BR112020019049A2

BR112020019049A2 - Compósito de polímero orgânico não polar, polímero orgânico polar e negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa

Info

Publication number: BR112020019049A2
Application number: BR112020019049-7A
Authority: BR
Inventors: Tian Lan; Casey A. Wolf; Xindi Yu; Michael Q. Tran; Paul J. Brigandi; Jeffrey M. Cogen; Timothy J. Person; Yichi ZHANG; Junsi Gu; Jessica Ye Huang
Original assignee: Dow Global Technologies Llc; Rohm And Haas Company
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2021-01-05
Also published as: CN111868163A; KR102645638B1; US20210005344A1; BR112020019049B1; EP3775030A1; MX2020009707A; KR20200138268A; WO2019190901A1; CN111868163B; TW201942234A; JP2021518457A; CA3094810A1; JP7320521B2

Abstract

é fornecido um material compósito semicondutor que compreende um polímero orgânico não polar, um copolímero orgânico polar e uma quantidade eficaz de condução elétrica de um negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa. trata-se também de um método para produção do material compósito; um produto de polietileno reticulado feito por cura do material compósito; artigos fabricados que compreendem uma forma conformada do material compósito ou produto da invenção; e métodos de uso do material compósito, produto ou artigos da invenção.

Description

“COMPÓSITO DE POLÍMERO ORGÂNICO NÃO POLAR, POLÍMERO ORGÂNICO POLAR E NEGRO DE CARBONO DE MOLHABILIDADE ULTRABAIXA” CAMPO

[1] Compósito de polímeros orgânicos e negro de carbono e aspectos relacionados.

INTRODUÇÃO

[2] As patentes no campo incluem os documentos US

6.277.303 B1; US 6.284.832 B1; US 6.331.586 B1; e US 7.767.910 B2. Os exemplos dos documentos US 6.277.303 B1 e US 6.284.832 B1 usam negro de carbono Vulcan XC 72. Os exemplos do documento US 6.331.586 B1 usam um dentre negro de carbono Printex XE2 (DeGussa), negro de carbono Black Pearls 1000 (Cabot Corp.), negro de carbono Vulcan XC 72 (Cabot Corp.), negro de carbono Ketjenblack EC600JD (Akzo), negro de carbono Vulcan P (Cabot Corp.), negro de carbono United 120 (Cabot Corp.) ou negro de carbono Denka Black (Denka). Os exemplos do documento US 7.767.910 B2 usam negro de carbono Vulcan XC 500. Cabot Corp. é Cabot Corporation, Billerica, Massachusetts, EUA. Outro negro de carbono é Acetylene Black AB 100%-01 (Soltex, Inc., Houston, Texas, EUA). Cada um dos negros de carbono anteriores não possui caráter de molhabilidade ultrabaixa.

SUMÁRIO

[3] Foi reconhecido que altos teores de negro de carbono em materiais compósitos semicondutores anteriores usados em camadas semicondutoras de cabos de energia elétrica de tensão média a extra- alta podem causar problemas indesejados. Esses problemas incluem absorção de umidade indesejavelmente alta na camada semicondutora durante o uso operacional do cabo de alimentação. Também foi reconhecido que teores muito baixos de negro de carbono nesses materiais compósitos semicondutores podem causar outros problemas indesejados nos cabos de alimentação, tais como resistividade de volume muito alta ou falta de percolação elétrica. Um desafio é reduzir o teor de negro de carbono em um material compósito semicondutor sem destruir as propriedades elétricas desejáveis do material.

[4] As tentativas anteriores para resolver estes problemas combinaram polímeros polares e não polares parcialmente imiscíveis com negro de carbono anterior para formar um material compósito semicondutor com pelo menos uma fase de polímero contínua. Parte do negro de carbono anterior está localizado em uma das fases contínuas ou em interfaces entre duas fases e parte do negro de carbono está localizado em fases descontínuas. Os resultados foram frequentemente insatisfatórios por causa da segregação apenas parcial do negro de carbono e/ou baixa dispersão do negro de carbono na fase em que ele se separa principalmente. É fornecida, neste documento, uma solução técnica alternativa e simplificada que supera os efeitos negativos de teores de negro de carbono muito altos e muito baixos. As modalidades da solução técnica incluem aquelas descritas abaixo.

[5] Um material compósito semicondutor que compreende, ou consiste essencialmente em, um polímero orgânico não polar, um polímero orgânico polar e uma quantidade eficaz de condução elétrica de um negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa.

[6] Um método para produzir o material compósito semicondutor.

[7] Um dispositivo condutor elétrico que compreende um núcleo condutor e uma camada semicondutora disposta no mesmo, em que a camada semicondutora compreende o material compósito semicondutor.

[8] Um método para transmitir eletricidade por meio do núcleo condutor do dispositivo condutor elétrico.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[9] O Sumário e o Resumo são incorporados ao presente documento a título de referência.

[10] A natureza de molhabilidade ultrabaixa do negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa pode ser caracterizada por qualquer técnica ou método adequado. Exemplos são o número de absorção de óleo (OAN), número de absorção de umidade e perfil de molhabilidade da superfície, todos os quais são descritos posteriormente. Durante a mistura fundida ou processamento de fusão do material compósito semicondutor, o negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa tem uma tendência mais forte de ser sequestrado em uma fase da fase de polímero orgânico não polar em relação a uma fase do polímero orgânico polar, independentemente se o negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa foi adicionado primeiro ao polímero orgânico polar, ao polímero orgânico não polar ou a uma mistura dos polímeros orgânicos polares e não polares. Quase nenhuma partícula do negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa é observada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) na fase de polímero orgânico polar.

[11] O polímero orgânico não polar é distinto em estrutura do polímero orgânico polar do material compósito semicondutor. O polímero orgânico não polar pode ser qualquer homopolímero produzido pela polimerização de um monômero de olefina não substituído contendo 1 ou 2 ligações duplas carbono-carbono ou qualquer copolímero produzido pela polimerização de dois ou mais monômeros de olefina não substituídos diferentes contendo independentemente 1 ou 2 ligações duplas carbono-carbono. Cada um desses monômeros de olefina pode, independentemente, ser acíclico ou cíclico. O monômero de olefina acíclico pode ser de cadeia linear ou de cadeia ramificada e o monômero de olefina de cadeia linear pode ser uma alfa-olefina ou um dieno de cadeia linear. O polímero orgânico não polar pode ser livre de átomos de silício, alternativamente, pode conter copolimerizado ou enxertado nele um comonômero de silano hidrolisável funcional de olefina.

[12] Em alguns aspectos, o polímero orgânico não polar pode ser um polímero não polar à base de etileno ou à base de propileno. O polímero não polar à base de etileno consiste essencialmente em 50 a 100 por cento em peso (% em peso) de unidades constitucionais derivadas a partir de etileno (H2C=CH2) e em 50 a 0% em peso, respectivamente, de unidades constitucionais derivadas a partir de pelo menos um comonômero de olefina não substituída diferente de etileno e/ou um comonômero de silano hidrolisável funcional de olefina. O comonômero de olefina pode ser uma (C3-C20)olefina não substituída, alternativamente uma (C4-C20)olefina não substituída, alternativamente uma (C4-C8)olefina não substituída, alternativamente 1-buteno, alternativamente 1-hexeno, alternativamente 1-octeno. O polímero não polar à base de etileno pode ser um homopolímero de polietileno ou um copolímero de etileno/alfa-olefina. O polímero não polar à base de etileno pode ser livre de átomos de silício, alternativamente, pode conter copolimerizado ou enxertado nele um comonômero de silano hidrolisável funcional de olefina. O polímero não polar à base de propileno pode consistir essencialmente em 50 a 100% em peso de unidades constitucionais derivadas a partir de propileno (H2C=CHCH3) e em 50 a 0% em peso de unidades constitucionais derivadas a partir de um comonômero de olefina que é um hidrocarboneto selecionado a partir de etileno, uma (C4-C20)alfa-olefina, um (C4-C20)dieno e uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos.

[13] No material compósito semicondutor, o polímero orgânico polar consiste essencialmente em unidades monoméricas não polares e unidades comonoméricas polares. O polímero orgânico polar pode ser produzido polimerizando o monômero de olefina não substituído e um comonômero polar. O polímero orgânico polar pode ser um polímero polar à base de etileno, tal como um copolímero de etileno/éster carboxílico insaturado que compreende unidades monoméricas etilênicas e unidades comonoméricas de éster (ou ácido) carboxílico insaturado, tais como aquelas derivadas a partir de um éster carboxílico insaturado. A proporção das unidades comonoméricas polares no polímero orgânico polar pode ser de 5 a 40% em peso, alternativamente de 20 a 35% em peso, alternativamente de 25 a 31% em peso, com base no peso total do polímero orgânico polar. A proporção das unidades comonoméricas polares para as unidades monoméricas não polares no polímero orgânico polar é suficiente para causar pelo menos 50% em peso, alternativamente pelo menos 75% em peso, alternativamente pelo menos 90% em peso, alternativamente pelo menos 95% em peso do polímero orgânico polar a ser imiscível no polímero orgânico não polar do material compósito semicondutor. A % em peso do polímero orgânico polar que é imiscível no polímero orgânico não polar do material compósito semicondutor pode ser determinada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) de acordo com o Método de Teste de Morfologia de Fase, descrito posteriormente.

[14] Certas modalidades inventivas são descritas abaixo como aspectos numerados para facilitar a referência cruzada.

[15] Aspecto 1. Um material compósito semicondutor que compreende, ou consiste essencialmente em, (A) um polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno) em uma primeira fase, (AA) um copolímero polar à base de etileno em uma segunda fase, que é pelo menos parcialmente imiscível na primeira fase, e uma quantidade eficaz de condução elétrica de (B) um negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa (ULW-CB), que tem uma área de superfície de nitrogênio Brunauer-Emmett- Teller (BET) de 35 a 190 metros quadrados por grama (m2/g), medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET (descrito posteriormente); e um número de absorção de óleo (OAN) de 115 a 180 mililitros de óleo por 100 gramas (ml/100 g) (115 a 180 centímetros cúbicos por 100 gramas (cc/100 g)), medido pelo Método de Teste de Número de Absorção de Óleo (descrito posteriormente). O (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno) pode ser caracterizado por um componente polar de energia de superfície maior que 0 a menor que ou igual a 5 milijoules por metro quadrado (mJ/m2), medida pelo Método de Teste de Energia de Superfície, descrito posteriormente.

O (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno) pode ser um polímero de componente único tendo uma distribuição de peso molecular unimodal (MWD, Mw/Mn), tal como um único polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de densidade média (MDPE) ou polietileno de alta densidade (HDPE). Alternativamente, o (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno) pode ser um polímero de múltiplos componentes tendo um polímero de MWD multimodal (Mw/Mn), tal como em um LDPE bimodal.

A modalidade de polímero de MWD multimodal de (A) pode ser produzida em um único reator com uso de dois catalisadores diferentes (por exemplo, um catalisador Ziegler-Natta e um catalisador de metaloceno ou dois catalisadores de metaloceno diferentes) ou o mesmo catalisador sob duas condições de reator diferentes, ou produzida em dois reatores diferentes, ou pode ser produzida pela mistura de dois polímeros de MWD unimodal diferentes, tal como pela mistura de um LDPE de MWD unimodal e um polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) de MWD unimodal.

O (AA) copolímero polar à base de etileno pode ser um copolímero de componente único tendo uma MWD unimodal (Mw/Mn), tal como um copolímero de etileno/éster carboxílico insaturado tendo uma MWD unimodal, ou copolímero de múltiplos componentes tendo uma (MWD, Mw/Mn) multimodal, tal como dois copolímeros de etileno/carboxilato de vinila diferentes feitos em dois reatores diferentes, ou uma combinação de um copolímero de etileno/carboxilato de vinila e um copolímero de etileno/(met)acrilato de alquila.

Cada um dos copolímeros de etileno/carboxilato de vinila, independentemente, pode ser copolímeros de etileno/acetato de vinila (EVA). Cada um dos copolímeros de etileno/(met)acrilato de alquila, independentemente, pode ser um copolímero de etileno/acrilato de metila, um copolímero de etileno/acrilato de etila, um copolímero de etileno/metacrilato de metila ou um copolímero de etileno/metacrilato de etila.

[16] Aspecto 2. O material compósito semicondutor do aspecto 1 em que (B) ULW-CB é caracterizado por qualquer uma das limitações (i) a (iii): (i) o (B) ULW-CB tem uma área de superfície de nitrogênio BET de 40 a 63 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; e um OAN de 120 a 150 ml/100 g, medido pelo Método de Teste do Número de Absorção de Óleo; (ii) o (B) ULW-CB tem uma área de superfície de nitrogênio BET de 120 a 180 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; e um OAN de 150 a 175 ml/100 g, medido pelo Método de Teste do Número de Absorção de Óleo; e (iii) o (B) ULW-CB é uma mistura dos ULW- CBs de (i) e (ii). Um exemplo de (i) é o Aditivo Condutor LITX 50. Um exemplo de (ii) é o Aditivo Condutor LITX 200. Um exemplo de (iii) é uma mistura de Aditivos Condutores LITX 50 e LITX 200. Os Aditivos Condutores LITX 50 e LITX 200 são produtos de negro de carbono disponíveis junto à Cabot Corporation para uso em eletrodos de baterias de íons de lítio. O Aditivo Condutor LITX 50 tem, e em alguns aspectos o (B) ULW-CB é caracterizado por, uma área de superfície de nitrogênio BET de 45 a 60 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; e um OAN de 125 a 145 ml/100 g, medido pelo Método de Teste do Número de Absorção de Óleo. O Aditivo Condutor LITX 200 tem, e em alguns aspectos o (B) ULW-CB é caracterizado por, uma área de superfície de nitrogênio BET de 125 a 175 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; e um OAN de 152 a 172 ml/100 g, medido pelo Método de Teste do Número de Absorção de Óleo.

[17] Aspecto 3. Um material compósito semicondutor que compreende, ou consiste essencialmente em, (A) um polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno) em uma primeira fase, (AA) um copolímero polar à base de etileno em uma segunda fase, que é pelo menos parcialmente imiscível na primeira fase, e uma quantidade eficaz de condução elétrica de (B) um negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa

(ULW-CB), que tem um perfil de molhabilidade de superfície caracterizado por molhabilidade ≤ 0,0101 na cobertura da superfície de 0,02 e molhabilidade ≤ 0,0101 na cobertura da superfície de 0,04 e molhabilidade ≤ 0,0099 na cobertura da superfície de 0,06 e molhabilidade ≤ 0,0111 na cobertura da superfície de 0,08 e molhabilidade ≤ 0,0113 na cobertura da superfície de 0,10, medida por cromatografia gasosa inversa (IGC) de acordo com o Método de Teste de Molhabilidade (descrito posteriormente).

[18] Aspecto 4. O material compósito semicondutor de qualquer um dos aspectos 1 a 3, em que o (B) ULW-CB é caracterizado por qualquer uma das limitações (i) a (vii): (i) uma área de superfície de nitrogênio BET de 40 a 180 m2/g, alternativamente de 40 a 63 m2/g, alternativamente de 150 a 175 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; (ii) uma absorção de água de 400 a 2.400 partes por milhão (ppm, peso), alternativamente de 450 a 1.000 ppm, alternativamente de 501 a 600 ppm, medida pelo Método de Teste de Absorção de Umidade (descrito posteriormente); (iii) um perfil de molhabilidade da superfície caracterizado por molhabilidade ≤ 0,0058 na cobertura da superfície de 0,02 e molhabilidade ≤ 0,0070 na cobertura da superfície de 0,04 e molhabilidade ≤ 0,0075 na cobertura da superfície de 0,06 e molhabilidade ≤ 0,0086 na cobertura da superfície de 0,08 e molhabilidade ≤ 0,0091 na cobertura da superfície de 0,10, medido por IGC de acordo com o Método de Teste de Molhabilidade; alternativamente, um perfil de molhabilidade de superfície caracterizado por molhabilidade ≤ 0,0014 na cobertura de superfície de 0,02 e molhabilidade ≤ 0,0039 na cobertura da superfície de 0,04 e molhabilidade ≤ 0,0051 na cobertura da superfície de 0,06 e molhabilidade ≤ 0,0061 na cobertura da superfície de 0,08 e molhabilidade ≤ 0,0069 na cobertura da superfície de 0,10, medido por IGC de acordo com o Método de Teste de Molhabilidade; (iv) ambos (i) e (ii); (v) ambos (i) e (iii); (vi) ambos (ii) e (iii); (vii) uma combinação de (i), (ii) e (iii). Os Aditivos Condutores LITX 50 e LITX 200 têm, independentemente, os perfis anteriores de molhabilidade da superfície. Em alguns aspectos, o (B) ULW-CB é caracterizado de modo que a área de superfície de nitrogênio BET total do (B) ULW-CB, medida a uma quantidade de 10% em peso no compósito semicondutor, seja inferior a 6,0 m2/g, conforme medido pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET. O (B) ULW-CB também tem absorção de umidade extremamente baixa em relação aos negros de carbono anteriores.

[19] Aspecto 5. O material compósito semicondutor de qualquer um dos aspectos 1 a 4 que é livre de qualquer negro de carbono que não seja o negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa.

[20] Aspecto 6. O material compósito semicondutor de qualquer um dos aspectos 1 a 5, caracterizado por qualquer uma das limitações (i) a (v): (i) que compreende, ou consiste essencialmente em, 61,0 a 99,0% em peso de uma combinação do (A) polímero de poliolefina não polar e do (AA) polímero polar à base de etileno; e em 39,0 a 1,0% em peso do (B) ULW-CB, com base no peso total do material compósito semicondutor; em que a combinação de (A) e (AA) tem de 5 a 95% em peso de (A) e de 95 a 5% em peso de (AA) com base no peso combinado de (A) e (AA); (ii) o (A) polímero de poliolefina não polar é um polímero não polar à base de etileno; (iii) ambos (i) e (ii); (iv) o (A) polímero de poliolefina não polar é um polímero à base de propileno não polar; e (v) ambos (i) e (iv). Em alguns aspectos, a combinação tem de 35 a 55% em peso de (A) e de 65 a 45% em peso de (AA), alternativamente de 39 a 51% em peso de (A) e de 61 a 49% em peso de (AA), com base no peso combinado de (A) e (AA). Por exemplo, a combinação pode ter 50% em peso de (A) e 50% em peso de (AA), alternativamente 45% em peso de (A) e 55% em peso de (AA), alternativamente 40% em peso de (A) e 60% em peso de (AA), com base no peso combinado de (A) e (AA). Em alguns aspectos, o material compósito semicondutor que contém qualquer uma das combinações anteriores pode ter de 1,5 a menos de 15% em peso do (B) ULW-CB, alternativamente de 1,9 a 11% em peso do (B) ULW-CB, com base no peso total do material compósito semicondutor. Por exemplo, em alguns aspectos, o material compósito semicondutor que contém qualquer uma das combinações anteriores pode ter 2% em peso, alternativamente 5% em peso, alternativamente 7% em peso, alternativamente 10,0% em peso do (B) ULW-CB, com base no peso total do material compósito semicondutor.

[21] Aspecto 7. O material compósito semicondutor de qualquer um dos aspectos 1 a 6, que compreende ainda, ou consiste essencialmente em, pelo menos um aditivo escolhido a partir de: (C) um plastômero; (D) um antioxidante; (E) um peróxido orgânico; (F) um retardador de queima; (G) um coagente funcional em alquenila; (H) um agente nucleante; (I) um auxiliar de processamento; (J) um óleo extensor; (K) um estabilizador (por exemplo, um composto que inibe a degradação associada à luz ultravioleta (UV)). O pelo menos um aditivo difere dos constituintes (A), (AA) e (B) em pelo menos composição.

[22] Aspecto 8. O material compósito semicondutor de qualquer um dos aspectos 1 a 7, caracterizado por um log(resistividade de volume), medido pelo Método de Teste de Resistividade de Volume (descrito posteriormente), de <3,0 log(Ohm-centímetro (Ohm-cm)) em uma quantidade eficaz de condução elétrica de 10,0% em peso, ou <4,0 log(Ohm-cm) em uma quantidade eficaz de condução elétrica de 7% em peso, ou <10,0 log(Ohm-cm) em uma quantidade eficaz de condução elétrica de 5% em peso, ou <15,5 log(Ohm -cm) na quantidade eficaz de condução elétrica de 2,0% em peso, em que a quantidade eficaz de condução elétrica do (B) ULW-CB se baseia no peso total do material compósito semicondutor. Em alguns aspectos, o log(resistividade de volume) do aspecto 8 é de 1,5 a 2,3 log(Ohm-cm) em uma quantidade eficaz de condução elétrica de 10,0% em peso, ou de 1,7 a 3,1 log(Ohm-cm) em uma quantidade eficaz condução elétrica de 7% em peso, ou de 3,5 a 9,0 log(Ohm-cm) em uma quantidade eficaz de condução elétrica de 5% em peso, ou de 13,5 a 14,4 log(Ohm-cm) na quantidade eficaz de condução elétrica de 2,0% em peso, em que a quantidade eficaz de condução elétrica do (B) ULW-CB se baseia no peso total do material compósito semicondutor. Em alguns aspectos, o material compósito semicondutor do aspecto 8 é caracterizado por um perfil de log(resistividade de volume) que consiste em cada uma das faixas anteriores na frase imediatamente anterior.

[23] Aspecto 9. O material compósito semicondutor de qualquer um dos aspectos 1 a 8, caracterizado por um log(resistividade de volume) de ≤ 10 Log(Ohm-cm) na área de superfície BET N2 total do negro de carbono em compósito de 5,0 a 10,0 m2/g; ou ≤ 12 Log(Ohm-cm) na área de superfície BET N2 total do negro de carbono em compósito de 2,0 a 5,0 m2/g; ou ≤ 15 Log(Ohm-cm) na área de superfície BET N2 total do negro de carbono em compósito de 0,5 a 2,0 m2/g. Em alguns aspectos, o log(resistividade de volume) do aspecto 9 é de 5,1 a 5,9 Log(Ohm-cm) na área de superfície BET N2 total do negro de carbono em compósito de 5,0 a 10,0 m2/g; ou de 2,5 a 8,5 Log(Ohm- cm) na área de superfície BET N2 total de negro de carbono em compósito de 2,0 a 5,0 m2/g; ou de 13,6 a 14,6 Log(Ohm-cm) na área de superfície BET N2 total de negro de carbono em compósito de 0,5 a 2,0 m2/g. Em alguns aspectos, o material compósito semicondutor do aspecto 9 é caracterizado por um perfil de log(resistividade de volume) que consiste em cada uma das faixas anteriores na frase imediatamente anterior.

[24] Aspecto 10. Um método para produzir o material compósito semicondutor de qualquer um dos aspectos 1 a 9, o método que compreende misturar o (B) negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa (ULW- CB) em uma fusão do (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno) e (AA) copolímero polar à base de etileno para produzir o material compósito semicondutor como uma mistura fundida que compreende os constituintes (A), (AA) e (B). Em alguns aspectos, o método compreende, ainda, misturar um ou mais aditivos (por exemplo, um ou mais dos constituintes (C) a (K)) na fusão de (A) e (AA). O método também pode compreender a extrusão da mistura fundida para resultar em um extrudado do material compósito semicondutor. Em alguns aspectos, o método compreende, ainda, permitir que a mistura fundida ou extrudado esfrie para produzir uma mistura sólida ou um extrudado sólido, respectivamente.

[25] Aspecto 11. Um produto de polietileno reticulado que é um produto de cura do material compósito semicondutor, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 9. Em alguns aspectos, o material compósito semicondutor deve ser curado e compreende, ainda, de 0,1 a 3% em peso do (E) peróxido orgânico e não mais do que 98,80% em peso ou 98,75% em peso, respectivamente, de uma combinação do (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno) e (AA) copolímero polar à base de etileno.

[26] Aspecto 12. Um artigo fabricado que compreende uma forma conformada do material compósito semicondutor de qualquer um dos aspectos 1 a 9 ou produzido pelo método do aspecto 10 ou pelo produto de polietileno reticulado do aspecto 11. A forma conformada do artigo fabricado pode ser cilíndrica, helicoidal ou irregular. Em alguns aspectos, o artigo fabricado pode ser uma camada semicondutora de um dispositivo condutor elétrico do aspecto 13 (abaixo). Em alguns aspectos, o artigo fabricado pode ser o dispositivo condutor elétrico do aspecto 13.

[27] Aspecto 13. Um dispositivo condutor elétrico que compreende um núcleo condutor e uma camada semicondutora que cobre pelo menos parcialmente o núcleo condutor, em que pelo menos uma porção da camada semicondutora compreende o material compósito semicondutor de qualquer um dos aspectos 1 a 9 ou produzida pelo método do aspecto 10, ou pelo produto de polietileno reticulado do aspecto 11. A quantidade do material compósito semicondutor na camada semicondutora do dispositivo condutor elétrico pode ser uma quantidade que é eficaz para fornecer condutividade elétrica para dissipar cargas elétricas quando o material compósito semicondutor é usado como camada de blindagem (condutor ou blindagem de fita; blindagem de isolamento) e capa protetora em cabos de transmissão/distribuição de energia elétrica, incluindo tensão baixa, média, alta e ultra-alta. A quantidade eficaz pode ser uma quantidade suficiente para que o material compósito semicondutor atinja uma resistividade de volume inferior a 100.000 Ohm-cm, alternativamente mais que 0 a menos que 100.000 Ohm-cm, alternativamente de > 0 a menos que

50.000 Ohm-cm. A camada semicondutora pode ser composta por uma única camada, da qual pelo menos uma parte é o material ou produto compósito inventivo; ou composta por múltiplas camadas, das quais pelo menos uma camada compreende o material ou produto compósito da invenção. O dispositivo condutor elétrico pode ser um fio revestido ou um cabo de energia. O dispositivo condutor elétrico é útil para aplicações de transmissão/distribuição de eletricidade, incluindo aplicações de tensão baixa, média, alta e ultra-alta.

[28] Aspecto 14. Um método para conduzir eletricidade, o método que compreende aplicar uma tensão através do núcleo condutor do dispositivo condutor elétrico do aspecto 13, de modo a gerar um fluxo de eletricidade através do núcleo condutor. A tensão aplicada pode ser baixa (> 0 a <5 quilovolts (kV)), média (5 a <69 kV), alta (69 a 230 kV) ou extra-alta (> 230 kV).

[29] Aspecto 15. Um material compósito semicondutor termicamente ciclado produzido submetendo o material compósito semicondutor de qualquer um dos aspectos 1 a 9 a um ciclo térmico que compreende o aquecimento do material compósito semicondutor de 170 a 190 °C por 1 a 5 minutos e, em seguida, resfriamento a 30 °C para resultar em um material compósito semicondutor termicamente ciclado e resfriado. Opcionalmente, a etapa de aquecimento pode ser repetida 1 ou mais vezes no material compósito semicondutor termicamente ciclado e resfriado. Um exemplo de ciclagem térmica é descrito posteriormente no Método de Teste de Ciclagem Térmica.

[30] O polímero de poliolefina não polar de qualquer um dos aspectos anteriores pode ser um polímero à base de etileno não polar, alternativamente um polímero à base de propileno não polar, alternativamente uma mistura do polímero não polar à base de etileno e do polímero não polar à base de propileno.

[31] “Que consiste essencialmente em” no contexto do material compósito semicondutor significa que o material compósito semicondutor contém menos de 5,0% em peso, alternativamente menos de 1,0% em peso, alternativamente está livre de (isto é, não contém qualquer quantidade adicionada ou detectável de, por exemplo, 0,0% em peso) um copolímero orgânico polar diferente do (AA) copolímero à base de etileno polar e contém menos de 5,0% em peso, alternativamente menos de 1,0% em peso, alternativamente está livre de (isto é, não contém qualquer quantidade adicionada ou detectável de, por exemplo, 0,0% em peso) um polímero orgânico não polar diferente do (A) polímero de poliolefina não polar. O material compósito semicondutor também pode ser livre de um homopolímero polar orgânico (por exemplo, um poliéster ou poliamida). Por exemplo, o material compósito semicondutor é livre de um copolímero orgânico polar, em que pelo menos um dentre o monômero e comonômero (ou comonômeros) contém por molécula um átomo de halogênio (por exemplo, F, Cl, Br ou I) e/ou um grupo heteroátomo ligado por carbono, tal como C-O (de um grupo de álcool), C-O-C (de um grupo epóxido ou éter), C=O (de um grupo aldeído ou cetona), C(=O)-O (de um grupo de ácido carboxílico), C(=O)-N (de um grupo carboxamida), N-C(=O)-N (de um grupo ureia), C-N (de um grupo amina), C=N (de um grupo imina ou oxima), C(=N)-N (de um grupo amidina), N-C(=N)-N (de um grupo guanidina), C≡N (de um grupo nitrila), C(=O)-S (de um grupo de éster ou ácido tiocarboxílico), C-S (de um grupo mercaptano), C-S-C (de um grupo sulfeto) ou coleção de tais macromoléculas. Em algumas modalidades, o material compósito semicondutor também é livre de um poli(vinilareno), tal como um poliestireno.

[32] “Polímero" significa homopolímero ou copolímero. Um homopolímero é uma macromolécula composta por unidades monoméricas derivadas de apenas um monômero e nenhum comonômero. Um copolímero é uma macromolécula que tem unidades monoméricas e unidades comonoméricas, em que as unidades monoméricas são produzidas polimerizando um primeiro monômero e as unidades comonoméricas são produzidas polimerizando um ou mais diferentes segundos ou mais monômeros, denominados comonômeros. O polímero também inclui uma coleção de tais macromoléculas. Monômeros e comonômeros são moléculas polimerizáveis. Uma unidade monomérica, também denominada uma unidade de monômero ou “mer”, é a maior unidade constitucional contribuída por (derivada de) uma única molécula monomérica à estrutura da macromolécula (ou macromoléculas). Uma unidade comonomérica, também chamada de uma unidade de comonômero ou “comer”, é a maior unidade constitucional contribuída por (derivada de) uma única molécula comonomérica à estrutura da macromolécula (ou macromoléculas). Cada unidade é tipicamente divalente. Um “bipolímero” é um copolímero produzido a partir de um monômero e um comonômero. Um “terpolímero” é um copolímero produzido a partir de um monômero e dois comonômeros diferentes. Um copolímero com base etilênica é um copolímero em que as unidades monoméricas são derivadas do monômero etileno (CH2=CH2) e compreendem em média, por molécula, pelo menos 50 por cento em peso, e as unidades comonoméricas são derivadas de um ou mais comonômeros descritos neste documento e compreendem em média, por molécula, de > 0 a no máximo 50 por cento em peso, das macromoléculas.

[33] “Cura” e “reticulação” são usados de forma intercambiável neste documento para significar a formação de um produto reticulado (polímero de rede).

[34] "Quantidade eficaz de condução elétrica" significa que a quantidade do negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa no material compósito semicondutor é suficiente para exceder o limiar de percolação do mesmo. Ou seja, a quantidade do negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa é suficiente por si só para permitir a condução elétrica através do material compósito semicondutor por meio do ULW-CB. Em uma camada semicondutora disposta sobre um condutor elétrico, o material compósito semicondutor com uma quantidade eficaz de condução elétrica alcançará a resistividade de volume de menos de 100.000 Ohm-cm.

[35] A menos que especificamente estabelecido de outra forma, “log(resistividade de volume)” em log(Ohm-cm) é medido em uma amostra que não experimentou nenhuma ciclagem térmica. Às vezes é escrito como “log(resistividade de volume) (sem ciclagem térmica)”. Para eliminar todas as dúvidas, os valores de log(Ohm-cm) expressos nos aspectos numerados e reivindicações são valores de log(resistividade de volume) (sem ciclagem térmica).

[36] “(Met)acrilato" inclui acrilato, metacrilato e uma combinação dos mesmos. O (met)acrilato pode ser não substituído.

[37] "Copolímero orgânico polar": uma macromolécula preparada a partir de um monômero e 0, 1 ou mais comonômeros, em que pelo menos um dentre o monômero e comonômero (ou comonômeros) contém por molécula um átomo de halogênio (por exemplo, F, Cl, Br ou I) e/ou um grupo de heteroátomo ligado por carbono, tal como C-O (de um grupo álcool), C-O-C (de um epóxido ou grupo éter), C=O (de um grupo aldeído ou cetona), C(=O)-O (de um grupo de éster ou ácido carboxílico), C(=O)-N (de um grupo carboxamida), N-C(=O)-N (de um grupo ureia), C-N (de um grupo amina), C=N (de um grupo imina ou oxima), C(=N)-N (de um grupo amidina), N-C(=N)-N (de um grupo guanidina), C≡N (de um grupo nitrila), C(=O)-S (de um grupo de éster ou ácido tiocarboxílico), C-S (de um grupo mercaptano), C-S-C (de um grupo sulfeto) ou coleção de tais macromoléculas.

[38] “Perfil”: uma representação de informações em forma quantificada relativa a características particulares de algo.

[39] O material compósito semicondutor. Compreende, ou consiste essencialmente em, um único polímero não polar que é constituinte (A), um único polímero polar que é constituinte (AA) e contém uma carga eficaz de percolação do (B) negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa (ULW-CB). O material compósito pode opcionalmente compreender, ou consistir essencialmente em, zero, um ou mais aditivos, tais como aditivos (C) a (K). O peso total do material compósito semicondutor é 100,00% em peso.

[40] O material compósito semicondutor pode ser produzido de várias maneiras diferentes. Em alguns aspectos, o material compósito semicondutor pode ser produzido pela mistura de uma fusão do (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno ou à base de propileno) e (AA) copolímero polar à base de etileno com o (B) negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa (ULW-CB) e quaisquer constituintes opcionais (por exemplo, qualquer zero, um ou mais dos constituintes (C) a (K)) para resultar no material compósito semicondutor como uma mistura por adição de constituintes (A), (AA), (B) e quaisquer constituintes opcionais. A mistura pode compreender composição, amassamento ou extrusão. Para facilitar a mistura, um ou mais constituintes (por exemplo, (B), aditivos (C), (D), (E), etc.) podem ser fornecidos na forma de um lote principal de aditivos, em uma porção de (A) ou (AA) ou como uma dispersão em uma resina transportadora não polar que não seja (A). A resina transportadora não polar pode ser um polímero de polipropileno.

[41] Outra maneira de produzir o material compósito semicondutor que contém um ou mais constituintes opcionais, tais como os aditivos (C) a (K), é produzindo uma forma não fundida de um material compósito semicondutor que consiste em (A), (AA) e (B) negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa (ULW-CB), tal como na forma de péletes e colocando a forma não fundida em contato com os constituintes opcionais. O contato pode compreender impregnação, embebição ou injeção. O contato pode ser realizado a uma temperatura de cerca de 20 a 100°C por 0,1 a 100 horas, por exemplo, 60 a 80°C por 0,1 a 24 horas.

[42] O material compósito semicondutor pode ser preparado como uma formulação de uma parte, alternativamente como uma formulação de múltiplas partes, tal como uma formulação de duas partes, alternativamente, como uma formulação de três partes. A formulação de uma parte contém todos os constituintes da modalidade do material compósito semicondutor. A formulação de múltiplas partes contém múltiplas partes com partes ou quantidades diferentes dos constituintes da modalidade do material compósito semicondutor em partes diferentes. Se desejado, as diferentes partes da formulação de múltiplas partes podem ser combinadas para resultar na formulação de uma parte. Não há razão inerente pela qual qualquer combinação de constituintes não possa ser incluída em parte ou em partes dessas formulações.

[43] O material compósito semicondutor pode estar em uma forma sólida dividida ou em forma contínua. A forma sólida dividida pode compreender grânulos, péletes, pó ou uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos. A forma contínua pode ser uma parte moldada (por exemplo, parte moldada por sopro) ou uma parte extrudada (por exemplo, uma camada de isolamento de um dispositivo condutor elétrico). O material compósito semicondutor pode ser reticulável por cura por irradiação ou por cura por peróxido orgânico/calor. Se desejado, o material compósito semicondutor pode ser resfriado a uma temperatura de armazenamento (por exemplo, 23 °C) e armazenado por um período de tempo de 1 hora, 1 semana, 1 mês ou mais.

[44] O constituinte (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno ou à base de propileno). O (A) polímero de poliolefina não polar pode ser um polímero de componente único não polar à base de etileno ou à base de propileno (tendo uma distribuição de peso molecular unimodal) ou uma mistura de dois ou mais de tais polímeros de poliolefina não polares. Cada (A) polímero de poliolefina não polar pode ser um material de fase única ou de múltiplas fases (por exemplo, uma fase amorfa e uma fase cristalina), reticulável ou reticulado (curado). O copolímero inclui bipolímeros, terpolímeros, etc.

[45] O (A) polímero de poliolefina não polar pode ser um homopolímero de polietileno que contém 99 a 100% em peso de unidades monoméricas etilênicas. O homopolímero de polietileno pode ser homopolímero de polietileno de alta densidade (HDPE) produzido por polimerização de coordenação ou um homopolímero de polietileno de baixa densidade (LDPE) produzido por polimerização de radical.

[46] Alternativamente, o (A) polímero de poliolefina não polar pode ser um copolímero de etileno/alfa-olefina que contém 50 a <100% em peso de unidades monoméricas etilênicas e 50 a 0% em peso de unidades comonoméricas derivadas de (C3-C20)alfa-olefina. A modalidade de copolímero de etileno/alfa-olefina do (A) pode ser um polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de média densidade (MDPE) ou polietileno de alta densidade (HDPE). Alternativamente, o polímero de polietileno pode ser um polietileno de baixa densidade (LDPE). O interpolímero de etileno/alfa-olefina (“α-olefina”) tem um teor de α-olefina de pelo menos 1% em peso, pelo menos 5% em peso, pelo menos 10% em peso, pelo menos 15% em peso, pelo menos 20% em peso ou pelo menos 25% em peso com base no peso total do interpolímero. Esses interpolímeros podem ter um teor de alfa-olefina menor que 50% em peso, menor que 45% em peso, menor que 40% em peso ou menor que 35% em peso com base no peso total do interpolímero. Os interpolímeros ilustrativos de etileno/α-olefina são etileno/propileno, etileno/1-buteno, etileno/1- hexeno, etileno/1-octeno, etileno/dieno que contêm de 20 a 1% em peso de unidades comonoméricas de dieno, etileno/propileno/1-octeno, etileno/propileno/1-buteno, etileno/1-buteno/1-octeno, etileno/propileno/dieno (EPDM) que contêm 50 a 100% em peso de unidades monoméricas de etileno, 49 a > 0% em peso de unidades comonoméricas de propileno e 20 a 1% em peso de unidades comonoméricas de dieno. O dieno usado para produzir as unidades comonoméricas de dieno no copolímero de etileno/dieno ou em EPDM independentemente pode ser 1,3-butadieno, 1,5-hexadieno, 1,7-octadieno, etilideno norborneno, diciclopentadieno, norborneno de vinila ou uma combinação de dois ou mais dos mesmos.

[47] A (C3-C20)alfa-olefina do aspecto de copolímero de etileno/alfa-olefina do (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno ou à base de propileno pode ser um composto de fórmula (I): H2C=C(H)-R (I), em que R é um grupo (C1-C18)alquila de cadeia linear. O grupo (C1-C18)alquila é uma olefina não substituída monovalente que tem de 1 a 18 átomos de carbono. Exemplos de grupos de R são metila, etila, propila, butila, pentila, hexila, heptila, octila, nonila, decila, undecila, dodecila, tridecila, tetradecila, pentadecila, hexadecila, heptadecila e octadecila. Em algumas modalidades, a (C3-C20)alfa-olefina é 1-propeno, 1- buteno, 1-hexeno ou 1-octeno; alternativamente, 1-buteno, 1-hexeno ou 1- octeno; alternativamente, 1-buteno ou 1-hexeno; alternativamente, 1-buteno ou 1-octeno; alternativamente, 1-hexeno ou 1-octeno; alternativamente, 1-buteno; alternativamente, 1-hexeno; alternativamente 1-octeno; alternativamente, uma combinação de quaisquer dois dentre 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno. Alternativamente, a alfa-olefina pode ter uma estrutura cíclica tal como ciclo- hexano ou ciclopentano, resultando em uma α-olefina tal como 3-ciclo-hexil-1- propeno (ciclohexano de alila) e ciclohexano de vinila. A (C3-C20)alfa-olefina pode ser usada como um comonômero ou monômero.

[48] Alternativamente, o (A) polímero de poliolefina não polar pode ser o copolímero de silano funcional de etileno/olefina. O comonômero de silano funcional de olefina usado para produzir o copolímero de silano funcional de etileno/olefina pode ser o monômero de silano hidrolisável do parágrafo [0019] do documento WO 2016/200600 A1 (PCT/US16/033879 depositado em 24 de maio de 2016) de Chaudhary; ou do documento US

5.266.627 de Meverden et al. O silano hidrolisável funcional de olefina pode ser enxertado (pós-reator) na modalidade de copolímero do (A). Alternativamente, o silano hidrolisável funcional de olefina pode ser copolimerizado com etileno e o comonômero para produzir diretamente a modalidade do copolímero que contém grupos silila hidrolisáveis. Em alguns aspectos, o silano hidrolisável funcional em olefina é viniltrimetoxissilano (VTMS), viniltrietoxissilano (VTES), viniltriacetoxissilano ou gama-(met)acriloxipropiltrimetoxissilano, e os grupos silila hidrolisáveis são 2-trimetoxissililetila, 2-trietoxissililetila, 2- triacetoxissililetila, ou 3-trimetoxissililpropiloxicarboniletila ou 3- trimetoxissililpropiloxicarbonilpropila.

[49] O (A) polímero de poliolefina não polar pode ser uma mistura de dois ou mais (A) polímeros de poliolefina não polar diferentes (por exemplo, polímeros não polares à base de etileno e/ou à base de propileno) ou um produto de reator de reações de polimerização com dois ou mais catalisadores diferentes. O (A) polímero de poliolefina não polar pode ser produzido em dois ou mais reatores, tal como os polímeros não polares à base de etileno, polímeros ELITE™ disponíveis junto à The Dow Chemical Company.

[50] O (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno ou à base de propileno) pode ser produzido por qualquer processo adequado, muitos dos quais são conhecidos. Qualquer processo convencional ou posteriormente descoberto para a produção de polímeros de polietileno pode ser usado para preparar o (A). Tipicamente, o processo de produção compreende uma ou mais reações de polimerização. Por exemplo, o LDPE pode ser preparado usando-se um processo de polimerização de alta pressão. Alternativamente, o LDPE pode ser preparado com uso de um processo de polimerização de coordenação conduzido com uso de um ou mais catalisadores de polimerização, tais como catalisadores Ziegler-Natta, óxido de cromo, metaloceno, pós-metaloceno. As temperaturas adequadas são de 0 a 250 °C ou 30 ou 200 °C. As pressões adequadas são da pressão atmosférica (101 kPa) a 10.000 atmosferas (aproximadamente 1.013 MegaPascais ("MPa")). Na maioria das reações de polimerização, a razão molar entre catalisador e olefinas polimerizáveis (monômero/comonômero) empregada é de 10-12:1 a 10- 1:1, ou de 10-9:1 a 10-5:1.

[51] A quantidade do (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno ou à base de propileno) pode ser de 35 a 94% em peso, alternativamente de 40 a 65% em peso, alternativamente de 45 a 55% em peso do peso total do material compósito semicondutor.

[52] O (AA) copolímero polar à base de etileno. O (AA) polímero à base de etileno polar pode ser um copolímero de etileno/éster carboxílico insaturado que compreende unidades monoméricas etilênicas e unidades comonoméricas de éster (ou ácido) carboxílico insaturado. A proporção das unidades comonoméricas de éster carboxílico insaturado no (AA) copolímero à base de etileno polar pode ser de 5 a 40% em peso, alternativamente de 20 a 35% em peso, alternativamente de 25 a 31% em peso, com base no peso do (AA). As unidades etilênicas podem ser de 95 a 60% em peso, alternativamente de 80 a 65% em peso, alternativamente de 75 a 69% em peso do peso do (AA). Cada comonômero de éster carboxílico insaturado pode, independentemente, ter átomos de hidrogênio e de 3 a 20 átomos de carbono por molécula, isto é, ser um comonômero de éster carboxílico insaturado (C3- C20).

[53] O comonômero de éster carboxílico insaturado, do qual as unidades comonoméricas de éster carboxílico insaturado de (AA) são derivadas, pode ser um (C2-C8)carboxilato de vinila e o copolímero de etileno/éster carboxílico insaturado é um copolímero de etileno-(C2- C8)carboxilato de vinila. Em alguns aspectos, o (C2-C8)carboxilato de vinila é um éster vinílico de um ânion de ácido carboxílico que tem de 2 a 8 átomos de carbono, alternativamente 2 a 4 átomos de carbono. Exemplos dos ésteres de carboxilato de vinila são mencionados no documento US 7.767.910 B2, coluna 2, linhas 34 a 50. O (C2-C8)carboxilato de vinila pode ser um (C2-C4)carboxilato de vinila, tal como acetato de vinila, propionato de vinila ou butanoato de vinila e o copolímero de etileno/éster carboxílico insaturado pode ser um bipolímero de (C2-C4)carboxilato de vinila-etileno, alternativamente um bipolímero de etileno- acetato de vinila (EVA), alternativamente um bipolímero de etileno-propionato de vinila, alternativamente um bipolímero de etileno-butanoato de vinila. O bipolímero de EVA consiste essencialmente em unidades monoméricas derivadas de etileno e unidades comonoméricas derivadas de acetato de vinila. O teor de unidade comonomérica de acetato de vinila do bipolímero de EVA pode ser de 5 a 40% em peso, alternativamente de 20 a 35% em peso, alternativamente de 25 a 31% em peso, com base no peso do bipolímero de

EVA. De maneira alternativa ou adicional, o (A) (por exemplo, bipolímero de EVA) pode ter um índice de fusão (190 °C, 2,16 kg) de 2 a 60 g/10 min, alternativamente, de 5 a 40 g/10 min, medido de acordo com a ASTM D1238-04.

[54] Alternativamente, o comonômero de éster carboxílico insaturado, a partir do qual as unidades comonoméricas de éster carboxílico insaturado de (AA) são derivadas, pode ser um (met)acrilato de alquila, tal como um (met)acrilato de (C1-C8)alquila, tal como acrilato de metila e metacrilato de metila. O (met)acrilato de (C1-C8)alquila pode ser encontrado em um copolímero de etileno/éster carboxílico insaturado, tal como um copolímero de etileno- (met)acrilato de (C1-C8)alquila (EAA). Em alguns aspectos, a (C1-C8)alquila pode ser uma (C1-C4)alquila, (C5-C8)alquila ou (C2-C4)alquila. O EAA consiste essencialmente em unidades monoméricas derivadas de etileno e um ou mais tipos diferentes de unidades comonoméricas derivadas de (met)acrilato de (C1- C8)alquila, tais como unidades comonoméricas de acrilato de etila e/ou metacrilato de etila. A (C1-C8)alquila pode ser metila, etila, 1,1-dimetiletila, butila ou 2-etil-hexila. O (met)acrilato pode ser acrilato, metacrilato ou uma combinação dos mesmos. O (met)acrilato de (C1-C8)alquila pode ser acrilato de etila e o EAA pode ser copolímero de etileno-acrilato de etila (EEA) ou o (met)acrilato de (C1- C8)alquila pode ser metacrilato de etila e o EAA pode ser copolímero de etileno- metacrilato de etila (EEMA). O teor de unidade comonomérica de acrilato de etila ou metacrilato de etila de EEA ou EEMA, respectivamente, pode ser independentemente de 5 a 40% em peso, alternativamente de 20 a 35% em peso, alternativamente de 25 a 31% em peso, com base no peso do bipolímero de EEA ou EEMA.

[55] A quantidade do (AA) polímero polar à base de etileno pode ser de 70 a 98,9% em peso, alternativamente de 40 a 94% em peso, alternativamente de 45 a 60% em peso do peso total do material compósito semicondutor.

[56] Constituinte (B): negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa (ULW-CB). O ULW-CB é descrito anteriormente. O (B) ULW-CB pode ser de 1,0 a 39% em peso, alternativamente de 1,5 a 29% em peso, alternativamente de 1,5 a 20,5% em peso, alternativamente de 1,5 a 19% em peso, alternativamente de 1,5 a 16% em peso, alternativamente de 1,5 a 11% em peso, alternativamente de 1,5 a 6% em peso, do material compósito semicondutor.

[57] Em alguns aspectos, o material compósito semicondutor também pode conter um negro de carbono diferente do (B) ULW- CB. Exemplos de outros negros de carbono são negro de carbono Printex XE2 (DeGussa), negro de carbono Black Pearls 1000 (Cabot Corp.), negro de carbono Vulcan XC 72 (Cabot Corp.), negro de carbono Ketjenblack EC600JD (Akzo), negro de carbono Vulcan P (Cabot Corp.), negro de carbono United 120 (Cabot Corp.), negro de carbono Denka Black (Denka), negro de carbono Vulcan XC 500 ou negro de carbono Acetylene Black AB 100%-01 (Soltex). Em outros aspectos, o (B) ULW-CB não inclui qualquer outro negro de carbono.

[58] Constituinte (C): plastômero. O (C) plastômero pode ser um material polimérico que combina qualidades de elastômeros e plásticos, tais como propriedades semelhantes à borracha, com as habilidades de processamento de plásticos. Em alguns aspectos, o (C) plastômero também pode ser uma modalidade do (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno ou à base de propileno). Um exemplo de (C) é um copolímero de etileno/alfa-olefina, um polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) tendo uma densidade de 0,905 g/cm3 e um índice de fusão (I2) (ASTM D1238-04, 190 °C, 2,16 kg) de 0,9 g/10 min), disponível como DFNA- 1477 NT junto à The Dow Chemical Company. Em alguns aspectos, o material compósito semicondutor e o produto de polietileno reticulado são livres de (C). O (C) pode ser de 0,01 a 1,5% em peso, alternativamente, 0,05 a 1,2% em peso, alternativamente, 0,1 a 1,0% em peso do material compósito semicondutor.

[59] O constituinte opcional (D) antioxidante. O (D) antioxidante funciona para fornecer propriedades antioxidantes ao material compósito semicondutor e/ou produto semicondutor curado por peróxido.

Exemplos de (D) adequados são bis(4-(1-metil-1-feniletil)fenil)amina (por exemplo, NAUGARD 445); 2,2′-metileno-bis(4-metil-6-t-butilfenol) (por exemplo, VANOX MBPC); 2,2’-tiobis(2-t-butil-5-metilfenol (CAS Nº 90-66-4, comercialmente LOWINOX TBM-6); 2,2’-tiobis(6-t-butil-4-metilfenol (CAS Nº 90- 66-4, comercialmente LOWINOX TBP-6); tris[(4-terc-butil-3-hidroxi-2,6- dimetilfenil)metil]-1,3,5-triazina-2,4,6-triona (por exemplo, CYANOX 1790); pentaeritritol tetrakis(3-(3,5-bis(1,1-dimetiletil)-4-hidroxifenil)propionato (por exemplo, IRGANOX 1010, CAS Número 6683-19-8); 2,2’-tiodietanodi-il éster do ácido 3,5-bis(1,1-dimetiletil)-4-hidroxibenzenopropanoico (por exemplo, IRGANOX 1035, CAS Número 41484-35-9); e distearil tiodipropionato (“DSTDP”). Em alguns aspectos, (D) é bis(4-(1-metil-1-feniletil)fenil)amina (por exemplo, NAUGARD 445, que está comercialmente disponível junto à Addivant, Danbury, Connecticut, EUA). Em alguns aspectos, a compósito semicondutor e o produto de polietileno reticulado estão livres de (D). Quando presente, o (D) pode ser de 0,01 a 1,5% em peso, alternativamente, 0,05 a 1,2% em peso, alternativamente, 0,1 a 1,0% em peso do material compósito semicondutor.

[60] O constituinte opcional (E): peróxido orgânico. Uma molécula que tem átomos de carbono, átomos de hidrogênio e dois ou mais átomos de oxigênio, e que tem pelo menos um grupo -O-O-, com a condição de que quando houver mais de um grupo -O-O-, cada grupo -O-O- esteja ligado indiretamente a outro grupo -O-O- por meio de um ou mais átomos de carbono; ou coleção de tais moléculas. O (E) peróxido orgânico pode ser adicionado ao material compósito semicondutor se a cura do material compósito semicondutor for desejada, especialmente a cura que compreende o aquecimento do material compósito semicondutor que compreende os constituintes (A), (B) e (E) a uma temperatura a ou acima da temperatura de decomposição do (E) peróxido orgânico. O (E) peróxido orgânico pode ser um monoperóxido de fórmula RO-O- O-RO, em que cada RO é independentemente um grupo (C1-C20)alquila ou um grupo (C6-C20)arila. Cada grupo (C1-C20)alquila independentemente é não substituído ou substituído por 1 ou 2 grupos (C6-C12)arila. Cada grupo (C6-

C20)arila é não substituído ou substituído por 1 a 4 grupos (C1-C10)alquila. Alternativamente, o (E) pode ser um diperóxido de fórmula RO-O-O-R-O-O-RO, em que R é um grupo hidrocarboneto divalente, tal como um (C2-C10)alquileno, (C3-C10)cicloalquileno ou fenileno, e cada RO é como definido acima. O (E) peróxido orgânico pode ser peróxido de bis(1,1-dimetiletil); peróxido de bis(1,1- dimetilpropila); 2,5-dimetil-2,5-bis(1,1-dimetiletilperoxi)hexano; 2,5-dimetil-2,5- bis(1,1-dimetiletilperoxi)hexino; ácido 4,4-bis(1,1-dimetiletilperoxi) valérico; éster butílico; 1,1-bis(1,1-dimetiletilperoxi)-3,3,5-trimetilciclo-hexano; peróxido de benzoíla; peroxibenzoato de terc-butila; peróxido de di-terc-amila ("DTAP"); bis(alfa-t-butil-peroxi-isopropil) benzeno ("BIPB"); peróxido de isopropilcumila-t- butila; peróxido de t-butilcumila; peróxido de di-t-butila; 2,5-bis(t-butilperoxi)-2,5- dimetil-hexano; 2,5-bis(t-butilperoxi)-2,5-dimetil-hexino-3,1,1-bis(t-butilperoxi)- 3,3,5-trimetilciclo-hexano; cumilperóxido de isopropilcumila; valerato de 4,4- di(terc-butilperoxi) butila; ou peróxido de di(isopropilcumila); ou peróxido de dicumila. O (E) peróxido orgânico pode ser peróxido de dicumila. Em alguns aspectos, apenas uma mistura de dois ou mais (E) peróxidos orgânicos é usada, por exemplo, uma mistura de 20:80 (p/p) de peróxido de t-butil cumila e bis(peroxi-isopropil de t-butila)benzeno (por exemplo, LUPEROX D446B, que está comercialmente disponível junto à Arkema). Em alguns aspectos, pelo menos um, alternativamente cada (E) peróxido orgânico contém um grupo -O-O- . Em alguns aspectos, o material compósito semicondutor e o produto de polietileno reticulado estão livres de (E). Quando presente, o (E) peróxido orgânico pode ser de 0,05 a 3,0% em peso, alternativamente 0,1 a 3% em peso, alternativamente 0,5 a 2,5% em peso do material compósito semicondutor. Normalmente, quando a material compósito semicondutor compreende ainda o (D) antioxidante e (E) peróxido orgânico, a razão peso/peso de (D) antioxidante para (E) peróxido orgânico é menor que 2 ((D)/(E) (peso/peso) < 2).

[61] O constituinte opcional (F) retardador de queima. Uma molécula que inibe cura prematura ou uma coleção dessas moléculas. Exemplos de um retardador de queima são fenóis impedidos; fenóis semi-

impedidos; TEMPO; derivados de TEMPO; 1,1-difeniletileno; 2,4-difenil-4-metil- 1-penteno (também conhecido como dímero de alfa-metil estireno ou AMSD); e compostos que contêm alila descritos no documento US 6277925B1, coluna 2, linha 62, à coluna 3, linha 46. Em alguns aspectos, o material compósito semicondutor e o produto de polietileno reticulado estão livres de (K). Quando presente, o (K) retardador de queima pode ser de 0,01 a 1,5% em peso, alternativamente, 0,05 a 1,2% em peso, alternativamente, 0,1 a 1,0% em peso do material compósito semicondutor.

[62] O constituinte opcional (G) coagente funcional de alquenila. A molécula que contém uma estrutura principal ou subestrutura de anel e um, alternativamente, dois ou mais grupos propenila, acrilato e/ou vinila ligados à mesma, em que a subestrutura é composta por átomos de carbono e, opcionalmente, átomos de nitrogênio, ou uma coleção de tais moléculas. O (D) coagente convencional pode estar livre de átomos de silício. O (G) coagente funcional de alquenila pode ser um coagente convencional funcional de propenila, como descrito por qualquer uma das limitações (i) a (v): (i) (G) é éter alil 2-alilfenílico; éter alil 4-isopropenil-2,6-dimetilfenílico; éter alil 2,6-dimetil-4- alilfenílico; éter alil 2-metóxi-4-alilfeniílico; 2,2’-dialil bisfenol A; O,O’-dialil bisfenol A; ou tetrametil dialilbisfenol A; (ii) (G) é 2,4-difenil-4-metil-1-penteno ou 1,3-di- isopropenilbenzeno; (iii) (G) é isocianurato de trialila (“TAIC”); cianurato de trialila (“TAC”); trimelitato de trialila (“TATM”); N,N,N′,N′,N″,N″-hexa-alil-1,3,5-triazina- 2,4,6-triamina (“HATATA”; também conhecida como N2,N2,N4,N4,N6,N6-hexa-alil- 1,3,5-triazina-2,4,6-triamina); ortoformato de trialila; éter trialil pentaeritritólico; citrato de trialila; ou aconitato de trialila; (iv) (G) é uma mistura de quaisquer dois dos coagentes funcionais de propenila em (i). Como alternativa, o (G) pode ser um coagente convencional funcional em acrilato selecionado a partir de triacrilato de trimetilolpropano ("TMPTA"), trimetilacrilato de trimetilolpropano ("TMPTMA"), dimetacrilato de bisfenol A etoxilado, diacrilato de 1,6-hexanodiol, tetracrilato de pentaeritritol, pentacrilato de dipentaeritriol, triacrilato de tris(2-hidroxietil) isocianurato e triacrilato de gliceril propoxilado. Alternativamente, o (G) pode ser um coagente convencional funcional em vinila selecionado a partir de polibutadieno com pelo menos 50% em peso de teor de 1,2-vinila e ciclo-hexano trivinila ("TVCH"). Alternativamente, o (G) pode ser um coagente convencional descrito no documento US 5.346.961 ou US 4.018.852. Alternativamente, o (G) pode ser uma combinação ou quaisquer dois ou mais dos coagentes anteriores. Em alguns aspectos, a material compósito semicondutor e o produto de polietileno reticulado estão livres de (G). Quando presente, o (G) coagente pode ser de 0,01 a 4,5% em peso, alternativamente 0,05 a 2% em peso, alternativamente 0,1 a 1% em peso, alternativamente 0,2 a 0,5% em peso do material compósito semicondutor.

[63] O constituinte opcional (H) agente nucleante. Um aditivo orgânico ou inorgânico que intensifica a taxa de cristalização de um polímero de polietileno. Exemplos de (H) são carbonato de cálcio, dióxido de titânio, sulfato de bário, polietileno de peso molecular ultra alto, hidrogenoftalato de potássio, compostos de ácido benzoico, compostos de benzoato de sódio, biciclo[2.2.1]heptano-2,3-dicarboxilato dissódico, monoglicerolato de zinco e ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico, sal de cálcio:estearato de zinco. Em alguns aspectos, a material compósito semicondutor e o produto de polietileno reticulado estão livres de (H). Quando presente, o (H) pode estar em uma concentração de 0,01 a 1,5% em peso, alternativamente, 0,05 a 1,2% em peso, alternativamente, 0,1 a 1,0% em peso do material compósito semicondutor.

[64] O constituinte opcional (I) auxiliar de processamento. Exemplos de (I) são fluoroelastômeros e auxiliares de processamento Viton FreeFlow, tais como Viton FreeFlow 23, disponível junto à The Chemours Company, Wilmington, Delaware, EUA.

[65] O constituinte opcional (J) óleo extensor. Exemplos de (J) são óleos minerais, óleo de parafina e combinações dos mesmos.

[66] O constituinte opcional (K) estabilizador. Um sólido particulado que tem um tamanho de partícula médio de 18 a 22 nanômetros (nm). (K) pode ser sílica pirogenada hidrofobizada, tal como aquelas comercialmente disponíveis sob o nome comercial CAB-O-SIL junto à Cabot Corporation. O (K) pode ser um estabilizador de UV que também pode ter efeitos retardadores de chama.

[67] O material compósito semicondutor de forma independente não pode, alternativamente pode consistir adicionalmente 0,005 a 0,5% em peso, cada um dentre um ou mais aditivos opcionais selecionados a partir de uma resina transportadora, um inibidor de corrosão (por exemplo, SnSO4), um lubrificante, um agente antibloqueio, um agente antiestático, um agente de deslizamento, um plastificante, um acentuador de pegajosidade, um tensoativo, um removedor de ácido, um estabilizador de tensão e um desativador de metal.

[68] Os aditivos opcionais podem ser usados para conferir ao material compósito semicondutor e/ou ao produto inventivo uma ou mais propriedades benéficas. Em alguns aspectos, qualquer um dos constituintes ou aditivos opcionais é o usado posteriormente nos Exemplos.

[69] O dispositivo condutor elétrico: fio metálico revestido, cabo elétrico ou cabo de alimentação, tal como para uso em aplicações de transmissão de eletricidade de tensão baixa, média, alta e extra-alta. Um “fio” significa uma fita ou filamento único de material condutor, por exemplo, metal condutor tal como cobre ou alumínio, ou uma fita ou filamento único de fibra ótica. Um "cabo de alimentação" compreende pelo menos um fio disposto dentro de uma camada semicondutora e uma cobertura que pode ser chamada de uma camada de isolamento. O dispositivo condutor elétrico pode ser projetado e construído para uso em aplicações de tensão média, alta ou extra-alta. Exemplos de projetos de cabos adequados são mostrados nos documentos US 5.246.783; US 6.496.629; e US 6.714.707.

[70] O dispositivo condutor elétrico pode conter, de dentro para fora, um núcleo condutor, uma camada semicondutora interna e, opcionalmente, uma camada de isolamento interna. O aspecto isolado opcional do dispositivo condutor elétrico pode conter uma camada semicondutora externa e uma camada de isolamento externa. O núcleo condutor pode ser composto por um ou mais fios de metal. Quando o núcleo condutor é "trançado", ele contém dois ou mais fios de metal, que podem ser subdivididos em feixes de fios discretos. Cada fio no núcleo condutor, seja em feixes ou não, pode ser revestido individualmente com uma camada de isolamento e/ou os feixes discretos podem ser revestidos com uma camada de isolamento. Cada camada de isolamento pode ser, independentemente, uma cobertura, revestimento ou bainha de camada única ou múltiplas camadas. A camada de isolamento funciona (ou as camadas de isolamento funcionam) principalmente para proteger ou isolar o núcleo condutor e camada semicondutora (ou camadas semicondutoras) de ambientes externos, tais como luz solar, água, calor, oxigênio, outros materiais condutores (por exemplo, para evitar curto-circuito), e/ou materiais corrosivos (por exemplo, vapores químicos).

[71] A cobertura de camada única ou múltiplas camadas de um dispositivo condutor elétrico isolado para o outro pode ser configurada diferentemente dependendo de seus respectivos usos pretendidos. Por exemplo, visto em seção transversal, a cobertura de múltiplas camadas do dispositivo condutor elétrico isolado pode ser configurada sequencialmente a partir de sua camada mais interna até sua camada mais externa com os seguintes componentes: uma camada semicondutora interna, (em contato físico com o núcleo condutor), uma camada de isolamento que compreende o produto de polietileno reticulado (produto reticulado inventivo), uma camada semicondutora externa, uma blindagem metálica e uma bainha protetora. As camadas e a bainha são contínuas de modo circunferencial e coaxial (longitudinal). A bainha de metal (terra) é coaxialmente contínua e, circunferencialmente contínua (uma camada) ou descontínua (fita ou fio). A camada semicondutora externa, se presente, pode ser composta por um produto semicondutor reticulado com peróxido que pode ser separado da camada de isolamento.

[72] O método de condução de eletricidade. O método inventivo de conduzir eletricidade pode usar o dispositivo condutor elétrico da invenção ou pode usar um dispositivo condutor elétrico diferente que inclua o produto ou material compósito semicondutor da invenção.

[73] O dispositivo condutor elétrico é útil para aplicações de transmissão de dados e/ou para aplicações de transmissão de eletricidade, incluindo aplicações de tensão baixa, média, alta e ultra-alta.

[74] O produto e o material compósito semicondutor da invenção são úteis em uma variedade de outras aplicações, incluindo em recipientes, peças de veículos e embalagens de eletrônicos.

[75] Um composto inclui todos os seus isótopos e abundância natural e formas isotopicamente enriquecidas. As formas enriquecidas podem ter usos médicos ou antifalsificação.

[76] Em alguns aspectos, qualquer composto, composição, formulação, material, mistura ou produto de reação descrito neste documento pode estar livre de qualquer um dos elementos químicos selecionados a partir do grupo que consiste em: H, Li, Be, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, lantanoides e actinoides; com a condição de que os elementos químicos requeridos pelo composto, composição, formulação, material, mistura ou produto de reação (por exemplo, C e H requeridos por um polietileno ou C, H e O requeridos por um álcool) não sejam contados.

[77] O conteúdo a seguir se aplica a menos que indicado em contrário. Alternativamente precede uma modalidade distinta. AEIC significa Association of Edison Illuminating Companies, Birmingham, Alabama, EUA. ASTM significa a organização de normas, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, EUA. IEC significa a organização de normas, International Electrotechnical Commission, Genebra, Suíça. ISO significa a organização de normas, International Organization for Standardization, Genebra, Suíça. Qualquer exemplo comparativo é usado apenas para fins de ilustração e não são técnica anterior. Livre de ou carece de significa uma completa ausência de; alternativamente não detectável. ICEA significa Associação de Engenheiros de Cabo Isolado e padrões promulgados pela IHS Markit, Londres, Inglaterra. IUPAC é União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC Secretariat, Research Triangle Park, North Carolina, EUA). Pode confere uma escolha permitida, não um imperativo. Operativo significa funcionalmente capaz ou eficaz. Opcional(mente) significa estar ausente (ou excluído), alternativamente, estar presente (ou incluído).As propriedades são medidas com uso de um método de teste padrão e condições para a medição (por exemplo, viscosidade: 23 °C e 101,3 kPa). As faixas incluem pontos finais, subfaixas e valores inteiros e/ou fracionários incluídos na mesma, exceto que uma faixa de números inteiros não inclui valores fracionários. Temperatura ambiente: 23 °C. ± 1° C. Substituído, quando se refere a um composto, significa ter, no lugar do hidrogênio, um ou mais substituintes, até, e inclusive por substituição.

[78] Método de Preparação de Material Compósito Semicondutor: preparar uma modalidade do material compósito semicondutor que consiste essencialmente em 67% em peso do (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero à base de etileno não polar) e 33% em peso do (B) ULW-CB por mistura fundida (A) e (B) a uma velocidade de mistura de 50 rotações por minuto (rpm) por 20 minutos a 160 °C com uso de um misturador de preparação Brabender CW para resultar em um lote principal concentrado de (A) e B). Estas condições de mistura por fusão são bem adequadas para uso quando (A) é um polímero não polar à base de etileno. As condições podem ser ajustadas para garantir a mistura por fusão adequada de outras modalidades de (A), tal como o polímero não polar à base de propileno, tal como o uso de uma temperatura mais alta (por exemplo, 200 °C). O lote principal concentrado de (A) e (B) pode ser misturado por fusão com uma fusão do (AA) copolímero orgânico polar para resultar em modalidades do material compósito semicondutor que compreende (A), (AA) e (B). Se desejado, misturar por fusão o lote principal concentrado ou a modalidade do material compósito semicondutor com (A) polímero de poliolefina não polar adicional escolhido independentemente (por exemplo, à base de etileno não polar ou polímero à base de propileno), que pode ser igual ou diferente do (A) do lote principal concentrado, para resultar em outras modalidades do material compósito semicondutor tendo uma concentração do (B) ULW-CB de > 0 a < 33% em peso.

[79] Método de Preparação de Péletes. Produzir composto do material compósito semicondutor preparado pelo Método de Preparação de Material Compósito Semicondutor em um funil de uma extrusora de parafuso único Brabender e extrudar uma fusão do material compósito semicondutor a 120 °C com uma velocidade de parafuso de 25 rpm para resultar no material compósito semicondutor como uma fita fundida. Estas condições de extrusão e trançamento são bem adequadas para uso quando (A) é um polímero não polar à base de etileno. As condições podem ser ajustadas para garantir extrusão e trançamento adequados de outras modalidades de (A), tais como o polímero não polar à base de propileno, tal como o uso de uma temperatura mais alta (por exemplo, 200 °C). Alimentar a fita fundida em um Peletizador Brabender para resultar no segundo material compósito semicondutor da invenção na forma de péletes.

[80] Método de Impregnação. Adicionar 50 gramas (g) dos péletes do segundo material compósito semicondutor da invenção preparado no Método de Preparação de Péletes e 0,865 g de (E) peróxido orgânico em um frasco de volume de 250 mililitros de polietileno fluoretado de alta densidade (F-HDPE). Vedar firmemente o frasco que contém os péletes e (E). Permitir que os péletes sejam impregnados com (E) peróxido orgânico a 70 °C por 8 horas, agitando o frasco vedado aos 0, 2, 5, 10, 20 e 30 minutos para resultar em um terceiro material compósito semicondutor da invenção como péletes impregnados com peróxido orgânico. Armazenar os péletes impregnados com peróxido orgânico no frasco de F-HDPE a 23 °C até que sejam necessários para o teste.

[81] Produto de Polietileno Reticulado e Método de Preparação de Placa Moldada por Compressão 1: Prepara placas moldadas por compressão de produto de polietileno reticulado para teste de fator de dissipação. Ensanduichar 15 g dos péletes impregnados com peróxido orgânico preparados pelo Método de Impregnação 1 entre duas películas de poli(tereftalato de etileno) de 2 milímetros (mm) de espessura para resultar em um sanduíche. Colocar o sanduíche em um molde que tem as seguintes dimensões: 180 mm x 190 mm x 0,5 mm. Colocar o molde que contém o sanduíche entre as placas superior e inferior de uma máquina de prensa a quente e moldar a 120 °C e 0 megapascal (MPa) de pressão aplicada por 10 minutos para resultar em um molde pré-aquecido. Manter o molde a 120 oC sob 5 MPa por 0,5 minuto, depois a 120 oC sob 10 MPa por 0,5 minuto. Ventilar o molde 8 vezes e, em seguida, manter o molde a 180 °C sob pressão de 10 MPa por aproximadamente 13 minutos para resultar em cura adicional para resultar em um produto de polietileno reticulado. Resfriar o molde de 180 para 25 °C sob 10 MPa em 10 minutos e remover o produto de polietileno reticulado, que está na forma de uma placa moldada por compressão. Testar o fator de dissipação de acordo com o método abaixo.

[82] Método de Preparação de Placa Moldada por Compressão: colocar uma amostra virgem de um material (por exemplo, (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero à base de etileno ou propileno não polar) ou (AA) polímero orgânico polar), uma combinação de (A) e (AA), ou material compósito semicondutor) em um molde, e prensar em uma prensa hidráulica Grenerd como segue: pré-aquecer a prensa a 150 °C; então aquecer a amostra no molde sem pressão por 3 minutos para resultar na amostra aquecida; prensar a amostra aquecida a 0,689 megapascais (MPa, 100 libras por polegada quadrada (psi)) de pressão por 3 minutos e, em seguida, prensar a pressão de 17,2 MPa (2.500 psi) por 3 minutos; arrefecer bruscamente o molde e mantê-lo a 40 °C por 3 minutos a 0,689 MPa de pressão para resultar na placa moldada por compressão da amostra.

[83] Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET: Realizar a análise de área de superfície BET com uso de um instrumento

Micromeritics Accelerated Surface Area & Porosimetry (ASAP 2420). Desgazeificar amostras a 250 °C enquanto sob vácuo antes da análise. O instrumento emprega um método estático (volumétrico) de dosagem de amostras e mede a quantidade de gás que pode ser fisicamente adsorvida (fisissorvida) em um sólido à temperatura de nitrogênio líquido. Para uma medição de BET de multiponto, medir o volume de absorção de nitrogênio em pontos de pressão relativa pré-selecionados à temperatura constante. A pressão relativa é a razão entre a pressão de nitrogênio aplicada e a pressão de vapor de nitrogênio na temperatura de análise de -196 °C.

[84] Método de Teste de Densidade: medido de acordo com a ASTM D792-13, Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement, Método B (para testar plásticos sólidos em líquidos que não água, por exemplo, em 2-propanol líquido). Reportar os resultados em unidades de gramas por centímetro cúbico (g/cm3).

[85] Método de Teste de Índice de Fusão (190 °C, 2,16 quilogramas (kg), “I2”): para polímero não polar à base de etileno, é medido de acordo com a ASTM D1238-04, Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Platometer, usando condições de 190° C/2,16 quilogramas (kg), anteriormente conhecido como “Condição E” e também conhecido como I2. Reportar os resultados em unidades de gramas eluídas por 10 minutos (g/10 min). Replicar para polímeros não polares à base de propileno, com a exceção de usar 230 °C em vez de 190 °C.

[86] Método de Teste de Absorção de Umidade: medir a absorção de umidade de negros de carbono secando uma amostra de negro de carbono em um forno a vácuo a 100 °C durante a noite, medindo o peso da amostra de negro de carbono seca, colocando a amostra de negro de carbono seca dentro de uma câmara com umidade relativa (UR) de 80% e temperatura de 24 °C bem controladas por 24 horas para resultar em uma amostra de negro de carbono umidificada, pesando a amostra de negro de carbono umidificada e calculando a quantidade de absorção de umidade em partes por milhão em peso com uso da seguinte equação: quantidade absorção de umidade = (peso da amostra de CB umidificada - peso da amostra de CB seca) dividido pelo peso da amostra de CB seca.

[87] Método de Teste de Número de Absorção de Óleo (OAN): usar ASTM D2414-04, Procedimento A com dibutilftalato (DBP).

[88] Método de Teste de Morfologia de Fase: caracterizar a morfologia de fase de material compósito semicondutor com uso de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para se preparar para a análise, primeiro abrir por meio de corte uma amostra de placa moldada por compressão, preparada pelo Método de Preparação de Placa Moldada por Compressão, com uso de uma lâmina de barbear para expor seu interior. Polir o interior exposto em um crio-ultramicrótomo Leica Ultracut EM FC7 a -80 °C. Adquirir micrografias eletrônicas em um microscópio eletrônico FEI Nova NanoSEM 630 equipado com uma fonte de elétrons de emissão de campo de tungstênio zirconiado que opera a 10 quilovolts (kV), um detector de elétrons secundário Everhart-Thornley e um detector de elétrons retrodifundido de alto contraste de baixa tensão.

[89] Método de Teste de Reologia: viscosidade versus frequência angular. Conduzir a reologia de cisalhamento oscilatório dinâmico com um reômetro de cisalhamento oscilatório ARES para análise do comportamento viscoelástico. Conduzir medições de cisalhamento oscilatório com a geometria da placa paralela (diâmetro da placa de 25 mm) com uso de varreduras de frequência a 0,25% de tensão para frequência angular de 0,1 a 100 radianos por segundo (rad/s) para tensão dentro da região viscoelástica linear. Realizar medições a 160 °C. Reportar os resultados em pascal segundos (Pa-s).

[90] Método de Teste de Energia de Superfície: medir a 23 °C a partir de três ângulos de contato de líquidos com uso da equação de Owens-Wendt. Produzir uma placa de uma amostra do (A) polímero de poliolefina não polar (por exemplo, polímero não polar à base de etileno ou à base de propileno) pelo Método de Preparação de Placa Moldada por

Compressão (descrito anteriormente). Calcular as energias de superfície da amostra com base nos ângulos de contato do líquido com uso do método OWENS-WENDT. Medir os ângulos de contato por queda séssil em um Analisador de Forma de Gota KRUSS DSA100 (goniômetro) com brilho = 100, contraste = 80 e taxa de quadros = 50 com uso de linha de base manual. Os três líquidos são água, formamida e di-iodometano e são usados a partir da configuração da torre com agulhas de aço inoxidável/polímero de 0,5 mm (mm). Ajustar os ângulos de contato com uso do método Elipse (Tangente 1). Analisar pelo menos 6 gotas para cada líquido e reportar a média dos resultados. Usar as médias para calcular a energia de superfície pelo método OWENS-WENDT.

[91] Método de Teste de Ciclagem Térmica: aquecer uma amostra de material compósito semicondutor em um molde de cobre (colocado dentro de uma prensa hidráulica) a 180 °C por 3 minutos sem pressão, seguido por 3 minutos sob uma pressão de 0,689 MPa (100 psi) e 3 minutos sob pressão de 17,2 MPa (2.500 psi). Em seguida, arrefecer bruscamente a amostra a 40 °C sob uma pressão de 0,689 MPa (100 psi). Repetir este ciclo térmico duas vezes para obter uma amostra termicamente ciclada.

[92] Método de Teste de Resistividade de Volume: Medir a resistividade de duas amostras do mesmo material com baixa resistividade (<108 Ohm-cm (Ω∙cm)) com uso de um multímetro digital Keithley 2700 Série Integra com sonda de 2 pontos. Aplicar tinta prata (prata condutora #4817N) para minimizar a resistência de contato entre as amostras e os eletrodos, em que a amostra é uma amostra de placa moldada por compressão preparada pelo Método de Preparação de Placa Moldada por Compressão com espessura de 1,905 a 1,203 mm (75 mils a 80 mils), comprimento de 101,6 mm e largura de 50,8 mm. Medir a resistividade de amostras com alta resistividade (> 108 Ω∙cm) com uso de um eletrômetro Keithley modelo 6517B acoplado a uma câmara de teste de resistividade Modelo 8009 com uso de amostras de disco circular, em que a amostra é um disco circular preparado como uma amostra de placa moldada por compressão preparada pelo Método de Preparação de Placa

Moldada por Compressão com espessura de 1,905 a 1,203 mm (75 mils a 80 mils) e diâmetro de 63,5 mm.

[93] Método de Teste de Molhabilidade: usando o método de cromatografia gasosa inversa (IGC) com um instrumento IGC Surface Energy Analyzer e SEA Analysis Software, ambos disponíveis junto à Surface Measurement Systems, Ltd., Allentown, Pennsylvania, EUA. A energia superficial total ((Total)) de um material é a soma de dois componentes, o componente dispersivo ((Dispersivo)) e o componente polar ((Polar)): (Total) = (Polar) + (Dispersivo). Medir o componente (Dispersivo) com quatro sondas de gás alcano: decano, nonano, octano e heptano, e determinar (Dispersivo) com o método de Dorris e Gray (consultar abaixo). Medir o componente (Polar) com duas sondas de gás polares: acetato de etila e diclorometano, e analisar (Polar) com base na abordagem de van Oss com a escala Della Volpe (DJ Burnett et al., AAPS PharmSciTech, 2010, 13, 1511 a 1517; GM Dorris et al. J. Colloid Interface Sci. 1980, 23, 45 a 60; C. Della Volpe et al., J Colloid Interface Sci, 1997, 195, 121 a 136). Embalar aproximadamente 10 a 20 miligramas (mg) de quantidades de uma amostra de teste de negro de carbono puro em coluna de vidro silanizado individual (300 mm de comprimento por 4 mm de diâmetro interno). Pré-condicionar as colunas embaladas com negro de carbono por 2 horas a 100 °C e 0% de umidade relativa com gás carreador de hélio para normalizar as amostras. Realizar medições com vazão total de hélio de 10 centímetros cúbicos padrão por minuto (sccm) e usar metano para correções de volume morto. Medir os componentes a 100 °C e 0% de umidade relativa. A energia da superfície do negro de carbono é medida como uma função da cobertura da superfície, n/nm, em que n é a quantidade absorvida da sonda de gás, nm é a capacidade da monocamada do negro de carbono. A distribuição da energia superficial como uma função da cobertura da superfície revela a heterogeneidade da superfície do negro de carbono.

EXEMPLOS

[94] Negro de carbono de forno Vulcan XC 500 disponível junto à Cabot Corporation. Área de superfície de nitrogênio BET 65 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; OAN 148 ml/100 g, medido por ASTM D2414-04; e absorção de umidade de 10.000 ppm, medida pelo Método de Teste de Captação de Umidade; e um perfil de molhabilidade de superfície caracterizado por molhabilidade = 0,0115 na cobertura de superfície de 0,02 e molhabilidade = 0,0101 na cobertura de superfície de 0,04 e molhabilidade = 0,0099 na cobertura de superfície de 0,06 e molhabilidade = 0,0111 na cobertura de superfície de 0,08 e molhabilidade = 0,0117 na cobertura de superfície de 0,10.

[95] Negro de carbono Acetylene Black AB 100%-01 disponível junto à Soltex. Área de superfície de nitrogênio BET de 77 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; um OAN de 187 a 202 ml/100 g, medido por ASTM D2414-04; absorção de umidade de

3.000 ppm, medida pelo Método de Teste de Absorção de Umidade; e um perfil de molhabilidade de superfície caracterizado por molhabilidade = 0,0101 na cobertura de superfície de 0,02, e molhabilidade = 0,0108 na cobertura de superfície de 0,04, e molhabilidade = 0,0111 na cobertura de superfície de 0,06, e molhabilidade = 0,0112 na cobertura de superfície de 0,08, e molhabilidade = 0,0113 na cobertura de superfície de 0,10.

[96] Constituinte (A1): um (A) polímero não polar que é um polímero não polar à base de etileno que é um polietileno de baixa densidade (LDPE) que tem uma densidade de 0,918 grama por centímetro cúbico (g/cm3) e um índice de fusão (I2) (ASTM D1238-04, 190 °C, 2,16 kg) de 8,0 gramas por 10 minutos (g/10 min). Disponível como produto DOW™ LDPE 722 junto à The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, EUA.

[97] Constituinte (AA1): um copolímero de etileno/acetato de vinila (EVA) que tem um teor de unidade comonomérica de acetato de vinila de 28% em peso. Disponível como produto ELVAX 260 da DuPont, Wilmington, Delaware, EUA.

[98] Constituinte (B1): um (B) ULW-CB que é o Aditivo Condutor LITX 50 disponível junto à Cabot Corporation. Área de superfície de nitrogênio BET de 56 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; um OAN de 125 a 145 ml/100 g, medido por ASTM D2414- 04; absorção de umidade de 520 ppm, medida pelo Método de Teste de Absorção de Umidade; e um perfil de molhabilidade de superfície caracterizado por molhabilidade = 0,0014 na cobertura de superfície de 0,02 e molhabilidade = 0,0039 na cobertura de superfície de 0,04 e molhabilidade = 0,0051 na cobertura de superfície de 0,06 e molhabilidade = 0,0061 na cobertura de superfície de 0,08, e molhabilidade = 0,0069 na cobertura de superfície de 0,10.

[99] Exemplo inventivo 1 (IE1): material compósito semicondutor inventivo de 45% em peso de (A), 45% em peso de (AA) e 10% em peso de (B) preparado com uso do constituinte (A1) DOW LDPE 722, constituinte (AA1) ELVAX 260, e constituinte (B1) negro de carbono LITX 50. A razão peso/peso de (A1)/(AA1) é 50/50. Preparar um lote principal de 200 g de (A1) LDPE e 100 g de (B1) negro de carbono, misturando por fusão de acordo com o Método de Preparação de Material Compósito Semicondutor. Prensar o lote principal misto de LITX50/LDPE722 (33% em peso/67% em peso) para formar uma placa sob pressão de 0,689 megapascais (MPa, 100 libras por polegada quadrada (psi)) e temperatura ambiente em uma prensa hidráulica. Cortar a placa em pedaços menores para uso futuro. Adicionar 22,5 g do lote principal misto, 18,75 g de péletes puros de (A1) LDPE e 33,75 g de (AA1) ELVAX 260 a um segundo misturador preparatório a 160 °C e misturar por 10 minutos com uma velocidade do motor de 50 ciclos por minuto para fornecer o material compósito semicondutor de IE1. Prensar o material em uma prensa hidráulica Grenerg em temperatura ambiente para pré-formar uma placa. Prensar a placa resultante em outra prensa hidráulica e aquecer a 150 °C por 3 minutos sem pressão, em seguida, prensar a amostra aquecida a 0,689 MPa

(100 psi) por 3 minutos, depois a 17,2 MPa (2.500 psi) de pressão por 3 minutos; arrefecer bruscamente o molde e mantê-lo a 40 °C por 3 minutos a pressão de 0,689 MPa para resultar na placa moldada por compressão 1 da amostra com uma espessura de 1,905 mm (75 mils) para resultar no material compósito semicondutor de IE1. Medir a resistividade elétrica da placa 1 de acordo com o Método de Teste de Resistividade de Volume.

[100] Exemplos Inventivos 2 a 4 (IE2 a IE4): materiais compósitos semicondutores inventivos com uma razão peso/peso de (A1)/(AA1) igual a 50/50 e 7% em peso, 5% em peso ou 2% em peso do (B1) negro de carbono LITX 50. Replicar o procedimento de IE1, com a exceção de usar proporções diferentes do lote principal misto, péletes puros de (A1) LDPE, (AA1) ELVAX 260 e (B1) negro de carbono LITX 50 para resultar nos materiais compósitos semicondutores de IE2 a IE4.

[101] Exemplo Inventivo 5 (IE5): material compósito semicondutor inventivo de 41,9% em peso de (A), 51,1% em peso de (AA) e 7,0% em peso de (B) preparado com uso do constituinte (A1) DOW LDPE 722, constituinte (AA1) ELVAX 260, e constituinte (B1) negro de carbono LITX 50. A razão peso/peso de (A1)/(AA1) é 45/55. Replicar o procedimento de IE1, com a exceção de usar 15,75 g do lote principal misto, 18,0 g de péletes puros de (A1) LDPE e 41,25 g de (AA1) ELVAX 260 para resultar no material compósito semicondutor de IE5.

[102] Exemplo Inventivo 6 (IE6): material compósito semicondutor inventivo que tem uma razão peso/peso de (A1)/(AA1) igual a 45/55 e 5% em peso do negro de carbono (B1) LITX 50. Replicar o procedimento de IE5, com a exceção de usar proporções diferentes do lote principal misto, péletes puros de (A1) LDPE, (AA1) ELVAX 260 e (B1) negro de carbono LITX 50 para resultar nos materiais compósitos semicondutores de IE6.

[103] Exemplos Inventivos 7 e 8 (IE7 e IE8): material compósito semicondutor inventivo que tem razão peso/peso de (A1)/(AA1) que é 40/60 e 7% em peso ou 5% em peso do (B1) negro de carbono LITX 50.

Replicar o procedimento de IE5, com a exceção de usar proporções diferentes do lote principal misto, péletes puros de (A1) LDPE, (AA1) ELVAX 260 e (B1) negro de carbono LITX 50 para resultar no material compósito semicondutor de IE7 ou IE8, respectivamente.

[104] Exemplos Comparativos 1 e 2 (CE1 e CE2): materiais compósitos comparativos preparados com uso do constituinte (A1) DOW LDPE 722, (AA1) ELVAX 260 e negro de carbono de forno Vulcan XC 500. Replicar o procedimento dos Exemplos Inventivos 1 e 3, exceto usar negro de carbono de forno Vulcan XC 500 no lugar de (B1) negro de carbono LITX 50 para resultar nos materiais compósitos comparativos de CE1 e CE2, respectivamente.

[105] Exemplos Comparativos 3 e 4 (CE3 e CE4): materiais compósitos comparativos preparados com uso do constituinte (A1) DOW LDPE 722, (AA1) ELVAX 260 e negro de carbono Acetylene Black AB 100%-01. Replicar o procedimento dos Exemplos Inventivos 1 e 3, com a exceção de usar negro de carbono Acetylene Black AB 100%-01 no lugar de (B1) negro de carbono LITX 50 para resultar nos materiais compósitos comparativos de CE3 e CE4, respectivamente.

TABELA 1: MATERIAIS COMPÓSITOS COMPARATIVOS CE1 A CE4 E RESULTADOS DO TESTE. ("0" SIGNIFICA 0,00, N/M SIGNIFICA NÃO MEDIDO) Constituinte (% em peso) CE1 CE2 CE3 CE4 LDPE (A1) 45 47,5 45 47,5 EVA (AA1) 45 47,5 45 47,5 Vulcan XC 500 CB 10,0 5,0 0 0 AB 100%-01 CB 0 0 10,0 5,0 Exemplo Total 100,0 100,0 100,0 100,0 Log(resistividade de volume) (sem ciclagem 14,4 14,7 14,5 14,8 térmica) log(Ohm-cm) Área de superfície de N2 BET total de CB em 6,5 3,3 7,7 3,9 material compósito (m2/g)

[106] Conforme mostrado pelos dados na Tabela 1, CE1 a CE4 têm alta resistividade na faixa determinada de área de superfície de N2 BET total de negro de carbono no material compósito, que são indesejáveis para camadas semicondutoras de cabos de alimentação.

Os valores de log(resistividade de volume) são > 10 Log(Ohm-cm) na área de superfície BET N2 total de negro de carbono em material compósito de 5,0 a 10,0 m2/g; > 12 Log(Ohm-cm) na área de superfície de N2 BET total de negro de carbono em material compósito de 2,0 a 5,0 m2/g; > 15 Log(Ohm-cm) na área de superfície N2 BET total de negro de carbono em material compósito de 0,5 a 2,0 m2/g.

Os materiais comparativos CE1 a CE4 contêm negros de carbono condutores anteriores em várias cargas para mostrar as relações de carga-condutividade.

Os resultados mostram que uma resistividade de volume menor que 100.000 Ohm-cm (menor que 5 Log (Ohm-cm)) requer mais de 20% em peso de carga desses negros de carbono anteriores.

Tais cargas elevadas tornam o processamento de fusão e extrusão/torção dos materiais difícil e levam a quantidades indesejáveis de absorção de umidade durante o uso operacional de cabos de energia contendo os mesmos.

TABELA 2: MATERIAIS COMPÓSITOS SEMICONDUTORES IE1 A IE8 E RESULTADOS DO TESTE. ("0" SIGNIFICA 0,00, N/M SIGNIFICA NÃO MEDIDO)

[107] Conforme mostrado pelos dados na Tabela 2, IE1 a IE8 têm baixa resistividade em determinadas faixas de área de superfície N2 BET total de negro de carbono no compósito, que são desejáveis para camadas semicondutoras: os valores de log(resistividade de volume) são ≤ 10 Log(Ohm- cm) na área de superfície total BET N2 do negro de carbono em compósito de 5,0 a 10,0 m2/g; ≤ 12 Log(Ohm-cm) na área de superfície N2 BET total do negro de carbono em compósito de 2,0 a 5,0 m2/g; ≤ 15 Log(Ohm-cm) na área total de superfície N2 BET do negro de carbono em compósito de 0,5 a 2,0 m2/g. Os exemplos inventivos mostram claramente que uma maior condutividade (menor resistividade de volume) pode ser alcançada com a mesma carga de ULW-CB. Uma resistividade de volume menor que 100.000 Ohm-cm (menor que 5 Log(Ohm-cm)) é alcançada com menos de 20% em peso de ULW-CB. Isso fornece um equilíbrio aprimorado de condutividade e carga de negro de carbono.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Material compósito semicondutor caracterizado pelo fato de que compreende (A) um polímero de poliolefina não polar em uma primeira fase, (AA) um copolímero polar à base de etileno em uma segunda fase, que é pelo menos parcialmente imiscível na primeira fase, e uma quantidade eficaz de condução elétrica de (B) um negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa (ULW- CB), que tem uma área de superfície de nitrogênio Brunauer-Emmett-Teller (BET) de 35 a 190 metros quadrados por grama (m2/g), medida por Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; e um número de absorção de óleo (OAN) de 115 a 180 mililitros de óleo por 100 gramas (ml/100 g), medido pelo Método de Teste de Número de Absorção de Óleo; e uma absorção de água de 400 a 2.400 partes por milhão (ppm, peso), medida pelo Método de Teste de Absorção de Umidade.

2. Material compósito semicondutor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que (B) ULW-CB tem como característica qualquer uma das limitações (i) a (iii): (i) o (B) ULW-CB tem uma área de superfície de nitrogênio BET de 40 a 63 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; e um OAN de 120 a 150 ml/100 g, medido pelo Método de Teste do Número de Absorção de Óleo; (ii) o (B) ULW-CB tem uma área de superfície de nitrogênio BET de 120 a 180 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; e um OAN de 150 a 175 ml/100 g, medido pelo Método de Teste do Número de Absorção de Óleo; e (iii) o (B) ULW-CB é uma mistura dos ULW-CBs de (i) e (ii).

3. Material compósito semicondutor caracterizado pelo fato de que compreende (A) um polímero de poliolefina não polar em uma primeira fase, (AA) um copolímero polar à base de etileno em uma segunda fase, que é pelo menos parcialmente imiscível na primeira fase, e uma quantidade eficaz de condução elétrica de (B) um negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa (ULW-

CB), que tem um perfil de molhabilidade de superfície que tem como característica molhabilidade ≤ 0,0101 na cobertura da superfície de 0,02 e molhabilidade ≤ 0,0101 na cobertura da superfície de 0,04, e molhabilidade ≤ 0,0099 na cobertura da superfície de 0,06 e molhabilidade ≤ 0,0111 na cobertura da superfície de 0,08 e molhabilidade ≤ 0,0113 na cobertura da superfície de 0,10, medida por cromatografia gasosa inversa (IGC) de acordo com o Método de Teste de Molhabilidade; e uma absorção de água de 400 a 2.400 partes por milhão (ppm, peso), medida pelo Método de Teste de Captação de Umidade.

4. Material compósito semicondutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que (B) ULW-CB tem como característica qualquer uma das limitações (i) a (iii): (i) uma área de superfície de nitrogênio BET de 40 a 180 m2/g, medida pelo Método de Teste de Área de Superfície de Nitrogênio BET; (ii) um perfil de molhabilidade da superfície que tem como característica molhabilidade ≤ 0,0058 na cobertura da superfície de 0,02 e molhabilidade ≤ 0,0070 na cobertura da superfície de 0,04 e molhabilidade ≤ 0,0075 na cobertura da superfície de 0,06 e molhabilidade ≤ 0,0086 na cobertura da superfície de 0,08 e molhabilidade ≤ 0,0091 na cobertura da superfície de 0,10, medida por IGC de acordo com o Método de Teste de Molhabilidade; e (iii) ambos (i) e (ii).

5. Material compósito semicondutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é livre de qualquer negro de carbono além do negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa.

6. Material compósito semicondutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende qualquer uma das limitações (i) a (v): (i) que compreende de 61,0 a 99,0% em peso de uma combinação do (A) polímero de poliolefina não polar e do (AA) polímero polar à base de etileno; e de 39,0 a 1,0% em peso do (B) ULW-CB, com base no peso total do material compósito semicondutor; em que a combinação de (A) e (AA) tem de 5 a 95% em peso de (A) e de 95 a 5% em peso de (AA) com base no peso combinado de (A) e (AA); (ii) o (A) polímero de poliolefina não polar é um polímero não polar à base de etileno; (iii) ambos (i) e (ii); (iv) o (A) polímero de poliolefina não polar é um polímero à base de propileno não polar; e (v) ambos (i) e (iv).

7. Material compósito semicondutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, pelo menos um aditivo escolhido a partir de: (C) um plastômero; (D) um antioxidante; (E) um peróxido orgânico; (F) um retardador de queima; (G) um coagente funcional em alquenila; (H) um agente nucleante; (I) um auxiliar de processamento; (J) um óleo extensor; (K) um estabilizador (por exemplo, um composto que inibe a degradação associada à luz ultravioleta (UV)).

8. Material compósito semicondutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende um log(resistividade de volume), medido pelo Método de Teste de Resistividade de Volume, de <3,0 log(Ohm-centímetro (Ohm-cm)) em uma quantidade eficaz de condução elétrica de 10,0% em peso, ou <4,0 log(Ohm-cm) em uma quantidade eficaz de condução elétrica de 7% em peso, ou <10,0 log(Ohm-cm) em uma quantidade eficaz de condução elétrica de 5% em peso, ou <15,5 log(Ohm -cm) na quantidade eficaz de condução elétrica de 2,0% em peso, em que a quantidade eficaz de condução elétrica do (B) ULW-CB se baseia no peso total do material compósito semicondutor.

9. Material compósito semicondutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende um log(resistividade de volume) de ≤ 10 Log(Ohm-cm) na área de superfície BET N2 total do negro de carbono em compósito de 5,0 a 10,0 m2/g; ou ≤ 12 Log(Ohm- cm) na área de superfície BET N2 total do negro de carbono em composto de 2,0 a

5,0 m2/g; ou ≤ 15 Log(Ohm-cm) na área de superfície BET N2 total do negro de carbono em compósito de 0,5 a 2,0 m2/g.

10. Método para produção do material compósito semicondutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, o método caracterizado pelo fato de que compreende misturar o (B) negro de carbono de molhabilidade ultrabaixa (ULW-CB) em uma fusão do (A) polímero de poliolefina não polar e (AA) copolímero polar à base de etileno para resultar no material compósito semicondutor como uma mistura fundida que compreende os constituintes (A), (AA) e (B).

11. Produto de polietileno reticulado caracterizado pelo fato de que é um produto de cura do material compósito semicondutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9.

12. Artigo fabricado caracterizado pelo fato de que compreende uma forma conformada do material compósito semicondutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9 ou feito pelo método de acordo com a reivindicação 10 ou pelo produto de polietileno reticulado, de acordo com a reivindicação 11.

13. Dispositivo condutor elétrico caracterizado pelo fato de que compreende um núcleo condutor e uma camada semicondutora que cobre pelo menos parcialmente o núcleo condutor, em que pelo menos uma porção da camada semicondutora compreende o material compósito semicondutor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9 ou feito pelo método, de acordo com a reivindicação 10, ou pelo produto de polietileno reticulado, de acordo com a reivindicação 11.

14. Método para a condução de eletricidade, o método caracterizado pelo fato de que compreende aplicar uma tensão através do núcleo condutor do dispositivo condutor elétrico de acordo com a reivindicação 13, de modo a gerar um fluxo de eletricidade através do núcleo condutor.

15. Material compósito semicondutor termicamente ciclado caracterizado pelo fato de que é feito submetendo o material compósito semicondutor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9 a um ciclo térmico que compreende o aquecimento do material compósito semicondutor de 170 a 190 °C por 1 a 5 minutos e, em seguida, resfriamento até 30 °C para resultar em um material compósito semicondutor termicamente ciclado e resfriado.