[发明专利]具有改进的应力致白抗性的电缆层

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆绝缘层，其显示出改进了应力致白抗性并维持了良好机械特性和电特性以及环境友好性。而且，本发明涉及一种组合物，其能够用于生产该绝缘层，同时本发明还涉及生产这种层的方法。另外，本发明也涉及包括本发明的层的电缆。 

背景技术

现在，乙烯聚合物产品由于具有易于加工性和有益的电特性及其在有关应力致白抗性方面的良好表现，主要分别用于低、中和高电压电缆的半导电屏蔽中的绝缘。 

另外，在电缆应用中聚氯乙烯(PVC)也常用作绝缘材料，通常与软化剂结合使用以达到电缆的所需软化度，而具有良好的应力致白抗性。 

聚氯乙烯的缺陷由于标准化所限只能限于70℃的工作温度。这就必须认清有关PVC在高温下具有有限的机械特性的事实。而且，PVC中必须加软化剂，以维持高水平的挠性。软化剂用量不足，就会显著降低PVC的低温特性。从环保的角度看，这些软化剂并不会总是发生无问题的降解，而使之合乎所需地被排除。 

包括聚乙烯层的电缆常常在70℃下工作。然而，还需要有更高的工作温度，因为其需要聚乙烯发生交联作用，否则聚乙烯就会发 软或甚至发生熔化。因此，在电缆部分中，围绕导体的涂层常常由交联的聚乙烯材料组成，以便在即使处于连续工作的高温下和电流过载的条件下产生令人满意的机械特性，而同时维持其高水平的挠性。 

另一方面，这些产品的缺点是交联的产品难以重复使用。而且，在一些情况下，由聚氯乙烯(PVC)构成的外保护片材难以通过传统的方法从包括无机填料的交联聚烯烃中分离出来。当电缆使用寿命完结时，整个电缆不得不进行处理，而在使用焚烧方法的情况下，就会产生高度毒性的氯化产物。 

就电缆过氧化物固化的情况来说，交联阶段根据线速度自身就是一个限制因素。而且，在通过挤出方法进行这种电缆加工时，交联直到混合物离开挤出机才会产生是很重要的，因为过早交联或过早硫化都会使之不可能维持均一的生产能力，进而使得所生产产品的质量不能满足要求。在挤出机中的交联或提前固化会导致聚合物胶体凝胶化和黏附到设备的表面上，而发生堵塞的危险。 

因此，还需要新的层组合物，能够容许比聚乙烯或PVC材料更高的工作温度，优选至少90℃的工作温度，以降低过早硫化现象而容许较高的挤出速率，并表现出良好的机械特性。 

EP 08 93 801 A1公开的聚丙烯聚合物组分适用作绝缘片材。其具体公开了晶体丙烯均聚物或共聚物与乙烯和低密度和高结构均匀性的α-烯烃，尤其是聚合物分子间高度均匀分布的α-烯烃的共聚物混合的组合物。然而，EP0893801A1并未公开聚丙烯层适合用于高温工作条件同时具有非常良好的机械特性的可能性。 

EP 0 401 7147提供了一种环境友好的绝缘层，容许的工作温度至少为90℃而同时增强了机械特性，尤其是高冲击强度和良好的拉伸强度。

然而，这种聚丙烯层表现出了已知为应力致白(SW)的性质。因此，当这种聚合物被弯折或冲击时，弯曲或冲击的区域就变成不透明的乳状颜色，即使聚合物是有色的也是如此。因此，大多数情况，都是向组合物中加入聚乙烯以改进应力致白抗性。应力致白抗性甚至在有色的聚丙烯组合物中也会出现。显而易见，应力致白是一种非所需的结果，在电缆应用中，例如在卷曲或安装期间就会出现。温度越低，应力致白作用就会变得更显著。这种作用被看成对于任何企图对电力电缆引入聚丙烯的概念可变成的潜在杀手。 

而且，在电缆应用中，电缆的开裂在其卷曲或到位安装时绝不应该出现。在低温下卷曲或安装时开裂的危险更为显著。采用纯的多相聚丙烯组合物，在-20℃或更低温度进行卷曲时也会出现。 

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种包括聚丙烯组合物的电缆层，其中聚丙烯组合物显示出良好机械和电特性，甚至在低温下也是环境友好的并没有或较低出现应力致白和形成裂缝，因此该层能够用作绝缘层。 

本发明是基于以下发现的：如果聚丙烯组合物包括足量的极性乙烯聚合物时上述目的能够实现。 

因此，本发明提供了一种由包括以下组分的聚丙烯组合物制成的电缆绝缘层： 

a.聚丙烯基树脂(A)，其包括丙烯均聚物、无规丙烯共聚物或多相丙烯共聚物，该多相丙烯共聚物包括 

i.作为基质相的丙烯均聚物和/或共聚物，和

ii.作为分散相的丙烯共聚物，和 

b.极性乙烯聚合物(B)，基于总的聚丙烯组合物计，含量为10％至50wt.％。