[发明专利]用于制造用于电缆绝缘层的流变改性的聚烯烃的连续挤出机方法和相关产物

说明书

在包含第一、第二和第三区域的连续操作的挤出机中，由包含以下步骤的方法来制备流变改性的含添加剂的乙烯类聚合物组合物：在所述挤出机的所述第二区域中在一定温度下将乙烯类聚合物和高温分解过氧化物混合，所述温度使得所述过氧化物的半衰期等于或大于一分钟，并且持续足够的时间段以使所述乙烯类聚合物的所述流变改性以产生转移到所述挤出机的所述第三区域的流变改性的熔融的乙烯类聚合物；和将一种或多种添加剂添加到所述第三区域中以添加到所述流变改性的熔融的乙烯类聚合物中以产生所述流变改性的含添加剂的乙烯类聚合物。

技术领域

本发明涉及聚烯烃的流变改性。在一方面，本发明涉及用于聚烯烃的流变改性的连续挤出机方法，而在另一方面，本发明涉及所述方法用于制造用于中压至超高压电力电缆的交联的聚烯烃绝缘层的用途。

背景技术

中压至超高压电力电缆的交联的绝缘层使用含有高温分解过氧化物的聚烯烃组合物(例如，乙烯类聚合物组合物)制备。这些配制物需要在135℃至140℃的挤出温度下表现出低剪切粘度(以防止可能导致过氧化物过早分解的剪切加热)，以及在这些温度下表现出足够高的零剪切粘度或低应变拉伸粘度(为了在连续硫化管中交联之前的抗流挂性)。

然而，对于制备柔性电绝缘组合物受关注的几种乙烯类聚合物(特别是用分子催化剂，如茂金属或后茂金属催化剂制备的弹性体)为分子量分布相对较窄的线性聚合物，其在挤出期间剪切稀化较差，使得只有高分子量(高剪切粘度)的那些线性聚合物提供足够的抗流挂性。已知乙烯类聚合物的流变改性(通过使用偶联剂，如过氧化物)以改善剪切和拉伸粘度特性，但是这样做所需的单独的单元操作导致制造成本的过分增加。

发明内容

在一个实施例中，本发明为用于在连续操作的多区域挤出机中制备流变改性的含添加剂的乙烯类聚合物的一单元操作的连续挤出方法，所述多区域挤出机依次包含：第一区域，所述第一区域配置有用于将聚合物添加到挤出机中的主进料器并且任选地配置有用于将高温分解过氧化物添加到挤出机的第一区域中的注射器；第二区域，所述第二区域任选地配置有用于将高温分解过氧化物添加到挤出机的第二区域中的注射器；第三区域，所述第三区域配置有用于将一种或多种添加剂添加到挤出机的第三区域中的侧进料器；以及用于从挤出机中排出材料的出口，其中第一区域与第二区域经由设置在其间的0、1或更多个中间区域材料连通，其中第二区域与第三区域经由设置在其间的0、1或更多个中间区域材料连通，并且其中第三区域与出口经由设置在其间的0、1或更多个中间区域材料连通，并且其中第一区域和第二区域中的至少一个配置有注射器，所述方法包含以下步骤：

在挤出机的第二区域中在一定温度下将乙烯类聚合物和高温分解过氧化物混合，所述温度使得过氧化物的半衰期等于或大于(≥)一分钟，并且持续足够的时间段以熔融乙烯类聚合物并且使熔融的乙烯类聚合物的流变改性以产生转移到挤出机的第三区域的流变改性的熔融的乙烯类聚合物；和

经由第三区域的侧进料器将一种或多种添加剂添加到流变改性的熔融的乙烯类聚合物中以产生流变改性的含添加剂的乙烯类聚合物。

在一个实施例中，本发明为用于由本发明方法制备的电力电缆的绝缘护套。在一个实施例中，本发明为包含由本发明方法制备的绝缘护套的电力电缆。在一个实施例中，电力电缆为中压、高压或超高压电力电缆。在一个实施例中，本发明为通过在包含由本发明方法制备的绝缘护套的电缆的导电芯上施加电压来导电的方法，从而使电力流过导电芯。

本发明的方法的一个标志为直到乙烯类聚合物已被流变改性之后才将添加剂进料到连续操作的挤出机中。所述方法的另一个标志为使用一种或多种高温分解过氧化物。

本发明的连续挤出方法为成本有效的；它减少(如果没有消除的话)来自添加剂的交联干扰；它减少(如果没有消除的话)添加剂的损失，例如在挤出方法早期(在交联开始之前)添加的抗氧化剂在流变改性的组合物挤出之前通常被耗尽)；并且所得组合物适用于制备用于所有低压、中压、高压和超高压电力电缆，特别是中压、高压和超高压电力电缆的绝缘层和其它层。

附图说明