CN101189687A - 改进的可剥离的电缆屏蔽组合物 - Google Patents
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Abstract
提供在不需要昂贵的添加剂、复杂的聚合物配方或特别制备的炭黑情况下，具有改进的性能的绝缘屏蔽材料。制备与导线和电缆绝缘层的外表面接触的可剥离的半导体绝缘屏蔽层所使用的半导体组合物具有重均分子量不大于200,000的基础聚合物；具有至少两种组分的粘合改性添加剂体系和导电炭黑。粘合改性添加剂体系中的第一组分含有烃蜡或乙烯乙酸乙烯酯蜡和粘合改性添加剂体系中的第二组分含有酰胺蜡。
Description
发明领域
[0001]本发明涉及用于电缆的半导体绝缘屏蔽组合物，它具有基础聚合物和双组分粘合改性添加剂体系。本发明还涉及这些半导体绝缘屏蔽组合物用于制备在电缆中使用的半导体绝缘屏蔽的用途，由这些组合物制备的电缆和由这些半导体绝缘屏蔽组合物制备电缆的方法。本发明的半导体绝缘屏蔽组合物可在电缆，尤其电压为约5kV-约100kV的中压电缆中用作可剥离的绝缘屏蔽。
发明背景
[0002]典型的绝缘电缆通常包括在被数层聚合物材料层包围的电缆芯内的一个或更多个导体，所述聚合物材料层包括半导体屏蔽里层(导体或绞合电缆)、半导体屏蔽外层(绝缘屏蔽)、用作接地相的金属线或绝缘带(tape)屏蔽，和保护套。常常在这一结构内掺入额外的层，例如不透湿材料。本发明涉及半导体绝缘屏蔽外层，即绝缘屏蔽，和用本发明的外部半导体绝缘屏蔽制备的电缆。
[0003]一般地，半导体介电绝缘屏蔽可分成不同的两类，第一类是其中介电屏蔽固定地粘结到聚合物绝缘层上，以便仅仅通过使用切割工具才可剥离介电屏蔽的类型，所述切割工具除去单独的介电屏蔽和一些电缆绝缘层。认为这一粘合将最小化在屏蔽和绝缘层界面之间的电击穿危险的公司优选这类介电屏蔽。第二类介电屏蔽是“可剥离”的介电屏蔽，其中介电屏蔽确定、有限地粘合到绝缘层上，以便可剥离的屏蔽可从绝缘层上清洁地剥离掉，且没有除去任何绝缘层。在选自聚乙烯、交联聚乙烯或乙烯共聚物橡胶之一，例如乙烯-丙烯橡胶(EPR)或乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(EPDM)中的绝缘材料上使用的目前的可剥离的屏蔽组合物通常以乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物基树脂为基础，其中所述树脂采用合适类型和用量炭黑使得导电。
[0004]Ongchin的美国专利Nos.4286023和4246142；Burns等人的欧洲申请No.0420271B、Kakizaki等人的美国专利No.4412938和Janssun的美国专利No.4226823中公开了EVA和丁腈橡胶的可剥离的屏蔽配方，其中每一篇在此通过参考引入到本申请中。EVA和丁腈橡胶的这些可剥离的屏蔽配方的问题是，这一配方所需要的EVA具有相对高的乙酸乙烯酯含量来实现所需的粘合程度，结果是配方比高速挤出商业电缆所需的更加具有橡胶状。
[0005]还提出了替代的粘合调节添加剂与EVA一起使用，例如蜡状脂族烃(Watanabe等人的美国专利No.4933107，在此通过参考引入)；低分子量聚乙烯(Burns Jr.的美国专利No.4150193，在此通过参考引入)；硅油；在室温下为液体的橡胶和嵌段共聚物(Taniguchi等人的美国专利No.4493787，在此通过参考将其引入)；氯磺酸化聚乙烯、乙烯-丙烯橡胶、聚氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶和天然橡胶。然而，发现具有商业可接受度的唯一粘合调节添加剂是石蜡。
[0006]Yamazaki等人的美国专利No.6284374公开了多组分的聚合物组合物，它在适合于通过硅烷接枝/水交联而交联的聚烯烃绝缘的电线和电缆的可剥离的半导体屏蔽中使用。该组合物的主要聚合物组分主要由重均分子量不小于300,000的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物组成。
[0007]共同转让的美国专利Nos.6274066和6013202公开了由基础聚合物和粘合改性添加剂制备的可剥离的半导体屏蔽。
[0008]Easter的美国公布的专利申请2004/0217329A1公开了双组分基础聚合物以及粘合调节添加剂。
[0009]Person的WO2004/088674A1公开了由基础聚合物制备的可剥离的半导体屏蔽，所述基础聚合物是软质聚合物和硬质聚合物。
[0010]在Easter的共同转让的美国专利No.6491849中提出了在导体屏蔽中使用的酰胺蜡添加剂，以改进电缆的老化特征。
[0011]在制备商业质量的电缆中，对聚合物组合物(其中所得组合物和/或使用该组合物的电缆具有可接受的物理或电性能)微小的成本改进在本领域中被视为显著的进步。这是因为竞争性的环境对产品价格以及性能和寿命非常苛刻。不仅降低成本而且改进性能的改进被视为极其重要，因为它积极地影响成本和质量二者。
[0012]希望开发较低成本、容易配混的可剥离半导体绝缘屏蔽组合物。其他提议要求复杂的配混方法或添加剂，平均来说，当用于实现较低粘合和/或可剥离性时，它比基础聚合物贵2倍。
[0013]提出了用于可剥离的绝缘屏蔽的新型双组分粘合改性添加剂体系，它提供非同寻常的粘合结果，同时与早期的体系相比，还改进成本。
发明内容
[0014]本发明提供在不需要昂贵添加剂、复杂聚合物配方或特殊制备的炭黑情况下，具有改进的性能的绝缘屏蔽材料。
[0015]本发明还提供半导体组合物，它用作与电线和电缆绝缘层外表面接触的可剥离半导体绝缘屏蔽层，该组合物包括重均分子量不大于200,000的基础聚合物和含至少两种组分的粘合改性添加剂体系，所述粘合改性添加剂体系组分中的每一种不同于所述基础聚合物，所述第一组分包括烃蜡或乙烯乙酸乙烯酯蜡和所述第二组分包括酰胺蜡；和导电炭黑。
[0016]在本发明的实施方案中，基础聚合物选自乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸烷基酯共聚物，其中烷基选自C1-C6烃，乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物，其中烷基选自C1-C6烃，和乙烯丙烯酸烷基酯甲基丙烯酸烷基酯三元共聚物，其中烷基独立地选自C1-C6烃，及其混合物。优选基础聚合物包括具有约28％-约40％的乙酸乙烯酯的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
[0017]在本发明的优选实施方案中，粘合改性添加剂体系中的第一组分是乙酸乙烯酯含量为约10％-约20％乙酸乙烯酯的乙烯乙酸乙烯酯蜡。
[0018]酰胺蜡可选自硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺、乙烯双硬脂酰胺、乙烯双油酰胺、乙烯双芥酸酰胺、二十二烷酰胺及其混合物。
[0019]还提供根据本发明利用绝缘屏蔽的导电电缆。
发明详述
[0020]在中压电缆中使用的常规电绝缘子包括聚乙烯、交联聚乙烯(XLPE)、乙烯-丙烯橡胶和乙烯丙烯二烯烃橡胶(EPDM橡胶)。术语聚乙烯是指包括其中乙烯是主要组分的聚合物和共聚物，这将包括例如与高级烯烃共聚的茂金属或单位点催化的乙烯。
[0021]可通过任何合适的方法制备在本发明电缆的保护套、绝缘、导电或半导体层中使用的聚合物(不为本发明用作可剥离半导体绝缘屏蔽层的半导体组合物中使用的以下所述的那些)，所述方法能提供具有所需物理强度性能、电性能、电树枝延迟(tree retardancy)和加工熔融温度。
[0022]本发明的可剥离的半导体绝缘屏蔽包括基础聚合物、双组分的粘合改性添加剂体系和导电炭黑。添加用量足以降低电阻率到小于550Ω-m的导电炭黑。优选地，半导体屏蔽的电阻率小于约250Ω-m，和甚至更优选小于约100Ω-m。
屏蔽聚合物
[0023]本发明提供半导体树脂组合物，它用作与电线和电缆绝缘层接触的半导体层。该树脂组合物包括基于半导体树脂组合物的重量约40-约85wt％的基础聚合物。
[0024]基础聚合物的重均分子量不大于200,000，优选不大于150,000，和更优选不大于100,000。
[0025]基础聚合物可选自乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸烷基酯共聚物，其中烷基选自C1-C6烃，乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物，其中烷基选自C1-C6烃，和乙烯丙烯酸烷基酯甲基丙烯酸烷基酯三元共聚物，其中烷基独立地选自C1-C6烃。
[0026]基础聚合物中所使用的乙烯乙酸乙烯酯共聚物可以是具有下述性能的任何EVA共聚物：能接受高负载导电碳填料，伸长率为150-250％，和在挤出之后足以维持其形状的熔体强度。具有这些性能、乙酸乙烯酯含量在约25％以上和约45％以下的EVA共聚物是已知的。因此，根据本发明的EVA共聚物可具有范围为约25-45％的乙酸乙烯酯百分数。优选的EVA共聚物具有范围为约25-40％的乙酸乙烯酯百分数，和甚至更优选的EVA共聚物具有约28-40％的乙酸乙烯酯百分数，最优选约28-约33％。
[0027]基础聚合物中所使用的乙烯丙烯酸烷基酯共聚物可以是具有下述性能的任何合适的乙烯丙烯酸烷基酯共聚物：能接受高负载导电碳填料，伸长率为150-250％，和在挤出之后足以维持其形状的熔体强度。烷基可以是选自C1-C6烃，优选C1-C4烃中的任何烷基，和甚至更优选甲基。丙烯酸烷基酯水平在约25％以上和约45％以下的一些乙烯丙烯酸烷基酯共聚物具有这些性能。乙烯丙烯酸烷基酯共聚物可具有范围为约25-45％的丙烯酸烷基酯百分数。优选的乙烯丙烯酸烷基酯共聚物具有范围为约28-40％的丙烯酸烷基酯百分数，和甚至更优选的乙烯丙烯酸烷基酯共聚物具有约28-33％的丙烯酸烷基酯百分数。基础聚合物中所使用的乙烯丙烯酸烷基酯共聚物的重均分子量不大于200,000，优选不大于150,000，和更优选不大于100,000。
[0028]基础聚合物中所使用的乙烯甲基丙烯酸烷基酯可以是具有下述性能的任何合适的乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物：能接受高负载导电碳填料，伸长率为150-250％，和在挤出之后足以维持其形状的熔体强度。烷基可以是选自C1-C6烃，优选C1-C4烃中的任何烷基，和甚至更优选甲基。甲基丙烯酸烷基酯水平在约25％以上和约45％以下的一些乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物具有这些性能。乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物可具有范围为约25-45％的甲基丙烯酸烷基酯百分数。优选的乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物具有范围为约28-40％的甲基丙烯酸烷基酯百分数，和甚至更优选的乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物具有约28-33％的丙烯酸烷基酯百分数。
[0029]基础聚合物中所使用的乙烯与丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯的三元共聚物可以是具有下述性能的任何合适的三元共聚物：能接受高负载导电碳填料，伸长率为150-250％，和在挤出之后足以维持其形状的熔体强度。烷基可以是选自C1-C6烃，优选C1-C4烃中的任何烷基，和甚至更优选甲基。通常三元共聚物主要是具有小部分甲基丙烯酸烷基酯的丙烯酸烷基酯或者具有小部分丙烯酸烷基酯的甲基丙烯酸烷基酯。丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯相对于乙烯的比例大致与对于乙烯丙烯酸烷基酯共聚物或对于乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物所述的比例相同，和对于乙烯丙烯酸烷基酯和乙烯甲基丙烯酸烷基酯所述的分子量范围相同。
[0030]粘合改性添加剂体系包括至少两种组分，其中每一种粘合改性添加剂体系组分不同于基础聚合物。第一组分包括烃蜡或乙烯乙酸乙烯酯蜡和第二组分包括酰胺蜡。
[0031]在共同转让的美国专利Nos.6274066和6402993中公开了在本发明中使用的合适的烃蜡和乙烯乙酸乙烯酯蜡，其公开内容在此通过参考引入。Watanabe的EPO 334992和Burns的美国专利No.4150193(其公开内容在此通过参考引入)也公开了在本发明中使用的合适的烃蜡和乙烯乙酸乙烯酯蜡。在优选的实施方案中，半导体组合物粘合改性添加剂体系具有乙酸乙烯酯含量为约10％-约20％乙酸乙烯酯，更优选约14％，和最优选约11％的乙烯乙酸乙烯酯蜡。本发明的优点之一是可用不那么昂贵的11％乙酸乙烯酯蜡(结合酰胺蜡添加剂组分)替代比较昂贵的14％乙酸乙烯酯蜡同时仍然维持性能。在其他优选的实施方案中，第一组分添加剂是乙烯乙酸乙烯酯(EVA)蜡且分子量为约15,000D-约40,000D，和乙酸乙烯酯含量为约2％-约28％，优选约10％-约20％。在其他优选的实施方案中，EVA蜡的分子量为约15,000D-约30,000D，和乙酸乙烯酯含量为约12％-约15％。
[0032]基于半导体组合物的重量，乙酸乙酸乙烯酯蜡或烃蜡为约0.5-约5wt％。，优选基于半导体组合物的重量，为约1-约3wt％。同样可使用乙烯乙酸乙烯酯蜡和/或烃蜡的混合物。
[0033]基于半导体组合物的重量，酰胺蜡为约0.5-约5wt％，优选基于半导体组合物的重量，为约1-约3wt％。同样可使用酰胺蜡的混合物。
[0034]本发明基于下述发现：一些蜡的结合物产生具有提高的可剥离性的屏蔽组合物。本发明的酰胺蜡，即添加剂体系中的第二组分选自硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺、乙烯双硬脂酰胺、乙烯双油酰胺、乙烯双芥酸酰胺、二十二烷酰胺、油基棕榈酰胺及其混合物。优选精炼的芥酸酰胺、精炼的油酰胺、乙烯双硬脂酰胺，和乙烯双硬脂酰胺与乙烯双油酰胺的共混物。
[0035]在本发明中，可商购的常规炭黑加入到聚合物组合物中，以赋予组合物半导体性能。加入到聚合物中的炭黑可以是各种可获得的常规炭黑之一，例如灯黑、炉黑或乙炔黑，即通过热解乙炔制备的炭黑。可在本发明的组合物中使用Ketjin黑以及在ASTM D 1765 98b中所述的许多商业炭黑等级，例如N351、N293和N550。优选地，为了避免与炭黑粉尘有关的问题，粒化炭黑，但也可同样成功地使用非粒化炭黑，例如其绒毛形式。炭黑通常以聚合物组合物重量的约0.1％-约65wt％的用量存在于组合物内。优选地，基于组合物的总重量，炭黑以约10％-约50wt％的用量存在。
[0036]极大量的化合物被建议用作半导体屏蔽组合物内的添加剂。典型地，这些化合物分成抗氧化剂、固化剂、硫化剂、交联剂、助促进剂和延迟剂、加工助剂、颜料、染料、着色剂、填料、偶联剂、紫外吸收剂或稳定剂、抗静电剂、成核剂、增滑剂、增塑剂、润滑剂、粘度控制剂、增粘剂、防粘连剂、表面活性剂、增量油、酸清除剂和金属失活剂类。
[0037]通常一起共混或配混本发明所使用的组合物中的所有组分，之后引入到挤出装置内，它们从中挤出到导体上。可通过本领域所使用的任何技术一起共混聚合物和其他添加剂，以便共混和配混这种混合物成均匀的物料。例如，可在各种装置，其中包括多滚磨机、螺杆磨、连续混炼机、配混挤出机和本伯里氏密炼机上，熔融各组分。
[0038]在一起均匀地混合并共混组合物中各种组分之后，进一步加工它们以制造本发明的电缆。制备聚合物绝缘电缆和电线的现有技术的方法是公知的，和通常可通过任何各种挤出方法实现本发明电缆的制备。
[0039]在例如电缆中过氧化物交联的绝缘层的典型生产方法中，待涂布的(任选地)加热的导电芯牵引穿过加热的挤出模头，通常十字头模头，在此熔融的聚合物层施加到导电芯上。一旦离开模头，具有外加的聚合物层的导电芯穿过加热的硫化部件，或者连续硫化部件，在此它们短时间内完全交联，然后穿过冷却部件，通常延长的冷却浴冷却。通过连续的挤出步骤施加多层聚合物层，其中每一步增加额外的层，或者可采用合适类型的模头，同时施加多层聚合物层。导电屏蔽、绝缘层和可剥离的导电屏蔽然后穿过加热的硫化部件，或者连续的硫化部件，在此所有三层同时交联，然后穿过冷却部件，通常延长的冷却浴冷却。在没有热分解电缆中聚合物层的情况下，尽可能热地加热硫化部件。
[0040]在生产电缆中过氧化物交联的绝缘层的其他生产方法中，挤出的芯和聚合物层穿过加热的盐浴或者电子束部件，在此所有三层同时交联。在再一方法中，挤出的芯和聚合物层穿过导线(lead)的加热浴，或者在芯上挤出加热的导线，和在导线内的热能将在短时间内固化电缆。
[0041]相反，湿气交联的电缆典型地直接挤出到延长的冷却水槽内，并在未交联状态下冷却。所使用的方法与生产非交联的热塑性电缆的方法相同。然后在热水浴内或者在蒸汽源(有时称为“桑拿浴”)内放置湿气可交联的电缆，在此随着时间流逝它缓慢地固化。固化速度取决于电缆中各层的厚度和透湿性以及所使用的催化剂类型，且可从数小时变化到数天。尽管加热轻微增加水渗透电缆时的速度，但温度必须保持低于电缆外层的熔点，以防止它软化和粘附到自身上。因为对于要求较厚绝缘层的较高电压的电缆来说，这一湿气固化是非所需的，因此所要求的水罐或桑拿浴的数量变得太大。
[0042]本发明的导体可通常包括任何合适的导电材料，但通常使用导电金属。优选地，所使用的金属是铜或铝。在电力传输中，通常优选铝导体/钢增强(ACSR)电缆、铝导体/铝增强(ACAR)电缆，或铝电缆。
[0043]可通过光散射或者通过其他常规的方式测量重均分子量。可通过渗透压测定法或者通过其他常规的方式测量数均分子量。可基于由晶体熔融峰测定的熔点来测量熔点，其中所述晶体熔融峰通过使用差示扫描量热仪，或者通过任何其他的方式获得。
实验
[0044]通过以下列出的工序制备实施例中所述的组合物，并制成模塑板，所述模塑板的大小为150mm正方形×2mm厚度，其中一个面是大小为150mm正方形×2mm厚度的板，和一个面粘结到相同尺寸的XLPE块料上，并在平板硫化机内，在180℃下一起固化这两种组合物20分钟。在每一情况下，通过以下详述的剥离强度试验测量粘合性。还紧跟着各成分的鉴定。
[0045]使用容量为1.57升的Farrell型号BR本伯里氏密炼机，制造约1350g(3.31b)每一组合物的批料。将所有成分加入到本伯里氏密炼机中，并降下活塞(ram)。然后在中速设定值下混合它们2分钟。排放混合物，研磨成平坦的片材并迅速模塑。
[0046]通过以平行线的方式经实验屏蔽组合物的层厚完全切割，确定12.5m(1/2英寸)宽的长条，测试平板样品；一端抬举并返回到1800，使沿着一部分表面仍然粘附地平放，和测量在0.0085m/s(20in/min)的速度下剥离所要求的力；计算剥离强度(磅/1/2英寸)。
结果
表I所示的对比例A-G是对于不具有粘合改性添加剂(A)或者具有单一类型的粘合改性添加剂，例如EVA蜡(B和C)、已知酰胺蜡(D、E和G)或两种酰胺蜡的结合物(F)的组合物来说，在平板上的粘合性结果。也可看出，在表I中，14％EVA蜡得到最好的结果，然而如上所述，14％EVA蜡是昂贵的材料。
表I
在平板上的对比例结果
| 配方 | DSC峰熔点℃ | 加德纳颜色 | A | B | C | D | E | F | G |
| 33％VA EVA 33Mi | 62 | 58 | 58 | 59.0 | 59.0 | 59.0 | 59.0 | ||
| N550炭黑 | 37 | 37 | 37 | 37.00 | 37.00 | 37.00 | 37.00 | ||
| 11％EVA蜡 | 4 | ||||||||
| 14％EVA蜡 | 4 | ||||||||
| 硬脂酸锌 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | ||
| 三甲基喹啉抗氧化剂 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | ||
| 硬脂基芥酸酰胺 | 70-75 | 5 | 3.0 | ||||||
| 精炼的芥酸酰胺 | 78-81 | 2 | 3.0 | ||||||
| 乙烯双油酰胺 | 115-125 | 1 0 | 1.5 | ||||||
| 精炼的油酰胺 | 70-73 | 2 | |||||||
| 乙烯双硬脂酰胺 | 140-145 | 5 | 3.0 | 1.5 | |||||
| 过氧化叔丁基枯基 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 总计 | 101 | 101 | 101 | 101 | 101 | 101 | 101 | ||
| 粘合性/1/2英寸 | 18.0 | 12.0 | 8.0 | 13.3 | 8.71 | 10.8 | 11.8 |
[0047]表II所示的实施例1-8表明对于本发明的组合物来说，在平板上的粘合性结果。在所有情况下，本发明相对于单一类型的现有技术的粘合改性添加剂的性能具有改进，且相对于现有技术的粘合改性添加剂的成本也具有改进。
表II
在平板上的实施例结果
| 配方 | DSC峰熔点℃ | 加德纳颜色 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 33％VA EVA 33Mi | 55.0 | 55.0 | 55.0 | 55.0 | 55.0 | 55.0 | 55.0 | 55.0 | ||
| N550 炭黑 | 37.0 | 37.0 | 37.0 | 37.0 | 37.0 | 37.0 | 37.0 | 37.0 | ||
| 11％EVA蜡 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | ||
| 硬脂酸锌 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | ||
| 三甲基喹啉抗氧化剂 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | ||
| 硬脂基芥酸酰胺 | 70-75 | 5 | 3.0 | |||||||
| 精炼的芥酸酰胺 | 78-81 | 2 | 3.0 | |||||||
| 乙烯双油酰胺 | 115-125 | 10 | 3.0 | 1.5 | ||||||
| 精炼的油酰胺 | 70-73 | 2 | 3.0 | |||||||
| 乙烯双硬脂酰胺 | 140-145 | 5 | 3.0 | 5.0 | 1.5 | |||||
| 油基棕榈酰胺 | 102-112 | 4 | 3.0 | |||||||
| 过氧化叔丁基枯基 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 总计 | 101 | 101 | 101 | 101 | 101 | 101 | 101 | 101 |
粘合性/1/2英寸 3.6 4.4 8.0 5 4. 6. 7. 6.0
[0048]表III所示的对比例H-K是对于具有EVA蜡作为单一类型的粘合改性添加剂的组合物来说的在平板上的粘合性结果。它们清楚地表明增加单一类型的粘合改性添加剂的用量高于2.5wt％具有很少或者不具有积极的影响。此外，在10wt％的水平下，性能急剧下降。因此，对比例H-K还表明(当与表II相比时)根据本发明的两份可剥离的添加剂明显具有协同效果。特别地，对于实施例1-6和8来说，根据本发明的粘合改性添加剂的总量为约7wt％，其中约4wt％为11％的EVA蜡。当如表III所示，与类似用量的11％EVA蜡相比时，根据本发明的粘合改性添加剂的粘合性结果急剧改进。
表III
在平板上的对比例试验结果
| 配方 | H | I | J | K |
| 33％VA EVA 33Mi | 59.5 | 57 | 54.5 | 52 |
| N351炭黑 | 37 | 37 | 37 | 37 |
| 11％EVA蜡 | 2.5 | 5 | 7.5 | 10 |
| 硬脂酸锌 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 三甲基喹啉抗氧化剂 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 粘合性/1/2英寸 | 10.5 | 10 | 9.5 | 15 |
[0049]表IV中的对比例L表明对于具有昂贵的14％EVA蜡的组合物来说，在电缆上的粘合性结果。表IV中的实施例9和10表明对于本发明的组合物来说，在电缆上的粘合性结果。在所有情况下，本发明超过了现有技术的粘合改性添加剂的性能。
表IV
在电缆上的结果
| 配方 | L | 9 | 10 |
| 33％VA EVA 33Mi | 58 | 57 | 55.5 |
| N550炭黑 | 37 | 37 | 37 |
| 11％EVA蜡Mw15,000 | 4 | ||
| 14％EVA蜡Mw25,000 | 4 | 4 | |
| 硬脂酸锌 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 三甲基喹啉抗氧化剂 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 乙烯双油酰胺 | 0.5 | 1.25 | |
| 乙烯双硬脂酰胺 | 0.5 | 1.25 | |
| 过氧化叔丁基枯基 | 1 | 1 | 1 |
| 粘合性/1/2英寸 | 14 | 12 | 9 |
[0050]这些实验决不是本发明所包括的可能配方或者结果的穷举。为此，应当仅仅参考所附的权利要求，为的是确定本发明的真实范围。
Claims (20)
1.一种半导体组合物，它用作与电线和电缆绝缘层最外表面接触的可剥离半导体绝缘屏蔽层，所述组合物包括：
基于半导体组合物的重量，40-85wt％重均分子量不大于200,000的基础聚合物；和
含至少两种组分的粘合改性添加剂体系，所述粘合改性添加剂体系组分中的每一种不同于所述基础聚合物，第一组分包括烃蜡或乙烯乙酸乙烯酯蜡和第二组分包括酰胺蜡；和
基于半导体组合物的重量，15-45wt％的导电炭黑。
2.权利要求1的半导体组合物，其中基础聚合物选自乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸烷基酯共聚物，其中烷基选自C1-C6烃，乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物，其中烷基选自C1-C6烃，和乙烯丙烯酸烷基酯甲基丙烯酸烷基酯三元共聚物，其中烷基独立地选自C1-C6烃，及其混合物。
3.权利要求2的半导体组合物，其中基础聚合物包括乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
4.权利要求3的半导体组合物，其中所述乙烯乙酸乙烯酯具有约28％-约40％的乙酸乙烯酯。
5.权利要求1的半导体组合物，其中粘合改性添加剂体系中的第一组分是乙酸乙烯酯含量为约10％-约20％乙酸乙烯酯的乙烯乙酸乙烯酯蜡。
6.权利要求1的半导体组合物，其中所述酰胺蜡选自硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺、乙烯双硬脂酰胺、乙烯双油酰胺、乙烯双芥酸酰胺、二十二烷酰胺、油基棕榈酰胺及其混合物。
7.权利要求1的半导体组合物，其中基于半导体组合物的重量，所述酰胺蜡为约0.5-约5wt％。
8.权利要求1的半导体组合物，其中基于半导体组合物的重量，所述酰胺蜡为约1-约3wt％。
9.权利要求1的半导体组合物，其中基于半导体组合物的重量，所述乙烯乙酸乙烯酯蜡为约0.5-约5wt％。
10.权利要求1的半导体组合物，其中基于半导体组合物的重量，所述乙烯乙酸乙烯酯蜡为约1-约3wt％。
11.一种导电电缆，它包括：
位于中心的导电芯，
所述导电芯外部的绝缘层，和
与所述绝缘层的最外表面接触的可剥离的半导体绝缘屏蔽层，所述绝缘屏蔽层包括：
基于半导体组合物的重量，40-85wt％重均分子量不大于200,000的基础聚合物；和
含至少两种组分的粘合改性添加剂体系，所述粘合改性添加剂体系组分中的每一种不同于所述基础聚合物，第一组分包括烃蜡或乙烯乙酸乙烯酯蜡和第二组分包括酰胺蜡；和
基于半导体组合物的重量，15-45wt％的导电炭黑。
12.权利要求11的导电电缆，其中基础聚合物选自乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸烷基酯共聚物，其中烷基选自C1-C6烃，乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物，其中烷基选自C1-C6烃，和乙烯丙烯酸烷基酯甲基丙烯酸烷基酯三元共聚物，其中烷基独立地选自C1-C6烃，及其混合物。
13.权利要求12的导电电缆，其中基础聚合物包括乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
14.权利要求13的导电电缆，其中所述乙烯乙酸乙烯酯具有约28％-约40％的乙酸乙烯酯。
15.权利要求11的导电电缆，其中粘合改性添加剂体系中的第一组分是乙酸乙烯酯含量为约10％-约20％乙酸乙烯酯的乙烯乙酸乙烯酯蜡。
16.权利要求11的导电电缆，其中所述酰胺蜡选自硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺、乙烯双硬脂酰胺、乙烯双油酰胺、乙烯双芥酸酰胺、二十二烷酰胺、油基棕榈酰胺及其混合物。
17.权利要求11的导电电缆，其中基于半导体组合物的重量，所述酰胺蜡为约0.5-约5wt％。
18.权利要求11的导电电缆，其中基于半导体组合物的重量，所述酰胺蜡为约1-约3wt％。
19.权利要求11的导电电缆，其中基于半导体组合物的重量，所述乙烯乙酸乙烯酯蜡为约0.5-约5wt％。
20.权利要求11的导电电缆，其中基于半导体组合物的重量，所述乙烯乙酸乙烯酯蜡为约1-约3wt％。
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