TWI785432B - 一種含有酸酐基團的聚丙烯接枝物及其製備方法 - Google Patents

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Abstract

本發明屬於聚合物領域，涉及一種用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物及其製備方法。該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物包括衍生自共聚聚丙烯的結構單元、衍生自酸酐單體的結構單元和衍生自含烯基聚合單體的結構單元；以含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.1~5 wt%；並且，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~20；該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40 mol%；二甲苯可溶物含量為2~80 wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70 wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5。本發明的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物可在較高工作溫度下兼顧機械性能和電性能。

Description

一種含有酸酐基團的聚丙烯接枝物及其製備方法
本發明屬於聚合物領域，具體地，涉及一種含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，一種含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的製備方法，由該製備方法製得的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，以及該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的應用和一種電纜。
高分子聚合物材料因具有優良的電氣絕緣性能與較低的製造成本，在電氣工程領域和電力行業中作為電力設備的絕緣材料而得到了大量的應用。其中以聚乙烯為代表的簡單結構高分子塑膠絕緣材料的應用尤為廣泛，在此基礎上發展起來的交聯型聚乙烯、共聚型聚烯烴與橡膠材料被廣泛應用在電機與變壓器絕緣、線路絕緣、斷路器絕緣上。乙烯基高分子絕緣材料具有較好的機械性能與熱性能，優良的電氣絕緣性能與較低的價格，是一種工程上發展較為成熟的絕緣材料。
隨著電力行業的迅猛發展，電網系統朝著更高電壓等級與更大的電能輸送容量邁進，對絕緣材料的性能提出了更高的要求。在這一趨勢下，傳統的聚乙烯類絕緣材料已無法滿足更高的長期工作溫度與電場（目前在運的交聯聚乙烯的絕緣材料的最高長期使用溫度為70℃）。因此迫切需要開發新型的電力設備絕緣材料以適應更高工作溫度和場強下的使用要求。
聚丙烯材料作為一種簡單結構的高分子塑膠，具有聚乙烯材料的一切優點。而且相比聚乙烯，聚丙烯具有更好的電氣絕緣性能和更高的熔點，作為絕緣材料有望適應更加嚴苛的工作環境。然而，聚丙烯的機械性能較聚乙烯稍差，尤其在低溫下較脆，不能直接作為絕緣材料使用。因此對於聚丙烯材料，有必要對其進行材料改性以實現電氣性能、機械性能和熱性能的綜合調控，以期在更高溫度和電場下保持較好的絕緣性能。
大量文獻和資料表明在聚丙烯材料中摻雜奈米顆粒進行改性是提升電氣絕緣性能的一種有效途徑。但是在實際製備中會遇到奈米顆粒摻雜行為難以控製的困難，從而導致奈米顆粒易於團聚反而使得絕緣性能下降的問題，限製了其在實際工程中的廣泛應用。
因此有必要尋找一種絕緣性能調控能力明顯、可兼顧機械性能和熱性能、性能穩定、製備方便，貼合工程實際應用的新型改性聚丙烯材料。
本發明的目的在於克服上述先前技術的缺陷，提供一種新型含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其可在較高工作溫度下兼顧機械性能和電性能，適用於高溫、高運行場強工況。
本發明的第一方面提供一種用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其特徵在於，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物包括衍生自共聚聚丙烯的結構單元、衍生自酸酐單體的結構單元和衍生自含烯基聚合單體的結構單元；以含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.1~5 wt%，較佳為0.4~3 wt%；並且，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~20，較佳為1：1~10；該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40 mol%，較佳為0.5~30 mol%，更佳為4~25 wt%，進一步較佳為4~22 wt%；二甲苯可溶物含量為2~80 wt%，較佳為18~75 wt%，更佳為30~70 wt%，進一步較佳為30~67 wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70 wt%，較佳為10~50 wt%，更佳為20~35 wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5，較佳為0.5~3，更佳為0.8~1.3。
本發明的第二方面提供一種用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的製備方法，該製備方法包括：在惰性氣體存在下，使包括共聚聚丙烯、酸酐單體和含烯基聚合單體的反應混合物進行接枝反應，得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物；其中，該接枝反應的條件使得：以含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.1~5 wt%較佳為0.4~3 wt%；並且，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~20，較佳為1：1~10；該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40 mol%，較佳為0.5~30 mol%，更佳為4~25 wt%，進一步較佳為4~22 wt%；二甲苯可溶物含量為2~80 wt%，較佳為18~75 wt%，更佳為30~70 wt%，進一步較佳為30~67 wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70 wt%，較佳為10~50 wt%，更佳為20~35 wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5，較佳為0.5~3，更佳為0.8~1.3。
本發明的第三方面提供由上述製備方法製得的用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
本發明的第四方面提供上述含有酸酐基團的聚丙烯接枝物作為絕緣材料的應用。
本發明的第五方面提供一種電纜，其特徵在於，該電纜包括：至少一個導體以及至少一個圍繞該導體的電絕緣層；其中，該電絕緣層的材料為上述含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
本發明的第六方面提供一種絕緣材料，其特徵在於，該絕緣材料包含上述含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
本發明的第一方面提供一種用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物包括衍生自共聚聚丙烯的結構單元、衍生自酸酐單體的結構單元和衍生自含烯基聚合單體的結構單元；以含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.1~5 wt%，較佳為0.4~3 wt%；並且，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~20，較佳為1：1~10。
該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40 mol%，較佳為0.5~30 mol%，更佳為4~25 wt%，進一步較佳為4~22 wt%；二甲苯可溶物含量為2~80 wt%，較佳為18~75 wt%，更佳為30~70 wt%，進一步較佳為30~67 wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70 wt%，較佳為10~50 wt%，更佳為20~35 wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5，較佳為0.5~3，更佳為0.8~1.3。
較佳地，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.05~2 wt%，較佳為0.2~0.7 wt%。
較佳地，該酸酐選自具有至少一個烯烴不飽和度的酸酐。較佳地，該酸酐選自馬來酸酐和衣康酸酐。進一步較佳地，該酸酐為馬來酸酐。
較佳地，本發明提供一種用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物包括衍生自共聚聚丙烯的結構單元、衍生自馬來酸酐單體的結構單元和衍生自含烯基聚合單體的結構單元；以含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自馬來酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.1~5 wt%，較佳為0.4~3 wt%；並且，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自馬來酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~20，較佳為1：1~10。該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40 mol%，較佳為0.5~30 mol%，更佳為4~25 wt%，進一步較佳為4~22 wt%；二甲苯可溶物含量為2~80 wt%，較佳為18~75 wt%，更佳為30~70 wt%，進一步較佳為30~67 wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70 wt%，較佳為10~50 wt%，更佳為20~35 wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5，較佳為0.5~3，更佳為0.8~1.3。
較佳地，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自馬來酸酐單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.05~2 wt%，較佳為0.2~0.7 wt%。
本發明中，該“結構單元”意指其為含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的一部分，其形式並不受限。具體地，“衍生自共聚聚丙烯的結構單元”是指由共聚聚丙烯形成的產物，其既包括“基團”形式的，也包括“聚合物”形式的。“衍生自（馬來）酸酐單體的結構單元”是指由（馬來）酸酐形成的產物，其既包括“基團”形式的，也包括“單體”形式的，還包括“聚合物”形式的。“衍生自含烯基聚合單體的結構單元”是指由含烯基聚合單體形成的產物，其既包括“基團”形式的，也包括“單體”形式的，還包括“聚合物”形式的。該“結構單元”可以是重複的單元，也可以是非重複的獨立單元。
本發明中，“處於接枝態”的衍生自（馬來）酸酐單體的結構單元是指與共聚聚丙烯形成共價連接（接枝）的衍生自（馬來）酸酐單體的結構單元。“處於接枝態”的衍生自含烯基聚合單體的結構單元是指與共聚聚丙烯形成共價連接（接枝）的衍生自含烯基聚合單體的結構單元。
本發明中，共聚聚丙烯的“共聚單體”的含義為本領域技術人員公知，是指與丙烯共聚的單體。
根據本發明，較佳地，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物由共聚聚丙烯、（馬來）酸酐單體和含烯基聚合單體經接枝反應製得，較佳經固相接枝反應製得。本發明的接枝反應是自由基聚合反應，因此，該“處於接枝態”是指反應物經過自由基聚合後，與另一反應物形成連接的狀態。該連接既包括直接的連接，也包括間接的連接。
在接枝反應過程中，酸酐單體和含烯基聚合單體可能各自或相互聚合形成一定量的未接枝的聚合物。本發明的術語“含有酸酐基團的聚丙烯接枝物”既包括由共聚聚丙烯、（馬來）酸酐單體和含烯基聚合單體經接枝反應直接製得的產物（粗品），也包括將該產物進行進一步純化得到的接枝改性聚丙烯純品。
根據本發明，共聚聚丙烯（本發明中的基礎聚丙烯）為含有乙烯或高級α-烯烴的丙烯共聚物或者其混合物。具體地，該共聚聚丙烯的共聚單體選自除丙烯外的C2 -C8 的α-烯烴中的至少一種。該除丙烯外的C2 -C8 的α-烯烴包括但不限於：乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯中的至少一種，較佳為乙烯和/或1-丁烯，進一步較佳地，該共聚聚丙烯由丙烯和乙烯組成。
本發明的共聚聚丙烯可以為多相丙烯共聚物。多相丙烯共聚物可以含有丙烯均聚物或丙烯無規共聚物基質組分（1），以及分散在其中的另一丙烯共聚物組分（2）。在丙烯無規共聚物中，共聚單體無規地分佈在丙烯聚合物的主鏈上。較佳地，本發明的共聚聚丙烯為藉由現有製程在反應器內原位（in situ）製備的多相丙烯共聚物。
根據一種較佳的實施方式，該多相丙烯共聚物含有丙烯均聚物基質或無規共聚物基質（1），以及分散在其中的含有一種或多種乙烯或高級α-烯烴共聚單體的丙烯共聚物組分（2）。該多相丙烯共聚物可以為海島結構或雙連續結構。
在本領域中已知有兩種多相丙烯共聚物，含有丙烯無規共聚物作為基質相的多相丙烯共聚物或含有丙烯均聚物作為基質相的多相丙烯共聚物。無規共聚物基質（1）是共聚用單體部分無規地分佈在聚合物鏈上形成的共聚物，換言之，由隨機長度（包含單分子）的兩種單體單元交替順序組成。較佳基質（1）中的共聚單體選自乙烯或丁烯。特別較佳基質（1）中的共聚單體為乙烯。
較佳地，分散在多相丙烯共聚物的均聚物或共聚物基質（1）中的丙烯共聚物（2）基本上是無定形的。術語“基本上是無定形的”在此是指丙烯共聚物（2）比均聚物或共聚物基質（1）具有更低的結晶度。
根據本發明，除上述組成特徵以外，該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40 mol%，較佳為0.5~30 mol%，更佳為4~25 wt%，進一步較佳為4~22 wt%；二甲苯可溶物含量為2~80 wt%，較佳為18~75 wt%，更佳為30~70 wt%，進一步較佳為30~67 wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70 wt%，較佳為10~50 wt%，更佳為20~35 wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5，較佳為0.5~3，更佳為0.8~1.3。
根據本發明，較佳地，該共聚聚丙烯還具有以下特徵中的至少一種：在230 ℃，2.16 kg載荷下的熔體流動速率為0.01~60 g/10 min，較佳為0.05~35 g/10 min，進一步較佳為0.5~15 g/10 min。熔融溫度Tm為100 ℃以上，較佳為110~180 ℃，進一步較佳為110~170 ℃，進一步較佳為120~170 ℃，進一步較佳為120~166 ℃。重均分子量較佳為20×104 ~60×104 g/mol。具有高Tm的基礎聚丙烯在低溫和高溫下均具有令人滿意的衝擊強度和柔韌性，此外，在使用具有高Tm基礎聚丙烯時，本發明的接枝改性聚丙烯具有能承受較高工作溫度的優點。本發明該共聚聚丙烯較佳為多孔顆粒狀或粉狀樹脂。
根據本發明，較佳地，該共聚聚丙烯還具有以下特徵中的至少一種：彎曲模量為10~1000 MPa，較佳為50~600 MPa；斷裂伸長率≥200%，較佳斷裂伸長率≥300%。較佳地，該共聚聚丙烯的拉伸強度大於5 MPa，較佳為10~40 MPa。
本發明該共聚聚丙烯可以包括但不限於中國石化武漢石化的NS06，中國石化齊魯石化的SPF179等任意可商業獲得的適於本發明的聚丙烯粉料，也可以藉由中國專利CN1081683、CN1108315、CN1228096、CN1281380、CN1132865C和CN102020733A等中記載的聚合製程生產得到。常用的聚合製程包括Basell公司的Spheripol製程，三井油化公司的Hypol製程，Borealis公司的Borstar PP製程，DOW化學公司的Unipol製程，INEOS（原BP-Amoco）公司的Innovene氣相法製程等。
根據本發明，較佳地，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物具有以下特徵中的至少一種：在230 ℃，2.16 kg載荷下的熔體流動速率為0.01~30 g/10min，較佳為0.05~20 g/10min，進一步較佳為0.1~10 g/10min，更佳為0.2~8 g/10min；彎曲模量為10~1050 MPa，較佳為20~1000 MPa，更佳為50~500 MPa；斷裂伸長率≥200%，較佳斷裂伸長率≥300%。較佳地，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的拉伸強度大於5 MPa，較佳為10~40 MPa。
根據本發明，較佳地，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物具有以下特徵中的至少一種： -該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的工作溫度≥90℃，較佳為90~160 ℃； -該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90 ℃下的擊穿場強Eg ≥210 kV/mm，較佳為210~800 kV/mm； -該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90 ℃下的擊穿場強Eg 與該共聚聚丙烯在90 ℃下的擊穿場強E的差值△E除以該共聚聚丙烯在90 ℃下的擊穿場強E所得的擊穿場強變化率△E/E大於1.8%，較佳為2%~50%，更佳為5%~35%，進一步較佳為8%~28%； -該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90 ℃、15 kV/mm場強下的直流體積電阻率ρvg ≥1.5×1013 Ω•m，較佳為1.5×1013 Ω•m~1.0×1020 Ω•m； -該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90 ℃、15 kV/mm場強下的直流體積電阻率ρvg 與該共聚聚丙烯在90 ℃、15 kV/mm場強下的直流體積電阻率ρv 的比值ρvg/ ρv 大於2，較佳為2.1~40，更佳為2.3~20，進一步較佳為2.5~10。
較佳地，該接枝改性聚丙烯材料在90 ℃、50 Hz下的介電常數大於2.0，較佳2.1~2.5。
本發明所述的含烯基聚合單體較佳選自具有式I所示結構的單體中的至少一種，
Figure 02_image001
式1 式1中，Rb 、Rc 、Rd 各自獨立地選自H、取代或未取代的烷基；Ra 選自取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的酯基、取代或未取代的羧基、取代或未取代的環烷基或雜環基、氰基。
較佳地，Rb 、Rc 、Rd 各自獨立地選自H、取代或未取代的C1 -C6 烷基，較佳地，Rb 、Rc 、Rd 各自獨立地選自H、取代或未取代的C1 -C3 烷基；Ra 選自取代或未取代的C1 -C20 烷基、取代或未取代的C1 -C20 烷氧基、取代或未取代的C6 -C20 芳基、取代或未取代的C1 -C20 酯基、取代或未取代的C1 -C20 羧基、取代或未取代的C3 -C20 環烷基或雜環基、氰基，該取代的基團為鹵素、羥基、氨基、C1 -C6 烷基、C3 -C6 環烷基；較佳地，Ra 選自取代或未取代的C1 -C12 烷基、取代或未取代的C1 -C18 烷氧基、取代或未取代的C6 -C12 芳基、取代或未取代的C1 -C12 酯基、取代或未取代的C1 -C12 羧基、取代或未取代的C3 -C12 環烷基或雜環基、氰基，該取代的基團為鹵素、C1 -C6 烷基、C3 -C6 環烷基；更佳地，Ra 選自取代或未取代的C1 -C6 烷基、取代或未取代的C1 -C12 烷氧基、取代或未取代的C6 -C8 芳基、取代或未取代的C1 -C6 酯基、取代或未取代的C1 -C6 羧基、取代或未取代的C3 -C6 環烷基或雜環基、氰基。較佳地，該雜環基選自咪唑基、吡唑基、哢唑基、吡咯烷酮基、吡啶基、呱啶基、己內醯胺基、吡嗪基、噻唑基、嘌呤基、嗎啉基、噁唑啉基。
更佳地，Rb 、Rc 、Rd 各自獨立地選自H、取代或未取代的C1 -C6 烷基； Ra 選自式2所示基團、式3所示基團、式4所示基團、式6所示基團、式6所示基團和式7所示基團的組合、雜環基團；
Figure 02_image003
式2 式2中，R4 -R8 各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1 -C12 的烷基、取代或未取代的C3 -C12 的環烷基、取代或未取代的C1 -C12 的烷氧基、取代或未取代的C1 -C12 的酯基、取代或未取代的C1 -C12 的胺基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1 -C12 的烷基、C3 -C12 的環烷基、C1 -C12 的烷氧基、C1 -C12 的酯基、C1 -C12 的胺基；較佳地，R4 -R8 各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、取代或未取代的C1 -C6 的烷基、取代或未取代的C1 -C6 的烷氧基；
Figure 02_image005
式3 式3中，R4 -R10 各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1 -C12 的烷基、取代或未取代的C3 -C12 的環烷基、取代或未取代的C1 -C12 的烷氧基、取代或未取代的C1 -C12 的酯基、取代或未取代的C1 -C12 的胺基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1 -C12 的烷基、C3 -C12 的環烷基、C1 -C12 的烷氧基、C1 -C12 的酯基、C1 -C12 的胺基；較佳地，R4 -R10 各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、取代或未取代的C1 -C6 的烷基、取代或未取代的C1 -C6 的烷氧基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、C1 -C6 的烷基、C1 -C6 的烷氧基；
Figure 02_image007
式4 式4中，R4 ’-R10 ’各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1 -C12 的烷基、取代或未取代的C3 -C12 的環烷基、取代或未取代的C1 -C12 的烷氧基、取代或未取代的C1 -C12 的酯基、取代或未取代的C1 -C12 的胺基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1 -C12 的烷基、C3 -C12 的環烷基、C1 -C12 的烷氧基、C1 -C12 的酯基、C1 -C12 的胺基；較佳地，R4 ’-R10 ’各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、取代或未取代的C1 -C6 的烷基、取代或未取代的C1 -C6 的烷氧基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、C1 -C6 的烷基、C1 -C6 的烷氧基；
Figure 02_image009
式6
Figure 02_image011
式7 式6中，Rm 選自取代或未取代的以下基團：C1 -C20 直鏈烷基、C3 -C20 支鏈烷基、C3 -C12 環烷基、C3 -C12 環氧烷基、C3 -C12 環氧烷基烷基，該取代的基團選自鹵素、氨基和羥基中的至少一種。
進一步較佳地，該含烯基聚合單體選自乙酸乙烯酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基烷基醚、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑和丙烯腈中的至少一種；該(甲基)丙烯酸酯較佳為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯中的至少一種。較佳地，該含烯基聚合單體選自乙酸乙烯酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯。進一步較佳地，該含烯基聚合單體為苯乙烯。
本發明所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物可藉由包括以下步驟的方法製備得到：在惰性氣體存在下，使包括共聚聚丙烯、（馬來）酸酐單體和含烯基聚合單體的反應混合物進行接枝反應（較佳固相接枝反應），得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
本發明的第二方面提供一種包含含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的絕緣材料的製備方法，該製備方法包括：在惰性氣體存在下，使包括共聚聚丙烯、酸酐單體和含烯基聚合單體的反應混合物進行接枝反應，得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物； 其中，該接枝反應的條件使得：以含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.1~5 wt%，較佳為0.4~3 wt%；並且，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~20，較佳為1：1~10。
該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40 mol%，較佳為0.5~30 mol%，更佳為4~25 wt%，進一步較佳為4~22 wt%；二甲苯可溶物含量為2~80 wt%，較佳為18~75 wt%，更佳為30~70 wt%，進一步較佳為30~67 wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70 wt%，較佳為10~50 wt%，更佳為20~35 wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5，較佳為0.5~3，更佳為0.8~1.3。
較佳地，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.05~2 wt%，較佳為0.2~0.7 wt%。
較佳地，該酸酐選自具有至少一個烯烴不飽和度的酸酐。較佳地，該酸酐選自馬來酸酐和衣康酸酐。進一步較佳地，該酸酐為馬來酸酐。
較佳地，本發明提供一種用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的製備方法，該製備方法包括：在惰性氣體存在下，使包括共聚聚丙烯、馬來酸酐單體和含烯基聚合單體的反應混合物進行接枝反應，得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物； 其中，該接枝反應的條件使得：以含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自馬來酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.1~5 wt%，較佳為0.4~3 wt%；並且，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自馬來酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~20，較佳為1：1~10。
該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40 mol%，較佳為0.5~30 mol%，更佳為4~25 wt%，進一步較佳為4~22 wt%；二甲苯可溶物含量為2~80 wt%，較佳為18~75 wt%，更佳為30~70 wt%，進一步較佳為30~67 wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70 wt%，較佳為10~50 wt%，更佳為20~35 wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5，較佳為0.5~3，更佳為0.8~1.3。
較佳地，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自馬來酸酐單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.05~2 wt%，較佳為0.2~0.7 wt%。
本發明的接枝反應可參考本領域常規的各種方法進行，較佳為固相接枝反應。如，在接枝用（馬來）酸酐、含烯基聚合單體的存在下在共聚聚丙烯上形成活性接枝點，或者先在共聚聚丙烯上形成活性接枝點接著用接枝用單體進行處理。接枝點可藉由自由基引發劑處理形成，或進行高能電離輻射或微波處理來形成。在聚合物中作為化學或輻射處理的結果而產生的自由基在聚合物上形成接枝點並在這些點上引發單體聚合。
較佳地，藉由自由基引發劑引發接枝點並進一步進行接枝反應。在這種情況下，該反應混合物還包括自由基引發劑；進一步較佳地，該自由基引發劑選自過氧化物類自由基引發劑和/或偶氮類自由基引發劑。
其中，該過氧化物類自由基引發劑較佳選自過氧化二苯甲醯、過氧化二異丙苯、二叔丁基過氧化物、過氧化月桂醯、過氧化十二醯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二碳酸二異丙基酯、過氧化(2-乙基己酸)叔丁酯和過氧化二碳酸二環己基酯中的至少一種；該偶氮類自由基引發劑較佳為偶氮二異丁腈和/或偶氮二異庚腈。
更佳地，藉由過氧化物類自由基引發劑引發接枝點並進一步進行接枝反應。
此外，本發明的接枝反應也可以藉由CN106543369A、CN104499281A、CN102108112A、CN109251270A、CN1884326A和CN101492517B中描述的方法進行。
在滿足上述產品特徵的前提下，本發明對接枝反應中各組分的用量沒有特別的限定，具體地，該自由基引發劑的質量與該（馬來）酸酐單體和該含烯基聚合單體的總質量的比為0.1~10:100，較佳為0.5~5:100。該（馬來）酸酐單體和該含烯基聚合單體的總質量與該共聚聚丙烯的質量比為0.1~8:100，較佳為0.3~5:100。該（馬來）酸酐單體的質量用量可以為該含烯基聚合單體的質量用量的5~100 wt%，較佳為10~100 wt%。
本發明對接枝反應的製程條件也沒有特別的限定，具體地，該接枝反應的溫度可以為30~130 ℃，較佳為60~120 ℃；時間可以為0.5~10 h，較佳為1~5 h。
本發明中，該“反應混合物”包括加入到接枝反應體系中的所有物料，物料可以一次性加入，也可以在反應的不同階段加入。
本發明的反應混合物中還可以包括分散劑，該分散劑較佳為水或氯化鈉的水溶液。該分散劑的質量用量較佳為共聚聚丙烯質量的50~300 %。
本發明的反應混合物中還可以包括界面劑，該界面劑為對聚烯烴具有溶脹作用的有機溶劑，較佳為對共聚聚丙烯具有溶脹作用的下述有機溶劑中的至少一種：醚類溶劑、酮類溶劑、芳烴類溶劑、烷烴類溶劑；更佳為下述有機溶劑中的至少一種：氯代苯、多氯代苯、C6 以上的烷烴或環烷烴、苯、C1 -C4 烷基取代苯、C2 -C6 脂肪醚、C3 -C6 脂肪酮、十氫萘；進一步較佳為下述有機溶劑中的至少一種：苯、甲苯、二甲苯、氯苯、四氫呋喃、***、丙酮、己烷、環己烷、十氫萘、庚烷。該界面劑的質量含量較佳為共聚聚丙烯質量的1~30 %，進一步較佳為10~25 %。
本發明的反應混合物中還可以包括有機溶劑，作為溶解固體自由基引發劑的溶劑，該有機溶劑較佳包括C2 -C5 醇類、C2 -C4 醚類和C3 -C5 酮類中的至少一種，更佳包括C2 -C4 醇類、C2 -C3 醚類和C3 -C5 酮類中的至少一種，最佳為乙醇、***和丙酮中的至少一種。該有機溶劑的質量含量較佳為共聚聚丙烯質量的1~35 %。
本發明的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的製備方法中，對於含烯基聚合單體和共聚聚丙烯的限定與前述相同，在此不再贅述。 根據本發明，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的製備方法可選自以下方式之一：
方式一，該製備方法包括以下步驟： a．    將共聚聚丙烯置於密閉反應器中，進行惰性氣體置換； b．    將自由基引發劑與酸酐單體和含烯基聚合單體加入到該密閉反應器中，攪拌混合； c．    任選地加入界面劑，並任選地使反應體系進行溶脹； d．    任選地加入分散劑，使反應體系升溫至接枝反應溫度，進行接枝反應； e．    反應結束後，任選地進行過濾（使用水相分散劑情況下）、乾燥，得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
更具體地，該製備方法包括以下步驟： a．    將共聚聚丙烯置於密閉反應器中，進行惰性氣體置換； b．    將自由基引發劑溶解於酸酐單體和含烯基聚合單體中，配製成溶液，加入到裝有共聚聚丙烯的密閉反應器中，攪拌混合； c．    加入界面劑0~30份，並任選地使反應體系在20~60 ℃下溶脹0~24小時； d．    加入分散劑0~300份，體系升溫至接枝聚合溫度30 ~ 130 ℃，反應0.5 ~ 10小時； e．    反應結束後，任選地進行過濾（使用水相分散劑情況下）、乾燥，得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
方式二，該製備方法包括以下步驟： a．    將共聚聚丙烯置於密閉反應器中，進行惰性氣體置換； b．    將有機溶劑和自由基引發劑混合，加入到該密閉反應器中； c．    除去該有機溶劑； d．    加入酸酐單體和含烯基聚合單體，任選地加入界面劑，並任選地使反應體系進行溶脹； e．    任選地加入分散劑，使反應體系升溫至接枝反應溫度，進行接枝反應； f．     反應結束後，任選地進行過濾（使用水相分散劑情況下）、乾燥，得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
更具體地，該製備方法包括以下步驟： a．    將共聚聚丙烯置於密閉反應器中，進行惰性氣體置換； b．    將有機溶劑和自由基引發劑混合，配製成溶液加入到裝有共聚聚丙烯的密閉反應器中； c．    惰性氣體吹掃或藉由真空除去該有機溶劑； d．    加入酸酐單體和含烯基聚合單體，加入界面劑0～30份，並任選地使反應體系在20 ~ 60 ℃下溶脹0 ~ 24小時； e．    加入分散劑0~300份，體系升溫至接枝聚合溫度30 ~ 130 ℃，反應0.5 ~ 10小時； f．     反應結束後，任選地進行過濾（使用水相分散劑情況下）、乾燥，得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
根據本發明的方法，若反應結束後體系中存在揮發性組分，則本發明的方法較佳包括脫揮發份的步驟，該脫揮發份可以藉由任何常規方法進行，包括在接枝製程結束時真空提取或使用汽提劑。合適的汽提劑包括但不限於惰性氣體。
如上所述，本發明的“含有酸酐基團的聚丙烯接枝物”既包括由共聚聚丙烯和酸酐單體、含烯基聚合單體經接枝反應直接製得的產物（粗品），也包括將該產物進行進一步純化得到的接枝改性聚丙烯純品，因此，本發明的製備方法中，可任選的包括對粗品進行純化的步驟。該純化可採用本領域常規的各種方法，如抽提法。
本發明對該接枝反應的接枝效率沒有特別的限定，但是較高的接枝效率更有利於藉由一步接枝反應即得到所需性能的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。因此，較佳控製該接枝反應的接枝效率為20~100%，進一步較佳為25~80%。該接枝效率的概念為本領域技術人員公知，是指接枝上的酸酐單體和含烯基聚合單體的總量/反應投料的酸酐單體和含烯基聚合單體的總量。
本發明的該惰性氣體可以為本領域常用的各種惰性氣體，包括但不限於氮氣、氬氣。
本發明的第三方面提供由上述製備方法製得的用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
本發明的第四方面提供上述含有酸酐基團的聚丙烯接枝物作為絕緣材料的應用。
進一步較佳地，該絕緣材料為電纜絕緣材料；較佳為直流電纜絕緣材料。
更佳地，該絕緣材料為電纜絕緣層材料。
本發明所用含有酸酐基團的聚丙烯接枝物可直接作為絕緣材料的基礎材料，無需共混其他聚合物。
本發明的第五方面提供一種電纜，該電纜包括： 至少一個導體以及至少一個圍繞該導體的電絕緣層； 其中，該電絕緣層的材料為所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
本發明的核心在於採用一種新材料作為電纜的電絕緣層，因此，本發明對於電纜的形式和具體結構沒有特別限定，可採用本領域常規的各種電纜形式（直流或交流、單芯或多芯）及所對應各種結構。本發明的電纜中，除電絕緣層採用新型接枝改性聚丙烯材料外，其他層結構、其他層材質均可以為本領域常規選擇。
本發明的該電纜可以為直流電纜或交流電纜；較佳為直流電纜；更佳地，該電纜為中高壓直流電纜或超高壓直流電纜。本發明中，低壓（LV）表示低於1kV的電壓，中壓（MV）表示在1 kV至40 kV範圍內的電壓，高壓（HV）表示高於40 kV、較佳高於50 kV的電壓，超高壓（EHV）表示至少230 kV的電壓。
根據本發明一種較佳實施方式，該電纜具有至少一個纜芯，每個該纜芯由內至外依次包括：導體、任選的導體屏蔽層、電絕緣層、任選的電絕緣屏蔽層、任選的金屬屏蔽層。其中，該導體屏蔽層、電絕緣屏蔽層和金屬屏蔽層均可根據需要設置，一般地，在 6kV以上的電纜中使用。
除上述結構外，該電纜還可以包括鎧裝和/或護套層。
本發明的該電纜可為單芯電纜或多芯電纜，對於多芯電纜，該電纜還可以包括填充層和/或包帶層。該填充層由填充於各線芯之間的填充材料形成。該包帶層包覆於所有線芯的外側，保證線芯及填充層呈圓形，防止線芯被鎧裝劃傷，並起到阻燃作用。
本發明的電纜中，該導體是通常由金屬材料，較佳鋁、銅或其它合金製成的導電元件，包括一種或多種金屬導線。該導體的直流電阻和單絲根數需符合GB/T 3956的要求。較佳的導體採用緊壓絞合圓形結構，標稱截面積小於等於800 mm2 ；或採用分割導體結構，標稱截面積大於等於1000 mm2 ，導體根數不少於170根。
本發明的電纜中，該導體屏蔽層可以是由聚丙烯、聚烯烴彈性體和炭黑等材料製成的覆蓋層，23 ℃下的體積電阻率＜1.0 Ω·m，90℃下的體積電阻率＜3.5 Ω·m，在230 ℃，2.16 kg載荷下的熔體流動速率通常為0.01~30 g/10min，較佳為0.05~20 g/10min，進一步較佳為0.1~10 g/10min，更佳為0.2~8 g/10min；拉伸強度≥12.5 MPa；斷裂伸長率≥150%。該導體屏蔽層最薄點的厚度不小於0.5 mm，平均厚度不低於1.0 mm。
本發明的電纜中，該電絕緣層的材料為至少一種含有酸酐基團的聚丙烯接枝物是指構成電絕緣層的基材為該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，除含有酸酐基團的聚丙烯接枝物外還可包含另外的組分，如聚合物組分或添加劑，較佳包含添加劑，如抗氧化劑、穩定劑、加工助劑、阻燃劑、水樹阻滯添加劑、酸或離子清除劑、無機填料、電壓穩定劑和抗銅劑中的任一種或多種。添加劑的種類和使用量為常規且為本領域技術人員已知的。
本發明的電絕緣層的製備方法也可以採用電纜製備領域的常規方法，例如，將含有酸酐基團的聚丙烯接枝物與任選的各種添加劑混合，用雙螺桿擠出機造粒，再將所得粒料藉由擠出機擠出，製得電絕緣層。通常地，可將導體屏蔽料與含有酸酐基團的聚丙烯接枝物粒料共擠出，形成導體屏蔽層+電絕緣層的結構，或形成導體屏蔽層+電絕緣層+電絕緣屏蔽層的結構。具體操作均可採用本領域常規方法和製程條件。
由於採用該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，本發明該電絕緣層的厚度可以僅為GB/T 12706中XLPE絕緣層標稱厚度值的50%~95%，較佳地，電絕緣層的厚度為GB/T 12706中XLPE絕緣層標稱厚度值的70%~90%；偏心度不大於10%。
本發明的電纜中，該電絕緣屏蔽層可以為由聚丙烯、聚烯烴彈性體和炭黑等材料製成的覆蓋層，23℃下的體積電阻率＜1.0 Ω·m，90℃下的體積電阻率＜3.5 Ω·m。在230 ℃，2.16 kg載荷下的熔體流動速率為0.01~30 g/10min，較佳為0.05~20 g/10min，進一步較佳為0.1~10 g/10min，更佳為0.2~8 g/10min；拉伸強度≥12.5 MPa；斷裂伸長率≥150%。該電絕緣屏蔽層的最薄點厚度不小於0.5 mm，平均厚度不低於1.0 mm。
本發明的電纜中，該金屬屏蔽層可以為銅帶屏蔽層或銅絲屏蔽層。
本發明的電纜中，該填充層可以為高分子材料，如PE/PP/PVC或回收的橡膠材料等。
本發明的電纜中，該包帶層/鎧裝層通常是由銅絲金屬籠、鉛或鋁製金屬套等製成的、包裹電絕緣屏蔽層外表面的金屬覆蓋層，其室溫下直流體積電阻率≤1000 Ω·m。
本發明的電纜中，該護套層的材質可以為聚氯乙烯、聚乙烯或低煙無鹵材料中的任一種。該護套層既包括內護套層，也包括外護套層。
以上各層結構均可採用本領域的常規方法製得。例如，該導體屏蔽層、電絕緣層、護套層可藉由擠出機擠出包覆形成，該金屬屏蔽層和鎧裝可藉由繞包形成。
本發明的該電纜可藉由本領域常規的各種製備製程製得，本發明對此沒有特別限定。
根據本發明一種具體實施方式，該電纜的製備方法如下： 導體的製備：將多條單絲導體（如鋁製）進行緊壓絞合操作，得到導體內芯；或進行束絲操作，然後將束絲後的各單絲導體進行絞合操作，得到導體內芯。 改性聚丙烯顆粒的製備：將含有酸酐基團的聚丙烯接枝物與任選的添加劑混合，用雙螺桿擠出機造粒。 導體屏蔽層和電絕緣層的製備：導體屏蔽料和上述改性聚丙烯顆粒，在導體內芯外藉由擠出機共擠出包覆形成導體屏蔽層+電絕緣層，或形成導體屏蔽層+電絕緣層+電絕緣屏蔽層（外屏蔽層）。 金屬屏蔽層的製備：在電絕緣層（電絕緣屏蔽層）外進行銅帶或銅絲繞包，形成金屬屏蔽層。 內護套層的製備：將護套層粒料在金屬屏蔽層外藉由擠出機擠出形成內護套層。 鎧裝的製備：使用鍍鋅鋼/不銹鋼/鋁合金製成鋼絲或鋼帶鎧裝，由單層鎧裝左向或雙層鎧裝內層右向、外層左向繞包在內護套層上，鋼絲或鋼帶鎧裝應緊密，使相鄰鋼絲/鋼帶間的間隙為最小。 外護套層的製備：將護套層粒料在鎧裝外藉由擠出機擠出形成外護套層。最終製得該電纜。
本發明的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物可在較高工作溫度下兼顧機械性能和電性能，適用於高溫、高運行場強工況。此外，與加入小分子添加劑的材料相比，本發明的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物避免了小分子遷移導致的性能下降，因此具有更好的穩定性。
相比現有電纜，本發明的電纜在更高工作溫度下依然能夠保持甚至具有更高的體積電阻率和更強的耐擊穿性能，同時其機械性能亦能滿足電纜使用要求。在保證相同電壓等級和絕緣水準條件下，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物所製的電絕緣層相比常規電纜的電絕緣層具有厚度更薄、散熱更好和重量更小等優點。因此，該電纜具有更寬的應用範圍。
本發明的第六方面提供一種絕緣材料，其特徵在於，該絕緣材料包含至少一種上述含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
較佳地，以該絕緣材料的重量為基準，該至少一種含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的含量為20-100 wt%，較佳為40-100 wt%，更佳為60-100 wt%，進一步較佳為80-100 wt%，更進一步較佳為90-100 wt%。
較佳地，該絕緣材料還包含添加劑，例如抗氧化劑、穩定劑、加工助劑、阻燃劑、水樹阻滯添加劑、酸或離子清除劑、無機填料、電壓穩定劑和抗銅劑中的一種或多種。添加劑的種類和用量是常規的並且是本領域技術人員已知的。
另外地，本發明還包括以下段落中記載的實施方案。
段落1、一種使用接枝改性聚丙烯材料製備絕緣材料的方法，其特徵在於，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物包括衍生自共聚聚丙烯的結構單元、衍生自酸酐單體的結構單元和衍生自含烯基聚合單體的結構單元；以含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.1~5 wt%，較佳為0.4~3 wt%；並且，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~20，較佳為1：1~10； 該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40 mol%，較佳為0.5~30 mol%，更佳為4~25 wt%，進一步較佳為4~22 wt%；二甲苯可溶物含量為2~80 wt%，較佳為18~75 wt%，更佳為30~70 wt%，進一步較佳為30~67 wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70 wt%，較佳為10~50 wt%，更佳為20~35 wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5，較佳為0.5~3，更佳為0.8~1.3。
段落2、根據段落1所述的方法，其中，該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：在230 ℃，2.16 kg載荷下的熔體流動速率為0.01~60 g/10 min，較佳為0.05~35 g/10 min，進一步較佳為0.5~15 g/10 min；熔融溫度Tm為100 ℃以上，較佳為110~180℃，進一步較佳為110~170 ℃，進一步較佳為120~170℃，進一步較佳為120~166 ℃；重均分子量為20×104 ~60×104 g/mol。
段落3、根據段落1或2所述的方法，其中，該共聚聚丙烯的共聚單體選自除丙烯外的C2 -C8 的α-烯烴中的至少一種；較佳地，該共聚聚丙烯的共聚單體選自乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯中的至少一種；進一步較佳地，該共聚聚丙烯的共聚單體為乙烯和/或1-丁烯；進一步較佳地，該共聚聚丙烯由丙烯和乙烯組成。
段落4、根據段落1-3中任一項所述的方法，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物由共聚聚丙烯、酸酐單體和含烯基聚合單體經固相接枝反應製得。
段落5、根據段落1-4中任一項所述的方法，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.05~2wt%，較佳為0.2~0.7wt%。
段落6、根據段落1-6中任一項所述的方法，其中，該酸酐選自具有至少一個烯烴不飽和度的酸酐；較佳地，該酸酐選自馬來酸酐和衣康酸酐；進一步較佳地，該酸酐為馬來酸酐。
段落7、根據段落1-7中任一項所述的方法，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物具有以下特徵中的至少一種：在230℃，2.16kg載荷下的熔體流動速率為0.01~30g/10min，較佳為0.05~20g/10min，進一步較佳為0.1~10g/10min，更佳為0.2~8g/10min；彎曲模量為10~1050MPa，較佳為20~1000MPa，更佳為50~500MPa；斷裂伸長率
Figure 109143664-A0305-02-0027-11
200%，較佳斷裂伸長率
Figure 109143664-A0305-02-0027-12
300%。
段落8、根據段落1-7中任一項所述的方法，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物具有以下特徵中的至少一種：-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的工作溫度
Figure 109143664-A0305-02-0027-9
90℃，較佳為90~160℃；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃下的擊穿場強Eg
Figure 109143664-A0305-02-0027-13
210kV/mm，較佳為210~800kV/mm；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃下的擊穿場強Eg與該共聚聚丙烯在90℃下的擊穿場強E的差值△E除以該共聚聚丙烯在90℃下的擊穿場強E所得的擊穿場強變化率△E/E大於1.8%，較佳為2%~50%，更佳為5%~35%，進一步較佳為8%~28%；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃、15kV/mm場強下的直流體積電阻率ρvg
Figure 109143664-A0305-02-0027-14
1.5×1013Ω˙m，較佳為1.5×1013Ω˙m~1.0×1020Ω˙m； -該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃、15kV/mm場強下的直流體積電阻率ρvg與該共聚聚丙烯在90℃、15kV/mm場強下的直流體積電阻率ρv的比值ρvg/ρv大於2，較佳為2.1~40，更佳為2.3~20，進一步較佳為2.5~10。
段落9、根據段落1-8中任一項所述的方法，其中，該含烯基聚合單體選自具有式1所示結構的單體中的至少一種，
Figure 109143664-A0305-02-0028-1
式1中，Rb、Rc、Rd各自獨立地選自H、取代或未取代的烷基；Ra選自取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的酯基、取代或未取代的羧基、取代或未取代的環烷基或雜環基、氰基。
段落10、根據段落9所述的方法，其中，Rb、Rc、Rd各自獨立地選自H、取代或未取代的C1-C6烷基，較佳地，Rb、Rc、Rd各自獨立地選自H、取代或未取代的C1-C3烷基；Ra選自取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C6-C20芳基、取代或未取代的C1-C20酯基、取代或未取代的C1-C20羧基、取代或未取代的C3-C20環烷基或雜環基、氰基，該取代的基團為鹵素、羥基、氨基、C1-C6烷基、C3-C6環烷基；較佳地，Ra選自取代或未取代的C1-C12烷基、取代或未取代的C1-C18烷氧基、取代或未取代的C6-C12芳基、取代或未取代的C1-C12酯基、取代或未取代的C1-C12羧基、取代或未取代的C3-C12環烷基或雜環基、氰基，該取代的基團為鹵素、C1-C6烷基、C3-C6環烷基；更佳地，Ra選自取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C1-C12烷氧基、取代或未取代的C6-C8芳基、取代或未取代的C1-C6酯基、取代或未取代的C1-C6羧基、取代或未取代的C3-C6環烷基或雜環基、氰基；較佳地，該雜環基選自咪唑基、吡唑基、哢唑基、吡咯烷酮基、吡啶基、呱啶基、己內醯胺基、吡嗪基、噻唑基、嘌呤基、嗎啉基、噁唑啉基。
段落11、根據段落9所述的方法，其中，Rb 、Rc 、Rd 各自獨立地選自H、取代或未取代的C1 -C6 烷基； Ra 選自式2所示基團、式3所示基團、式4所示基團、式6所示基團、式6所示基團和式7所示基團的組合、雜環基團；
Figure 02_image003
式2 式2中，R4 -R8 各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1 -C12 的烷基、取代或未取代的C3 -C12 的環烷基、取代或未取代的C1 -C12 的烷氧基、取代或未取代的C1 -C12 的酯基、取代或未取代的C1 -C12 的胺基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1 -C12 的烷基、C3 -C12 的環烷基、C1 -C12 的烷氧基、C1 -C12 的酯基、C1 -C12 的胺基；較佳地，R4 -R8 各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、取代或未取代的C1 -C6 的烷基、取代或未取代的C1 -C6 的烷氧基；
Figure 02_image005
式3 式3中，R4 -R10 各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1 -C12 的烷基、取代或未取代的C3 -C12 的環烷基、取代或未取代的C1 -C12 的烷氧基、取代或未取代的C1 -C12 的酯基、取代或未取代的C1 -C12 的胺基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1 -C12 的烷基、C3 -C12 的環烷基、C1 -C12 的烷氧基、C1 -C12 的酯基、C1 -C12 的胺基；較佳地，R4 -R10 各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、取代或未取代的C1 -C6 的烷基、取代或未取代的C1 -C6 的烷氧基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、C1 -C6 的烷基、C1 -C6 的烷氧基；
Figure 02_image007
式4 式4中，R4 ’-R10 ’各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1 -C12 的烷基、取代或未取代的C3 -C12 的環烷基、取代或未取代的C1 -C12 的烷氧基、取代或未取代的C1 -C12 的酯基、取代或未取代的C1 -C12 的胺基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1 -C12 的烷基、C3 -C12 的環烷基、C1 -C12 的烷氧基、C1 -C12 的酯基、C1 -C12 的胺基；較佳地，R4 ’-R10 ’各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、取代或未取代的C1 -C6 的烷基、取代或未取代的C1 -C6 的烷氧基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、C1 -C6 的烷基、C1 -C6 的烷氧基；
Figure 02_image009
式6
Figure 02_image011
式7 式6中，Rm 選自取代或未取代的以下基團：C1 -C20 直鏈烷基、C3 -C20 支鏈烷基、C3 -C12 環烷基、C3 -C12 環氧烷基、C3 -C12 環氧烷基烷基，該取代的基團選自鹵素、氨基和羥基中的至少一種。
段落12、根據段落9所述的方法，其中，該含烯基聚合單體選自乙酸乙烯酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基烷基醚、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑和丙烯腈中的至少一種；該(甲基)丙烯酸酯較佳為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯中的至少一種；較佳地，該含烯基聚合單體選自乙酸乙烯酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯；進一步較佳地，該含烯基聚合單體為苯乙烯。
段落13、根據段落1-12中任一項所述的方法，其中，該絕緣材料為電纜絕緣材料；較佳為直流電纜絕緣材料。
段落14、根據段落13所述的方法，其中，該絕緣材料為電纜絕緣層材料。
本發明的其它特徵和優點將在隨後具體實施方式部分予以詳細說明。
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限製本發明。 以下實施例和對比例中：
1 、共聚聚丙烯中共聚單體含量的測定： 藉由定量傅裡葉變換紅外（FTIR）光譜測定共聚單體的含量。藉由定量核磁共振（NMR）光譜對確定的共聚單體含量的相關性進行校準。該基於定量13 C-NMR光譜所得結果的校準方法按照本領域的常規方法進行。發明詳述
2 、共聚聚丙烯中二甲苯可溶物含量、可溶物中共聚單體含量及可溶物 / 共聚聚丙烯的特性黏數比的測定： 用Polymer Char公司的CRYST-EX儀器進行測試。使用三氯苯溶劑，升溫至150 ℃進行溶解，恆溫90 min，取樣測試，再降溫至35 ℃，恆溫70 min，取樣測試。
3 、共聚聚丙烯重均分子量的測定： 用高溫GPC測定，採用Polymer Laboratory公司的PL-GPC 220型凝膠滲透色譜，試樣用1,2,4-三氯苯溶解，濃度為1.0 mg/ml。測試溫度150 ℃，溶液流速為1.0 ml/min。以聚苯乙烯的分子量作為內參來製定標準曲線，根據流出時間計算樣品的分子量及分子量分佈。
4 、熔體流動速率 MFR 的測定： 按GB/T 3682-2018中規定的方法，用CEAST公司7026型熔融指數儀，在230 ℃，2.16 kg載荷下測定。
5 、熔融溫度 Tm 的測定： 採用差示掃描量熱儀對材料的熔融過程和結晶過程進行分析。具體操作為：在氮氣保護下，將5~10 mg樣品從20 ℃至200 ℃採用三段式升降溫測量方法進行測量，以熱流量的變化反映材料的熔融和結晶過程，從而計算熔融溫度Tm。
6 、接枝效率 GE 、參數 M1 、參數 M2 的測定： 將2~4 g接枝產物放入索氏提取器中，用乙酸乙酯抽提24小時，除去未反應的單體及其均聚物，得到純的接枝產物，烘乾稱重，計算參數M1、M2及接枝效率GE。 根據文獻（張廣平，螺帶反應器中聚丙烯固相接枝馬來酸酐，中國塑膠，2002年2月第16卷第2期，69-71）中所描述的方法測試並計算馬來酸酐的質量含量
Figure 02_image013
。 參數M1代表該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自馬來酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量；參數M2代表該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自馬來酸酐單體且處於接枝態的結構單元的含量。本發明中，M1、M2和GE的計算公式如下： M1=
Figure 02_image015
M2
Figure 02_image017
Figure 02_image019
以上公式中，
Figure 02_image021
是PP基體的質量；
Figure 02_image023
是接枝產物抽提前的質量；
Figure 02_image025
是接枝產物抽提後的質量；
Figure 02_image027
是加入馬來酸酐單體和含烯基聚合單體的總質量。
7 、直流體積電阻率的測定： 按照GB/T 1410-2006中規定的方法進行測定。
8 、擊穿場強的測定： 按照GB/T 1408-2006中規定的方法進行測定。
9 、拉伸強度的測定： 按照GB/T 1040.2-2006中規定的方法進行測定。
10 、彎曲模量的測定： 按照GB/T 9341-2008中規定的方法進行測定。
11 、斷裂伸長率的測定： 按照GB/T 1040-2006中規定的方法進行測定。
12 、介電常數與介電損耗因數的測定： 按照GB/T 1409-2006中規定的方法進行測定。
13 、電纜的主絕緣電導率 ( 電阻率 ) 比值的測定： 按照TICW 7.1-2012附錄A中規定的方法進行試驗。主絕緣電導率比值等於90 ℃下電纜的主絕緣電導率除以30 ℃下電纜的主絕緣電導率。
14 、電場畸變率的測定： 按照TICW 7.1-2012附錄B中規定的方法進行電纜絕緣空間電荷注入試驗。
15 、直流耐壓測試： 常溫下採用1.85倍負極性額定電壓持續對電纜加壓2小時。無擊穿和放電現象即為通過，否則不通過。
16 、負荷循環測試： 電纜在額定使用溫度下加熱到90 ℃，並加1.85倍額定電壓先加壓8 h，然後自然冷卻並撤去電壓16 h，循環12天。無擊穿現象發生即為通過。
實施例中所用的原料描述於下表A中。 表A
名稱 描述
共聚聚丙烯1* 參考CN101679557A所述方法自製
共聚聚丙烯2* 參考CN101679557A所述方法自製
共聚聚丙烯3* 參考CN101679557A所述方法自製
共聚聚丙烯4* 參考CN101058654A所述方法自製
共聚聚丙烯5* 參考CN101058654A所述方法自製
共聚聚丙烯6* 參考CN101058654A所述方法自製
聚丙烯T30S 均聚聚丙烯，中國石化鎮海煉化
過氧化二苯甲醯 百靈威科技有限公司J&K Chemicals
過氧化月桂醯 百靈威科技有限公司J&K Chemicals
過氧化(2-乙基己酸)叔丁酯 阿達瑪斯試劑有限公司 adamas-beta
馬來酸酐 國藥集團化學試劑有限公司
苯乙烯 百靈威科技有限公司J&K Chemicals
對甲基苯乙烯 百靈威科技有限公司J&K Chemicals
醋酸乙烯酯 國藥集團化學試劑有限公司
苯乙烯/馬來酸酐共聚物 Sigma-Aldrich貿易有限公司  Sigma-Aldrich LLC.
*共聚聚丙烯1：實施例1、對比例2、對比例3中所用的共聚聚丙烯。 *共聚聚丙烯2：實施例2中所用的共聚聚丙烯。 *共聚聚丙烯3：實施例3中所用的共聚聚丙烯。 *共聚聚丙烯4：實施例4中所用的共聚聚丙烯。 *共聚聚丙烯5：實施例5中所用的共聚聚丙烯。 *共聚聚丙烯6：實施例6中所用的共聚聚丙烯。實施例 1
選取具有以下特徵的基礎共聚聚丙烯粉料：共聚單體乙烯含量18.1 wt%，二甲苯可溶物含量48.7 wt%，可溶物中共聚單體含量31.9 wt%，可溶物/共聚聚丙烯特性黏數比0.89，重均分子量為34.3×104 g/mol，在230 ℃，2.16 kg載荷下的MFR為1.21 g/10min，Tm=143.4 ℃，擊穿場強（90 ℃）為236 kV/mm，直流體積電阻率（90 ℃，15 kV/mm）為1.16E13 Ω·m，篩分除去小於40目的細粉。稱取上述基礎共聚聚丙烯粉料2.0 kg，加入到帶有機械攪拌的10 L反應釜中，密閉反應系統，氮氣置換除氧。加入1.3 g過氧化二苯甲醯、10 g馬來酸酐和40 g苯乙烯的溶液，攪拌混合30 min，40 ℃溶脹2小時，升溫至90 ℃，反應4小時。反應結束後，氮氣吹掃降溫，得到聚丙烯-g-苯乙烯/馬來酸酐材料產品C1。
測試所得產品的各項性能參數，結果如表1所示。實施例 2
選取具有以下特徵的基礎共聚聚丙烯粉料：共聚單體乙烯含量14.7 wt%，二甲苯可溶物含量41.7 wt%，可溶物中共聚單體含量34.5 wt%，可溶物/共聚聚丙烯特性黏數比0.91，重均分子量為36.6×104 g/mol，在230 ℃，2.16 kg載荷下的MFR為1.54 g/10min，Tm=164.9 ℃，擊穿場強（90 ℃）為248 kV/mm，直流體積電阻率（90 ℃，15 kV/mm）為7.25E12 Ω·m，篩分除去小於40目的細粉。稱取上述基礎共聚聚丙烯粉料2.0 kg，加入到帶有機械攪拌的10 L反應釜中，密閉反應系統，氮氣置換除氧。加入0.6 g過氧化二苯甲醯、5 g馬來酸酐和22 g苯乙烯的溶液，攪拌混合30 min，40 ℃溶脹3小時，升溫至95 ℃，反應4小時。反應結束後，氮氣吹掃降溫，得到聚丙烯-g-苯乙烯/馬來酸酐材料產品C2。
測試所得產品的各項性能參數，結果如表1所示。實施例 3
選取具有以下特徵的基礎共聚聚丙烯粉料：共聚單體乙烯含量20.1 wt%，二甲苯可溶物含量66.1 wt%，可溶物中共聚單體含量29.5 wt%，可溶物/共聚聚丙烯特性黏數比1.23，重均分子量為53.8×104 g/mol，在230 ℃，2.16 kg載荷下的MFR為0.51 g/10min，Tm=142.5 ℃，擊穿場強（90℃）為176 kV/mm，直流體積電阻率（90 ℃，15 kV/mm）為5.63E12 Ω·m，篩分除去小於40目的細粉。稱取上述基礎共聚聚丙烯粉料2.0 kg，加入到帶有機械攪拌的10 L反應釜中，密閉反應系統，氮氣置換除氧。加入2.6 g過氧化二苯甲醯、12 g馬來酸酐和88 g苯乙烯的溶液，攪拌混合30 min，40 ℃溶脹2小時，升溫至90 ℃，反應4小時。反應結束後，氮氣吹掃降溫，得到聚丙烯-g-苯乙烯/馬來酸酐材料產品C3。
測試所得產品的各項性能參數，結果如表1所示。實施例 4
選取具有以下特徵的基礎共聚聚丙烯粉料：共聚單體乙烯含量9.3 wt%，二甲苯可溶物含量21.0 wt%，可溶物中共聚單體含量35.4 wt%，可溶物/共聚聚丙烯特性黏數比1.68，重均分子量為30.4×104 g/mol，在230 ℃，2.16 kg載荷下的MFR為5.69 g/10min，Tm=163.0 ℃，擊穿場強（90 ℃）為288 kV/mm，直流體積電阻率（90 ℃，15 kV/mm）為1.32E13 Ω·m，篩分除去小於40目的細粉。稱取上述基礎共聚聚丙烯粉料2.0 kg，加入到帶有機械攪拌的10 L反應釜中，密閉反應系統，氮氣置換除氧。加入5.0 g過氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、25 g馬來酸酐、50 g醋酸乙烯酯和100 g甲苯的溶液，攪拌混合30 min，升溫至95 ℃，反應4小時。反應結束後，氮氣吹掃降溫，得到聚丙烯-g-醋酸乙烯酯/馬來酸酐材料產品C4。
測試所得產品的各項性能參數，結果如表1所示。實施例 5
選取具有以下特徵的基礎共聚聚丙烯粉料：共聚單體乙烯含量4.8 wt%，二甲苯可溶物含量19.2 wt%，可溶物中共聚單體含量17.6 wt%，可溶物/共聚聚丙烯特性黏數比1.04，重均分子量為29.2×104 g/mol，在230 ℃，2.16 kg載荷下的MFR為5.37 g/10min，Tm=163.3 ℃，擊穿場強（90 ℃）為322 kV/mm，直流體積電阻率（90 ℃，15 kV/mm）為1.36E13 Ω·m，篩分除去小於40目的細粉。稱取上述基礎共聚聚丙烯粉料2.0 kg，加入到帶有機械攪拌的10 L反應釜中，密閉反應系統，氮氣置換除氧。加入0.6 g過氧化二苯甲醯、10 g馬來酸酐、11 g苯乙烯和50 g甲苯的溶液，攪拌混合30 min，50 ℃溶脹2 h，升溫至100 ℃，反應1小時。反應結束後，氮氣吹掃降溫，得到聚丙烯-g-苯乙烯/馬來酸酐材料產品C5。
測試所得產品的各項性能參數，結果如表1所示。實施例 6
選取具有以下特徵的基礎共聚聚丙烯粉料：共聚單體乙烯含量12.6 wt%，二甲苯可溶物含量30.6 wt%，可溶物中共聚單體含量43.6 wt%，可溶物/共聚聚丙烯特性黏數比1.84，重均分子量為27.1×104 g/mol，在230 ℃，2.16 kg載荷下的MFR為8.46 g/10min，Tm=162.0 ℃，擊穿場強（90 ℃）為261 kV/mm，直流體積電阻率（90 ℃，15 kV/mm）為9E12 Ω·m，篩分除去小於40目的細粉。稱取上述基礎共聚聚丙烯粉料2.0 kg，加入到帶有機械攪拌的10 L反應釜中，密閉反應系統，氮氣置換除氧。將2 g過氧化月桂醯和20 g馬來酸酐溶解於150 g丙酮中，將所得丙酮溶液加入到反應體系中，升溫至50 ℃，氮氣吹掃30 min除去丙酮，將α-甲基苯乙烯60 g滴加入反應釜中，將溶液攪拌混合30 min，40℃溶脹2 h，升溫至85 ℃，加入85 ℃的分散劑水4 kg，反應2 h。反應結束後，冷卻降溫，過濾除去分散劑水，70 ℃下真空乾燥10小時，得到聚丙烯-g-α-甲基苯乙烯/馬來酸酐材料產品C6。
測試所得產品的各項性能參數，結果如表1所示。實施例 7
稱取實施例1的基礎共聚聚丙烯粉料2.0 kg，加入到帶有機械攪拌的10 L反應釜中，密閉反應系統，氮氣置換除氧。加入4.0 g過氧化二苯甲醯、30 g馬來酸酐和120 g苯乙烯的溶液，攪拌混合30 min，40℃溶脹2小時，升溫至90 ℃，反應4小時。反應結束後，氮氣吹掃降溫，得到聚丙烯-g-苯乙烯/馬來酸酐產品C7。
測試所得產品的各項性能參數，結果如表1所示。對比例 1
稱取篩分除去小於40目的細粉的T30S粉料（擊穿場強（90 ℃）為347 kV/mm，直流體積電阻率（90 ℃，15 kV/mm）為1.18E13 Ω·m）2.0 kg，加入到帶有機械攪拌的10 L反應釜中，密閉反應系統，氮氣置換除氧。加入1.3 g過氧化二苯甲醯、10 g馬來酸酐和40 g苯乙烯的溶液，攪拌混合60 min，40 ℃溶脹2小時，升溫至90 ℃，反應4小時。反應結束後，氮氣吹掃降溫，得到聚丙烯-g-苯乙烯/馬來酸酐材料產品D1。
測試所得產品的各項性能參數，結果如表1所示。對比例 2
選取具有以下特徵的基礎共聚聚丙烯粉料：共聚單體乙烯含量18.1 wt%，二甲苯可溶物含量48.7 wt%，可溶物中共聚單體含量31.9 wt%，可溶物/共聚聚丙烯特性黏數比0.89，重均分子量為34.3×104 g/mol，在230 ℃，2.16 kg載荷下的MFR為1.21 g/10min，Tm=143.4 ℃，擊穿場強（90 ℃）為236 kV/mm，直流體積電阻率（90 ℃，15 kV/mm）為1.16E13 Ω·m，篩分除去小於40目的細粉。稱取上述基礎共聚聚丙烯粉料2.0 kg，加入到帶有機械攪拌的10 L反應釜中，密閉反應系統，氮氣置換除氧。加入5 g過氧化二苯甲醯、40 g馬來酸酐和160 g苯乙烯的溶液，攪拌混合60 min，40 ℃溶脹2小時，升溫至90 ℃，反應4小時。反應結束後，氮氣吹掃降溫，得到聚丙烯-g-苯乙烯/馬來酸酐材料產品D2。
測試所得產品的各項性能參數，結果如表1所示。對比例 3
選取具有以下特徵的基礎共聚聚丙烯粉料：共聚單體乙烯含量18.1 wt%，二甲苯可溶物含量48.7 wt%，可溶物中共聚單體含量31.9 wt%，可溶物/共聚聚丙烯特性黏數比0.89，重均分子量為34.3×104 g/mol，在230 ℃，2.16 kg載荷下的MFR為1.21 g/10min，Tm=143.4 ℃，擊穿場強（90 ℃）為236kV/mm，直流體積電阻率（90 ℃，15 kV/mm）為1.16E13 Ω·m，篩分除去小於40目的細粉。稱取上述基礎共聚聚丙烯粉料2000 g，和50 g苯乙烯/馬來酸酐共聚物混合，使用螺桿擠出機混合，得到共混物D3。
測試所得產品的各項性能參數，結果如表1所示。
Figure 02_image029
注：M1代表該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自馬來酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量。 M2 代表該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自馬來酸酐單體且處於接枝態的結構單元的含量。 擊穿場強變化率△E/E是指含有酸酐基團的聚丙烯接枝物產品在90 ℃下的擊穿場強Eg 與基礎共聚聚丙烯粉料在90 ℃下的擊穿場強E的差值△E與基礎共聚聚丙烯粉料在90 ℃下的擊穿場強E的比值再乘以100%。 ρvg 是指含有酸酐基團的聚丙烯接枝物產品在90 ℃、15 kV/mm場強下的直流體積電阻率，ρvg /ρv 是指含有酸酐基團的聚丙烯接枝物產品在90 ℃、15 kV/mm場強下的直流體積電阻率ρvg 與基礎共聚聚丙烯粉料在90 ℃、15 kV/mm場強下的直流體積電阻率ρv 的比值。
比較實施例1和對比例1的資料可以看出，採用T30S粉料作為基礎粉料，所得聚丙烯-g-苯乙烯/馬來酸酐材料產品的彎曲模量過高，材料機械性能差，無法滿足絕緣材料加工需要。
比較實施例1和對比例2的資料可以看出，馬來酸酐單體/含烯基聚合單體的加入量過高（M1值過高）會導致所得聚丙烯-g-苯乙烯/馬來酸酐材料產品擊穿場強和體積電阻率下降，影響產品的電性能。
比較實施例1和對比例3的資料可以看出，採用共混苯乙烯/馬來酸酐共聚物的方式反而導致產品的擊穿場強和體積電阻率大幅下降，極大影響產品的電性能。
綜上，由表1資料可以看出，彎曲模量的大幅下降使得本發明的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物具有良好的機械性能，並且，相比未接枝馬來酸酐/含烯基聚合單體的共聚聚丙烯，接枝產物的擊穿場強均得以提高，說明本發明的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物同時具有良好的電性能。
此外，由介電常數和介電損耗資料可以看出，接枝改性並不影響材料的介電常數和介電損耗，本發明的材料滿足絕緣所需必要條件。實施例 A
導體的製備：將多條鋁製單絲導體進行束絲操作，接著，將束絲後製導體內芯。
含有酸酐基團的聚丙烯接枝物顆粒的製備：將如下質量份的各組份共混：實施例C1、實施例C3、實施例C5和實施例C7得到的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物100份，抗氧劑1010/168/硬脂酸鈣（質量比2:2:1）0.3份。用雙螺桿擠出機造粒，轉速300 r/min，造粒溫度210-230℃。
導體屏蔽層和絕緣層的製備：導體屏蔽料PSD_WMP-00012（浙江萬馬股份有限公司）和上述含有酸酐基團的聚丙烯接枝物顆粒，在導體內芯外藉由擠出機共擠出包覆形成導體屏蔽層+電絕緣層，或形成導體屏蔽層+電絕緣層+電絕緣屏蔽層（外屏蔽層），擠出溫度為160-210℃。
金屬屏蔽層的製備：在電絕緣層（電絕緣屏蔽層）外採用T1銅進行銅帶繞包，形成金屬屏蔽層。
內護套層的製備：將牌號St-2的PVC顆粒（東莞海創電子有限公司）在金屬屏蔽層外藉由擠出機擠出形成內護套層。
鎧裝的製備：使用304不銹鋼製成標稱直徑為1.25mm的鋼絲鎧裝，由單層鎧裝左向繞包在內護套層上，鎧裝緊密，使相鄰鋼絲間的間隙為最小。
外護套層的製備：將牌號St-2的PVC顆粒（東莞海創電子有限公司）在鎧裝外藉由擠出機擠出形成外護套層。
最終得到該高性能聚丙烯電纜。該電纜的剖面結構示意圖如圖1所示。
根據上述方法分別基於實施例C1、實施例C3、實施例C5和實施例C7的材料製得能級在6~35kV範圍內的電纜，電纜導體截面積240~400 mm²，導體屏蔽層厚度1~3 mm，電絕緣層厚度2~8 mm，電絕緣屏蔽層厚度0.5~1.5 mm，鎧裝厚度0.5~1 mm，內護套層厚度1~2 mm，外護套層厚度不小於1.8 mm。測試例 A
對實施例B製得的電纜進行測試。電纜的主絕緣電導率測試結果：各電纜在90℃和30℃下電導率比值均小於100。電纜絕緣空間電荷注入測試結果：各電纜的電場畸變均小於20%。直流耐壓測試結果：各電纜均無擊穿和放電現象，通過。負荷循環測試結果：各電纜均無擊穿現象，通過。實施例 A1
導體的製備：將76根直徑為2.5 mm的鋁製單絲進行緊壓絞合操作，得到鋁製導體內芯。
含有酸酐基團的聚丙烯接枝物顆粒的製備：將如下質量份的各組份共混：實施例2得到的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物100份，抗氧劑1010/168/硬脂酸鈣（質量比2:2:1）0.3份。用雙螺桿擠出機造粒，轉速300 r/min，造粒溫度210~230 ℃。
導體屏蔽層和絕緣層的製備：導體屏蔽料PSD_WMP-00012（浙江萬馬股份有限公司）和上述含有酸酐基團的聚丙烯接枝物顆粒，在導體內芯外藉由擠出機共擠出包覆形成導體屏蔽層+電絕緣層，或形成導體屏蔽層+電絕緣層+電絕緣屏蔽層（外屏蔽層），擠出溫度為190~210 ℃。 金屬屏蔽層的製備：在電絕緣層（電絕緣屏蔽層）外採用25根直徑為0.3 mm的T1銅進行銅絲繞包，形成金屬屏蔽層。
內護套層的製備：將牌號St-2的PVC顆粒（東莞海創電子有限公司）在金屬屏蔽層外藉由擠出機擠出形成內護套層。
鎧裝的製備：使用50根直徑6.0 mm的304不銹鋼絲製成單層鋼絲鎧裝，將單層鋼絲鎧裝左向繞包在內護套層上，鎧裝緊密，使相鄰鋼絲間的間隙為最小。
外護套層的製備：將牌號St-2的PVC顆粒（東莞海創電子有限公司）在鎧裝外藉由擠出機擠出形成外護套層。
最終得到該高性能聚丙烯電纜。該電纜的剖面結構示意圖如圖1所示。
根據上述方法分別基於實施例2的材料製得能級在10 kV的電纜，電纜導體截面積約400 mm²，導體屏蔽層的平均厚度1.15 mm，電絕緣層的平均厚度2.60 mm，電絕緣屏蔽層的平均厚度1.06 mm，金屬屏蔽層的平均厚度為1.00 mm，電纜絕緣偏心度為5.1%，鎧裝的平均厚度6.02 mm，內護套層的平均厚度2.10 mm，外護套層的平均厚度2.35 mm。測試例 A1
對所製得的電纜進行測試。電纜的主絕緣電導率測試結果：各電纜在90 ℃和30 ℃下電導率比值為44.2。電纜絕緣空間電荷注入測試結果：電纜的電場畸變為15.4 %。直流耐壓測試結果：電纜無擊穿和放電現象，通過。負荷循環測試結果：電纜無擊穿現象，通過。
由此可見，本發明的採用含有酸酐基團的聚丙烯接枝物作為主絕緣層的電纜，相比現有電纜，具有更高的工作溫度，並且在更高工作溫度下依然能夠保持甚至具有更高的體積電阻率和更強的耐擊穿性能。在保證相同電壓等級和絕緣水準條件下，由該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物所製的電絕緣層相比常規電纜的電絕緣層具有厚度更薄、散熱更好和重量更小的優點。
以上已經描述了本發明的各實施例，上述說明是示例性的，並非窮盡性的，並且也不限於所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的範圍和精神的情況下，對於本技術領域的普通技術人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。
在本文中所披露的範圍的端點和任何值都不限於該精確的範圍或值，這些範圍或值應當理解為包含接近這些範圍或值的值。對於數值範圍來說，各個範圍的端點值之間、各個範圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值範圍，這些數值範圍應被視為在本文中具體揭露。
1:導體
2:導體屏蔽層
3:電絕緣層
4:電絕緣屏蔽層
5:金屬屏蔽層
6:內護套層
7:鎧裝
8:外護套層
圖1是根據本發明一種實施方案的電纜的剖面示意圖。
1:導體
2:導體屏蔽層
3:電絕緣層
4:電絕緣屏蔽層
5:金屬屏蔽層
6:內護套層
7:鎧裝
8:外護套層

Claims (44)

  1. 一種用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其特徵在於，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物包括衍生自一共聚聚丙烯的結構單元、衍生自酸酐單體的結構單元和衍生自一含烯基聚合單體的結構單元；以含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.1~5wt%；並且，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~20；該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40mol%；二甲苯可溶物含量為2~80wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5。
  2. 如請求項1所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，以所述含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，所述含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.4~3wt%，及/或所述含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~10。
  3. 如請求項1所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，所述共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~30mol%；二甲苯可溶物含量為18~75wt%；可溶物中共聚單體含量為10~50wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.5~3。
  4. 如請求項1所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，所述共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為4~25wt%；二甲苯可溶物含量為30~70wt%；可溶物中共聚單體含量為20~35wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.8~1.3。
  5. 如請求項1所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：在230℃，2.16kg載荷下的熔體流動速率為0.01~60g/10min；熔融溫度Tm為110~180℃；重均分子量為20×104~60×104g/mol。
  6. 如請求項1所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，所述共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：在230℃，2.16kg載荷下的熔體流動速率為0.05~35g/10min；熔融溫度Tm為120~170℃。
  7. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該共聚聚丙烯的共聚單體選自除丙烯外的C2-C8的α-烯烴中的至少一種。
  8. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該共聚聚丙烯的共聚單體選自乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯中的至少一種。
  9. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物由共聚聚丙烯、酸酐單體和含烯基聚合單體經固相接枝反應製得。
  10. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.05~2wt%。
  11. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.2~0.7wt%。
  12. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該酸酐選自具有至少一個烯烴不飽和度的酸酐。
  13. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該酸酐選自馬來酸酐和衣康酸酐。
  14. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物具有以下特徵中的至少一種：在230℃，2.16kg載荷下的熔體流動速率為0.01~30g/10min；彎曲模量為10~1050MPa；斷裂伸長率
    Figure 109143664-A0305-02-0048-19
    200%。
  15. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物具有以下特徵中的至少一種：在230℃，2.16kg載荷下的熔體流動速率為0.05~20g/10min；彎曲模量為20~1000MPa；斷裂伸長率
    Figure 109143664-A0305-02-0048-15
    300%。
  16. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物具有以下特徵中的至少一種：-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的工作溫度
    Figure 109143664-A0305-02-0048-10
    90℃；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃下的擊穿場強Eg
    Figure 109143664-A0305-02-0048-17
    210kV/mm；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃下的擊穿場強Eg與該共聚聚丙烯在90℃下的擊穿場強E的差值△E除以該共聚聚丙烯在90℃下的擊穿場強E所得的擊穿場強變化率△E/E大於1.8%；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃、15kV/mm場強下的直流體積電阻率ρvg
    Figure 109143664-A0305-02-0048-18
    1.5×1013Ω˙m；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃、15kV/mm場強下的直流體積電阻率ρvg與該共聚聚丙烯在90℃、15kV/mm場強下的直流體積電阻率ρv的比值ρvg/ρv大於2。
  17. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物具有以下特徵中的至少一種： -該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的工作溫度為90~160℃；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃下的擊穿場強Eg為210~800kV/mm；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃下的擊穿場強Eg與該共聚聚丙烯在90℃下的擊穿場強E的差值△E除以該共聚聚丙烯在90℃下的擊穿場強E所得的擊穿場強變化率△E/E為2%~50%；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃、15kV/mm場強下的直流體積電阻率ρvg為1.5×1013Ω˙m~1.0×1020Ω˙m；-該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物在90℃、15kV/mm場強下的直流體積電阻率ρvg與該共聚聚丙烯在90℃、15kV/mm場強下的直流體積電阻率ρv的比值ρvg/ρv為2.1~40。
  18. 如請求項1至請求項6中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該含烯基聚合單體選自具有式1所示結構的單體中的至少一種，
    Figure 109143664-A0305-02-0049-2
     式1中，Rb、Rc、Rd各自獨立地選自H、取代或未取代的烷基；Ra選自取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的酯基、取代或未取代的羧基、取代或未取代的環烷基或雜環基、氰基。
  19. 如請求項18所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，Rb、Rc、Rd各自獨立地選自H、取代或未取代的C1-C6烷基；Ra選自取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C6-C20芳基、取代或未取代的C1-C20酯基、取代或未取代的C1-C20羧基、取代或未取代的C3-C20環烷基或雜環基、氰基，該取代的基團為鹵素、羥基、氨基、C1-C6烷基、C3-C6環烷基。
  20. 如請求項19所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，Rb、Rc、Rd各自獨立地選自H、取代或未取代的C1-C3烷基；Ra選自取代或未取代的C1-C12烷基、取代或未取代的C1-C18烷氧基、取代或未取代的C6-C12芳基、取代或未取代的C1-C12酯基、取代或未取代的C1-C12羧基、取代或未取代的C3-C12環烷基或雜環基、氰基，該取代的基團為鹵素、C1-C6烷基、C3-C6環烷基；該雜環基選自咪唑基、吡唑基、哢唑基、吡咯烷酮基、吡啶基、呱啶基、己內醯胺基、吡嗪基、噻唑基、嘌呤基、嗎啉基、噁唑啉基。
  21. 如請求項18所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，Rb、Rc、Rd各自獨立地選自H、取代或未取代的C1-C6烷基；Ra選自式2所示基團、式3所示基團、式4所示基團、式6所示基團、式6所示基團和式7所示基團的組合、雜環基團；
    Figure 109143664-A0305-02-0050-3
     式2中，R4-R8各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1-C12的烷基、取代或未取代的C3-C12的環烷基、取代或未取代的C1-C12的烷氧基、取代或未取代的C1-C12的酯基、取代或未取代的C1-C12的胺基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1-C12的烷基、C3-C12的環烷基、C1-C12的烷氧基、C1-C12的酯基、C1-C12的胺基；
    Figure 109143664-A0305-02-0050-4
     式3中，R4-R10各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1-C12的烷基、取代或未取代的C3-C12的環烷基、取代或未取代的C1-C12的烷氧基、取代或未取代的C1-C12的酯基、取代或未取代的C1-C12的胺基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1-C12的烷基、C3-C12的環烷基、C1-C12的烷氧基、C1-C12的酯基、C1-C12的胺基；
    Figure 109143664-A0305-02-0051-5
     式4中，R4’-R10’各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、取代或未取代的C1-C12的烷基、取代或未取代的C3-C12的環烷基、取代或未取代的C1-C12的烷氧基、取代或未取代的C1-C12的酯基、取代或未取代的C1-C12的胺基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、磷酸基、磺酸基、C1-C12的烷基、C3-C12的環烷基、C1-C12的烷氧基、C1-C12的酯基、C1-C12的胺基；
    Figure 109143664-A0305-02-0051-6
     式6中，Rm選自取代或未取代的以下基團：C1-C20直鏈烷基、C3-C20支鏈烷基、C3-C12環烷基、C3-C12環氧烷基、C3-C12環氧烷基烷基，該取代的基團選自鹵素、氨基和羥基中的至少一種。
  22. 如請求項21所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，Ra選自式2所示基團、式3所示基團、式4所示基團；式2中，R4-R8各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基； 式3中，R4-R10各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基；式4中，R4’-R10’各自獨立地選自H、鹵素、羥基、氨基、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基，該取代的基團選自鹵素、羥基、氨基、C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基。
  23. 如請求項18所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該含烯基聚合單體選自乙酸乙烯酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基烷基醚、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑和丙烯腈中的至少一種；該(甲基)丙烯酸酯為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯中的至少一種。
  24. 如請求項18所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該含烯基聚合單體選自乙酸乙烯酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯。
  25. 一種用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的製備方法，該製備方法包括：在惰性氣體存在下，使包括共聚聚丙烯、酸酐單體和含烯基聚合單體的反應混合物進行接枝反應，得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物；其中，該接枝反應的條件使得：以含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的重量為基準，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體和含烯基聚合單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.1~5wt%；並且，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體的結構單元與衍生自含烯基聚合單體的結構單元的摩爾比為1：1~20；該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：共聚單體含量為0.5~40mol%；二甲苯可溶物含量為2~80wt%；可溶物中共聚單體含量為10~70wt%；可溶物與聚丙烯的特性黏數比為0.3~5。
  26. 如請求項25所述的製備方法，其中，該共聚聚丙烯具有以下特徵中的至少一種：在230℃，2.16kg載荷下的熔體流動速率為0.01~60g/10min；熔融溫度Tm為110~180℃；重均分子量為20×104~60×104g/mol。
  27. 如請求項25或請求項26所述的製備方法，其中，該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物中衍生自酸酐單體且處於接枝態的結構單元的含量為0.05~2wt%。
  28. 如請求項25或請求項26所述的製備方法，其中，該酸酐選自具有至少一個烯烴不飽和度的一酸酐。
  29. 如請求項25或請求項26所述的製備方法，其中，該製備方法包括以下步驟：a．將共聚聚丙烯置於一密閉反應器中，進行惰性氣體置換；b．將自由基引發劑與酸酐單體和含烯基聚合單體加入到該密閉反應器中，攪拌混合；c．任選地加入界面劑，並任選地使反應體系進行溶脹；d．任選地加入分散劑，使反應體系升溫至接枝反應溫度，進行接枝反應；e．反應結束後，任選地進行過濾，乾燥後得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物；或者，該製備方法包括以下步驟：a．將共聚聚丙烯置於密閉反應器中，進行惰性氣體置換；b．將有機溶劑和自由基引發劑混合，加入到該密閉反應器中；c．除去該有機溶劑；d．加入酸酐單體和含烯基聚合單體，任選地加入界面劑，並任選地使反應體系進行溶脹； e．任選地加入分散劑，使反應體系升溫至接枝反應溫度，進行接枝反應；f．反應結束後，任選地進行過濾，乾燥後得到該含有酸酐基團的聚丙烯接枝物；該接枝反應的溫度為30~130℃；時間為0.5~10h。
  30. 如請求項29所述的製備方法，其中，該自由基引發劑的質量與該酸酐單體和該含烯基聚合單體的總質量的比為0.1~10：100；該酸酐單體和該含烯基聚合單體的總質量與該共聚聚丙烯的質量比為0.1~8：100。
  31. 如請求項25或請求項26所述的製備方法，其中，該含烯基聚合單體選自具有式1所示結構的單體中的至少一種，
    Figure 109143664-A0305-02-0054-7
     式1中，Rb、Rc、Rd各自獨立地選自H、取代或未取代的烷基；Ra選自取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的酯基、取代或未取代的羧基、取代或未取代的環烷基或雜環基、氰基。
  32. 如請求項31所述的製備方法，其中，該含烯基聚合單體選自乙酸乙烯酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基烷基醚、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑和丙烯腈中的至少一種；該(甲基)丙烯酸酯為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯中的至少一種。
  33. 如請求項25至請求項32中任一項所述的製備方法製得的用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
  34. 如請求項1至請求項24中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物和由如請求項25至請求項32中任一項所述的製備方法製得的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物作為絕緣材料的應用。
  35. 如請求項1或請求項33所述的用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該絕緣材料為電纜絕緣材料。
  36. 如請求項1或請求項33所述的用於絕緣材料的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物，其中，該絕緣材料為電纜絕緣層材料。
  37. 如請求項34所述的應用，其中，該絕緣材料為電纜絕緣材料。
  38. 如請求項34所述的應用，其中，該絕緣材料為電纜絕緣層材料。
  39. 一種電纜，其特徵在於，該電纜包括：至少一個導體以及至少一個圍繞該導體的電絕緣層；其中，該電絕緣層的材料為至少一種如請求項1至請求項24和請求項33中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
  40. 如請求項39所述的電纜，其中，該電纜具有至少一個纜芯，每個該纜芯由內至外依次包括：導體、任選的導體屏蔽層、電絕緣層、任選的電絕緣屏蔽層、任選的金屬屏蔽層；任選地，鎧裝和/或護套層和/或填充層和/或包帶層。
  41. 如請求項39所述的電纜，其中，該電纜為直流電纜或交流電纜。
  42. 一種絕緣材料，其特徵在於，該絕緣材料包含至少一種如請求項1至請求項24和請求項33中任一項所述的含有酸酐基團的聚丙烯接枝物。
  43. 如請求項42所述的絕緣材料，其中，以該絕緣材料的重量為基準，該至少一種含有酸酐基團的聚丙烯接枝物的含量為40-100wt%。
  44. 如請求項42或請求項43所述的絕緣材料，其中，該絕緣材料還包含抗氧化劑、穩定劑、加工助劑、阻燃劑、水樹阻滯添加劑、酸或離子清除劑、無機填料、電壓穩定劑和抗銅劑中的一種或多種。
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