[发明专利]抗应力致白性得以改进的改性柔性聚丙烯电缆层

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯的新型电缆层及其用途；并涉及包含所述新型电缆层的电缆。

背景技术

现今，由于易于加工以及有利的电性能，聚乙烯被用作用于电力电缆中的绝缘层和半导体层的可选材料。为了确保在所需运行温度(90℃)下的良好运行性能，该聚合物被交联。这种交联的聚乙烯材料的缺点是在约110℃处熔化的残余聚乙烯结晶部分。这意味着在应急温度(大约135℃)下，所述材料可能发生一些问题。另一个缺点是这种交联的绝缘材料缺乏可再生性。

近来，人们试图着手用基于聚丙烯的电缆层来替代已知的基于聚乙烯的电缆层。建议制作各种类型的聚丙烯用于各个目的。

例如，EP 1619217 A1提供了一种多相丙烯聚合物的电缆层，所述多相丙烯聚合物对于柔性(softness)和韧性具有良好性能，甚至还改进了低温下的韧性。然而，该聚合物不能以高线速度挤出。但是，从商业的观点来看，高线速度是非常优选的。

EP 0893801 A1公开了适用于绝缘薄片材料的丙烯聚合物组分。该专利特别公开了与乙烯共聚物混合的结晶丙烯均聚物或共聚物组合物，该组合物具有低密度且高结构均一性的α-烯烃，特别具有在聚合物分子之间高度均一分布的α-烯烃。然而，EP 0893801 A1没有公开其可能具有在具有良好的机械性能和加工性能的同时适用于高温运行条件的绝缘层。

进一步，存在已知的容许至少90℃运行温度且具有已增强的机械性能比如高冲击强度的环境友好型绝缘层。然而，这种类型的聚丙烯呈现出已知为应力致白的性能。因此，当弯曲或冲击这种聚合物时，即使该聚合物被着色，弯曲或冲击区域也会变为不透明的乳白色。因此，大部分情况下，为了改进抗应力致白性，将聚乙烯添加到该组合物中。抗应力致白性甚至也出现在着色的聚丙烯组合物中。显然，应力致白性是非预期的效果，并且在电缆应用中，其出现在例如盘绕装置期间。温度越低，应力致白效应变得越明显。该效应被认为是对于任何企图将聚丙烯概念引入电力电缆的潜在致命变量。

因此，仍然存在对于基于聚丙烯的新电缆层的需求。就抗热变形来说，特别存在对于如下电缆层的需求：该电缆层具有非常良好的低温下即-20℃下的抗应力致白，同时具有非常高的低温下韧性以及可选的高温性能。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供将机械性能保持在杰出水准、具有良好的低温下即-20℃下抗应力致白性的电缆层。因此，寻找具有良好的低温下抗应力致白性和高韧性、特别是低温下高韧性的电缆层。此外，就拉伸模量而言，优选电缆层具有高挠性的特征。此外，优选电缆层呈现出色的温度性能即抗高温变形性。此外，新电缆层应当通过高输出速度来获得，即用以评估电缆应用的热塑性挤出速度必须令人满意地高。此外，聚合物材料应当优选可承受较高的电缆运行温度。

本发明的发现是提供包含多相丙烯共聚物和极性乙烯聚合物的电缆层，其中，至少多相丙烯共聚物已经通过至少双官能的不饱和化合物进行化学改性。

因此，本发明提供一种包含丙烯聚合物组合物的电缆层，所述组合物包含：

(a)聚丙烯(A)；

(b)包含源自如下物质的单元的弹性体共聚物(E)：

-丙烯以及

-乙烯和/或C4～C20α-烯烃，以及

(c)极性乙烯聚合物(C)，

其中，电缆层和/或丙烯聚合物组合物具有：

(i)等于或大于0.20wt％的凝胶含量和/或

(ii)至少0.5的应变硬化SH_3.0/2.5(在3s^-1的Hencky应变(Hencky strain)速率下)

(iii)低于1.0的支化系数g’。

从该发明的说明书来看显而易见的是聚丙烯(A)以及弹性体共聚物(E)都是化学上的。因此在优选具体实施方式中，如以下更详细的描述，所述聚丙烯(A)是基质，至少弹性体共聚物分散于其中。因此，根据本发明的丙烯聚合物组合物优选是多相体系。