[发明专利]用过氧化物引发剂制备交联的聚烯烃的组合物和方法

说明书

可交联互聚物共混物，包含乙烯单体残基、具有羧酸和/或羧酸酐官能团的共聚单体的残基和具有环氧官能团的共聚单体的残基、过氧化物引发剂以及任选地交联催化剂，在实施例中，所述可交联互聚物共混物在200～C下在小于1.5分钟内固化至大于(＞)50wt％的凝胶含量，并且在交联之后几乎不需要脱气或不需要脱气。

技术领域

本发明的实施例涉及互聚物共混物，所述互聚物共混物使用包含过氧化物和环氧/酐引发的交联反应的混杂固化体系交联，并且适用作用于电线和电缆应用的绝缘材料。

背景技术

中电压(“MV”)、高电压(“HV”)和超高电压(“EHV”)电缆通常含有经过氧化物交联的聚乙烯材料作为绝缘层。用于电缆制造的现有工艺涉及在其中过氧化物反应最低程度以维持良好可加工性的温度(平均温度为约140℃)下将作为绝缘层的渗吸过氧化物的低密度聚乙烯(LDPE)挤出到合适的导体上。随后，电缆芯传送通过在平均约200℃的高温下的硫化单元，在几分钟内引起LDPE绝缘材料的交联。在冷却之后，电缆芯卷取到线轴上用于后续加工。

尽管交联提供在材料的热机械特性方面的有价值改进，但用于交联的过氧化物产生需要在形成于绝缘层中之后但在将护套层放置在绝缘层上方之前从材料中去除(例如，通过脱气)的副产物。在过氧化二异丙苯的情况下，这些副产物包括甲烷、苯乙酮、α甲基苯乙烯以及异丙苯基醇。尽管已进行探索不需要脱气的绝缘材料的工作，但是迄今未发现可用解决方案。

已描述经由可降低在交联材料中多于70％的挥发性副产物的催化剂-辅助环氧-酐反应使聚乙烯交联的技术。然而，实现在所公开的175℃到260℃固化温度下的固化速率和在140℃下的焦烧延迟的合适的平衡存在问题，相较于现有过氧化物引发体系，要么固化速率显著更慢要么显著更易于焦烧。

因此，仍需要适合用于电线和电缆应用中的可交联材料，所述可交联材料可在硫化阶段以可接受固化速率生成，而在挤出阶段不损害可加工性，并且在材料的交联之后几乎不需要脱气或不需要脱气。

发明内容

在各种实施例中，本发明提供组合物，所述组合物包含：

A.第一互聚物或低聚物，所述第一互聚物或低聚物包含乙烯单体残基和具有选自羧酸和羧酸酐组成的组的一个或多个官能团的第一共聚单体的残基；

B.第二互聚物或低聚物，所述第二互聚物或低聚物包含乙烯单体残基和具有环氧官能团的第二共聚单体的残基；和

C.过氧化物自由基引发剂。

在实施例中，组合物包含催化剂。

在另一方面，本发明提供由如本文所公开的组合物形成的交联组合物。在实施例中，交联组合物具有小于1.0wt％的挥发物含量。

在另一方面，本发明提供包含至少一个由如本文所公开的组合物形成的组件的制品。在一个实施例中，制品为包含导体和包含包含如本文所公开的组合物的至少部分交联的聚合网络的绝缘材料的绝缘电缆。

在又一方面，本发明提供用于通过在175℃到260℃的温度下使包含如本文所公开的组合物的可交联材料的至少一部分和催化剂交联以提供交联绝缘材料制备交联绝缘材料的方法。

组合物、制品和/或方法可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。

附图说明

图1为报导在研究2中样品CS3、TS5和TS6)的副产物(挥发物)含量的TGA测量结果的图。

具体实施方式

本发明的各种实施例涉及包含被设计成通过过氧化物和环氧/酐引发的交联反应固化的环氧和酐接枝的聚合物的共混物的混杂组合物。将一定量的过氧化物添加到环氧和酐接枝的聚合物共混物以加速固化速率同时与在仅用过氧化物固化的先前技术组合物中发现的含量对比减少挥发性副产物多于70％。