BR112020011973A2 - composição de mistura de polímeros para aplicações em fios e cabos com propriedades elétricas vantajosas - Google Patents
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Abstract
A invenção fornece uma composição de polímero que compreende um polietileno de baixa densidade (LDPE); polipropileno (PP) e um compatibilizador. A invenção também se refere a cabos que compreendem a dita composição polimérica e o uso da composição polimérica na fabricação de uma camada de isolamento de cabo.
Description
[0001] A invenção refere-se a uma composição de polímero que pode ser usada para produzir uma camada de isolamento de cabo, tal como um cabo de energia de corrente contínua (CC). Em particular, a invenção refere-se a uma composição de polímero que é uma mistura de um LDPE, polipropileno (PP) e um compatibilizador, que tem uma condutividade elétrica surpreendentemente baixa. Em uma modalidade, a composição de polímero da invenção é usada na forma não reticulada, evitando, assim, a necessidade de um agente de reticulação estar presente e evitando a necessidade de procedimentos pós-reticulação e desgaseificação para remover os subprodutos do agente de reticulação. Em outra modalidade, a composição de polímero é opcionalmente reticulável e, portanto, pode ser subsequentemente reticulada.
[0002] A invenção também se refere a um cabo, por exemplo, um cabo de energia de corrente contínua (CC), compreendendo a composição de polímero pelo menos na camada de isolamento, bem como a um processo de preparação do cabo.
[0003] As poliolefinas produzidas em um processo de alta pressão (HP) são amplamente utilizadas em aplicações poliméricas exigentes, em que os polímeros devem atender a altos requisitos mecânicos e/ou elétricos. Por exemplo, em aplicações de cabos de energia, particularmente em aplicações de cabos de média tensão (MV) e especialmente em alta tensão (HV) e extra alta tensão (EHV), as propriedades elétricas da composição do polímero têm importância significativa.
[0004] As propriedades elétricas de importância podem diferir em diferentes aplicações de cabo, como é o caso entre aplicações de cabo de corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC).
[0005] Além disso, as propriedades mecânicas da composição do polímero, em particular quando submetidas ao calor em aplicações de cabos, também são importantes. Nos cabos de CC de HV, o isolamento é aquecido pela corrente de fuga. Para um projeto de cabo específico, o aquecimento é proporcional à condutividade do isolamento × (campo elétrico)2. Assim, se a tensão for aumentada, muito mais calor será gerado. É importante que as propriedades mecânicas, tais como fluência, do polímero não se deteriorem significativamente na presença desse calor.
[0006] Um cabo de energia típico compreende um condutor cercado, pelo menos, por uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nessa ordem. Os cabos são geralmente produzidos extrudando as camadas em um condutor.
[0007] O material polimérico em uma ou mais das ditas camadas é frequentemente reticulado para aprimorar, por exemplo, resistência ao calor e à deformação, propriedades de fluência, resistência mecânica, resistência química e resistência à abrasão do polímero na camada (ou nas camadas) do cabo. Durante uma reação de reticulação, as reticulações (pontes) são formadas de maneira predominante. A reticulação pode ser efetuada usando, por exemplo, um composto gerador de radical livre que é tipicamente incorporado ao material da camada antes da extrusão da camada (ou das camadas) em um condutor. Após a formação do cabo em camadas, o cabo é então sujeito a uma etapa de reticulação para iniciar a formação do radical e, assim, a reação de reticulação.
[0008] Peróxidos são muito comumente usados como compostos geradores de radicais livres. Os produtos resultantes da decomposição de peróxidos podem incluir subprodutos voláteis que geralmente são indesejados, pois podem ter uma influência negativa nas propriedades elétricas do cabo. Portanto, os produtos voláteis de decomposição, tais como o metano, são convencionalmente reduzidos ao mínimo ou removidos após a etapa de reticulação e resfriamento. Essa etapa de remoção, geralmente conhecida como etapa de desgaseificação, consome tempo e energia, causando custos extras.
[0009] O LDPE de alta pressão reticulado é usado para cabos de HVDC extrudados há cerca de 15 anos. Os produtos mais recentes desenvolvidos são aprovados para cabos de 640 kV. A indústria, no entanto, está exigindo tensões ainda mais altas. Com essas tensões mais altas, surge o desafio de desenvolver materiais que possam suportar o calor gerado dentro dos cabos e que apresentem boa resistência à temperatura em termos de propriedades mecânicas dos mesmos. A fim de atingir níveis de tensão ainda mais altos, também serão necessários materiais de isolamento com condutividade elétrica ainda mais baixa para evitar dispersão térmica.
[0010] A condutividade elétrica de CC é, portanto, uma propriedade importante do material para materiais isolantes, especialmente aqueles projetados para uso em cabos de corrente contínua de alta tensão (HVDC) . Primeiro de tudo, a forte dependência de temperatura e campo elétrico dessa propriedade influenciará o campo elétrico. A segunda questão é o fato de que o calor será gerado dentro do isolamento pela corrente de fuga elétrica que flui entre as camadas semicondutoras interna e externa. Essa corrente de fuga depende do campo elétrico e da condutividade elétrica do isolamento. A alta condutividade do material isolante pode até levar à dispersão térmica sob condições de alta tensão/alta temperatura. A condutividade deve ser, portanto, suficientemente baixa para evitar dispersão térmica.
[0011] Por conseguinte, nos cabos de HVDC, o isolamento é aquecido pela corrente de fuga. Para um projeto de cabo específico, o aquecimento é proporcional à condutividade do isolamento × (campo elétrico)2. Assim, se a tensão for aumentada para um determinado projeto de cabo, muito mais calor será gerado.
[0012] Existem altas demandas para aumentar a tensão de um cabo de energia, particularmente um cabo de energia de corrente contínua (CC), e, portanto, uma necessidade contínua de encontrar composições poliméricas alternativas que tenham as propriedades mecânicas necessárias para aplicações exigentes em cabos de energia e, principalmente, necessária condutividade reduzida.
[0013] A presente invenção procura diminuir a condutividade dos materiais da camada de isolamento que podem ser formados a partir de LDPE e, ao mesmo tempo, otimizar a resistência termomecânica da composição do polímero, opcionalmente, evitando os problemas associados à reticulação e desgaseificação subsequente. O LDPE é inerentemente um material muito limpo, pois não contém resíduos de catalisador. Tais impurezas podem ser vistas como defeitos que podem causar falha elétrica e/ou maior condutividade elétrica. À medida que as tensões aumentam, o problema das impurezas é exacerbado e, portanto, o LDPE é o material base ideal para as camadas de isolamento de cabos e é preferencial em relação aos polímeros fabricados em processos de baixa pressão, tais como o LLDPE. No entanto, um problema com o LDPE é o ponto de fusão relativamente baixo que leva ao baixo desempenho termomecânico, o que provavelmente não é adequado para cabos de HVDC. Assim, encontrar materiais aprimorados à base de LDPE seria de grande valor.
[0014] Estudos anteriores demonstraram que a mistura de LDPE com diferentes polímeros pode levar a propriedades de condutividade atraentes.
[0015] Por exemplo, os documentos WO 2011/113686, WO 2012/150285 e WO 2016/066619 referem-se a composições poliméricas, que compreendem misturas, com propriedades elétricas de CC aprimoradas.
[0016] Os inventores descobriram agora que as composições poliméricas que compreendem uma mistura de um LDPE com polipropileno (PP) e um compatibilizador, oferecem uma condutividade notavelmente baixa, bem como um desempenho termomecânico aprimorado.
Em particular, demonstra-se, neste documento, que as misturas da invenção podem ser usadas em camadas de cabos. As composições poliméricas podem ser usadas para preparar, por exemplo, a camada de isolamento em um cabo de energia de corrente contínua (CC), oferecendo cabos que podem operar em tensões mais altas do que é possível hoje.
[0017] Assim, vista de um aspecto, a invenção fornece uma composição de polímero que compreende:
[0018] a) um polietileno de baixa densidade (LDPE);
[0019] b) polipropileno (PP) e;
[0020] c) um compatibilizador.
[0021] Em particular, a composição de polímero da invenção compreende um LDPE, PP e um compatibilizador, em que o compatibilizador é um copolímero de etileno ou copolímero em bloco de olefina.
[0022] Vista de outro aspecto, a invenção fornece uma composição de polímero que compreende
[0023] a) um polietileno de baixa densidade (LDPE); e
[0024] b) polipropileno (PP) e;
[0025] c) um compatibilizador;
[0026] em que a composição de polímero tem menor condutividade de CC quando medida de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação", do que uma composição polimérica idêntica que não compreende o dito polipropileno (PP) e o dito compatibilizador.
[0027] Vista de outro aspecto, a invenção fornece uma camada de isolamento, por exemplo, de um cabo, compreendendo uma composição de polímero como definido anteriormente.
[0028] Vista de outro aspecto, a invenção fornece um cabo que compreende um ou mais condutores cercados por pelo menos uma camada de isolamento, em que a dita camada de isolamento compreende uma composição de polímero, como definido anteriormente.
[0029] Em particular, o cabo da invenção é um cabo de energia de corrente contínua (CC), de preferência operando a, ou capaz de operar a, 320 kV ou mais, tal como 640 kV ou mais.
[0030] Vista de outro aspecto, a invenção fornece um processo para a produção de um cabo que compreende as etapas de:
[0031] - aplicação em um condutor, preferencialmente por (co)extrusão, de pelo menos uma camada de isolamento em que a camada de isolamento compreende uma composição de polímero, como definido anteriormente.
[0032] Em uma modalidade, a camada de isolamento pode ser reticulada. No entanto, é preferível que a composição de polímero da invenção e, portanto, a camada de isolamento de um cabo da invenção não seja reticulada. A composição polimérica da invenção e, portanto, a camada de isolamento de um cabo da invenção é preferencialmente termoplástica. A composição de polímero da invenção e, portanto, a camada de isolamento de um cabo da invenção é preferencialmente livre de qualquer iniciador, tal como um peróxido.
[0033] Vista de outro aspecto, a invenção fornece o uso de uma composição de polímero como definido anteriormente na fabricação de uma camada de isolamento em um cabo.
[0034] A presente invenção requer a combinação de um polímero de LDPE, polipropileno (PP) e um compatibilizador em uma composição de polímero. A composição polimérica possui, de forma inesperada, propriedades elétricas vantajosas e propriedades termomecânicas vantajosas.
[0035] A composição do polímero reduziu, isto é, abaixou a condutividade elétrica. A condutividade elétrica "reduzida" ou "baixa",
conforme usado neste documento, significa que o valor obtido da medição de condutividade de CC, conforme definido abaixo em "Métodos de Determinação", é baixo, isto é, reduzido. A baixa condutividade elétrica é benéfica para minimizar a formação de calor indesejável, por exemplo, em uma camada de isolamento de um cabo de energia.
[0036] Além disso, a composição do polímero também possui resistência termomecânica aprimorada em comparação com o LDPE sozinho. Inesperadamente, a combinação de polietileno de baixa densidade (LDPE), polipropileno (PP) e um compatibilizador possui propriedades termomecânicas vantajosas, por exemplo, em termos de um ponto de fusão eficaz relativamente mais alto.
[0037] Além disso, nas modalidades da invenção, a composição de polímero tem as ditas propriedades elétricas e não é reticulada. As composições poliméricas não reticuladas ou as camadas de cabo são consideradas como termoplásticas.
[0038] Em ainda outras modalidades, a composição de polímero é reticulada. POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE (LDPE)
[0039] O polietileno de baixa densidade, LDPE, é um polietileno produzido em um processo de alta pressão. Tipicamente, a polimerização de etileno e outro comonômero opcional (ou outros comonômeros opcionais) no processo de alta pressão é realizada na presença de um iniciador (ou de iniciadores). O significado do polímero de LDPE é bem conhecido e documentado na literatura.
[0040] Embora o termo LDPE seja uma abreviação de polietileno de baixa densidade, entende-se que o termo não limita a faixa de densidade, mas abrange os polietilenos de alta pressão (HP) do tipo LDPE com densidades baixa, média e alta. O termo LDPE descreve e distingue um polietileno de alta pressão dos polietilenos de baixa pressão produzidos na presença de um catalisador de polimerização de olefinas. Os LDPEs têm certos atributos típicos, tais como arquitetura de ramificação diferente e são inerentemente livres de resíduos de catalisador.
[0041] Um polietileno de baixa densidade "não reticulado" (LDPE) significa que o LDPE, que pode estar presente em uma camada de um cabo de CC final (em uso), não é reticulado e, portanto, é termoplástico.
[0042] Em outras modalidades, o LDPE pode ser selecionado a partir de um homopolímero de LDPE opcionalmente insaturado e um copolímero de LDPE de etileno opcionalmente insaturado com um ou mais comonômeros.
[0043] O LDPE pode ser um homopolímero de baixa densidade de etileno (referido neste documento como homopolímero de LDPE) ou um copolímero de baixa densidade de etileno com um ou mais comonômeros (referido neste documento como copolímero de LDPE). O um ou mais comonômeros do copolímero de LDPE podem ser selecionados a partir do grupo que consiste em comonômero polar (ou comonômeros polares), comonômero não polar (ou comonômeros não polares) ou de uma mistura de comonômero polar e comonômero não polar (ou de comonômeros polares e comonômeros não polares). Além disso, o dito homopolímero de LDPE ou copolímero de LDPE pode opcionalmente ser insaturado.
[0044] Nas modalidades em que o LDPE é não reticulado, o LDPE pode ser um homopolímero de LDPE. Alternativamente, nas modalidades em que o LDPE é reticulado, o LDPE pode ser um copolímero de LDPE, em particular um copolímero de LDPE de etileno com um ou mais comonômeros, por exemplo, um ou mais comonômeros poli-insaturados, selecionados de um ou mais de um dieno, por exemplo, um dieno que compreende pelo menos 8 átomos de carbono, a primeira ligação dupla carbono-carbono sendo terminal e a segunda ligação dupla carbono-carbono sendo não conjugada à primeira. Além disso, dienos exemplificados podem ser selecionados a partir de C8 a C14 dienos não conjugados ou misturas dos mesmos, por exemplo, selecionados a partir de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, 7-metil-1,6-octadieno, 9-metil-1,8- decadieno ou misturas dos mesmos. Em uma outra modalidade, o dieno é selecionado dentre 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13- tetradecadieno ou qualquer mistura dos mesmos.
[0045] Em uma modalidade, o LDPE é um homopolímero de LDPE.
[0046] Como um comonômero polar para o copolímero de LDPE, comonômero (ou comonômeros) contendo grupo (ou grupos) hidroxila, grupo (ou grupos) alcóxi, grupo (ou grupos) carbonila, grupo (ou grupos) carboxila, grupo (ou grupos) éter ou grupo (ou grupos) éster, ou uma mistura dos mesmos, pode ser usado (ou usados). Por exemplo, o comonômero (ou os comonômeros) contendo grupo (ou grupos) carboxila e/ou éster pode ser usado (ou podem ser usados) como o dito comonômero polar. Outros exemplos do comonômero polar (ou dos comonômeros polares) do copolímero de LDPE incluem acrilato (ou acrilatos), metacrilato (ou metacrilatos) ou acetato (ou acetatos) ou qualquer mistura dos mesmos.
[0047] Se presente no dito copolímero de LDPE, o comonômero polar pode ser selecionado (ou os comonômeros polares podem ser selecionados) a partir do grupo de acrilatos de alquila, metacrilatos de alquila ou acetato de vinila, ou uma mistura dos mesmos. Por exemplo, os ditos comonômeros polares podem ser selecionados a partir de C1- a C6- acrilatos de alquila, C1- a C6- metacrilatos de alquila ou acetato de vinila. Em uma modalidade, o dito copolímero de LDPE é um copolímero de etileno com C1- a C4- acrilatos de alquila, tal como acrilato de metila, etila, propila ou butila, ou acetato de vinila ou qualquer mistura dos mesmos.
[0048] Assim como o comonômero não polar (ou os comonômeros não polares) para o copolímero de LDPE, pode ser usado outro comonômero (ou podem ser usados outros comonômero) que não sejam os comonômeros polares definidos acima. Por exemplo, os comonômeros não polares são diferentes do comonômero que contém (ou dos comonômeros que contêm) grupo (ou grupos) hidroxila, grupo (ou grupos) alcóxi, grupo (ou grupos) carbonila, grupo (ou grupos) carboxila, grupo (ou grupos) éter ou grupo (ou grupos) éster. Um grupo de comonômero não polar (ou comonômeros não polares) inclui aqueles compreendendo (por exemplo, consistindo em) comonômero monoinsaturado (ou comonômeros monoinsaturados) (= uma ligação dupla), preferencialmente olefinas, preferencialmente alfa-olefinas, mais preferencialmente C3 a C10 alfa-olefinas, tal como propileno, 1-buteno, 1- hexeno, 4-metil-1-penteno, estireno, 1-octeno, 1-noneno; comonômero poli- insaturado (ou comonômeros poli-insaturados) (= mais de uma ligação dupla); um grupo silano que contém comonômero (ou comonômeros); ou quaisquer misturas dos mesmos. O comonômero poli-insaturado é descrito (ou os comonômeros poli-insaturados são descritos), adicionalmente, abaixo em relação aos copolímeros de LDPE insaturados.
[0049] Se o polímero de LDPE for um copolímero, ele poderá compreender 0,001 a 35% em peso, tal como menos de 30% em peso, por exemplo, menos de 25% em peso, de um ou mais comonômeros em relação ao peso total do copolímero como um todo. As faixas de exemplo incluem 0,5 a 10% em peso, tal como 0,5 a 5% em peso de comonômero.
[0050] O polímero de LDPE pode opcionalmente ser insaturado, isto é, pode compreender ligações duplas carbono-carbono (-C=C- ). Os LDPEs “insaturados” de exemplo contêm ligações duplas carbono- carbono/1.000 átomos de carbono em uma quantidade total de pelo menos 0,4/1.000 átomos de carbono. Se um LDPE não reticulado for usado no cabo final, então, o LDPE normalmente não será insaturado conforme definido acima.
[0051] Como se sabe, a insaturação pode ser fornecida ao polímero de LDPE por meio dos comonômeros, um composto aditivo de baixo peso molecular (Mw), tal como um reforço de reticulação,
agente de transferência de cadeia (CTA) ou aditivo retardador de queimadura superficial, ou qualquer combinação dos mesmos. A quantidade total de ligações duplas significa neste documento ligações duplas adicionadas por qualquer meio. Se duas ou mais fontes acima de ligações duplas forem escolhidas para fornecer a insaturação, então, a quantidade total de ligações duplas no polímero de LDPE significa a soma das ligações duplas presentes. Quaisquer medições de ligação dupla são realizadas antes da reticulação opcional.
[0052] O termo "quantidade total de ligações duplas carbono-carbono" refere-se à quantidade combinada de ligações duplas originárias de grupos vinila, grupos vinilideno e grupos trans-vinileno, se presentes.
[0053] Se um homopolímero de LDPE for insaturado, então, a insaturação pode ser fornecida, por exemplo, por um agente de transferência de cadeia (CTA), tal como propileno, e/ou por condições de polimerização. Se um copolímero de LDPE for insaturado, então, a insaturação pode ser fornecida por um ou mais dos seguintes meios: por um agente de transferência de cadeia (CTA), por um ou mais comonômeros poli- insaturados ou por condições de polimerização. É sabido que condições de polimerização selecionadas, tais como temperaturas e pressão de pico, podem influenciar o nível de insaturação. No caso de um copolímero de LDPE insaturado, ele pode ser, por exemplo, um copolímero de LDPE insaturado de etileno com pelo menos um comonômero poli-insaturado e, opcionalmente, com outro comonômero (ou outros comonômeros), tal como comonômero polar, por exemplo, um comonômero (ou tais como comonômeros polares, por exemplo, comonômeros) de acrilato ou acetato. Em uma modalidade, um copolímero de LDPE insaturado é um copolímero de LDPE insaturado de etileno com pelo menos comonômero poli-insaturado (ou comonômeros poli- insaturados).
[0054] Uma modalidade descreve uma composição de polímero como descrito neste documento, em que o LDPE é selecionado a partir de um homopolímero de LDPE opcionalmente insaturado e um copolímero de LDPE de etileno opcionalmente insaturado com um ou mais comonômeros.
[0055] Os comonômeros poli-insaturados podem consistir em uma cadeia de carbono linear com pelo menos 8 átomos de carbono e pelo menos 4 carbonos entre as ligações duplas não conjugadas, das quais pelo menos uma é terminal. Por exemplo, o comonômero poli- insaturado pode ser um dieno, tal como um dieno que compreende pelo menos oito átomos de carbono, a primeira ligação dupla carbono-carbono sendo terminal e a segunda ligação dupla carbono-carbono sendo não conjugada à primeira. Exemplos de dienos são selecionados entre C8 a C14 dienos não conjugados ou misturas dos mesmos, mais preferencialmente selecionados entre 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, 7- metil-1,6-octadieno, 9-metil-1,8-decadieno ou misturas dos mesmos. Em algumas modalidades, o dieno é selecionado a partir de 1,7-octadieno, 1,9- decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno ou qualquer mistura dos mesmos, no entanto, sem limitar aos dienos acima.
[0056] É sabido que, por exemplo, o propileno pode ser usado como um comonômero ou como um agente de transferência de cadeia (CTA), ou ambos, em que pode contribuir para a quantidade total das ligações duplas carbono-carbono, por exemplo, para a quantidade total dos grupos vinila. Neste documento, quando um composto que também pode atuar como comonômero, tal como propileno, é usado como CTA para fornecer ligações duplas, então, o dito comonômero copolimerizável não é calculado para o teor de comonômero.
[0057] Se o polímero de LDPE for insaturado, então, ele pode ter uma quantidade total de ligações duplas carbono-carbono, originárias de grupos vinila, grupos vinilideno e grupos trans-vinileno, se presentes, com mais de 0,4/1.000 átomos de carbono, tal como mais de 0,5/1.000 átomos de carbono. O limite superior da quantidade de ligações duplas carbono-carbono presentes na poliolefina não é limitado e pode ser, por exemplo, menos que 5,0/1.000 átomos de carbono, como menos que 3,0/1.000 átomos de carbono.
[0058] Em algumas modalidades, por exemplo, em que é desejado um nível de reticulação mais alto com um baixo teor de peróxido, a quantidade total de ligações duplas carbono-carbono, que se originam de grupos vinila, grupos vinilideno e grupos trans-vinileno, se presente, no LDPE insaturado, pode ser superior a 0,40/1.000 átomos de carbono, tal como superior a 0,50/1.000 átomos de carbono, por exemplo superior a 0,60/1.000 átomos de carbono.
[0059] Se o LDPE for LDPE insaturado, conforme definido acima, ele pode conter pelo menos grupos de vinila e a quantidade total de grupos de vinila pode ser superior a 0,05/1.000 átomos de carbono, tal como superior a 0,08/1.000 átomos de carbono, por exemplo, superior a 0,11/1.000 átomos de carbono. Em uma modalidade, a quantidade total de grupos vinila é inferior a 4,0/1.000 átomos de carbono. O LDPE a) antes da reticulação, pode conter grupos vinila em quantidade total superior a 0,20/1.000 átomos de carbono, tal como mais de 0,30/1.000 átomos de carbono.
[0060] Em uma modalidade alternativa, o LDPE da invenção não é insaturado e possui menos de 0,2 C=C/1.000 átomos de C.
[0061] O polímero de LDPE da invenção possui tipicamente um alto ponto de fusão, que pode ser de importância especialmente para um material de isolamento termoplástico. Estão previstos pontos de fusão de 112 °C ou mais, tais como 114 °C ou mais, especialmente 116 °C ou mais, tais como 112 a 130 °C.
[0062] Normalmente, em aplicações de fios e cabos (W&C), a densidade do LDPE a) é superior a 860 kg/m3. A densidade do homopolímero ou copolímero de LDPE geralmente não é superior a 960 kg/m3 e pode estar na faixa de 900 a 945 kg/m3.
[0063] A MFR2 (2,16 kg, 190 °C) do polímero de LDPE, pode ser de 0,01 a 50 g/10min, tal como de 0,05 a 30,0 g/10 min, por exemplo, de 0,1 a 20 g/10min, especialmente de 0,2 a 10 g/10 min.
[0064] O polímero de LDPE é produzido a alta pressão por polimerização iniciada por radicais livres (referida como polimerização de radicais de alta pressão (HP)). O reator de HP pode ser, por exemplo, um reator tubular ou autoclave bem conhecido ou uma mistura dos mesmos, especialmente um reator tubular. A polimerização em alta pressão (HP) e o ajuste das condições do processo para adaptar ainda mais as outras propriedades da poliolefina, dependendo da aplicação final desejada, são bem conhecidos e descritos na literatura e podem ser facilmente utilizados por um versado. Temperaturas de polimerização adequadas variam até 400 ºC, tal como de 80 a 350 ºC e pressão a partir de 70 MPa, por exemplo, 100 a 400 MPa, especialmente de 100 a 350 MPa. A pressão pode ser medida pelo menos após o estágio de compressão e/ou após o reator tubular. A temperatura pode ser medida em vários pontos durante todas as etapas.
[0065] Após a separação, o LDPE obtido está tipicamente na forma de um polímero fundido que é normalmente misturado e peletizado em uma seção de peletização, tal como extrusora de peletização, disposta em conexão com o sistema de reator de HP. Opcionalmente, aditivo, tal como antioxidante pode ser adicionado (ou aditivos tais como antioxidantes podem ser adicionados) a este misturador de uma maneira conhecida.
[0066] Detalhes adicionais da produção de (co)polímeros de etileno por polimerização por radicais de alta pressão podem ser encontrados, na Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 6 (1986), pp 383 a 410 e Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2001 Elsevier Science Ltd.: “Polyethylene: High-pressure, R.Klimesch, D.Littmann and F.-O. Mähling, pp. 7181 a 7184.
[0067] Quando um copolímero de etileno de LDPE insaturado é preparado, então, como é bem conhecido, o teor de ligação dupla carbono-carbono pode ser ajustado pela polimerização do etileno, por exemplo, na presença de um ou mais comonômeros poli-insaturados, agente (ou agentes) de transferência de cadeia, ou ambos, usando a razão de alimentação desejada entre monômero, por exemplo, etileno e comonômero poli-insaturado e/ou agente de transferência de cadeia, dependendo da natureza e quantidade de ligações duplas C-C desejadas para o copolímero de LDPE insaturado. I.a. O documento WO 9308222 descreve uma polimerização de radical de alta pressão de etileno com monômeros poli-insaturados. Como resultado, a insaturação pode ser uniformemente distribuída ao longo da cadeia polimérica de maneira aleatória por copolimerização.
[0068] O LDPE da invenção não é novo. Por exemplo, o grau LE6609-PH da Borealis é adequado para uso na presente invenção.
[0069] É preferível que o LDPE seja um homopolímero de LDPE ou um copolímero de LDPE com pelo menos um comonômero não polar, como um comonômero poli-insaturado, como definido anteriormente. O POLIPROPILENO (PP)
[0070] O polipropileno (PP) pode ser selecionado a partir de um homopolímero de propileno ou um copolímero de propileno com um ou mais comonômeros, preferencialmente com etileno ou alfa-olefinas superiores, ou quaisquer misturas dos mesmos. O copolímero de propileno com um ou mais comonômeros, de preferência com um ou mais etileno ou comonômeros de alfa-olefina superior, pode ser um copolímero aleatório de propileno ou um copolímero heterofásico de propileno, que têm um significado bem conhecido.
[0071] O copolímero heterofásico de propileno adequado como o polímero de propileno (PP) pode ter um homopolímero de propileno ou um componente de matriz de copolímero aleatório de propileno (PP1), em que outro componente de copolímero de propileno (PP2) é disperso. O componente copolímero de propileno (PP2) tem tipicamente uma ordem estrutural mais baixa (também conhecida como copolímero em bloco de propileno ou uma parte de borracha) do que o polímero da matriz.
[0072] No copolímero aleatório de propileno, o comonômero (ou os comonômeros) são distribuídos aleatoriamente na estrutura principal da cadeia de polímero de propileno. De acordo com uma modalidade preferida da composição polimérica da presente invenção, o polímero de propileno (PP) é uma composição de polímero heterofásico que compreende uma matriz de homopolímero de propileno (PP1) ou matriz de copolímero aleatório (PP1) e disperso nela um componente de copolímero de propileno (PP2) com um ou mais comonômeros de etileno ou alfa-olefina superior. Por conseguinte, existem essencialmente dois tipos de copolímeros de propileno heterofásicos conhecidos na técnica, a saber, copolímeros heterofásicos compreendendo um copolímero aleatório de propileno como fase da matriz (RAHECO) ou copolímeros heterofásicos tendo um homopolímero de propileno como fase da matriz (HECO).
[0073] Novamente, também no caso de copolímeros heterofásicos de propileno, uma matriz de copolímero aleatório (PP1) é um copolímero em que a parte do comonômero é distribuída aleatoriamente nas cadeias poliméricas, isto é, consiste em sequências alternadas de duas unidades monoméricas de comprimento aleatório (incluindo moléculas únicas). De preferência, o copolímero de propileno (PP2) disperso na matriz de homopolímero ou copolímero de propileno (PP1) do copolímero de propileno heterofásico como o polímero de propileno (PP2) é substancialmente amorfo. O termo "substancialmente amorfo" significa neste documento que o copolímero de propileno (PP2) é menos cristalino do que a matriz de homopolímero ou copolímero (PP1), de preferência que o copolímero de propileno tem uma cristalinidade residual abaixo de um nível correspondente a uma entalpia de fusão de 10 J/g medida de acordo com DSC-ISO 3146.
[0074] Mais preferencialmente, o copolímero de propileno (PP2) disperso na matriz de homopolímero ou copolímero de propileno (PP1) do copolímero de propileno heterofásico como o polipropileno (PP) tem um tamanho de partícula ponderal médio pelo menos menor que 1 µm; preferencialmente de 0,9 µm ou menos, mais preferencialmente de 0,8 µm ou menos. Este tamanho de partícula ponderal médio preferível inferior a 1 µm permite uma boa distribuição de partículas do componente de copolímero de propileno disperso para o componente da matriz e contribui para a resistência ao impacto da composição do polímero.
[0075] Além disso, um tamanho de partícula médio de baixo peso diminui o risco de que fissuras sejam iniciadas por essas partículas, enquanto melhora a possibilidade de as ditas partículas pararem fissuras ou rachaduras já formadas. A distribuição do tamanho de partícula médio ponderal do dito copolímero de propileno disperso na dita matriz de polipropileno pode ser determinada por métodos microscópicos adequados. Exemplos para tais métodos são microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). A gravação e/ou coloração dos espécimes é normalmente necessária para alcançar a resolução e a clareza necessárias das imagens.
[0076] Exemplos para a determinação da distribuição do tamanho de partícula e o cálculo do tamanho de partícula médio ponderal a partir da mesma podem ser encontrados na literatura. Um método adequado envolvendo MEV em espécimes corados com RuO4 é descrito em Pölt et al. J. Appl. Polym. Sci. 78 (2000) 1152 a 1161. Preferencialmente, a dita matriz de polipropileno (PP1) do polipropileno heterofásico como o polipropileno (PP) tem uma entalpia de fusão de 25 a 70 J/g a uma faixa de temperatura de 130 °C a 170 °C medida de acordo com DSC-ISO 3146.
[0077] O polipropileno heterofásico preferido como o polipropileno (PP) preferencial é um copolímero de propileno heterofásico aleatório (RAHECO). Prefere-se que o copolímero de propileno aleatório ou a matriz do polipropileno heterofásico aleatório como definido acima compreenda pelo menos um comonômero selecionado a partir do grupo que consiste em etileno e C4-C8 alfa-olefinas. As C4-C8 alfa-olefinas preferenciais são 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno ou 1-octeno, mais preferencialmente 1-buteno. O copolímero de propileno aleatório mais preferencial consiste em propileno e etileno.
[0078] Além disso, o teor de comonômeros da matriz de polipropileno é preferencialmente de 0,5 a 30% em peso, mais preferencialmente 1 a 20% em peso e mais preferencialmente 2 a 7% em peso. De preferência, o polímero de polipropileno (PP) como o polipropileno (PP) da composição de polímero tem uma MFR (230 °C, 2,16 kg) de 0,05 a 20,0 g/10 min, preferencialmente de 0,05 a 10,0 g/10 min, preferencialmente de 0,1 a 10,0 g/10 min, a depender da aplicação final desejada. Em algumas aplicações, é desejada uma MFR (230 °C, 2,16 kg) de 0,2 a 2,0 g/10 min.
[0079] O polipropileno como o polipropileno preferido (PP) tem preferencialmente uma temperatura de fusão, Tm, de pelo menos 100 °C, preferencialmente de 110 a 180 °C, preferencialmente de 120 a 170 °C, mais preferencialmente de 130 a 160 °C, mais preferencialmente de 135 a 150 °C.
[0080] A composição polimérica preferencial compreendendo polipropileno como o polipropileno (PP) com alta Tm tem uma vantagem de ter as propriedades desejáveis de resistência ao impacto e flexibilidade tanto em baixas quanto em altas temperaturas e, além disso, uma vantagem de suportar temperaturas operacionais mais altas, por exemplo, até 110 °C, ao usar um polímero de base com alta Tm. Exemplos de polipropilenos adequados são descritos , por exemplo, no documento WO03/0026522.
[0081] O compatibilizador pode ser um copolímero de etileno ou copolímero em bloco de olefina. Isso deve ser diferente do componente (a) ou (b).
[0082] Se o compatibilizador for um copolímero de etileno, pode ser um copolímero de etileno unimodal ou multimodal.
[0083] Em uma modalidade da presente invenção, o copolímero de etileno é um copolímero de etileno multimodal.
[0084] Por copolímero de etileno multimodal entende-se um copolímero que contém componentes distintos com pesos moleculares médios diferentes, teores diferentes de comonômero ou ambos. A modalidade do copolímero de etileno pode ser determinada de acordo com métodos conhecidos. De preferência, o copolímero contém componentes distintos com pesos moleculares médios diferentes. O copolímero multimodal é produzido copolimerizando etileno e pelo menos dois comonômeros em dois ou mais estágios de polimerização, em que as condições de polimerização são suficientemente diferentes para permitir a produção de diferentes polímeros em diferentes estágios.
[0085] O "primeiro copolímero" é definido como o polímero produzido na primeira etapa de polimerização (de preferência um reator de circuito fechado ou reatores de circuito fechado). Este primeiro copolímero pode compreender duas ou mais frações. As frações são ainda denominadas como "primeira fração do primeiro copolímero", "segunda fração do primeiro copolímero", etc. Uma "primeira mistura de copolímeros" é definida como a soma de todas as frações de polímeros produzidas na primeira etapa de polimerização, isto é, pré-polimerização, qualquer primeira ou segunda fração do primeiro copolímero.
[0086] De modo similar, um "segundo copolímero" é definido como o polímero produzido na segunda etapa de polimerização,
diferindo da primeira etapa de polimerização, de preferência feito em um reator de fase gasosa.
[0087] Similarmente, uma "segunda mistura de copolímeros" é definida como a soma de todas as frações de polímeros produzidas na segunda etapa de polimerização, isto é, qualquer primeira ou segunda fração do primeiro copolímero e do segundo copolímero. O copolímero de etileno multimodal é um copolímero de etileno e pelo menos dois comonômeros de alfa-olefina, em que o copolímero de etileno multimodal compreende um primeiro copolímero de etileno e um comonômero de alfa- olefina com 4 a 10 átomos de carbono e um segundo copolímero de etileno e um comonômero de alfa-olefina com 6 a 10 átomos de carbono. Deve haver pelo menos dois comonômeros diferentes presentes, isto é, ambos os componentes não podem ser copolímeros de etileno hex-1-eno. É preferível que os comonômeros presentes no primeiro e no segundo copolímeros sejam diferentes. Idealmente, qualquer comonômero usado no primeiro copolímero não é usado na fabricação do segundo copolímero.
[0088] Preferencialmente, o copolímero de etileno multimodal é um copolímero de etileno e pelo menos dois comonômeros selecionados a partir de 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno. É ainda preferencial que o copolímero de etileno multimodal seja um copolímero de etileno e exatamente dois comonômeros selecionados de 1-buteno, 1-hexeno ou 1- octeno. É especialmente preferencial um copolímero de etileno multimodal que compreende um primeiro copolímero que compreende etileno e 1-buteno e um segundo copolímero que compreende etileno e 1-hexeno.
[0089] É ainda mais preferencial um copolímero de etileno multimodal que compreende um primeiro copolímero que consiste em etileno e 1-buteno e um segundo copolímero de etileno que consiste em etileno e 1-hexeno.
[0090] O copolímero de etileno, de preferência copolímero de etileno multimodal, tem, preferivelmente, uma densidade final p de 906 a 925 kg/m3, de um modo preferencial de 910 a 925 kg/m3 e mais preferencialmente 913 a 923 kg/m3. As resinas com densidades inferiores a 906 kg/m3 tendem a ser tão pegajosas que sua produção se torna problemática em um processo de formação de partículas. Por outro lado, as resinas com densidade final superior a 925 kg/m3 não possuem o equilíbrio de propriedades exigido nas aplicações de uso final para o copolímero de etileno multimodal, por não serem suficientemente moles e podem ter uma resistência a cisalhamento muito baixa.
[0091] O copolímero de etileno, preferencialmente copolímero de etileno multimodal, possui preferencialmente uma taxa de fluxo de fusão MFR21 de 10 a 200 g/10 min, preferencialmente de 20 a 150 g/10 min, tal como 25 a 100 g/min, tal como 28 a 80 g/10 min. As resinas com uma MFR21 menor que 10 g/10 min tendem a ter viscosidade de fusão muito alta, de modo que o rendimento em um processo de conversão possa ficar restrito. Por outro lado, as resinas com MFR21 acima de 200 g/10 min têm resistência à fusão muito baixa para as aplicações de uso final. Além disso, a combinação de um alto índice de fusão com uma baixa densidade da resina geralmente faz com que as partículas da resina fiquem grudentas e isso causa problemas em um processo de formação de partículas, tais como obstrução e incrustação de equipamentos de processo.
[0092] Além disso, o copolímero de etileno multimodal pode ter uma razão de taxa de fluxo FRR21/5 de pelo menos 15 ou mais, tal como 20 ou 23 ou mais. Além disso, o mesmo pode ter uma razão de taxa de fluxo FRR21/5 na faixa de 15 a 40, preferencialmente na faixa de 20 a
35. O copolímero de etileno multimodal tem preferencialmente uma taxa de fluxo de fusão MFR5 de 0,1 a 20 g/10 min, de preferência de 0,5 a 10 g/10 min, tal como 0,5 a 8,0 g/min, especialmente 0,5 a 5,0 g/10 min. A MFR5 é preferencialmente de 0,8 a 4,0 g/10 min.
[0093] Em uma modalidade da presente invenção, o copolímero de etileno é um copolímero de etileno bimodal.
[0094] Ainda em uma modalidade da presente invenção, o copolímero de etileno é um copolímero de etileno unimodal.
[0095] Um copolímero de etileno multimodal, tal como o bimodal, pode, por exemplo, ser obtido em um processo de múltiplos estágios com uso de dois ou mais reatores acoplados em série quando um catalisador de metaloceno é usado e condições de reação ligeiramente diferentes em cada estágio da reação são aplicadas.
[0096] Além disso, um copolímero de etileno unimodal pode, por exemplo, ser adequadamente obtido no processo com uso de um reator.
[0097] Em uma modalidade preferencial, o copolímero de etileno é um polietileno linear de baixa densidade (LLDPE). LLDPEs preferenciais têm uma densidade de 906 a 925 kg/m3, de um modo preferencial 910 a 925 kg/m3 e mais preferencialmente 913 a 923 kg/m3. O LLDPE da invenção é preferencialmente um copolímero de etileno e uma ou mais C4-10 alfa-olefinas. Mais especialmente, o compatiblizador é um LLDPE multimodal.
[0098] Em algumas modalidades, o compatibilizador é um copolímero em bloco de olefina derivado de etileno e pelo menos um de um grupo C3 a C10 alfa-olefina ou é derivado a partir de propileno e pelo menos um de um grupo C2 e C4 a C10 alfa-olefina. Por exemplo, o compatibilizador pode ser um copolímero de etileno-propileno, um copolímero de etileno- butileno, um copolímero de etileno-hexeno e/ou um copolímero de etileno- octeno. O compatibilizador pode ser um copolímero aleatório ou em bloco de olefina diferente do copolímero em bloco do compósito em bloco discutido acima.
[0099] O copolímero em bloco de olefina pode ser feito através de um processo descrito nas Patentes No. US 7.608.668,
7.858.706 e/ou 7.858.707.
[0100] O copolímero em bloco de olefina pode ter um índice de fusão tal que o índice de fusão seja de 10 g/10 min a 1.500 g/10 min, de acordo com ASTM D1238 e a 190 °C/2,16 kg. Por exemplo, o índice de fusão pode ser de 10 g/10 min a 1.000 g/10 min, 10 g/10 min a 500 g/10 min, 10 g/10 min a 300 g/10 min, 10 g/10 min a 100 g/10 min, 10 g/10 min a 50 g/10 min e/ou 10 g/10 min a 40 g/10 min.
[0101] O copolímero em bloco de olefinas tem, preferivelmente, uma densidade relativamente baixa tal que a densidade seja de 0,854 g/cm3 a 0,900 g/cm3, de acordo com a norma ASTM D792. Por exemplo, a densidade pode ser de 0,860 g/cm3 a 0,890 g/cm3, 0,860 g/cm3 a 0,885 g/cm3, 0,865 g/cm3 a 0,880 g/cm3, 0,870 g/cm3 a 0,879 g/cm3, e/ou 0,872 g/cm3 a 0,876 g/cm3.
[0102] O copolímero em bloco de olefina pode ter uma temperatura de transição vítrea baixa, por exemplo, inferior a -30 °C, inferior a -40 °C e/ou inferior a -50 °C. A temperatura de transição vítrea (Tg) pode ser superior a -80 °C. A viscosidade Brookfield (a 350 °F/177 °C) pode variar de 1.000 cP a 25.000 cP (por exemplo, de 3.000 cP a 20.000 cP, de
5.000 cP a 20.000 cP, de 10.000 cP a 20.000 cP e/ou de 15.000 cP a 20.000 cP).
[0103] O copolímero em bloco de olefina pode ter um peso molecular ponderal médio baixo (Mw), por exemplo, menor ou igual a
70.000 g/mol, menor ou igual a 50.000 g/mol, e/ou menor ou igual a 40.000 g/mol. O peso molecular ponderal médio (Mw) pode ser maior ou igual a 10.000 g/mol, maior ou igual a 20.000 g/mol, e/ou maior ou igual a 30.000 g/mol.
[0104] Copolímeros em blocos exemplares que podem ser utilizados no compatibilizador são disponíveis junto à The Dow Chemical Company sob os nomes comerciais ENGAGE™ e INFUSE™.
[0105] A composição polimérica da invenção compreende
[0106] a) um polietileno de baixa densidade (LDPE); e
[0107] b) polipropileno (PP) e;
[0108] c) um compatibilizador.
[0109] Embora esteja dentro do âmbito da invenção que a composição polimérica contenha outros componentes poliméricos além do LDPE a) polipropileno (PP) b) e o dito compatibilizador c), em uma modalidade, a composição polimérica da invenção pode consistir em LDPE a) polipropileno (PP) b) e o dito compatibilizador c) como os únicos componentes poliméricos. Será apreciado que uma composição de polímero que consiste nos componentes a), b) e c) como os únicos componentes de polímero não exclui a possibilidade de a composição compreender adicionalmente aditivos de polímero padrão, tais como retardadores de queima superficial, retardadores de árvores higroscópicas, antioxidantes e assim sucessivamente.
[0110] Em uma outra modalidade, a composição polimérica da invenção pode compreender LDPE a) polipropileno (PP) b) e o dito compatibilizador c) e quaisquer outros componentes poliméricos adequados.
[0111] Em uma modalidade da presente invenção, é divulgada uma composição polimérica em que o LDPE é selecionado a partir de um homopolímero de LDPE opcionalmente insaturado e um copolímero de etileno de LDPE opcionalmente insaturado com um ou mais comonômeros; e/ou em que o PP é selecionado a partir de um homopolímero de propileno ou um copolímero de propileno com um ou mais comonômeros, de preferência com etileno ou alfa-olefinas superiores, ou quaisquer misturas dos mesmos; e/ou em que o PP é um copolímero aleatório de propileno ou um copolímero heterofásico de propileno.
[0112] Ainda em uma modalidade da presente invenção, é divulgada uma composição de polímero em que o LDPE é selecionado a partir de um homopolímero de LDPE opcionalmente insaturado e um copolímero de etileno de LDPE opcionalmente insaturado com um ou mais comonômeros; e/ou em que o PP é selecionado a partir de um homopolímero de propileno ou um copolímero de propileno com um ou mais comonômeros, de preferência com etileno ou alfa-olefinas superiores, ou quaisquer misturas dos mesmos; e/ou em que o PP é um copolímero aleatório de propileno ou um copolímero heterofásico de propileno; e/ou em que o compatibilizador é copolímero de etileno, por exemplo, um copolímero de etileno unimodal ou multimodal ou copolímero em bloco de olefina.
[0113] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, é divulgada uma composição de polímero em que o LDPE é um homopolímero de LDPE, o PP é um copolímero de propileno com um ou mais comonômeros, preferencialmente um copolímero heterofásico de propileno ou copolímero aleatório heterofásico de propileno; e/ou em que o compatibilizador é um copolímero de etileno linear de baixa densidade, por exemplo, um copolímero de bloco de olefina ou LLDPE unimodal ou multimodal.
[0114] A composição polimérica da invenção compreende preferencialmente o LDPE a) em uma quantidade de pelo menos 55% em peso, tal como pelo menos 60% em peso, especialmente pelo menos 70% em peso.
[0115] A composição polimérica da invenção compreende preferencialmente PP b) em uma quantidade de 0,01 a 40% em peso, por exemplo 1,0 a 40% em peso, tal como 1,0 a 30% em peso, especialmente 2,0 a 25% em peso.
[0116] A composição de polímero compreende preferencialmente o compatibilizador c) em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, tal como 0,01 a 5% em peso.
[0117] Em uma modalidade adicional, a composição de polímero da invenção compreende o LDPE a) em uma quantidade de 80 a 99,99% em peso, por exemplo, 90 a 99,99% em peso, por exemplo, 91 a 97% em peso, tal como 95 a 99,98% em peso, em relação ao peso total da composição de polímero como um todo e/ou o PP b) em uma quantidade de 0,01 a 20% em peso, tal como 0,02 a 5% em peso, em relação ao peso total da composição de polímero como um todo, e/ou o compatibilizador c) em uma quantidade de 0,01 a 5% em peso, por exemplo, 0,005 a 5% em peso, por exemplo, 0,001 a 2% em peso, por exemplo, 0,005 a 1,5% em peso, por exemplo, 0,02 a 1,3% em peso, em relação ao peso total da composição do polímero como um todo.
[0118] O LDPE a) pode estar presente em uma quantidade de 80 a 99,99% em peso, por exemplo, 90 a 99,99% em peso, como 95 a 99,98% em peso, por exemplo 97,5 a 99,95% em peso, especialmente 98,5 a 99,90% em peso, em relação ao peso total da composição do polímero como um todo.
[0119] Em uma modalidade mais preferida, o LDPE a) pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 79% em peso, por exemplo, pelo menos 89% em peso, tal como 79 a 95% em peso, em relação ao peso total da composição de polímero como um todo.
[0120] O polipropileno (PP) b) pode estar presente em uma quantidade de 0,01 a 20% em peso, por exemplo, 0,01 a 10% em peso, tal como 0,02 a 5% em peso, por exemplo, 0,05 a 3,5% em peso, por exemplo, 0,1 a 2,0% em peso, em relação ao peso total da composição do polímero como um todo.
[0121] Mais preferencialmente, o polipropileno (PP) b) pode estar presente em uma quantidade de 1,0 a 20% em peso, por exemplo, 2,0 a 10% em peso, tal como 3,0 a 10% em peso, em relação ao peso total da composição de polímero como um todo.
[0122] Além disso, o polipropileno (PP) b) pode estar presente em uma quantidade de 0,01 a 20% em peso, tal como 0,02 a 5% em peso.
[0123] O polipropileno (PP) b) pode estar presente em uma quantidade de 0,05 a 3,5% em peso, por exemplo, 0,1 a 2,0% em peso, em relação ao peso total da composição do polímero como um todo. O compatibilizador c) pode estar presente em uma quantidade de 0,01 a 5% em peso, ou 0,005 a 5% em peso, por exemplo, 0,01 a 2% em peso, ou 0,005 a 1,5% em peso, por exemplo, 0,02 a 1,3% em peso, em relação ao peso total da composição do polímero como um todo.
[0124] Alternativamente, o compatibilizador c) pode estar presente em uma quantidade de 0,25 a 10% em peso, por exemplo, 0,5 a 5,0% em peso, por exemplo, 0,75 a 5,0% em peso em relação ao peso total da composição de polímero como um todo.
[0125] Além disso, o compatibilizador c) pode estar presente em uma quantidade de 0,005 a 5% em peso, por exemplo, 0,01 a 2% em peso em relação ao peso total da composição do polímero como um todo.
[0126] O compatibilizador c) pode estar presente em uma quantidade de 0,005 a 1,5% em peso, por exemplo, 0,02 a 1,3% em peso, em relação ao peso total da composição do polímero como um todo.
[0127] Idealmente, o LDPE a) pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 55% em peso, tal como pelo menos 79% em peso, por exemplo, pelo menos 89% em peso,
[0128] o polipropileno (PP) b) pode estar presente em uma quantidade de 1,0 a 40% em peso, por exemplo, 2,0 a 20% em peso, tal como 3,0 a 10% em peso; e
[0129] o compatibilizador c) pode estar presente em uma quantidade de 0,25 a 10% em peso, por exemplo, 0,5 a 5,0% em peso, por exemplo, 0,75 a 5,0% em peso;
[0130] em relação ao peso total da composição do polímero como um todo.
[0131] As modalidades preferenciais da invenção incluem uma composição de polímero não reticulado que compreende
[0132] a) pelo menos 55% em peso de um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE) ou copolímero de LDPE com um comonômero não polar;
[0133] b) 1,0 a 40% em peso de copolímero de polipropileno (PP) e;
[0134] c) 0,25 a 10% em peso de LLDPE ou copolímero em bloco de olefina; ou
[0135]
[0136] uma composição de polímero não reticulado que compreende
[0137] a) pelo menos 55% em peso de um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE);
[0138] b) 1,0 a 40% em peso de copolímero de polipropileno (PP) e;
[0139] c) 0,25 a 10% em peso de LLDPE; ou
[0140] uma composição de polímero não reticulada, de acordo com a reivindicação 14, que compreende
[0141] a) pelo menos 55% em peso de um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE);
[0142] b) 1,0 a 40% em peso de copolímero de polipropileno heterofásico ou copolímero de polipropileno heterofásico aleatório (PP) e;
[0143] c) 0,25 a 10% em peso de LLDPE.
[0144] As modalidades preferenciais da invenção incluem uma composição de polímero não reticulado que compreende
[0145] a) pelo menos 55% em peso de um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE) ou copolímero de LDPE com um comonômero não polar;
[0146] b) 1,0 a 30% em peso de copolímero de polipropileno (PP) e;
[0147] c) 0,25 a 5,0% em peso de LLDPE ou copolímero em bloco de olefina; ou
[0148] uma composição de polímero não reticulado que compreende
[0149] a) pelo menos 55% em peso de um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE);
[0150] b) 1,0 a 20% em peso de copolímero de polipropileno (PP) e;
[0151] c) 0,25 a 5,0% em peso de LLDPE; ou
[0152] uma composição de polímero não reticulada, de acordo com a reivindicação 14, que compreende
[0153] a) pelo menos 55% em peso de um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE);
[0154] b) 3 a 10% em peso de copolímero de polipropileno heterofásico ou copolímero de polipropileno heterofásico aleatório (PP) e;
[0155] c) 0,75 a 5,0% em peso de LLDPE.
[0156] A composição de polímero da invenção possui preferencialmente uma condutividade elétrica de 40 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 35 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 30 fS/m ou menos, tal como 0,1 fS/m a 30 fS/m mais preferencialmente de 0,5 fS/m a 25 fS/m, quando medida a 30 kV/mm de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação".
[0157] Além disso, a composição polimérica da invenção possui preferencialmente uma condutividade elétrica de 70 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 50 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 40 fS/m ou menos, tal como 0,1 fS/m a 40 fS/m mais preferencialmente de 0,5 fS/m a 30 fS/m, quando medida a 45 kV/mm, de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação".
[0158] Além disso, a composição polimérica da invenção possui preferencialmente uma condutividade elétrica de 80 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 60 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 40 fS/m ou menos, tal como 0,1 fS/m a 40 fS/m, mais preferencialmente de 0,5 fS/m a 30 fS/m, quando medida a 60 kV/mm, de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação".
[0159] A composição de polímero, de acordo com a presente invenção, tem menor condutividade de CC quando medida de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação" do que uma composição polimérica idêntica, que não compreende o dito polipropileno (PP) e o dito compatibilizador. A condutividade de CC da composição de polímero, de acordo com a presente invenção, é, por exemplo, pelo menos 10% menor, por exemplo, pelo menos 30% menor, ou, por exemplo, 50% menor, do que a condutividade de uma composição polimérica idêntica que não compreende nem o PP nem o compatibilizador, quando medida de acordo com o método de condutividade de CC descrito em "Métodos de Determinação" a uma tensão elétrica de 30 kV/mm ou mais, por exemplo, 45 kV/mm ou mais, por exemplo, até 60 kV/mm.
[0160] Ainda em uma modalidade, a dita condutividade de CC é pelo menos 30% menor, por exemplo, 50% menor.
[0161] A composição de polímero, de acordo com a presente invenção, tem um ponto de fusão eficaz relativamente maior quando comparado apenas ao LDPE.
[0162] Nas modalidades da invenção, a composição de polímero, de acordo com a presente invenção, tem um ponto de fusão eficaz que é pelo menos 2 °C superior, tal como 3 °C superior ao ponto de fusão eficaz de uma composição polimérica idêntica que não compreende nem o PP nem o compatibilizador. Assim, em uma modalidade preferencial, o ponto de fusão (DMTA), que é definido como a temperatura em que o módulo de cisalhamento de armazenamento, G’ é 2 MPa, é de pelo menos 118 °C, de preferência pelo menos 119 °C, tal como pelo menos 120 °C.
[0163] A composição polimérica da invenção é tipicamente preparada misturando os componentes a), b) e c). A mistura pode ocorrer por qualquer método conhecido na técnica, tal como a mistura por fusão.
[0164] A composição de polímero da invenção pode ser usada para produzir uma camada de isolamento de um cabo, tal como um cabo de energia de corrente contínua (CC), como definido acima, abaixo ou nas reivindicações.
[0165] Assim, a invenção fornece, ainda, um cabo que compreende um ou mais condutores cercados por pelo menos uma camada de isolamento, em que a dita camada de isolamento compreende uma composição de polímero como definido anteriormente. Por exemplo, o cabo tipicamente compreende pelo menos um semicondutor interno posterior, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nessa ordem, em que a dita camada de isolamento compreende uma composição de polímero como definido anteriormente
[0166] O cabo da invenção é de preferência um cabo de energia de CC. Um cabo de energia de CC é definido como um cabo de CC que transfere energia operando em qualquer nível de tensão, normalmente operando em tensões superiores a 1 kV. O cabo de energia de CC pode ser um cabo de CC de baixa tensão (LV), média tensão (MV), alta tensão (HV) ou extra alta tensão (EHV), cujos termos, como bem conhecidos, indicam o nível de tensão operacional. O polímero pode, por exemplo, ser usado na camada de isolamento para um cabo de energia de CC que opera a tensões superiores a 36 kV, como um cabo de CC de alta tensão. Para cabos de CC de alta tensão, a tensão operacional é definida neste documento como a tensão elétrica entre a terra e o condutor do cabo de alta tensão.
[0167] Em uma modalidade, o cabo de energia de CC de alta tensão da invenção é um que opera a tensões de 40 kV ou superior, mesmo a tensões de 50 kV ou superior. Por exemplo, o cabo de energia de HVDC opera com tensões de 60 kV ou superior. A invenção também é altamente viável em aplicações de cabos muito exigentes e outros cabos da invenção são cabos de energia de HVDC operando a tensões superiores a 70 kV. Tensões de 100 kV ou mais são alvejadas, tais como 200 kV ou mais, como 300 kV ou mais, especialmente 400 kV ou mais, mais especialmente 500 kV ou mais. Também estão previstas tensões de 640KV ou mais, tal como 700 kV. O limite superior não é limitado. O limite superior prático pode ser de até
1.500 kV, tal como 1.100 kV. Os cabos da invenção operam bem, portanto, em aplicações exigentes de cabos de energia de HVDC extras que operam de 400 a 850 kV, tal como 640 a 850 kV.
[0168] O cabo da invenção, tal como um cabo de CC, compreende tipicamente uma camada semicondutora interna que compreende uma primeira composição semicondutora, uma camada de isolamento que compreende a composição de polímero da invenção e uma camada semicondutora externa que compreende uma segunda composição semicondutora, nessa ordem.
[0169] A composição polimérica da invenção é usada na camada de isolamento do cabo. Idealmente, a camada de isolamento compreende 95% em peso da composição polimérica da invenção ou mais, tal como 98% em peso da composição polimérica ou mais, por exemplo, 99% em peso da composição polimérica ou mais. Em uma modalidade, a composição polimérica da invenção é o único componente polimérico utilizado na camada de isolamento dos cabos da invenção, por exemplo, a camada isolante consiste essencialmente na composição polimérica da invenção. O termo consiste essencialmente em é utilizado neste documento para significar que o único componente polimérico presente na camada de isolamento é a composição polimérica. Será apreciado que a camada de isolamento pode conter aditivos poliméricos padrão, tais como retardadores de queimas superficiais, retardadores de árvores higroscópicas, antioxidantes e assim sucessivamente. Estes não são excluídos pelo termo consiste essencialmente em. Observe também que esses aditivos podem ser adicionados como parte de um lote principal e, portanto, transportados em um transportador de polímero. O uso de aditivos de lote principal não é excluído pelo termo consiste essencialmente em.
[0170] A camada de isolamento pode ter uma baixa condutividade elétrica benéfica quando é reticulada com um agente de reticulação. A camada de isolamento dos cabos da invenção pode, assim, ser opcionalmente reticulável. Em uma modalidade, a camada de isolamento não é reticulada.
[0171] O termo reticulável significa que a camada de isolamento pode ser reticulada com uso de um agente de reticulação antes do uso. A camada de isolamento precisará compreender um agente de reticulação para ser reticulável, tipicamente um agente gerador de radicais livres. A composição polimérica reticulada possui uma rede típica, como reticulações interpoliméricas (pontes), bem conhecidas no campo.
[0172] Se a camada de isolamento estiver reticulada, qualquer parâmetro da camada de isolamento é idealmente medido no cabo reticulado, a menos que seja indicado o contrário. A reticulação pode contribuir para as propriedades mecânicas e a resistência ao calor e à deformação da composição do polímero.
[0173] Nas modalidades, quando a camada de isolamento não compreende agente de reticulação, a condutividade elétrica conforme descrita no "Método de Determinação" é medida a partir de uma amostra de composição de polímero que forma a camada de isolamento que não é reticulada (isto é, não contém um agente de reticulação e não foi reticulada com um agente de reticulação). Nas modalidades em que a camada de isolamento é reticulada com um agente de reticulação, a condutividade elétrica é medida a partir de uma amostra da composição de polímero reticulado (isto é, uma amostra da composição de polímero é reticulada primeiro com o agente de reticulação inicialmente presente e, em seguida, a condutividade elétrica é medida a partir da amostra reticulada obtida).
[0174] A quantidade do agente de reticulação usada, se presente, pode variar dentro das faixas dadas abaixo. Por exemplo, um peróxido pode ser usado em uma quantidade de 0 a 110 mmol –O-O-/kg de composição polimérica da camada de isolamento, tal como 0 a 90 mmol –O-O- /kg de composição polimérica (corresponde de 0 a 2,4% em peso de peróxido de dicumila com base na composição polimérica), por exemplo, de 0 a 37 mmol –O-O-/kg de composição polimérica, especialmente de 0 a 35 mmol –O-O-/kg de composição polimérica, tal como 0 a 34 mmol –O-O-/kg de composição polimérica, por exemplo, de 0 a 33 mmol –O-O-/kg de composição polimérica, especialmente de 0 a 30 mmol –O-O-/kg de composição polimérica, tal como de 0 a 20 mmol –O-O-/kg de composição polimérica, por exemplo, de 0 a 10,0 mmol –O-O-/kg de composição polimérica, especialmente de 0 a 7,0 mmol –O- O-/kg de composição polimérica, tal como menos de 5,0 mmol –O-O-/kg de composição polimérica, por exemplo, a composição polimérica não compreende agente de reticulação (= 0% em peso de agente de reticulação adicionado). A camada de isolamento é, portanto, idealmente livre de subprodutos da decomposição do peróxido.
[0175] O limite inferior do agente de reticulação, se presente, não é limitado e pode ser pelo menos 0,1 mmol –O-O-/kg de composição polimérica na camada de isolamento, tal como pelo menos 0,5 mmol –O-O-/kg de composição polimérica, por exemplo, em pelo menos 5,0 mmol –O-O-/kg de composição polimérica. O menor teor de peróxido pode encurtar a etapa de desgaseificação necessária do cabo produzido e reticulado, se desejado.
[0176] A unidade "mmol –O-O-/kg de composição polimérica" significa, neste documento, o teor (mmol) de grupos funcionais de peróxido por kg de composição de polímero, quando medido a partir da composição de polímero antes da reticulação. Por exemplo, a composição de polímero de 35 mmol –O-O-/kg corresponde a 0,95% em peso do peróxido de dicumila bem conhecido com base na quantidade total (100% em peso) da composição de polímero.
[0177] A composição de polímero pode compreender um tipo de peróxido ou dois ou mais tipos diferentes de peróxido, caso em que a quantidade (em mmol) de –O-O-/kg de composição polimérica, conforme definido acima, abaixo ou nas reivindicações, é a soma da quantidade de –O-O-/kg de composição polimérica de cada tipo de peróxido. Como exemplos não limitativos de peróxidos orgânicos adequados podem ser mencionados di-terc-amilperóxido, 2,5-di (terc-butilperoxi)-2,5-dimetil-3-hexeno, 2,5-di(terc-butilperóxi)-2,5-dimetil-hexano, terc-butilperóxido, di(terc- butil)peróxido, dicumilperóxido, butil-4,4-bis(terc-butilperoxi)-valerato, 1,1-bis (terc-butilperóxi)-3,3,5-trimetilciclo-hexano, terc-butilperoxibenzoato, dibenzoilperóxido, bis(terc butilperoxi-isopropil)benzeno, 2,5-dimetil-2,5- di(benzoilperóxi)hexano, 1,1-di(terc-butilperóxi)ciclo-hexano, 1,1-di(terc amilperóxi)ciclo-hexano, ou quaisquer misturas dos mesmos. Por exemplo, o peróxido pode ser selecionado a partir de 2,5-di(terc-butilperóxi)-2,5-dimetil- hexano, di(terc-butilperoxi-isopropil)benzeno, dicumilperóxido, terc- butilcumilperóxido, di(terc-butil)peróxido ou misturas dos mesmos. Em uma modalidade, o peróxido é dicumilperóxido.
[0178] Em uma modalidade alternativa, a camada de isolamento não é reticulada. Nesses casos, a camada de isolamento geralmente não compreende agente de reticulação. As desvantagens da técnica anterior relacionadas ao uso de um agente de reticulação em uma camada de cabo podem, portanto, ser evitadas. Naturalmente, a modalidade não reticulada também simplifica o processo de produção de cabos. Como nenhum agente de reticulação é necessário, os custos de matéria-prima são mais baixos. Nenhuma queima superficial iniciada por peróxido será formada. Além disso, é geralmente necessário desgaseificar uma camada de cabo reticulada para remover os subprodutos do peróxido após a reticulação. Quando o material não é reticulado, nenhuma etapa de desgaseificação é necessária.
[0179] A camada de isolamento pode conter, além da composição de polímero e peróxido opcional, outro componente (ou outros componentes), tal como (ou tais como) aditivos (tais como antioxidante (ou antioxidantes), retardador (ou retardadores) de queima superficial (SR), reforço (ou reforços) de reticulação, estabilizador (ou estabilizadores), auxiliar (ou auxiliares) de processamento, aditivo retardador (ou aditivos retardadores) de chama, aditivo retardador (ou aditivos retardadores) de árvores higroscópica, eliminador (ou eliminadores) de ácido ou íon, carga inorgânica (ou cargas inorgânicas), líquidos dielétricos e estabilizador (ou estabilizadores) de tensão, como conhecido no campo do polímero.
[0180] A camada de isolamento pode, portanto, compreender aditivo usado (ou aditivos usados) convencionalmente para aplicações de W&C, tal como um ou mais antioxidantes e, opcionalmente, um ou mais retardadores de queima superficial, por exemplo, pelo menos um ou mais antioxidantes. As quantidades usadas de aditivos são convencionais e bem conhecidas pelos versados, por exemplo, 0,1 a 1,0% em peso.
[0181] Como exemplos não limitativos de antioxidantes, por exemplo, fenóis estereoquimicamente impedidos ou semi- impedidos, aminas aromáticas, aminas alifáticas estereoquimicamente impedidas, fosfitos ou fosfonitos orgânicos, tio compostos e misturas dos mesmos podem ser mencionados.
[0182] Em uma modalidade, a camada de isolamento não compreende um negro de carbono. A camada de isolamento geralmente não compreende aditivo retardador (ou aditivos retardadores) de chama, por exemplo, um hidróxido de metal contendo aditivos em quantidades retardadoras de chama.
[0183] A composição de polímero da invenção possui preferencialmente uma condutividade elétrica de 40 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 35 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 30 fS/m ou menos, tal como 0,1 fS/m a 30 fS/m mais preferencialmente de 0,5 fS/m a 25 fS/m, quando medida a 30 kV/mm de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação".
[0184] Além disso, a composição polimérica da invenção possui preferencialmente uma condutividade elétrica de 70 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 50 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 40 fS/m ou menos, tal como 0,1 fS/m a 40 fS/m mais preferencialmente de 0,5 fS/m a 30 fS/m, quando medida a 45 kV/mm, de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação".
[0185] Além disso, a composição polimérica da invenção possui preferencialmente uma condutividade elétrica de 80 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 60 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 40 fS/m ou menos, tal como 0,1 fS/m a 40 fS/m, mais preferencialmente de 0,5 fS/m a 30 fS/m, quando medida a 60 kV/mm, de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação".
[0186] O cabo da invenção também pode conter camadas semicondutoras internas e externas. Estas podem ser feitas de qualquer material convencional adequado para uso nessas camadas. As composições semicondutoras interna e externa podem ser diferentes ou idênticas e podem compreender um polímero que é (ou polímeros que são), por exemplo, uma poliolefina ou uma mistura de poliolefinas e uma carga condutora, tal como negro de carbono. Poliolefina adequada (ou poliolefinas adequadas) são, por exemplo, polietileno produzido em um processo de baixa pressão ou um polietileno produzido em um processo de HP (LDPE). A descrição geral do polímero como dada acima em relação ao LDPE a) também se aplica aos polímeros adequados para camadas semicondutoras. O negro de carbono pode ser qualquer negro de carbono convencional usado nas camadas semicondutoras de um cabo de energia de CC, tal como na camada semicondutora de um cabo de energia CC. O negro de carbono pode ter uma ou mais das seguintes propriedades: a) um tamanho de partícula primária de pelo menos 5 nm, que é definido como o diâmetro de partícula numérico médio de acordo com ASTM D3849-95a, procedimento de dispersão D b) número de iodo de pelo menos 30 mg/g de acordo com ASTM D1510, c) número de absorção de óleo de pelo menos 30 ml/100g que é medido de acordo com ASTM D2414. Exemplos não limitativos de negros de carbono são, por exemplo, negro de acetileno-carbono, negro de forno e negro de carbono Ketjen, tal como negro de forno e negro de acetileno-carbono. A composição de polímero pode compreender 10 a 50% em peso de negro de carbono, com base no peso da composição semicondutora.
[0187] Em uma modalidade, a camada semicondutora externa é reticulada. Em outra modalidade, a camada semicondutora interna é não reticulada. Por exemplo, a camada semicondutora interna e a camada de isolamento podem permanecer não reticuladas quando a camada semicondutora externa é reticulada. Um agente de reticulação de peróxido pode, portanto, ser fornecido apenas na camada semicondutora externa.
[0188] O cabo compreende um ou mais condutores. Cada condutor pode compreender um ou mais condutores, por exemplo, fios. Por exemplo, cada condutor é um condutor elétrico e compreende um ou mais fios de metal. O fio de Cu ou Al é o preferencial.
[0189] Como é sabido, o cabo pode opcionalmente compreender outras camadas, por exemplo, blindagem (ou blindagens), uma camada de revestimento (ou camadas de revestimento), outra camada (ou outras camadas) de proteção ou qualquer combinação das mesmas.
[0190] A invenção também fornece um processo para a produção de um cabo que compreende as etapas de
[0191] - aplicação em um condutor, tal como por (co)extrusão, de pelo menos uma camada de isolamento, em que a camada de isolamento compreende uma composição de polímero que compreende um LDPE, o PP e o compatibilizador. Em uma modalidade, o processo compreende as etapas de
[0192] - aplicação em um condutor, tal como por (co)extrusão, de uma camada semicondutora interna, uma camada de isolamento e uma camada semicondutora externa, nessa ordem, em que a camada de isolamento compreende uma composição de polímero que compreende um LDPE, o PP e o compatibilizador. A camada de isolamento pode não ser reticulada.
[0193] O processo pode opcionalmente compreender as etapas de reticulação de uma ou ambas da camada semicondutora interna ou da camada semicondutora externa, sem reticulação da camada de isolamento. Em uma modalidade, a camada semicondutora externa é reticulada, sem reticulação da camada de isolamento. Além disso, a camada semicondutora interna pode não ser reticulada. Assim, a camada semicondutora pode compreender um peróxido que permite a reticulação da composição semicondutora.
[0194] Em uma modalidade, é produzido um cabo, em que o processo compreende as etapas de
[0195] (a) - fornecer e misturar, tal como misturar por fusão em uma extrusora, uma primeira composição semicondutora opcionalmente reticulável que compreende um polímero, um negro de carbono e opcionalmente outros componentes para a camada semicondutora interna,
[0196] - fornecer e misturar, tal como misturar por fusão em uma extrusora, a composição polimérica opcionalmente reticulável da invenção; e
[0197] - fornecer e misturar, tal como misturar por fusão em uma extrusora, uma segunda composição semicondutora que é opcionalmente reticulável e compreende um polímero, um negro de carbono e opcionalmente outros componentes para a camada semicondutora externa,
[0198] (b) aplicar em um condutor, preferencialmente por coextrusão,
[0199] - uma mistura por fusão da primeira composição semicondutora obtida a partir da etapa (a) para formar a camada semicondutora interna,
[0200] - uma mistura por fusão de composição de polímero da invenção obtida a partir da etapa (a) para formar a camada de isolamento, e
[0201] - uma mistura por fusão da segunda composição semicondutora obtida a partir da etapa (a) para formar a camada semicondutora externa, e
[0202] (c) opcionalmente, reticular em condições de reticulação uma ou ambas da primeira composição semicondutora da camada semicondutora interna e a segunda composição semicondutora da camada semicondutora externa, do cabo obtido, e opcionalmente reticular a camada de isolamento, por exemplo, sem reticulação da camada de isolamento.
[0203] Na etapa (c), a segunda composição polimérica semicondutora da camada semicondutora externa pode ser reticulada, por exemplo, reticulada sem reticulação da camada de isolamento. Além disso, a segunda composição polimérica semicondutora da camada semicondutora externa pode ser reticulada, sem reticulação da camada de isolamento ou da primeira composição semicondutora da camada semicondutora interna.
[0204] Mistura por fusão significa a mistura acima do ponto de fusão de pelo menos o componente principal de polímero (ou os componentes principais de polímero) da mistura obtida e é realizada em, por exemplo, sem se limitar a, uma temperatura de pelo menos 15 ºC acima do ponto de fusão ou de amolecimento do componente de polímero (ou dos componentes de polímero).
[0205] O termo "(co)extrusão" significa neste documento que, no caso de duas ou mais camadas, as ditas camadas podem ser extrudadas em etapas separadas, ou pelo menos duas ou todas as ditas camadas podem ser coextrudadas em uma mesma etapa de extrusão, como bem conhecido na técnica. O termo "(co)extrusão" significa também, neste documento, que toda ou parte da camada (ou das camadas) é formada simultaneamente com uso de uma ou mais cabeças de extrusão. Por exemplo, uma extrusão tripla pode ser usada para formar três camadas. Caso uma camada seja formada usando mais de uma cabeça de extrusão, então, por exemplo, as camadas podem ser extrudadas usando duas cabeças de extrusão, a primeira para formar a camada semicondutora interna e a parte interna da camada de isolamento e a segunda cabeça para formar a camada de isolamento externa e a camada semicondutora externa.
[0206] Como se sabe, o polímero da invenção e a primeira e a segunda composições semicondutoras opcionais e preferenciais podem ser produzidos antes ou durante o processo de produção do cabo.
[0207] Os polímeros necessários para fabricar o cabo da invenção podem ser fornecidos ao processo de produção de cabos na forma de pó, grão ou péletes. Péletes significam neste documento geralmente qualquer produto polimérico que é formado a partir de polímero fabricado por reator (obtido diretamente do reator) por modificação pós-reator em partículas de polímero sólido.
[0208] A etapa (a) de mistura (por fusão) da composição polimérica fornecida da invenção e das primeira e segunda composições semicondutoras preferidas pode ser realizada em uma extrusora de cabos. A etapa a) do processo de produção de cabos pode opcionalmente compreender uma etapa de mistura separada, por exemplo, em um misturador disposto em conexão e que precede a extrusora de cabos da linha de produção de cabos. A mistura no misturador separado anterior pode ser realizada misturando com ou sem aquecimento externo (aquecimento com uma fonte externa) do componente (ou dos componentes).
[0209] Qualquer agente de reticulação pode ser adicionado antes do processo de produção do cabo ou durante a etapa de mistura (de fusão) (a). Por exemplo, o agente de reticulação e também o componente opcional adicional (ou os componentes opcionais adicionais), tal como aditivo (ou tais como aditivos), já podem estar presentes nos polímeros utilizados. O agente de reticulação é adicionado, tal como impregnado, às partículas sólidas de polímero, por exemplo, péletes.
[0210] A mistura por fusão da composição polimérica obtida a partir da etapa (a) de mistura (por fusão) pode consistir na composição polimérica da invenção como o único componente polimérico (ou únicos componentes poliméricos). O aditivo opcional e preferencial pode ser adicionado (ou os aditivos opcionais e preferenciais podem ser adicionados) à composição do polímero como tal (ou como tais) ou como uma mistura com um polímero transportador, isto é, na forma do chamado lote principal.
[0211] A reticulação opcional pode ser realizada à temperatura aumentada, a qual é escolhida, como é bem conhecido, dependendo do tipo de agente de reticulação. Por exemplo, temperaturas acima de 150 ºC, tal como de 160 a 350 ºC, são típicas, porém sem limitação às mesmas.
[0212] As temperaturas e dispositivos de processamento são bem conhecidos na técnica, por exemplo, misturadores e extrusores convencionais, tais como extrusores de parafuso simples ou duplo, são adequados para o processo da invenção.
[0213] As vantagens da modalidade de ter as camadas semicondutoras e a camada de isolamento não reticuladas incluem:
[0214] - Desempenho elétrico ideal do sistema de isolamento do cabo de CC de alta tensão.
[0215] - A conexão dos cabos é muito viável devido à composição de isolamento termoplástico não reticulada.
[0216] - Não há necessidade de esperar e permitir que o calor seja transferido através das camadas de isolamento e semicondutora, uma vez que não são reticuladas. A eficiência geral da produção é aprimorada, especialmente em aplicações de alta tensão com camada de isolamento espessa, uma vez que as camadas semicondutoras e a camada de isolamento não precisam ser reticuladas.
[0217] - Possibilidade de extrusão robusta em alta velocidade, levando a períodos de produção estáveis mais longos com velocidade e qualidade de extrusão mais altas, devido a nenhum risco de queima superficial (reticulação prematura indesejável) nas camadas semicondutora e de isolamento.
[0218] - A etapa de desgaseificação pode ser eliminada e, assim, acelerar o processo geral de produção de cabos, uma vez que não são formados subprodutos indesejados, isto é, produtos de decomposição formados a partir do agente de reticulação.
[0219] Além disso, as composições poliméricas, de acordo com a presente invenção, que compreendem uma mistura de um LDPE com polipropileno (PP) e um compatibilizador, oferecem uma condutividade notavelmente baixa, bem como um desempenho termomecânico aprimorado, isto é, é obtido um desempenho termomecânico mais alto que o LDPE puro.
[0220] A espessura da camada de isolamento do cabo, por exemplo, o cabo de energia de CC, tal como o cabo de energia de HVDC, é tipicamente 2 mm ou mais, tal como pelo menos 3 mm, por exemplo, de pelo menos 5 a 100 mm, especialmente de 5 a 50 mm, por exemplo 5 a 40 mm, por exemplo, 5 a 35 mm, quando medida a partir de uma seção transversal da camada de isolamento do cabo.
[0221] A espessura das camadas semicondutoras interna e externa é tipicamente menor que a da camada de isolamento, e nos cabos de energia de HVDC pode ser, por exemplo, mais de 0,1 mm, tal como de 0,3 a 20 mm, 0,3 a 10 de camada semicondutora interna e semicondutora externa. A espessura da camada semicondutora interna pode ser de 0,3 a 5,0 mm, tal como de 0,5 a 3,0 mm, por exemplo, de 0,8 a 2,0 mm. A espessura da camada semicondutora externa pode ser de 0,3 a 10 mm, tal como de 0,3 a 5 mm, por exemplo, de 0,5 a 3,0 mm, especialmente de 0,8 a 3,0 mm. É evidente para e dentro das habilidades de um versado que a espessura das camadas do cabo de CC depende do nível de tensão pretendido do cabo de aplicação final e pode ser escolhida de acordo.
[0222] As modalidades preferenciais da invenção podem ser combinadas entre si de qualquer maneira para definir melhor a invenção.
[0223] A invenção será agora descrita com referência aos exemplos não limitativos e figura a seguir.
[0224] A Figura 1 (e a Tabela 2) mostra os resultados de condutividade para as composições inventivas (IE 1) e (IE 2) e composição comparativa (CE 1).
[0225] Salvo indicação em contrário na descrição ou na parte experimental, os seguintes métodos foram utilizados para as determinações de propriedades.
[0226] % Em peso: % em peso
[0227] A taxa de fluxo de fusão (MFR) é determinada de acordo com a ISO 1133 e é indicada em g/10 min. A MFR é uma indicação da fluidez e, portanto, da processabilidade do polímero. Quanto maior a taxa de fluxo de fusão, menor a viscosidade do polímero. A MFR é determinada a 190 °C para polietileno e a 230 °C para polipropileno. A MFR pode ser determinada em diferentes cargas, tais como 2,16 kg (MFR2), 5,0 kg (MFR5) ou 21,6 kg (MFR21).
[0228] Mz, Mw, Mn e MWD são medidos por Cromatografia de Permeação em Gel (GPC) de acordo com o seguinte método:
[0229] O peso molecular ponderal médio Mw e a distribuição do peso molecular (MWD = Mw/Mn em que Mn é o peso molecular numérico médio e Mw é o peso molecular ponderal médio; Mz é o peso molecular médio z) são medidos de acordo com a ISO 16014- 4: 2003 e ASTM D 6474-99. Utilizou-se um instrumento Waters GPCV2000, equipado com detector de índice de refração e viscosímetro on-line, com 2 colunas GMHXL- HT e 1x G7000HXL-HT TSK-gel disponíveis junto à Tosoh Bioscience e 1,2,4- triclorobenzeno (TCB, estabilizado com 250 mg/l 2,6-di-terc-butil-4-metil-fenol) como solvente a 140 °C e a uma taxa de fluxo constante de 1 ml/min. 209,5 μl da solução da amostra foram injetados por análise. O conjunto de colunas foi calibrado com uso de calibração universal (de acordo com a ISO 16014-2: 2003) com pelo menos 15 padrões estreitos de poliestireno MWD (PS) na faixa de 1 kg/mol a 12.000 kg/mol. As constantes de Mark Houwink foram usadas como indicado na ASTM D 6474-99. Todas as amostras foram preparadas dissolvendo de 0,5 a 4,0 mg de polímero em 4 ml (a 140 °C) de TCB estabilizado (igual à fase móvel) e mantendo por no máximo 3 horas a uma temperatura máxima de 160 °C com agitação suave contínua antes da amostragem no instrumento GPC.
[0230] Polietileno de baixa densidade (LDPE): A densidade foi medida de acordo com a ISO 1183-2. A preparação da amostra foi executada de acordo com a ISO 1872-2 Tabela 3 Q (moldagem por compressão). SOLÚVEIS EM XILENO (XS)
[0231] Os solúveis de xileno foram determinados a 23 °C de acordo com a ISO 6427.
[0232] As placas circulares foram moldadas por compressão a partir de péletes da composição de polímero de teste, isto é, a composição de polímero da presente invenção, utilizando uma estrutura de aço inoxidável com 0,5 mm de espessura e um orifício circular de 330 mm. As placas finais tinham portanto uma espessura de 0,5 mm e um diâmetro de 330 mm. Filmes de Mylar foram colocados entre o polímero e as superfícies da prensa.
[0233] A composição do polímero de teste foi então moldada sob pressão a 130 °C por 60 segundos a uma pressão de 2 MPa. Depois disso, a pressão foi aumentada para 20 MPa enquanto a temperatura aumentou gradualmente para atingir 180 °C após 200 segundos. A temperatura foi mantida constante a 180 °C durante 340 segundos, durante os quais a placa ficou totalmente reticulada por meio do peróxido, se presente na composição do polímero de teste. Finalmente, a temperatura diminuiu com uma taxa de resfriamento de 15 °C/min até atingir a temperatura ambiente e liberar a pressão.
[0234] Uma fonte de alta tensão foi conectada ao eletrodo superior, para aplicar tensão sobre a amostra de teste. A corrente resultante através da amostra, isto é, amostra da composição polimérica da presente invenção, foi medida com um eletrômetro. A célula de medição era um sistema de três eletrodos com eletrodos de latão colocados em um forno a 70 °C. O diâmetro do eletrodo de medição era de 100 mm.
[0235] Uma tensão de CC de 15 kV foi aplicada, levando a um campo elétrico médio de 30 kV/mm. A corrente através da placa, isto é, a composição polimérica da presente invenção, foi registrada por 11 horas e a corrente naquele momento foi usada para calcular a condutividade do isolamento a 30 kV/mm. A tensão foi então aumentada para 22,5 kV, levando a um campo elétrico médio de 45 kV/mm. A corrente através da placa, isto é, a composição polimérica da presente invenção, foi registrada por 6 horas e a corrente naquele momento foi usada para calcular a condutividade do isolamento a 45 kV/mm. A tensão foi então aumentada para 30 kV, levando a um campo elétrico médio de 60 kV/mm. A corrente através da placa, isto é, a composição polimérica da presente invenção, foi registrada por 6 horas e a corrente naquele momento foi usada para calcular a condutividade do isolamento a 60 kV/mm. ANÁLISE TÉRMICA DINÂMICO-MECÂNICA (DMTA)
[0236] A Análise Térmica Dinâmico-Mecânica (DMTA) foi realizada com uso da configuração retangular de torção de acordo com a ISO 6721-7. A temperatura foi aumentada a uma taxa de 2 K/min de -50 °C até a fusão ser alcançada. A frequência foi de 1 Hz.
[0237] Foram utilizados os seguintes materiais:
[0238] Polietileno de baixa densidade, isto é, polímero de LDPE - Um polietileno de baixa densidade disponível comercialmente (LDPE930), isto é, o Bormed™ LE6609-PH com densidade de 930 kg/m3, disponível junto à Borealis Polyolefine GmbH (Áustria), está incluído em todos os Exemplos Inventivos 1 e 2 e Exemplo Comparativo (isto é, IE 1, IE 2 e CE 1).
[0239] Polipropileno (PP) Um copolímero heterofásico disponível comercialmente que compreende um copolímero aleatório de propileno como fase matricial (RAHECO), isto é, Bormed™ SC876CF disponível junto à Borealis Polyolefine GmbH (Áustria), está incluído em ambos os Exemplos Inventivos 1 e 2 (IE 1 e IE 2).
[0240] Um copolímero de etileno multimodal disponível comercialmente (LLDPE), isto é, o AnteoTM FK1820A, disponível junto à Borouge Pte Ltd (Cingapura), está incluído no Exemplo Inventivo (IE 1).
[0241] Um copolímero em bloco de olefina disponível comercialmente ("Copolímero") INFUSETM 9807 disponível junto à DowDuPont (Copolímero em bloco de olefina) com uma densidade de 866 kg/m3, está incluído no Exemplo Inventivo (IE 2).
[0242] O polietileno de baixa densidade, isto é, o polímero de LDPE: Neste documento o polímero de LDPE comercialmente disponível (homopolímero de LDPE, LDPE930) tem as propriedades da Tabela 1: TABELA 1: PROPRIEDADES POLIMÉRICAS DO LDPE (HOMOPOLÍMERO de LDPE, LDPE930) Propriedades da resina base LDPE MFR2, 190°C [g/10min] 0,3 Densidade [kg/m3] 930 Módulo de tração 350 MPa Módulo de Flexão 330 MPa TABELA 2: COMPOSIÇÕES POLIMÉRICAS DA INVENÇÃO (IE 1 E IE 2) E COMPOSIÇÕES DE REFERÊNCIA (COMPARATIVAS) (CE 1), E TAMBÉM OS RESULTADOS DE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA DAS COMPOSIÇÕES DE POLÍMERO:
[0243] O ponto de fusão DMTA é definido como a temperatura em que o módulo de cisalhamento de armazenamento, G’ é de 2 MPa.
[0244] Como pode ser visto na Tabela 2, as composições poliméricas dos exemplos inventivos (IE 1 e IE 2) mostram excelente baixa condutividade de CC. Além disso, a condutividade de CC cai significativamente quando o LDPE puro é aperfeiçoado de acordo com a invenção. As composições poliméricas da invenção são particularmente úteis em cabos de energia de CC, de preferência em cabos de energia de CC de alta tensão.
[0245] Além disso, o desempenho termomecânico mais alto é ilustrado na Tabela 2 deste documento. Como pode ser visto, o ponto de fusão efetivo das misturas de LDPE/PP, isto é, das composições poliméricas da invenção, é cerca de 4 °C graus mais alto do que para o mesmo LDPE sem PP. Isso pode não ser considerado uma grande diferença, no entanto, para cabos de HVDC, em que a temperatura máxima de sobrecarga é de cerca de 105 °C, esse aprimoramento pode ser de importância significativa. Isso pode oferecer a possibilidade de usar misturas termoplásticas à base de LDPE para futuro isolamento de HVDC.
Claims (22)
1. Composição de polímero caracterizada pelo fato de que compreende a) um polietileno de baixa densidade (LDPE); b) polipropileno (PP) e; c) um compatibilizador.
2. Composição de polímero, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a condutividade da composição de polímero é de 40 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 35 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 30 fS/m ou menos, tal como 0,1 fS/m a 30 fS/m mais preferencialmente de 0,5 fS/m a 25 fS/m, quando medida a 30 kV/mm de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação".
3. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a condutividade da composição de polímero é de 70 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 50 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 40 fS/m ou menos, tal como 0,1 fS/m a 40 fS/m, mais preferencialmente de 0,5 fS/m a 30 fS/m, quando medida a 45 kV/mm, de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação".
4. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a condutividade da composição de polímero é de 80 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 60 fS/m ou menos, mais preferencialmente de 40 fS/m ou menos, tal como 0,1 fS/m a 40 fS/m, mais preferencialmente de 0,5 fS/m a 30 fS/m, quando medida a 60 kV/mm, de acordo com o método de condutividade de CC, conforme descrito em "Métodos de Determinação".
5. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a condutividade da composição de polímero é pelo menos 10% mais baixa, por exemplo, pelo menos 30% mais baixa ou, por exemplo, 50% mais baixa do que a condutividade de uma composição polimérica idêntica que não compreende nem o PP nem o compatibilizador, quando medida de acordo com o método de condutividade de CC conforme descrito em "Métodos de Determinação" em uma tensão elétrica de 30 kV/mm ou mais, por exemplo, 45 kV/mm ou mais, por exemplo, até 60 kV/mm.
6. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o LDPE é um homopolímero de LDPE ou um copolímero de LDPE com pelo menos um comonômero não polar.
7. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o PP é um copolímero de propileno com um ou mais comonômeros.
8. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o LDPE a) está presente em uma quantidade de pelo menos 55% em peso, de preferência pelo menos 80% em peso, por exemplo, pelo menos 89% em peso, por exemplo, 91 a 97% em peso em relação ao peso total da composição do polímero como um todo e/ou em que o PP b) está presente em uma quantidade de 0,01 a 40% em peso, tal como 0,01 a 20% em peso, de preferência 1,0 a 10% em peso em relação ao peso total da composição de polímero como um todo, e/ou em que o compatibilizador c) está presente em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, tal como 0,01 a 5% em peso ou 0,005 a 5% em peso, por exemplo, 0,001 a 2% em peso, por exemplo, 0,005 a 1,5% em peso, por exemplo, 0,02 a 1,3% em peso, em relação ao peso total da composição de polímero como um todo.
9. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o LDPE é selecionado a partir de um homopolímero de LDPE e um copolímero de LDPE de etileno com um ou mais comonômeros; e/ou em que o PP é selecionado a partir de um homopolímero de propileno ou um copolímero de propileno com um ou mais comonômeros, de preferência com etileno ou alfa-olefinas superiores, ou quaisquer misturas dos mesmos; e/ou em que o PP é um copolímero aleatório de propileno ou um copolímero heterofásico de propileno; e/ou em que o compatibilizador é copolímero de etileno, por exemplo, um copolímero de etileno unimodal ou multimodal ou copolímero de bloco de olefina.
10. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o PP é um copolímero heterofásico que compreende um copolímero aleatório de propileno como fase da matriz (RAHECO) ou copolímero heterofásico que tem um homopolímero de propileno como fase da matriz (HECO).
11. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o compatibilizador é copolímero de etileno multimodal ou copolímero de bloco de olefina.
12. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o compatibilizador é um LLDPE, tal como um LLDPE multimodal.
13. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o ponto de fusão (DMTA), que é definido como a temperatura em que o módulo de cisalhamento de armazenamento, G’ é 2 MPa, é de pelo menos 118 °C, de preferência pelo menos 119 °C, tal como pelo menos 120 °C.
14. Composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero é não reticulada.
15. Composição de polímero não reticulada, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que compreende a) pelo menos 55% em peso de um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE) ou copolímero de LDPE com um comonômero não polar; b) 1,0 a 40% em peso de copolímero de polipropileno (PP) e; c) 0,25 a 10% em peso de LLDPE ou copolímero em bloco de olefina; tal como a) pelo menos 55% em peso de um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE) ou copolímero de LDPE com um comonômero não polar; b) 1,0 a 30% em peso de copolímero de polipropileno (PP) e; c) 0,25 a 5,0% em peso de LLDPE ou copolímero em bloco de olefina.
16. Composição de polímero não reticulada, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que compreende a) pelo menos 55% em peso de um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE); b) 1,0 a 40% em peso de copolímero de polipropileno (PP) e; c) 0,25 a 10% em peso de LLDPE.
17. Composição de polímero não reticulada, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que compreende a) pelo menos 55% em peso de um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE); b) 1 a 40% em peso de copolímero de polipropileno heterofásico ou copolímero de polipropileno heterofásico aleatório (PP) e; c) 0,25 a 10% em peso de LLDPE.
18. Camada de isolamento caracterizada pelo fato de que compreende uma composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17.
19. Cabo compreendendo um ou mais condutores cercados por pelo menos uma camada de isolamento, caracterizado pelo fato de que a dita camada de isolamento compreende uma composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17.
20. Cabo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que é um cabo de energia, de preferência um cabo de energia de corrente contínua (CC).
21. Processo para a produção de um cabo, de acordo com as reivindicações 19 a 20l, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - aplicar em um condutor, preferencialmente por (co)extrusão, pelo menos uma camada de isolamento, em que a camada de isolamento compreende uma composição de polímero, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17.
22. Uso de uma composição polimérica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que é para a fabricação de uma camada de isolamento em um cabo, preferencialmente um cabo de CC.
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| JPS5975929A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-04-28 | Sekisui Chem Co Ltd | ポリオレフイン発泡体の製造方法 |
| GB2152515A (en) * | 1984-01-04 | 1985-08-07 | Mobil Oil Corp | Blends of LLDPE, LDPE and PP for films having improved stiffness and good optical properties |
| SE9103077D0 (sv) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | Neste Oy | Omaettad etensampolymer och saett foer framstaellning daerav |
| CA2290318C (en) | 1999-11-24 | 2009-02-03 | Shaw Industries Limited | Crosslinked compositions containing silane-grafted polyolefins and polypropylene |
| US6545109B2 (en) | 2001-06-29 | 2003-04-08 | 3M Innovative Properties Company | Imide salts as emulsifiers for the polymerization of fluoroolefins |
| WO2003026522A2 (en) | 2001-09-28 | 2003-04-03 | Sulzer Spine-Tech Inc. | Skeletal stabilization implant |
| US7608668B2 (en) | 2004-03-17 | 2009-10-27 | Dow Global Technologies Inc. | Ethylene/α-olefins block interpolymers |
| US7858706B2 (en) | 2004-03-17 | 2010-12-28 | Dow Global Technologies Inc. | Catalyst composition comprising shuttling agent for ethylene multi-block copolymer formation |
| KR20060094440A (ko) * | 2005-02-24 | 2006-08-29 | 엘에스전선 주식회사 | 케이블 절연재료 조성물 및 이로부터 형성된 절연층을 구비하는 케이블 |
| AR058449A1 (es) | 2005-09-15 | 2008-02-06 | Dow Global Technologies Inc | Copolimeros de bloque de olefina cataliticos via un agente de transferencia polimerizable |
| CA2535503C (en) * | 2006-02-07 | 2014-12-16 | Shawcor Ltd. | Heat shrinkable laminated covering |
| BR112012023374B1 (pt) | 2010-03-17 | 2020-06-09 | Borealis Ag | cabo de alimentação, processo para a produção, composição polimérica e uso da mesma |
| BR112012032686B1 (pt) | 2010-06-21 | 2021-01-05 | Dow Global Technologies Llc | composição |
| US9978478B2 (en) | 2011-05-04 | 2018-05-22 | Borealis Ag | Polymer composition for electrical devices |
| MX348660B (es) * | 2011-11-04 | 2017-05-29 | Servicios Condumex Sa | Composicion para aislamientos termoplasticos libres de halogenos, retardantes a la flama, con baja emision de humos obscuros y buenas propiedades electricas en agua. |
| CN103289180B (zh) | 2013-06-25 | 2015-09-30 | 国网山东省电力公司日照供电公司 | 一种lldpe通信电缆护套料及其制备方法 |
| KR101551970B1 (ko) * | 2014-02-07 | 2015-09-10 | 현대자동차주식회사 | 폴리프로필렌 수지 조성물 |
| WO2016066619A1 (en) | 2014-10-27 | 2016-05-06 | Borealis Ag | Polymer composition for cable applications with advantageous electrical properties |
| WO2016188818A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-12-01 | Sabic Global Technologies B.V. | Polymer composition |
| JP6866308B2 (ja) | 2015-06-11 | 2021-04-28 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | Ｌｄｐｅ及びポリプロピレンのブレンドを含むケーブル絶縁体 |
| CN117801414A (zh) * | 2015-11-17 | 2024-04-02 | Sabic环球技术有限责任公司 | 具有改进的冲击强度的聚合物组合物 |
| FR3045635B1 (fr) * | 2015-12-18 | 2019-06-07 | Nexans | Composition polymere presentant une resistance au blanchiment sous contrainte amelioree |
| CN106366545A (zh) | 2016-08-29 | 2017-02-01 | 四川金开特种电线电缆有限公司 | 一种热稳定性能良好的阻燃线缆料 |
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