具有電壓穩(wěn)定內(nèi)層的經(jīng)涂布導體的制作方法
【專利說明】具有電壓穩(wěn)定內(nèi)層的經(jīng)涂布導體
[0001] 相關(guān)申請的參考
[0002] 本申請要求2013年4月18日提交的美國臨時申請第61/813, 320號的權(quán)益。
【背景技術(shù)】
[0003] 典型電力電纜在由一個或多個聚合材料層包圍的電纜芯中包括一個或多個導體。 中壓（6kV到36kV)、高壓（大于36kV)以及超高壓（大于220kV)電纜典型地包括由內(nèi)部半 導體層、隨后絕緣層和然后外部半導體層以及最外層（或護套）包圍的芯。
[0004] 電纜系統(tǒng)的承載力部分受離開導體的熱傳遞限制。聚烯烴，如聚乙烯，常常用于絕 緣層和/或半導體層中。聚乙烯具有低介電常數(shù)和相對較高的電擊穿強度。
[0005] 已知的是增加電力電纜中的絕緣層的電擊穿強度的用于聚烯烴組合物的電壓穩(wěn) 定劑。然而，常規(guī)電壓穩(wěn)定劑（如多環(huán)芳香族物，例如并苯家族）與聚烯烴具有不佳相容性。 所屬領(lǐng)域認識到對與聚烯烴相容的用于（i)電纜絕緣材料的增加電擊穿強度，（ii)現(xiàn)有電 纜設計的增加可靠性和/或（iii)提供能夠遞送增加量的能量的高應力設計的電壓穩(wěn)定劑 的持續(xù)需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 一個實施例是一種經(jīng)涂布導體，其包含：
[0007] 導體；
[0008] 最外不透明層；
[0009] 位于所述導體與所述最外層之間的內(nèi)層，所述內(nèi)層包含聚合組合物，所述聚合組 合物包含：
[0010] 聚烯烴；和
[0011] 三嗪，其選自由具有結(jié)構(gòu)（I)、（II)或（III)中的一個的化合物和其兩者或更多者 的組合組成的群組：
[0012]

【附圖說明】
[0013] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電力電纜的透視圖。
【具體實施方式】
[0014] 本發(fā)明提供一種聚合組合物。聚合組合物包括（i)聚合組分，（ii)電壓穩(wěn)定劑， 以及（iii)任選地其它添加劑。本發(fā)明進一步提供包含所述聚合組合物的經(jīng)涂布導體。
[0015] 聚合組分
[0016] 聚合組分可包括熱塑物和/或熱固性材料（如硅酮橡膠）。聚合組分可為交聯(lián)或 可為非交聯(lián)。適合熱塑物的非限制性實例包括聚氨基甲酸酯、聚烯烴、聚縮醛、聚碳酸酯、乙 烯基聚合物、聚酰胺、聚酰亞胺、丙烯酸聚合物、聚苯乙烯、聚砜、聚醚酮、纖維素材料、聚酯、 聚醚、氟聚合物和其共聚物（如烯烴-乙烯基共聚物、烯烴-烯丙基共聚物以及聚醚與聚酰 胺的共聚物）。乙烯基聚合物的實例包括聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、氯乙烯/乙酸乙烯酯共 聚物、聚乙烯醇以及聚乙烯縮醛。
[0017] 當需要使用交聯(lián)聚合組分時，交聯(lián)可通過以下非限制性程序中的一種或多種實 現(xiàn)：自由基交聯(lián)（例如過氧化物交聯(lián)）、輻射交聯(lián)（例如電子加速器、γ射線、高能量輻射 (如X射線、微波等））、熱交聯(lián)和/或濕氣固化交聯(lián)（例如硅烷接枝）。
[0018] 在一個實施例中，聚合組分是聚烯烴。適合聚烯烴的非限制性實例是含有一個或 多個C2-CmCI-烯烴的均聚物和共聚物。出于本發(fā)明的目的，乙烯被視為是α-烯烴。適合 α -烯烴的非限制性實例包括乙烯、丙稀、異丁稀、1- 丁稀、1-戊稀、1-己稀、4-甲基-1-戊 烯以及1-辛烯。適合聚烯烴的非限制性實例包括乙烯類聚合物、丙烯類聚合物以及其組 合。"乙烯類聚合物"或"聚乙烯"和類似術(shù)語是含有至少50摩爾百分比（mol%)衍生自 乙烯的單元的聚合物。"丙烯類聚合物"或"聚丙烯"和類似術(shù)語是含有至少50摩爾百分比 衍生自丙烯的單元的聚合物。
[0019] 在一個實施例中，聚合組分是乙烯類聚合物。乙烯類聚合物可為乙烯均聚物或 乙烯/a-烯烴互聚物。按互聚物的重量計，α-烯烴含量是約5wt%或約10wt%、或約 15wt%、或約20wt%、或約25wt%到小于50wt%、或小于約45wt%、或小于約40wt%、或小 于約35wt%。a -烯烴含量通過13C核磁共振（NMR)光譜法使用蘭多爾（Randall)(《大分 子化學物理評論》（Rev. Macromol. Chem. Phys. )，C29 (2和3))中描述的程序測量。一般來 說，互聚物的α -烯烴含量越高，密度越低并且互聚物越非晶形，并且這可翻譯成保護性絕 緣層的合乎需要的物理和化學特性。
[0020] α -烯烴是C3 2。線性、支化或環(huán)狀α -烯烴。適合C 3 2。α -烯烴的非限制性實例 包括丙稀、1_ 丁稀、4-甲基-1-戊稀、1-己稀、1-辛稀、1-癸稀、1-十二碳稀、1-十四碳稀、 1-十六碳烯以及1-十八碳烯。α -烯烴還可含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，如環(huán)己烷或環(huán)戊烷，產(chǎn)生如 3-環(huán)己基-1-丙烯（烯丙基環(huán)己烷）和乙烯基環(huán)己烷的α-烯烴。盡管在術(shù)語的經(jīng)典意 義上不是α-烯烴，但出于本發(fā)明的目的，某些環(huán)狀烯烴，如降冰片烯和相關(guān)烯烴，特別是 5-亞乙基-2-降冰片烯，是α-烯烴并且可代替上文所描述的α-烯烴中的一些或全部使 用。類似地，出于本發(fā)明的目的，苯乙烯和其相關(guān)烯烴（例如α-甲基苯乙烯等）是α-烯 烴。適合乙烯類聚合物的非限制性實例包括以下共聚物：乙烯/丙烯、乙烯/ 丁烯、乙烯 /1-己烯、乙烯/1-辛烯、乙烯/苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙酸乙烯酯、乙烯-異丁 酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇、乙烯丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-甲基丙烯酸乙酯、乙 烯/丙烯酸丁酯共聚物（EBA)、乙烯-烯丙基苯、乙烯-烯丙基醚以及乙烯丙烯醛；乙烯-丙 ?。‥PR)或乙稀-丙稀-二?。‥PDM)橡膠；天然橡膠；丁基橡膠等。
[0021] 適合三元共聚物的非限制性實例包括乙烯/丙烯/1-辛烯、乙烯/丙烯/ 丁烯、乙 烯/ 丁烯/1-辛烯、乙烯/丙烯/二烯單體（EPDM)以及乙烯/ 丁烯/苯乙烯。共聚物/互 聚物可為無規(guī)或嵌段。
[0022] 乙烯類聚合物可為高密度聚乙烯（HDPE)、中密度聚乙烯（MDPE)、低密度聚乙烯 (LDPE)、線性低密度聚乙烯（LLDPE)和/或極低密度聚乙烯（VLDPE)。用于本發(fā)明的實踐的 乙烯類聚合物可單獨或與一種或多種其它乙烯類聚合物（例如"彼此不同的兩種或更多種 乙烯類聚合物的摻合物"）組合使用，這意味著乙烯類聚合物借助于如以下的至少一種特性 而不常見：單體/共聚單體組成和含量、熔融指數(shù)、熔融溫度、支化度、制備的催化方法等。 如果乙烯類聚合物是兩種或更多種乙烯類聚合物的摻合物，那么乙烯類聚合物可通過任何 反應器中或反應器后方法摻合。反應器可裝有相同催化劑但在不同條件（例如不同反應物 濃度、溫度、壓力等）下操作或在相同條件下操作但裝有不同催化劑。
[0023] 用高壓方法制得的乙烯類聚合物的實例包括（但不限于）低密度聚乙烯（LDPE)、 乙烯乙酸乙烯酯共聚物（EVA)、乙烯丙烯酸乙酯共聚物（EEA)以及乙烯硅烷丙烯酸酯三元 共聚物。
[0024] 乙烯類聚合物的非限制性實例包括極低密度聚乙烯（VLDPE)(例如由陶氏化學 公司（The Dow Chemical Company)制造的FLEXOMERI?乙稀/1-己稀聚乙?。?、均質(zhì) 支化、線性乙稀/ α -稀經(jīng)共聚物（例如三井石油化學株式會社（Mitsui Petrochemicals Company Limited)的 TAFMERi(和埃克森化學公司（Exxon Chemical Company)的 EXACT? )、均質(zhì)支化、實質(zhì)上線性乙烯/a-烯烴聚合物（例如可購自陶氏化學公司的 AFFINITY?.和ENGAGE.?聚乙烯）以及乙烯嵌段共聚物（例如可購自陶氏化學公司 的INFUSE?聚乙烯）。實質(zhì)上線性乙烯共聚物描述在USP 5,272,236、5,278,272以及 5, 986, 028 中。
[0025] 電壓穩(wěn)定劑
[0026] 除聚合組分以外，聚合組合物還包括電壓穩(wěn)定劑（或VSA)。如本文所用，"電壓穩(wěn) 定劑"是當暴露于電場時降低對聚合材料的損壞的化合物。已認為VSA可截獲或鈍化電子 以抑制絕緣材料中的電樹枝生長或者以提供高局域場（附近缺陷或污染物）的有效屏蔽以 由此減少可給予聚烯烴損壞的注入電子的能量和/或頻率。將VSA與聚合組分摻合抑制或 者延遲樹枝生長。不受特定理論束縛，相信VSA填充和/或包圍聚合組分中的缺陷，缺陷是 樹起始的點。缺陷包括存在于聚合組分中的空隙和/或雜質(zhì)。
[0027] VSA是選自具有以下結(jié)構(gòu)的化合物中的一者或多者的三嗪：
[0028]