[发明专利]具有铜钝化剂的层状结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种层状结构，其包括铜导体和与所述铜导体相邻的聚合物层，更具体地本发明涉及可以保护铜导体不变色的电线或电缆绝缘层。所述与铜导体相邻的聚合物层包括含苯并三唑化合物的聚合物组合物。这防止了所述铜导体的变色。

背景技术

典型的电力电缆或电线通常包括在电缆芯中的一个或多个导体，其被一个或多个聚合物材料的绝缘层或护套包围。所述芯通常是被许多不同的聚合物层包围的铜或铝，每个聚合物层用于特定的功能，例如，半导体层(屏蔽层)、绝缘层、金属带屏蔽层和聚合物护套。每层可以提供多于一种的功能。低压电线或电缆通常由用作绝缘、金属屏蔽和聚合物护套层的单一聚合物层包围。超高压电缆的介质例如可被第一聚合物半导体层、聚合物绝缘层、第二聚合物半导体层、金属带屏蔽物以及聚合物护套包围。

已经使用多种聚合物材料作为用于电力电缆的电绝缘材料和半导体材料。这种聚合材料除了具有合适的介电性能之外还必须是耐久的，并且必须在多年的使用中基本上保持初始性质以便有效安全运行。这些材料还必须符合国际标准规定的严格的安全性要求。

虽然小功率电缆可以使用固体导体，但电力电缆通常使用绞合的铜或铝导体。

尽管来自其他材料的竞争，铜仍然是许多电缆结构中优选的电导体，主要的例外是架空电力传输，其通常优选的是铝。铜线用于发电、输电、配电、远程通信、电子电路和无数种电气设备。电线是铜业最重要的市场。这包括建筑电线、通信电缆、配电电缆、电器电线、汽车电线电缆以及电磁线。所有开采的铜大约有一半用于制造电线和电缆导体。许多电子器件依赖铜线，这是因为铜线众多固有的有益性质，例如其高导电性、拉伸强度、延展性、蠕变(变形)抗性、耐腐蚀性、低热膨胀、高导热性、可焊性和易于安装。

与铁暴露在潮湿空气中时形成的铁锈不同，铜与大气氧缓慢反应形成一层棕黑色的铜氧化物，其可以保护底层铜免受更进一步的腐蚀。在老铜建筑物上经常会看到一层绿色的铜绿(碳酸铜)。此外，铜对引起变色的含硫物质以及指纹(因为汗液是腐蚀性的)也是敏感的。

铜导体的变色是一个常见的问题。这损害了铜导体的美学性质。当连接铜导体时，除去聚合物层以便获得铜导体的未变色部分。许多铜导体被安装在存在水的地下，这使得变色加剧。

US6262151公开了包含苯并三唑基团的酚衍生物作为聚烯烃的UV吸收剂的用途。

苯并三唑化合物(包括其衍生物)减少铜表面上的铜变色。其为此目的而出售。如果将苯并三唑化合物施加到铜表面上，其将保护表面不变色。其将形成保护性的苯并三唑-铜聚合物网络。该保护层将物理上保护铜不变色。铜导体容易被刮伤，进而苯并三唑化合物的保护表面被破坏导致变色的表面。当电缆绝缘层被挤出到铜导体上，或在电缆的安装或使用期间，可能会发生这种情况。常见的是，在电缆挤出之前，铜钝化剂例如苯并三唑化合物被添加到铜导体拉丝油中，从而在铜导体表面上形成铜钝化剂的薄层。然而，当铜导体在电缆挤出后与水分接触时，该方法无法产生防止铜变色的令人满意的保护效果。

苯并三唑化合物及其衍生物通常在变压器绝缘油中使用。它被用作腐蚀抑制剂并保护铜。铜钝化剂层的厚度与防腐蚀效率呈正相关。

发明内容

本发明涉及一种包含铜导体和与铜导体相邻的聚合物层的层状结构，其中所述聚合物层包括含苯并三唑化合物的聚合物组合物。

导体可以沿其长度运送电力。其可以是电力或信号电流。聚合物定义为具有超过至少1000个重复单元。

令人惊奇地发现，与铜导体相邻的，由含苯并三唑化合物的聚合物组合物组成的聚合物层将在铜导体上形成保护层，并防止铜导体变色。不是首先在铜导体表面上施加苯并三唑化合物，从而在施加相邻的聚合物层期间存在划伤或损坏表面的风险，令人惊奇地，在本发明的聚合物组合物中存在的苯并三唑化合物在铜导体被包括含苯并三唑化合物的聚合物组合物的聚合物层覆盖之后，从聚合物组合物迁移到铜导体的表面并且形成保护层。一些未反应的苯并三唑化合物将保留在聚合物层中并且当需要时迁移。聚合物层将起到苯并三唑化合物的储存器的作用，与将其直接施加到铜导体表面相比，其延长了变色效果。保护层将自愈，并且聚合物层将起到储存器的作用。

苯并三唑是具有苯并三唑活性位点的化合物。它可以是取代或未取代的。