочего напряжения. Полимер можно, например, применять в изоляционном слое для силового кабеля постоянного тока, работающего при напряжениях выше 36 кВ, такого как кабель постоянного тока высокого напряжения. Для высоковольтных кабеThe cable according to the present invention is preferably a DC power cable. DC power cable is defined as a direct current cable that transmits energy, operating at any voltage level, typically operating at voltages above 1 kV. The DC power cable may be a low voltage (LV), medium voltage (MV), high voltage (HV) or extra high voltage (EHV) direct current cable, the terms being known to indicate the operating voltage level. The polymer can, for example, be used in an insulating layer for a DC power cable operating at voltages above 36 kV, such as a high voltage DC cable. For high voltage cables
- 11 045193 лей постоянного тока рабочее напряжение в настоящем описании определяют как электрическое напряжение между землей и проводником высоковольтного кабеля.- 11 045193 lei DC operating voltage in the present description is defined as the electrical voltage between the ground and the conductor of the high-voltage cable.
В одном варианте реализации силовой кабель постоянного тока высокого напряжения согласно настоящему изобретению представляет собой кабель, работающий при напряжениях 40 кВ или выше, даже при напряжениях 50 кВ или выше. Например, силовой кабель HVDC работает при напряжениях 60 кВ или выше. Настоящее изобретение также весьма целесообразно в очень требовательных кабельных применениях, и другие кабели согласно настоящему изобретению представляют собой силовые кабели HVDC, работающие при напряжениях выше 70 кВ. Целевыми также являются напряжения 100 кВ или более, такие как 200 кВ или более, такие как 300 кВ или более, особенно 400 кВ или более, конкретнее, 500 кВ или более. Также предусмотрено напряжение 640 кВ или более, например 700 кВ. Верхний предел не ограничен. Практический верхний предел может составлять до 1500 кВ, например, 1100 кВ. Таким образом, кабели согласно настоящему изобретению хорошо работают в сложных условиях применения силовых кабелей HVDC, работающих при напряжении от 400 до 850 кВ, например от 640 до 850 кВ.In one embodiment, the high voltage DC power cable of the present invention is a cable operating at voltages of 40 kV or higher, even at voltages of 50 kV or higher. For example, HVDC power cable operates at voltages of 60 kV or higher. The present invention is also very useful in very demanding cable applications, and other cables according to the present invention are HVDC power cables operating at voltages above 70 kV. Voltages of 100 kV or more, such as 200 kV or more, such as 300 kV or more, especially 400 kV or more, more particularly 500 kV or more, are also targeted. Voltages of 640 kV or more, such as 700 kV, are also provided. There is no upper limit. A practical upper limit may be up to 1500 kV, for example 1100 kV. Thus, the cables of the present invention perform well in the challenging environments of HVDC power cables operating at voltages from 400 to 850 kV, for example from 640 to 850 kV.
Кабель согласно настоящему изобретению, такой как кабель постоянного тока, обычно содержит внутренний полупроводниковый слой, содержащий первую полупроводниковую композицию, изоляционный слой, содержащий полимерную композицию согласно настоящему изобретению, и внешний полупроводниковый слой, содержащий вторую полупроводниковую композицию, в указанном порядке.A cable according to the present invention, such as a DC cable, generally comprises an inner semiconductor layer containing a first semiconductor composition, an insulating layer containing a resin composition according to the present invention, and an outer semiconductor layer containing a second semiconductor composition, in that order.
Полимерную композицию согласно настоящему изобретению применяют в изоляционном слое кабеля. В идеале, изоляционный слой содержит 95 мас.% полимерной композиции согласно настоящему изобретению или более, например 98 мас.% полимерной композиции или более, например, 99 мас.% полимерной композиции или более. В одном варианте реализации полимерная композиция согласно настоящему изобретению является единственным полимерным компонентом, применяемым в изоляционном слое кабелей согласно настоящему изобретению, например, изоляционный слой состоит по существу из полимерной композиции согласно настоящему изобретению. Термин по существу состоит из используют в настоящем описании для обозначения того, что единственным полимерным компонентом, присутствующим в изоляционном слое, является полимерная композиция. Понятно, что изоляционный слой может содержать стандартные полимерные добавки, такие как замедлители подвулканизации, замедлители образования водных дендритов, антиоксиданты и так далее. Они не исключены термином состоит по существу из. Отметим также, что указанные добавки могут быть введены как часть концентрата и, следовательно, нанесены на полимерный носитель. Использование добавок в виде концентрата не исключается термином состоит по существу из.The resin composition according to the present invention is used in the insulating layer of a cable. Ideally, the insulating layer contains 95 wt.% of the polymer composition according to the present invention or more, for example 98 wt.% of the polymer composition or more, for example, 99 wt.% of the polymer composition or more. In one embodiment, the polymer composition of the present invention is the only polymer component used in the insulation layer of cables of the present invention, for example, the insulation layer consists essentially of the polymer composition of the present invention. The term essentially consists of is used herein to mean that the only polymer component present in the insulating layer is a polymer composition. It is understood that the insulating layer may contain standard polymer additives such as scorch retardants, water dendrite retardants, antioxidants, and so on. They are not excluded by the term consists essentially of. Note also that these additives can be introduced as part of the concentrate and, therefore, applied to the polymer carrier. The use of additives in the form of a concentrate is not excluded by the term consists essentially of.
Изоляционный слой может иметь благоприятную низкую электропроводность, будучи сшитым посредством сшивающего агента. Таким образом, изоляционный слой кабелей по изобретению может, необязательно, являться сшиваемым. В одном варианте реализации изоляционный слой не является сшитым.The insulating layer can have advantageous low electrical conductivity when cross-linked with a cross-linking agent. Thus, the insulating layer of the cables according to the invention may optionally be crosslinkable. In one embodiment, the insulating layer is not cross-linked.
Термин сшиваемый означает, что изоляционный слой может быть сшит посредством сшивающего агента перед применением. Чтобы быть сшиваемым, изоляционный слой должен содержать сшивающий агент, обычно агент, генерирующий свободные радикалы. Сшитая полимерная композиция имеет типичную сетчатую структуру, то есть интерполимерные сшивки (мостики), хорошо известные в данной области техники.The term crosslinkable means that the insulating layer can be crosslinked with a crosslinking agent before use. To be crosslinkable, the insulating layer must contain a crosslinking agent, typically a free radical generating agent. The crosslinked polymer composition has a typical network structure, that is, interpolymer crosslinks (bridges), well known in the art.
Если слой изоляции является сшитым, любой параметр слоя изоляции, в идеале, измеряют на сшитом кабеле, если не указано иное. Сшивание может вносить вклад в механические свойства и термостойкость полимерной композиции.If the insulation layer is cross-linked, any parameter of the insulation layer should ideally be measured on the cross-linked cable unless otherwise specified. Crosslinking can contribute to the mechanical properties and thermal stability of the polymer composition.
В вариантах реализации, в которых изоляционный слой не содержит сшивающего агента, электропроводность, как описано в разделе Способ определения, измеряют для образца полимерной композиции, образующей изоляционный слой, который не является сшитым (то есть не содержит сшивающего агента и не был сшит посредством сшивающего агента). В вариантах реализации, в которых изоляционный слой является сшитым посреством сшивающего агента, измеряют электропроводность для образца сшитой полимерной композиции (то есть образец полимерной композиции сначала сшивают под действием изначально присутствующего сшивающего агента, а затем измеряют электропроводность полученного сшитого образца).In embodiments in which the insulating layer does not contain a crosslinker, the electrical conductivity, as described in the Determination Method section, is measured for a sample of the polymer composition forming the insulating layer that is not crosslinked (i.e., does not contain a crosslinker and has not been crosslinked with a crosslinker). ). In embodiments in which the insulating layer is cross-linked via a cross-linking agent, the electrical conductivity of a sample of the cross-linked polymer composition is measured (that is, the sample of the polymer composition is first cross-linked by the initially present cross-linking agent and then the electrical conductivity of the resulting cross-linked sample is measured).
Количество применяемого сшивающего агента, при наличии, может варьироваться в пределах диапазонов, приведенных ниже. Например, можно применять пероксид в количестве от 0 до 110 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции изоляционного слоя, например, от 0 до 90 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции (соответствует от 0 до 2,4 мас.% дикумилпероксида от массы полимерной композиции), например, от 0 до 37 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции, особенно от 0 до 35 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции, как например от 0 до 34 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции, например, от 0 до 33 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции, особенно от 0 до 30 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции, как например от 0 до 20 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции, например, от 0 до 10,0 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции, особенно от 0 до 7,0 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции, как например менее 5,0 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции, например, полимерная композиция не содержит сшивающего агента (= 0 мас.% добавленного сшивающего агента). Таким образом, изоляционный слой в идеале не содержит побочных продуктов разложения пероксида.The amount of crosslinking agent used, if any, may vary within the ranges given below. For example, peroxide can be used in an amount of 0 to 110 mmol -OO-/kg polymer composition of the insulating layer, for example, from 0 to 90 mmol -OO-/kg polymer composition (corresponding to 0 to 2.4 wt.% dicumyl peroxide by weight polymer composition), for example from 0 to 37 mmol -OO-/kg of polymer composition, especially from 0 to 35 mmol -OO-/kg of polymer composition, such as from 0 to 34 mmol -OO-/kg of polymer composition, for example, 0 to 33 mmol -OO-/kg polymer composition, especially 0 to 30 mmol -OO-/kg polymer composition, such as 0 to 20 mmol -OO-/kg polymer composition, for example 0 to 10.0 mmol -OO-/kg polymer composition, especially from 0 to 7.0 mmol -OO-/kg polymer composition, such as less than 5.0 mmol -OO-/kg polymer composition, for example the polymer composition does not contain a cross-linking agent (= 0 wt.% added crosslinker). Thus, the insulating layer is ideally free of peroxide decomposition by-products.
- 12 045193- 12 045193
Нижний предел сшивающего агента, при наличии, не ограничен и может составлять по меньшей мере 0,1 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции в изоляционном слое, как например по меньшей мере 0,5 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции, например, не менее 5,0 ммоль -ОО-/кг полимерной композиции. Более низкое содержание пероксида может сократить требуемую стадию дегазации изготовленного и сшитого кабеля, если это необходимо.The lower limit of the crosslinker, if present, is not limited and may be at least 0.1 mmol -OO-/kg polymer composition in the insulating layer, such as at least 0.5 mmol -OO-/kg polymer composition, e.g. not less than 5.0 mmol -OO-/kg of polymer composition. Lower peroxide content can reduce the required degassing step of the fabricated and cross-linked cable if necessary.
Единица измерения ммоль -ОО-/кг полимерной композиции означает здесь содержание (ммоль) пероксидных функциональных групп на кг полимерной композиции, при измерении для полимерной композиции до сшивания. Например, полимерная композиция 35 ммоль -ОО-/кг соответствует 0,95 мас.% хорошо известного дикумилпероксида в расчете на общее количество (100 мас.%) полимерной композиции.The unit mmol -OO-/kg polymer composition here means the content (mmol) of peroxide functional groups per kg polymer composition, when measured for the polymer composition before cross-linking. For example, a polymer composition of 35 mmol -OO-/kg corresponds to 0.95 wt.% of the well-known dicumyl peroxide based on the total amount (100 wt.%) of the polymer composition.
Полимерная композиция может содержать один тип пероксида или два или более различных типов пероксида, и в этом случае количество (в ммоль) -ОО-/кг полимерной композиции, как определено выше, ниже или в формуле изобретения, является суммой количество -ОО-/кг полимерной композиции каждого типа пероксида. В качестве неограничительных примеров пригодны органические пероксиды, ди-третамилпероксид, 2,5-ди-(трет-бутилперокси)-2,5-диметил-3-гексин, 2,5-ди-(трет-бутилперокси)-2,5-диметилгексан, трет-бутилкумилпероксид, ди-(трет-бутил)-пероксид, дикумилпероксид, бутил-4,4-бис-(третбутилперокси)-валерат, 1,1-бис-(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, трет-бутилпероксибензоат, дибензоилпероксид, бис-(трет-бутилпероксиизопропил)-бензол, 2,5-диметил-2,5-ди-(бензоилперокси)-гексан, 1,1-ди-(трет-бутилперокси)-циклогексан, 1,1 -ди-(трет-амилперокси)-циклогексан или любые смеси указанных содеинений. Например, пероксид может быть выбран из 2,5-ди-(трет-бутилперокси)-2,5-диметилгексана, ди-(трет-бутилпероксиизопропил)-бензола, дикумилпероксида, трет-бутилкумилпероксида, ди-(трет-бутил)-пероксида или смесей указанных соединений. В одном варианте реализации пероксид представляет собой дикумилпероксид.The polymer composition may contain one type of peroxide or two or more different types of peroxide, in which case the amount (in mmol) of -OO-/kg of polymer composition as defined above, below or in the claims is the sum of the amount of -OO-/kg polymer composition of each type of peroxide. Suitable non-limiting examples include organic peroxides, di-tertamyl peroxide, 2,5-di-(tert-butylperoxy)-2,5-dimethyl-3-hexine, 2,5-di-(tert-butylperoxy)-2,5- dimethylhexane, tert-butyl cumyl peroxide, di-(tert-butyl) peroxide, dicumyl peroxide, butyl 4,4-bis-(tert-butylperoxy)-valerate, 1,1-bis-(tert-butylperoxy)-3,3,5- trimethylcyclohexane, tert-butylperoxybenzoate, dibenzoyl peroxide, bis-(tert-butylperoxyisopropyl)-benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di-(benzoylperoxy)-hexane, 1,1-di-(tert-butylperoxy)-cyclohexane, 1,1-di-(tert-amylperoxy)-cyclohexane or any mixtures of the above compounds. For example, the peroxide may be selected from 2,5-di-(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane, di-(tert-butylperoxyisopropyl)-benzene, dicumyl peroxide, tert-butyl cumyl peroxide, di-(tert-butyl) peroxide or mixtures of these compounds. In one embodiment, the peroxide is dicumyl peroxide.
В альтернативном варианте реализации слой изоляции не является сшитым. В таких случаях слой изоляции обычно не содержит сшивающего агента. Таким образом, можно избежать недостатков предшествующего уровня техники, связанных с использованием сшивающего агента в кабельном слое. Естественно, несшитый вариант реализации также упрощает процесс производства кабеля. Поскольку сшивающий агент не требуется, затраты на сырье ниже. Подвулканизация, вызванная пероксидом, не образуется. Кроме того, обычно требуется дегазировать сшитый кабельный слой, чтобы удалить побочные продукты пероксида после сшивания. Если материал не сшит, такой этап дегазации не требуется.In an alternative embodiment, the insulation layer is not cross-linked. In such cases, the insulation layer usually does not contain a cross-linking agent. In this way, the disadvantages of the prior art associated with the use of a crosslinking agent in the cable layer can be avoided. Naturally, the uncrosslinked embodiment also simplifies the cable production process. Since no crosslinker is required, raw material costs are lower. Peroxide-induced scorching does not occur. In addition, it is usually necessary to degas the cross-linked cable layer to remove peroxide by-products after cross-linking. If the material is not cross-linked, this degassing step is not required.
Изоляционный слой может содержать, в дополнение к полимерной композиции и необязательному пероксиду, дополнительный компонент (компоненты), такой как добавки (такие как любой из антиоксидантов, замедлителей подвулканизации (SR), усилителей сшивания, стабилизаторов, технологических добавок, антипиренов, замедлителей развития водных дендритов, поглотителей кислот или ионов, неорганических наполнителей, диэлектрических жидкостей и стабилизаторов напряжения, известных в области полимеров).The insulating layer may contain, in addition to the polymer composition and optional peroxide, additional component(s) such as additives (such as any of antioxidants, scorch retardants (SRs), crosslinking enhancers, stabilizers, processing aids, flame retardants, aqueous dendrite retardants scavengers, acid or ion scavengers, inorganic fillers, dielectric fluids and voltage stabilizers known in the polymer field).
Таким образом, изоляционный слой может содержать обычно используемую добавку (добавки) для применений W&C, такую как один или несколько антиоксидантов и, необязательно, один или несколько замедлителей подвулканизации, например, по меньшей мере один или несколько антиоксидантов. Используемые количества добавок являются общепринятыми и хорошо известны специалисту в данной области техники, например, от 0,1 до 1,0 мас.%.Thus, the insulating layer may contain commonly used additive(s) for W&C applications, such as one or more antioxidants and, optionally, one or more scorch retardants, such as at least one or more antioxidants. The amounts of additives used are conventional and well known to one skilled in the art, for example 0.1 to 1.0% by weight.
В качестве неограничительных примеров можно назвать антиоксиданты, например, стерически затрудненные или полузатрудненные фенолы, ароматические амины, алифатические стерически затрудненные амины, органические фосфиты или фосфониты, тиосоединения и смеси указанных соединений.Non-limiting examples include antioxidants, for example hindered or semi-hindered phenols, aromatic amines, aliphatic hindered amines, organic phosphites or phosphonites, thio compounds and mixtures of these compounds.
В одном варианте реализации изоляционный слой не содержит технического углерода. Изоляционный слой обычно не содержит антипиренов, например, добавок, содержащих гидроксид металла в количествах, замедляющих горение.In one embodiment, the insulating layer does not contain carbon black. The insulating layer usually does not contain fire retardants, such as additives containing metal hydroxide in amounts that retard fire.
Полимерная композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет электрическую проводимость 40 фСм/м или менее, более предпочтительно, 35 фСм/м или менее, более предпочтительно, 30 фСм/м или менее, например, от 0,1 фСм/м до 30 фСм/м, более предпочтительно, от 0,5 до 25 фСм/м, при измерении при 30 кВ/мм в соответствии с методом измерения проводимости постоянного тока, как описано в разделе Методы определения.The resin composition according to the present invention preferably has an electrical conductivity of 40 fS/m or less, more preferably 35 fS/m or less, more preferably 30 fS/m or less, for example, 0.1 fS/m to 30 fS/m , more preferably 0.5 to 25 fS/m, when measured at 30 kV/mm in accordance with the DC conductivity method as described in the Determination Methods section.
Кроме того, полимерная композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет электрическую проводимость 70 фСм/м или менее, более предпочтительно, 50 фСм/м или менее, более предпочтительно, 40 фСм/м или менее, например, от 0,1 фСм/м до 40 фСм/м, более предпочтительно, от 0,5 фСм/м до 30 фСм/м, при измерении при 45 кВ/мм в соответствии с методом измерения проводимости постоянного тока, как описано в разделе Методы определения.In addition, the resin composition according to the present invention preferably has an electrical conductivity of 70 fS/m or less, more preferably 50 fS/m or less, more preferably 40 fS/m or less, for example, 0.1 fS/m to 40 fS/m, more preferably from 0.5 fS/m to 30 fS/m, when measured at 45 kV/mm in accordance with the DC conductivity measurement method as described in the Determination Methods section.
Кроме того, полимерная композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет электрическую проводимость 80 фСм/м или менее, более предпочтительно, 60 фСм/м или менее, более предпочтительно, 40 фСм/м или менее, например, от 0,1 фСм/м до 40 фСм/м, более предпочтительно, от 0,5 фСм/м до 30 фСм/м, при измерении при 60 кВ/мм в соответствии с методом измерения проводимости постоянного тока, как описано в разделе Методы определения.In addition, the resin composition according to the present invention preferably has an electrical conductivity of 80 fS/m or less, more preferably 60 fS/m or less, more preferably 40 fS/m or less, for example, 0.1 fS/m to 40 fS/m, more preferably from 0.5 fS/m to 30 fS/m, when measured at 60 kV/mm in accordance with the DC conductivity measurement method as described in the Determination Methods section.
Кабель согласно настоящему изобретению также может содержать внутренний и внешний полуThe cable according to the present invention may also include an inner and outer half
- 13 045193 проводниковые слои. Указанные слои могут быть изготовлены из любого обычного материала, подходящего для применения в указанных слоях. Внутренняя и внешняя полупроводниковые композиции могут быть разными или одинаковыми и могут содержать полимер (полимеры), который представляет собой, например, полиолефин или смесь полиолефинов и проводящего наполнителя, такого как технический углерод. Подходящими полиолефинами являются, например, полиэтилен, полученный в процессе низкого давления, или полиэтилен, полученный в процессе ВД (ПЭНП). Общее описание полимера, приведенное выше в отношении ПЭВД а), применимо также к подходящим полимерам для полупроводниковых слоев. Технический углерод может представлять собой любой традиционный технический углерод, применяемый в полупроводниковых слоях силового кабеля постоянного тока, например в полупроводниковом слое силового кабеля постоянного тока. Технический углерод может иметь одно или более из следующих свойств: а) размер первичных частиц, по меньшей мере, 5 нм, который определяется как среднечисленный диаметр частиц в соответствии с ASTM D3849-95a, дисперсионная методика D, b) йодное число, по меньшей мере, 30 мг/г в соответствии с ASTM D1510, с) число абсорбции масла по меньшей мере 30 мл/100 г, при измерении в соответствии с ASTM D2414. Неограничительными примерами технического углерода являются, например, ацетиленовая сажа, печная сажа и сажа Ketjen, такие как печная сажа и ацетиленовая сажа. Полимерная композиция может содержать от 10 до 50 мас.% технического углерода относительно массы полупроводниковой композиции.- 13 045193 conductive layers. Said layers may be made from any conventional material suitable for use in said layers. The inner and outer semiconductor compositions may be different or the same and may contain a polymer(s) that is, for example, a polyolefin or a mixture of polyolefins and a conductive filler such as carbon black. Suitable polyolefins are, for example, low pressure polyethylene or high pressure polyethylene (LDPE). The general polymer description given above for LDPE a) also applies to suitable polymers for semiconductor layers. The carbon black may be any conventional carbon black used in semiconductor layers of a DC power cable, such as a semiconductor layer of a DC power cable. Carbon black may have one or more of the following properties: a) a primary particle size of at least 5 nm, which is defined as the number average particle diameter in accordance with ASTM D3849-95a, dispersion procedure D, b) an iodine number of at least , 30 mg/g in accordance with ASTM D1510, c) oil absorption number of at least 30 ml/100 g, when measured in accordance with ASTM D2414. Non-limiting examples of carbon black include, for example, acetylene black, furnace black and Ketjen black, such as furnace black and acetylene black. The polymer composition may contain from 10 to 50 wt.% carbon black relative to the weight of the semiconductor composition.
В одном варианте реализации внешний полупроводниковый слой является сшитым. В другом варианте реализации внутренний полупроводниковый слой не является сшитым. Например, внутренний полупроводниковый слой и изоляционный слой могут оставаться несшитыми, тогда как внешний полупроводниковый слой является сшитым. Поэтому пероксидный сшивающий агент может быть предусмотрен только во внешнем полупроводниковом слое.In one embodiment, the outer semiconductor layer is cross-linked. In another embodiment, the inner semiconductor layer is not cross-linked. For example, the inner semiconductor layer and the insulating layer may remain uncrosslinked while the outer semiconductor layer is crosslinked. Therefore, the peroxide crosslinking agent can only be provided in the outer semiconductor layer.
Кабель содержит один или несколько проводников. Каждый проводник может содержать один или несколько проводников, например, проводов. Например, каждый проводник является электрическим проводником и содержит один или несколько металлических проводов. Медная или алюминиевая проволока является предпочтительной.A cable contains one or more conductors. Each conductor may contain one or more conductors, such as wires. For example, each conductor is an electrical conductor and contains one or more metal wires. Copper or aluminum wire is preferred.
Как хорошо известно, кабель может дополнительно содержать дополнительные слои, например экран (экраны), слой (слои) оболочки, другой защитный слой (слои) или любые комбинации указанных слоев.As is well known, the cable may further comprise additional layers, such as screen(s), jacket layer(s), other protective layer(s), or any combination of these layers.
Изготовление кабеля.Cable manufacturing.
Согласно настоящему изобретению также предложен способ изготовления кабеля, включающий стадии нанесения на проводник, таким путем как (со)экструзия, по меньшей мере изоляционного слоя, причем изоляционный слой содержит полимерную композицию, содержащую ПЭНП, ПП и компатибилизатор. В одном варианте реализации способ включает стадии нанесения на проводник, таким путем как (со)экструзия, внутреннего полупроводникового слоя, изоляционного слоя и внешнего полупроводникового слоя, в указанном порядке, причем изоляционный слой содержит полимерную композицию, содержащую ПЭНП, ПП и компатибилизатор. Изоляционный слой может являться несшитым.The present invention also provides a method for manufacturing a cable, comprising the steps of applying to a conductor, such as (co)extrusion, at least an insulating layer, the insulating layer comprising a polymer composition comprising LDPE, PP and a compatibilizer. In one embodiment, the method includes the steps of applying to a conductor, such as (co)extrusion, an inner semiconductor layer, an insulating layer, and an outer semiconductor layer, in that order, the insulating layer comprising a polymer composition comprising LDPE, PP, and a compatibilizer. The insulating layer may be uncrosslinked.
Способ может, необязательно, включать этапы сшивания одного или обоих из внутреннего полупроводникового слоя или внешнего полупроводникового слоя, без сшивания изоляционного слоя. В одном варианте реализации внешний полупроводниковый слой является сшитым, без сшивания изоляционного слоя. Кроме того, внутренний полупроводниковый слой может являться несшитым. Таким образом, полупроводниковый слой может содержать пероксид, который обеспечивает сшивание полупроводниковой композиции.The method may optionally include the steps of cross-linking one or both of the inner semiconductor layer or the outer semiconductor layer, without cross-linking the insulating layer. In one embodiment, the outer semiconductor layer is cross-linked without cross-linking the insulating layer. In addition, the inner semiconductor layer may be non-crosslinked. Thus, the semiconductor layer may contain a peroxide, which provides cross-linking of the semiconductor composition.
В одном варианте реализации изготавливают кабель, причем способ включает стадии (a) обеспечения и смешивания, такого как смешивание в расплаве в экструдере, необязательно, сшиваемой первой полупроводниковой композиции, содержащей полимер, технический углерод и, необязательно, дополнительный компонент (компоненты) для внутреннего полупроводникового слоя, обеспечения и смешивания, такого как смешивание в расплаве в экструдере, необязательно, сшиваемой полимерной композиции согласно настоящему изобретению; и обеспечения и смешивания, такого как смешивание в расплаве в экструдере, второй полупроводниковой композиции, которая является, необязательно, сшиваемой и содержит полимер, технический углерод и, необязательно, дополнительный компонент (компоненты) для внешнего полупроводникового слоя, (b) нанесения на проводник, предпочтительно путем соэкструзии, расплавленной смеси первой полупроводниковой композиции, полученной на стадии (а), для формирования внутреннего полупроводникового слоя, расплавленной смеси полимерной композиции согласно настоящему изобретению, полученной на стадии (а), для формирования изоляционного слоя, и расплавленной смеси второй полупроводниковой композиции, полученной на стадии (а), для образования внешнего полупроводникового слоя, и (c) необязательно, сшивания в условиях сшивания одной или обеих из первой полупроводниковой композиции внутреннего полупроводящего слоя и второй полупроводниковой композиции внешнего полупроводящего слоя полученного кабеля и, возможно, сшивания изоляционного слоя, например, безIn one embodiment, a cable is manufactured, the method comprising the steps of (a) providing and mixing, such as melt mixing in an extruder, an optionally cross-linkable first semiconductor composition comprising a polymer, carbon black and, optionally, additional component(s) for the internal semiconductor layering, providing and mixing, such as melt mixing in an extruder, optionally, a crosslinkable polymer composition according to the present invention; and providing and mixing, such as melt mixing in an extruder, a second semiconductor composition, which is optionally crosslinkable and contains a polymer, carbon black, and optionally additional component(s) for the outer semiconductor layer, (b) applied to the conductor, preferably by coextruding, a molten mixture of the first semiconductor composition obtained in step (a) to form the inner semiconductor layer, a molten mixture of the polymer composition according to the present invention obtained in step (a) to form the insulating layer, and a molten mixture of the second semiconductor composition, obtained in step (a), to form the outer semiconductor layer, and (c) optionally, cross-linking under the conditions of cross-linking one or both of the first semiconductor composition of the inner semiconducting layer and the second semiconductor composition of the outer semiconducting layer of the resulting cable and optionally cross-linking the insulating layer, for example, without
- 14 045193 сшивания изоляционного слоя.- 14 045193 stitching the insulating layer.
На этапе (с) вторая полупроводниковая полимерная композиция внешнего полупроводящего слоя может быть сшита, например, сшита без сшивания изоляционного слоя. Кроме того, вторая полупроводниковая полимерная композиция внешнего полупроводникового слоя может быть сшита без сшивания изоляционного слоя или первой полупроводниковой композиции внутреннего полупроводникового слоя.In step (c), the second semiconductor polymer composition of the outer semiconducting layer may be cross-linked, for example, cross-linked without cross-linking the insulating layer. In addition, the second semiconductor polymer composition of the outer semiconductor layer can be cross-linked without cross-linking the insulating layer or the first semiconductor resin composition of the inner semiconductor layer.
Смешивание в расплаве означает смешивание выше температуры плавления по меньшей мере основного полимерного компонента (компонентов) полученной смеси и его проводят, например, без ограничения, при температуре по меньшей мере на 15°С выше температуры плавления или размягчения полимерного компонента (компонентов).Melt mixing means mixing above the melting point of at least the major polymer component(s) of the resulting mixture and is carried out, for example, without limitation, at a temperature at least 15°C above the melting or softening point of the polymer component(s).
Термин (со)экструзия означает в настоящем описании, что в случае двух или более слоев указанные слои могут быть экструдированы на отдельных стадиях, или, по меньшей мере, два или все из указанных слоев могут быть соэкструдированы на одной и той же стадии экструзии, как хорошо известно в данной области техники. Термин (со)экструзия означает в настоящем описании также, что весь или часть слоя (слоев) формируют одновременно с использованием одной или нескольких экструзионных головок. Например, тройную экструзию можно применять для формирования трех слоев. Если слой сформирован с использованием более чем одной экструзионной головки, то, например, слои могут быть экструдированы с использованием двух экструзионных головок, первая для формирования внутреннего полупроводникового слоя и внутренней части изоляционного слоя, а вторая головка для формирования внешней части изоляционного слоя и внешнего полупроводникового слоя.The term (co)extrusion means in the present description that in the case of two or more layers, said layers can be extruded in separate stages, or at least two or all of said layers can be co-extruded in the same extrusion stage, as well known in the art. The term (co)extrusion also means as used herein that all or part of the layer(s) are formed simultaneously using one or more extrusion dies. For example, triple extrusion can be used to form three layers. If a layer is formed using more than one die, then, for example, the layers may be extruded using two die heads, the first to form the inner semiconductor layer and the inner part of the insulating layer, and the second die to form the outer part of the insulating layer and the outer semiconductor layer .
Как хорошо известно, полимер согласно настоящему изобретению и необязательные и предпочтительные первая и вторая полупроводниковые композиции могут быть получены до или во время способа изготовления кабеля.As is well known, the polymer of the present invention and the optional and preferred first and second semiconductor compositions can be produced before or during the cable manufacturing process.
Полимеры, необходимые для изготовления кабеля согласно настоящему изобретению, могут быть обеспечены в способе изготовления кабеля в форме порошка, гранул или пеллет. Под пеллетами здесь понимают, как правило, любой полимерный продукт, который формируют из полученного в реакторе полимера (полученного непосредственно из реактора) путем постреакторной модификации для получения частиц твердого полимера.The polymers needed to make the cable of the present invention may be provided in the cable making process in the form of powder, granules or pellets. Pellets here generally mean any polymer product that is formed from reactor-derived polymer (obtained directly from the reactor) by post-reactor modification to produce solid polymer particles.
Стадию (а) смешивания (в расплаве) обеспеченной полимерной композиции согласно настоящему изобретению и предпочтительных первой и второй полупроводниковых композиций можно проводить в экструдере для кабеля. Этап а) способа изготовления кабеля может, необязательно, включать отдельную стадию смешивания, например, в смесителе, расположенном в соединении и предшествующем кабельному экструдеру в линии производства кабеля. Смешивание в предшествующем отдельном смесителе можно осуществлять путем смешивания с внешним нагревом (нагрев с помощью внешнего источника) или без указанного нагрева компонента (компонентов).Step (a) of mixing (melt) the provided polymer composition of the present invention and the preferred first and second semiconductor compositions can be carried out in a cable extruder. Step a) of the cable manufacturing process may optionally include a separate mixing step, for example in a mixer located at the junction and upstream of the cable extruder in the cable production line. Mixing in the preceding separate mixer can be carried out by mixing with external heating (external heating) or without said heating of the component(s).
Любой сшивающий агент может быть введен до способа изготовления кабеля или во время стадии (а) смешивания (в расплаве). Например, сшивающий агент, а также необязательный дополнительный компонент (компоненты), такой как добавка (добавки), уже могут присутствовать в применяемых полимерах. Сшивающий агент вводят, например, в виде пропитки, на частицы твердого полимера, например, гранулы.Any crosslinking agent may be introduced prior to the cable manufacturing process or during melt mixing step (a). For example, the crosslinking agent, as well as optional additional component(s), such as additive(s), may already be present in the polymers used. The crosslinking agent is introduced, for example, in the form of impregnation, onto solid polymer particles, for example granules.
Смесь расплава полимерной композиции, полученная на стадии (а) смешивания (в расплаве), может состоять из полимерной композиции согласно настоящему изобретению в качестве единственного полимерного компонента (компонентов). Необязательную и предпочтительную добавку (добавки) можно вводить в полимерную композицию как есть или в виде смеси с полимерным носителем, то есть в форме так называемого концентрата.The polymer composition melt mixture obtained in melt mixing step (a) may consist of the polymer composition of the present invention as the sole polymer component(s). The optional and preferred additive(s) can be added to the polymer composition as is or in the form of a mixture with the polymer carrier, that is, in the form of a so-called concentrate.
Необязательное сшивание можно проводить при повышенной температуре, которую выбирают, как хорошо известно, в зависимости от типа сшивающего агента. Например, типичными являются, без ограничения, температуры выше 150°С, такие как от 160 до 350°С.Optionally, crosslinking can be carried out at an elevated temperature, which is chosen, as is well known, depending on the type of crosslinking agent. For example, but not limited to, temperatures above 150°C, such as 160 to 350°C, are typical.
Для способа согласно настоящему изобретению подходят температуры и устройства для переработки, хорошо известные в данной области техники, например, обычные смесители и экструдеры, такие как одношнековые или двухшнековые экструдеры.Temperatures and processing devices well known in the art are suitable for the process of the present invention, for example conventional mixers and extruders such as single or twin screw extruders.
Преимущества варианта реализации, в котором полупроводниковые слои и изоляционный слой являются несшитыми, включают:Advantages of the embodiment in which the semiconductor layers and the insulating layer are non-crosslinked include:
Оптимальные электрические характеристики системы изоляции кабеля постоянного тока высокого напряжения.Optimal electrical performance of a high voltage DC cable insulation system.
Соединение кабелей весьма целесообразно благодаря несшитому термопластичному изоляционному составу.The connection of cables is very expedient due to the non-crosslinked thermoplastic insulating composition.
Не требуется ждать некоторое время для прохождения тепла через изоляционный и полупроводниковые слои, поскольку указанные слои являются несшитыми. Общая эффективность производства повышается, особенно в применениях высокого напряжения с толстым слоем изоляции, поскольку полупроводниковые слои и изоляционный слой не нужно сшивать.There is no need to wait for some time for heat to pass through the insulating and semiconductor layers, since these layers are not cross-linked. Overall manufacturing efficiency is improved, especially in high-voltage applications with thick insulation layers, since the semiconductor layers and the insulation layer do not need to be cross-linked.
Возможна надежная высокоскоростная экструзия, приводящая к более длительным стабильным пеReliable high-speed extrusion is possible, resulting in longer, stable performance.
- 15 045193 риодам производства при более высокой скорости и качестве экструзии благодаря отсутствию риска подвулканизации (нежелательного преждевременного сшивания) в полупроводниковых и изоляционных слоях. Этап дегазации может быть исключен, что ускоряет весь процесс производства кабеля, поскольку не образуются нежелательные побочные продукты, то есть продукты разложения, образующиеся из сшивающего агента. Кроме того, полимерные композиции в соответствии с настоящим изобретением, содержащие смесь ПЭНП с полипропиленом (ПП) и компатибилизатором, обладают исключительно низкой проводимостью, а также улучшенными термомеханическими характеристиками, т.е. более высокими термомеханическими характеристиками, чем у чистого ПЭНП.- 15 045193 production times at higher extrusion speeds and quality due to the absence of the risk of scorching (unwanted premature cross-linking) in the semiconductor and insulating layers. The degassing step can be eliminated, which speeds up the entire cable production process since undesirable by-products, i.e. degradation products generated from the cross-linking agent, are not generated. In addition, the polymer compositions of the present invention containing a mixture of LDPE with polypropylene (PP) and a compatibilizer have exceptionally low conductivity as well as improved thermomechanical properties, i.e. higher thermomechanical characteristics than pure LDPE.
Толщина изоляционного слоя кабеля, например силового кабеля постоянного тока, такого как силовой кабель постоянного тока высокого напржения, обычно составляет 2 мм или более, например, по меньшей мере 3 мм, например, по меньшей мере от 5 до 100 мм, особенно от 5 до 50 мм, например от 5 до 40 мм, например от 5 до 35 мм, при измерении по поперечному сечению изоляционного слоя кабеля.The thickness of the insulating layer of a cable, for example a DC power cable, such as a high voltage DC power cable, is usually 2 mm or more, for example at least 3 mm, for example at least 5 to 100 mm, especially 5 to 50 mm, for example from 5 to 40 mm, for example from 5 to 35 mm, when measured along the cross-section of the cable insulation layer.
Толщина внутреннего и внешнего полупроводниковых слоев обычно меньше толщины изоляционного слоя, и в силовых кабелях HVDC может составлять, например, более 0,1 мм, например, от 0,3 до 20 мм, от 0,3 до 10 мм, для внутренних полупроводниковых и внешних полупроводниковых слоев. Толщина внутреннего полупроводникового слоя может составлять 0,3-5,0 мм, например, 0,5-3,0 мм, например, 0,8-2,0 мм. Толщина внешнего полупроводникового слоя может составлять от 0,3 до 10 мм, например, от 0,3 до 5 мм, например, от 0,5 до 3,0 мм, особенно от 0,8 до 3,0 мм. Специалистам в данной области техники очевидно, что толщина слоев кабеля постоянного тока зависит от предполагаемого уровня напряжения кабеля конечного применения и может быть выбрана соответствующим образом.The thickness of the inner and outer semiconductor layers is usually less than the thickness of the insulating layer, and in HVDC power cables can be, for example, more than 0.1 mm, for example 0.3 to 20 mm, 0.3 to 10 mm, for internal semiconductor and outer semiconductor layers. The thickness of the inner semiconductor layer can be 0.3-5.0 mm, for example 0.5-3.0 mm, for example 0.8-2.0 mm. The thickness of the outer semiconductor layer may be from 0.3 to 10 mm, for example from 0.3 to 5 mm, for example from 0.5 to 3.0 mm, especially from 0.8 to 3.0 mm. It will be apparent to those skilled in the art that the thickness of the DC cable layers depends on the intended voltage level of the end-use cable and can be selected accordingly.
Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения могут быть объединены друг с другом любым способом для дальнейшего определения изобретения.Preferred embodiments of the present invention may be combined with each other in any manner to further define the invention.
Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на следующие неограничительные примеры и чертёж.The present invention will now be described with reference to the following non-limiting examples and drawing.
На чертеже (и в табл. 2) показаны результаты электропроводности для композиций согласно настоящему изобретению (ПИ 1) и (ПИ 2) и сравнительной композиции (СП 1).The drawing (and Table 2) shows the electrical conductivity results for the compositions according to the present invention (PI 1) and (PI 2) and the comparative composition (SP 1).
Методы определенияDetermination methods
Если в описании или в экспериментальной части не указано иное, то для измерения свойств применяли следующие методы.Unless otherwise indicated in the description or experimental part, the following methods were used to measure properties.
Мас.%:% по массе.Wt.%:% by mass.
Показатель текучести расплава.Melt fluidity index.
Показатель текучести расплава (ПТР) определяли в соответствии с ISO 1133 и указывали в г/10 мин. ПТР является показателем текучести и, следовательно, технологичности полимера. Чем выше показатель текучести расплава, тем ниже вязкость полимера. ПТР определяли при 190°С для полиэтилена и при 230°С для полипропилена. ПТР может быть определен при различных нагрузках, таких как 2,16 кг (ПТР2), 5,0 кг (ПТР5) или 21,6 кг (ПТР21).The melt flow index (MFI) was determined in accordance with ISO 1133 and indicated in g/10 min. MFR is an indicator of the fluidity and, therefore, the manufacturability of the polymer. The higher the melt flow rate, the lower the viscosity of the polymer. MFI was determined at 190°C for polyethylene and at 230°C for polypropylene. The MFR can be determined at various loads such as 2.16 kg (PTR 2 ), 5.0 kg (PTR 5 ) or 21.6 kg (PTR21).
Молекулярная масса.Molecular mass.
Mz, Mw, Mn и ММР измеряли методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ) в соответствии со следующим методом:Mz, Mw, Mn and MWD were measured by gel permeation chromatography (GPC) according to the following method:
Среднемассовую молекулярную массу Mw и молекулярно-массовое распределение (ММР=Mw/Mn, где Mn представляет собой среднечисленную молекулярную массу, a Mw представляет собой среднемассовую молекулярную массу; Mz представляет собой z-среднюю молекулярную массу), измеряли в соответствии с ISO 16014-4: 2003 и ASTM D 6474-99. Прибор Waters Alliance GPCV 2000, снабженный детектором по показателю преломления и поточным вискозиметром, применяли с 2 колонками GMHXL-HT и 1 колонкой G7000HXL-HT TSK-gel производства TosoHaas, и 1,2,4-трихлорбензолом (ТХБ, стабилизированный 250 мг/л 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола) в качестве растворителя, при 140°С и при постоянном расходе 1 мл/мин. В каждом анализе вводили 209,5 мкл раствора образца. Набор колонок был откалиброван при помощи универсальной калибровки (в соответствии с ISO 16014-2: 2003) с использованием по меньшей мере 15 стандартов полистирола (ПС) с узким ММР в диапазоне от 1 кг/моль до 12000 кг/моль. Константы Марка-Хувинка были использованы, как указано в ASTM D 6474-99. Все образцы готовили путем растворения 0,5-4,0 мг полимера в 4 мл (при 140°С) стабилизированного ТХБ (аналогичного подвижной фазе) и выдерживания в течение максимум 3 часов при максимальной температуре 160°С, при непрерывном встряхивании перед отбором проб в прибор для ГПХ.The weight average molecular weight Mw and molecular weight distribution (MWD=Mw/Mn, where Mn is the number average molecular weight and Mw is the weight average molecular weight; Mz is the z-average molecular weight) were measured in accordance with ISO 16014-4 : 2003 and ASTM D 6474-99. A Waters Alliance GPCV 2000 instrument equipped with a refractive index detector and in-line viscometer was used with 2 GMHXL-HT columns and 1 G7000HXL-HT TSK-gel column from TosoHaas, and 1,2,4-trichlorobenzene (TCB, stabilized 250 mg/L 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol) as solvent, at 140°C and at a constant flow rate of 1 ml/min. In each assay, 209.5 μL of sample solution was injected. The column set was calibrated using a universal calibration (according to ISO 16014-2: 2003) using at least 15 polystyrene (PS) standards with a narrow MWD ranging from 1 kg/mol to 12000 kg/mol. Mark-Houwink constants were used as specified in ASTM D 6474-99. All samples were prepared by dissolving 0.5-4.0 mg of polymer in 4 ml (at 140°C) of stabilized TCB (similar to the mobile phase) and maintaining for a maximum of 3 hours at a maximum temperature of 160°C, with continuous shaking before sampling into the GPC device.
Плотность.Density.
Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП): плотность измеряли в соответствии с ISO 1183-2. Подготовку образца выполняли в соответствии с ISO 1872-2 Табл. 3 Q (литье под давлением).Low density polyethylene (LDPE): Density measured according to ISO 1183-2. Sample preparation was carried out in accordance with ISO 1872-2 Table. 3 Q (injection molding).
Растворимые в ксилоле (РК).Soluble in xylene (X).
Растворимые в ксилоле вещества определяли при 23°С в соответствии с ISO 6427.Xylene-soluble substances were determined at 23°C in accordance with ISO 6427.
Метод постоянного тока.Direct current method.
Из пеллет испытуемой полимерной композиции, то есть полимерной композиции согласно настоящему изобретению, отливали под давлением круглые пластины с использованием рамы из нержавеющейThe pellets of the polymer composition to be tested, that is, the polymer composition according to the present invention, were injection molded into round plates using a stainless steel frame.
- 16 045193 стали толщиной 0,5 мм с круглым отверстием 330 мм. Конечные пластины, следовательно, имели толщину 0,5 мм и диаметр 330 мм. Между полимером и поверхностями пресса помещали майларовые пленки.- 16 045193 steel 0.5 mm thick with a round hole of 330 mm. The final plates therefore had a thickness of 0.5 mm and a diameter of 330 mm. Mylar films were placed between the polymer and the press surfaces.
Затем исследуемую полимерную композицию прессовали при 130°С в течение 60 с при давлении 2 МПа. После этого давление увеличивали до 20 МПа, в то время как температуру постепенно увеличивали до достижения 180°С через 200 с. Температуру поддерживали постоянной при 180°С в течение 340 с, в течение которых протекало полное сшивание пластины по действием пероксида, если он присутствовал в исследуемой полимерной композиции. Наконец, температуру снижали со скоростью охлаждения 15°С/мин, до достижения комнатной температуры, и сбрасывали давление.Then the polymer composition under study was pressed at 130°C for 60 s at a pressure of 2 MPa. Thereafter, the pressure was increased to 20 MPa while the temperature was gradually increased until reaching 180 °C after 200 s. The temperature was maintained constant at 180°C for 340 s, during which the plate was completely cross-linked by the action of peroxide, if it was present in the polymer composition under study. Finally, the temperature was reduced at a cooling rate of 15°C/min until room temperature was reached and the pressure was released.
Источник высокого напряжения подключали к верхнему электроду для подачи напряжения на испытуемый образец. Результирующий ток через образец, то есть образец полимерной композиции согласно настоящему изобретению, измеряли с помощью электрометра. Измерительная ячейка представляла собой систему с тремя латунными электродами, помещенными в термостат при 70°С. Диаметр измерительного электрода составлял 100 мм.A high voltage source was connected to the top electrode to apply voltage to the test sample. The resulting current through the sample, that is, a sample of the polymer composition according to the present invention, was measured using an electrometer. The measuring cell was a system with three brass electrodes placed in a thermostat at 70°C. The diameter of the measuring electrode was 100 mm.
Было приложено постоянное напряжение 15 кВ, в результате чего среднее электрическое поле составило 30 кВ/мм. Ток через пластину, т.е. полимерную композицию согласно настоящему изобретению, регистрировали в течение 11 часов, и ток за указанное время использовали для расчета проводимости изоляции при 30 кВ мм. Затем напряжение увеличивали до 22,5 кВ, в результате чего среднее электрическое поле составило 45 кВ/мм. Ток через пластину, т.е. полимерную композицию согласно настоящему изобретению, регистрировали в течение 6 часов, и ток за указанное время использовали для расчета проводимости изоляции при 45 кВ/мм. Затем напряжение увеличивали до 30 кВ, в результате чего среднее электрическое поле составило 60 кВ/мм. Ток через пластину, т.е. полимерную композицию согласно настоящему изобретению, регистрировали в течение 6 часов, и ток за указанное время использовали для расчета проводимости изоляции при 60 кВ/мм.A constant voltage of 15 kV was applied, resulting in an average electric field of 30 kV/mm. The current through the plate, i.e. the polymer composition according to the present invention was recorded for 11 hours, and the current for the specified time was used to calculate the insulation conductivity at 30 kV mm. The voltage was then increased to 22.5 kV, resulting in an average electric field of 45 kV/mm. The current through the plate, i.e. the polymer composition according to the present invention was recorded for 6 hours, and the current for the specified time was used to calculate the insulation conductivity at 45 kV/mm. The voltage was then increased to 30 kV, resulting in an average electric field of 60 kV/mm. The current through the plate, i.e. the polymer composition according to the present invention was recorded for 6 hours, and the current for the specified time was used to calculate the insulation conductivity at 60 kV/mm.
Динамический термомеханический анализ (ДТМА).Dynamic thermomechanical analysis (DTMA).
Динамический механический термический анализ (ДТМА) выполняли с использованием прямоугольной торсионной установки в соответствии с ISO 6721-7. Температуру повышали со скоростью 2 К/мин от -50°С до достижения плавления. Частота составляла 1 Гц.Dynamic mechanical thermal analysis (DTMA) was performed using a rectangular torsion bar according to ISO 6721-7. The temperature was increased at a rate of 2 K/min from -50°C until melting was achieved. The frequency was 1 Hz.
Экспериментальная часть.Experimental part.
Были использованы следующие материалы:The following materials were used:
Полиэтилен низкой плотности, т.е. полимер ПЭНП - Коммерчески доступный полиэтилен низкой плотности ( ПЭНП930), т.е. Bormed™ LE6609-PH с плотностью 930 кг/м3, доступный от Borealis Polyolefine GmbH (Австрия), включен во все примеры согласно изобретению 1 и 2 и сравнительный пример (т.е. ПИ 1, ПИ 2 и СП 1).Low density polyethylene, i.e. LDPE polymer - Commercially available low density polyethylene (LDPE 930 ), i.e. Bormed™ LE6609-PH with a density of 930 kg/m 3 available from Borealis Polyolefine GmbH (Austria) is included in all inventive examples 1 and 2 and comparative example (ie PI 1, PI 2 and SP 1).
Полипропилен (ПП) Коммерчески доступные гетерофазные сополимеры, содержащие пропиленовый статистический сополимер в качестве матричной фазы (RAHECO), то есть Bormed™ SC876CF, доступный от Borealis Polyolefine GmbH (Австрия), включены в оба примера согласно изобретению 1 и 2 (ПИ 1 и ПИ 2).Polypropylene (PP) Commercially available heterophasic copolymers containing propylene random copolymer as a matrix phase (RAHECO), i.e. Bormed™ SC876CF, available from Borealis Polyolefine GmbH (Austria), are included in both Invention Examples 1 and 2 (PI 1 and PI 2).
Компатибилизатор.Compatibilizer.
Коммерчески доступный мультимодальный этиленовый сополимер (ЛПЭНП), то есть Anteo™ FK1820A, доступный от Borouge Pte Ltd (Сингапур), включен в пример согласно изобретению (ПИ 1).A commercially available multimodal ethylene copolymer (LLDPE), i.e. Anteo™ FK1820A, available from Borouge Pte Ltd (Singapore), is included in an example according to the invention (PI 1).
Коммерчески доступный олефиновый блок-сополимер (Сополимер) INFUSE™ 9807, доступный от DowDuPont ( Олефиновый блок-сополимер), имеющий плотность 866 кг/м3, включен в пример согласно изобретению (ПИ 2).A commercially available olefin block copolymer (Copolymer) INFUSE™ 9807, available from DowDuPont (Olefin Block Copolymer) having a density of 866 kg/m 3 is included in an example according to the invention (PI 2).
Полиэтилен низкой плотности, т.е. полимер ПЭНП: коммерчески доступный полимер ПЭНП (гомополимер ПЭНП, ПЭНП930) имеет свойства, показанные в табл. 1:Low density polyethylene, i.e. LDPE polymer: A commercially available LDPE polymer (LDPE homopolymer, LDPE930) has the properties shown in Table. 1:
Таблица 1Table 1
Свойства полимера ПЭНП (гомополимер ПЭНП, ПЭНП930)Properties of LDPE polymer (LDPE homopolymer, LDPE 930 )
--
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17208243.0 | 2017-12-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA045193B1 true EA045193B1 (en) | 2023-10-31 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210027912A1 (en) | Polymer composition for w&c application with advantageous electrical properties | |
| CA2792990C (en) | Polyethylene polymer composition and power cable with improved electrical properties | |
| US9978478B2 (en) | Polymer composition for electrical devices | |
| US10308794B2 (en) | Copolymer composition for semiconductive cable layer | |
| US20230407066A1 (en) | Polymer blend composition for wire and cable applications with advantageous electrical properties | |
| US10304582B2 (en) | Polymer composition for electrical devices | |
| US20220204734A1 (en) | Compositions comprising ldpe, polypropylene and functionalised polyolefins | |
| US20220235211A1 (en) | Compositions comprising ldpe and functionalised polyolefins | |
| US10679769B2 (en) | Cable with improved electrical properties | |
| US20190348191A1 (en) | Cable with advantageous electrical properties | |
| CN109313960B (en) | Cable with advantageous electrical properties | |
| EA045193B1 (en) | COMPOSITION OF A MIXTURE OF POLYMERS FOR APPLICATION IN THE AREA OF WIRES AND CABLES WITH ADVANTAGE ELECTRICAL PROPERTIES | |
| RU2817297C2 (en) | Polymer composition for cable insulation | |
| US20240071646A1 (en) | Composition | |
| RU2816841C2 (en) | Compositions containing ldpe, polypropylene and functionalised polyolefins | |
| US20240062931A1 (en) | Composition | |
| RU2818291C2 (en) | Ldpe-containing compositions and functionalised polyolefins |