CN102682904A

CN102682904A - 中压或高压电缆

Info

Publication number: CN102682904A
Application number: CN2012101126510A
Authority: CN
Inventors: J·阿尔里克; J-M·马蒂; Y·古蒂尔
Original assignee: Nexans SA
Current assignee: Nexans SA
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-03-08
Also published as: KR20180061101A; AU2012201230A1; KR20120103498A; FR2972559B1; ES2530362T3; CN102682904B; EP2498263B1; FR2972559A1; EP2498263A1

Abstract

本发明涉及一种电缆(1)，其包括电导体(2)、包裹该电导体(2)的第一半导体层(3)、包裹该第一层(3)的第二电绝缘层(4)以及包裹该第二层(4)的第三半导体层(5)，其特征在于上述三层(3，4，5)中至少一层是由包括至少一种聚烯烃的可交联组合物得到的交联层，其特征在于：所述组合物还包括脂族过氧化物作为交联剂。

Description

中压或高压电缆

技术领域

本发明涉及一种电缆。该电缆一般应用于中压(特别是从6到45-60千伏)或高压(特别是大于60千伏，可高达800千伏)电力电缆领域，但是并非仅仅应用于此，而且不管是交流电缆还是直流电缆的情况都成立。

背景技术

中压或高压电力电缆一般包括中心电导体以及，依次并同轴围绕该电导体的半导体内层、电绝缘中间层和半导体外层，这三层通过本领域技术人员熟知的技术交联。

通常，这三个交联层是由基于聚乙烯聚合物基质的组合物，并混合有机过氧化物例如过氧化二枯基或过氧化叔丁基异丙苯(即过氧化异丙苯(cumyl peroxide))所得到的。在交联所述组合物期间，此类过氧化物分解并生成交联副产物，主要是例如甲烷、苯乙酮、对异丙基苯甲醇、丙酮、叔-丁醇、α-甲基苯乙烯和/或水。上述最后二个副产物是由对异丙基苯甲醇的脱水反应产生的。

一旦电缆处于运行的配置中，从对异丙基苯甲醇生成水相对缓慢，可能在几个月或甚至几年以后才出现。这显著地增大了交联层被击穿的危险性。

此外，如果在交联步骤中生成的甲烷没有从交联层中除去，就不能忽视与甲烷的易爆性和易燃性相关的危险。一旦该电缆开始使用，此气体也可能会造成损坏。当半导体外层被金属防护层包裹时，在中压和高压电缆的结构中通常是这种情形，所述气体只能沿着该电缆纵向扩散直到电力装置(也就是电力配件)的接头和接线端。甲烷可能因此积累并对电力配件产生压力，这可能导致电击穿。虽然存在于电缆中限制甲烷存在的方法，例如热处理电缆以加速甲烷从电缆中扩散出去，但是当交联层厚时，这些方法是耗时并且昂贵的。

文献US 5 252 676介绍了一种用于在电力电缆中限制源自交联剂的交联副产物的方法。为此，它建议：在这三个交联层的制备中在继续使用过氧化叔丁基异丙苯(IPC)作为交联剂的同时，为了使交联剂分解期间释放的气体和水的量不是太大，减少交联剂的量。然而，水的量仍然是相当的大，并且过氧化物量的过度减少会降低交联层的热机械特性。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种包括交联层的中压或高压电缆来克服现有技术的缺陷，在所述交联层制备中显著减少了交联副产物例如甲烷和/或水的存在，并同时提供最佳热机械特性，例如热蠕变性，这是所述层恰当交联的特征。

本发明的一个主题是一种电缆，其包括电导体、包裹该电导体的第一半导体层、包裹该第一层的第二电绝缘层、以及包裹该第二层的第三半导体层，其特征在于上述三层中至少一层是由包括至少一种聚烯烃的可交联组合物得到的交联层，其特征在于：所述组合物还包括脂族过氧化物(aliphatic peroxide)作为交联剂。

本发明的交联剂的优点是：在可交联组合物的交联期间不生成作为交联副产物的对异丙基苯甲醇，从而能够在交联层中显著地减少水的存在，同时保持很好的热机械特性。根据标准NF EN 60811-2-1，通过在受力状态下的最大热伸长率，不超过100％，优选不超过80％，以及更优选为60％-80％，可方便地反映出本发明交联层的热机械特性。

此外，脂族过氧化物的分解期间生成甲烷的量小于过氧化异丙苯分解期间生成甲烷的量：由此有利地减少了交联副产物中甲烷的存在。对于基本上相同的热机械特性，脂族过氧化物的必需量小于过氧化异丙苯的必需量。

本发明的脂族过氧化物是不包含任何芳族基团的过氧化物。所述脂族过氧化物可以是，特别是，包含至少一个叔烷基的脂族过氧化物。

可提及的本发明的脂族过氧化物包括：

-脂族过氧化碳酸酯，例如叔-戊基过氧化碳酸2-乙基己基酯、叔戊基-过氧化碳酸2-乙基己基酯、叔丁基过氧化碳酸异丙基酯；

-二叔烷基的脂族过氧化物，例如1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)-3-己炔、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)-3-己烷、二-叔戊基过氧化物、二叔丁基过氧化物，环状过氧化物例如3，6，9-三乙基-3，6，9-三甲基-1，4，7-三过氧壬烷；

-脂族过氧化缩醛(peroxyacetal)，例如4，4-双(叔丁基过氧基)戊酸丁基酯；以及

-脂族过氧化酯，例如过乙酸叔丁基酯、过乙酸叔戊基酯。

在所提及的过氧化物中，优选使用二叔烷基的脂族过氧化物。这类过氧化物能够在实现所述组合物期间，使交联率与焦烧(burn-out)或预交联的危险达到很好的平衡。

本发明的可交联组合物的过氧化物法交联，可以在热和压力作用下进行，例如在氮气压力下使用硫化管道，此交联技术是本领域技术人员熟知的。

本发明所述可交联组合物可包括不超过3.00重量份的脂族过氧化物，相对于所述组合物中每100重量份的聚合物；优选不超过1.50重量份的脂族过氧化物，相对于所述组合物中每100重量份的聚合物；优选不超过1.25重量份的脂族过氧化物，相对于所述组合物中每100重量份的聚合物；以及特别优选不超过1.10重量份的脂族过氧化物，相对于所述组合物中每100重量份的聚合物。

优选，所述可交联组合物不包括任何芳族过氧化物，特别是例如过氧化二枯基或其衍生物。

所述术语“聚烯烃”本质上一般是指烯烃均聚物或共聚物。其可以特别表示热塑性聚合物或弹性体。

优选，所述烯烃聚合物是乙烯均聚物或乙烯共聚物。

可提及的乙烯聚合物的实例包括：线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物(EVA)、乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物(EBA)、乙烯和丙烯酸甲酯的共聚物(EMA)、乙烯和丙烯酸2-己基乙基酯的共聚物(2HEA)，乙烯和α-烯烃的共聚物，例如聚乙烯-辛烯(PEO)、聚乙烯-丁烯(PEB)，乙烯和丙烯的共聚物(EPR)，例如乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)，以及它们的混合物。

优选使用低密度聚乙烯(LDPE)，因为其具有良好的实现流变性的特性，特别是通过挤出，以及很好的热机械性质和电气性质。

所述术语“低密度”指特别是0.910-0.940g/cm³的密度，以及可优选0.910-0.930g/cm³的密度，根据标准ISO 1183(在23℃温度下)。

一般，所述低密度聚乙烯(LDPE)可以通过高压管式反应器或高压釜反应器中的聚合过程得到。

所述可交联组合物可包括大于50.0重量份的聚烯烃，相对于所述组合物中每100重量份的聚合物(也就是聚合物基质)；优选至少70重量份的聚烯烃，相对于所述组合物中每100重量份的聚合物；以及特别优选至少90重量份的聚烯烃，相对于所述组合物中每100重量份的聚合物。

在一种特别有利的方式中，所述可交联组合物包括只由聚烯烃或聚烯烃混合物组成的聚合物基质。

本发明的可交联组合物中还可包括至少一种多官能型的交联助剂。该交联助剂包含至少两个相同或不同的反应性官能团，在本发明的脂族过氧化物存在下，所述反应性官能团首先能够接枝到所述聚烯烃上，其次能够参与所述聚烯烃的交联(即所述交联聚烯烃的三维网络的形成)。

优选，该交联助剂的所述至少两个反应性官能团是不饱和官能团。

特别优选，至少一个所述反应性官能团是乙烯基官能团，特别是CH₂＝CH-型的烯属官能团。

更优选，所述两个反应性官能团是乙烯基官能团，特别是CH₂＝CH-型的烯属官能团。

所述交联助剂尤其能够显著降低用在所述可交联组合物中的过氧化物的比例，同时保持良好的热初械特性例如热蠕变性，以及令人满意的的交联率。

优选，使用沸点足够高的助剂，如此在实现可交联组合物的步骤期间，特别是通过挤出实现可交联组合物的步骤期间，其不会蒸发掉。

例如，所述交联助剂可选自1，3-己二烯、1，4-己二烯、1，5-己二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、2，4-己二烯、2-甲基-1，4-戊二烯、3-甲基-1，3-戊二烯、4-甲基-1，3-戊二烯、1，6-庚二烯、2，4-二甲基-1，3-戊二烯、2-甲基-1，5-己二烯、4-乙烯基-1-环己烯、1，7-辛二烯、2，5-二甲基-1，5-己二烯、2，5-二甲基-2，4-己二烯、5-乙叉基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、1，8-壬二烯、7-甲基-1，6-辛二烯、1，5，9-癸三烯、2，6-二甲基-2，4，6-辛三烯、二戊烯、7-甲基-3-亚甲基-1，6-辛二烯、1，9-癸二烯、3，9-二乙烯基-2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷、1，2，4-三乙烯基环己烷、1，13-十四碳二烯、2，3-二苯基-1，3-丁二烯、反式，反式-1，4-二苯基-1，3-丁二烯、1，15-十六碳二烯、1，6-二苯基-1，3，5-己三烯、2，3-二苄基-1，3-丁二烯以及聚丁二烯，或其混合物。

所述助剂的浓度优选限制到不破坏本发明所述可交联组合物的挤出工艺。例如，所述可交联组合物可包括至多3重量份的交联助剂，相对于所述可交联组合物中每100份的聚合物。优选使用0.5-2重量份的助剂，相对于所述可交联组合物中每100份的聚合物。

本发明所述可交联组合物还可以包括，含有至少一个芳香性核(aromatic nucleus)和能够接枝到聚烯烃上的单反应性官能团的芳族化合物。优选，所述芳族化合物的反应性官能团是乙烯基官能团。因此，与所述交联助剂相比，当此芳族化合物存在于所述可交联组合物中时，其不参与聚烯烃的交联。

在电缆领域中，由该可交联组合物得到的交联层具有增强的和耐久的性能，呈现出较好的抗水树性(resistance to water treeing)。更具体地说，其涉及耐电击穿性，尤其是，对特别是直流电下高压电缆中累积的空间电荷的消除能力。

所述芳族化合物可选自苯乙烯、苯乙烯衍生物和其异构体。

可提及的苯乙烯衍生物的实例包括具有下列通式的化合物：

其中，X是氢、烷基或芳基；以及R是氢、烷基或者芳基。更具体地说，可以提及4-甲基-2，4-二苯基戊烯(pentane)和三苯乙烯。

在本发明的范围中，多环芳烃(PAH)型苯乙烯衍生物也是可以考虑的。更具体地说，可以提及乙烯萘例如2-乙烯基萘、乙烯基蒽例如9-乙烯基蒽或2-乙烯基蒽、和乙烯基菲例如9-乙烯基菲。

这些芳香族化合物接枝到聚烯烃的聚合物链上，一般是在聚烯烃的交联阶段在本发明的叔烷基的脂族过氧化物存在下，根据本领域技术人员熟知的自由基加成机理进行的。

本发明的可交联组合物还可以包括至少一种防护剂，例如抗氧剂。抗氧剂能够保护所述组合物不受在电缆的制备步骤中或电缆的使用中遇到的热限制。

所述抗氧剂优选是选自：

-位阻酚类抗氧剂，例如四亚甲基(4-羟基氢化-肉桂酸3，5-二-叔丁基酯)甲烷、3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基-苯基)丙酸十八烷基酯、2，2′-硫代二乙烯双[丙酸3-(3，5-二-叔丁基-4-羟苯基)酯]、2，2′-硫代双(6-叔丁基-4-甲基酚)、2，2′-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基酚)、1，2-双(3，5-二-叔丁基-4-羟基氢化-肉桂酰基)肼、[2，2′-草酰氨基双(3-(3，5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸乙基酯)和2，2′-草酰氨基双-[3-(叔丁基-4-羟苯基)丙酸乙基酯]；

-硫醚，例如4，6-双(辛基硫甲基)邻甲酚、双[2-甲基-4-{3-正-(C12或C14)烷硫基-丙酰基氧基}-5-叔丁基苯基]硫化物和硫代双[2-叔丁基-5-甲基-4，1-亚苯基]双[3-(十二烷硫基)-丙酸酯]；

-硫型抗氧剂，例如3，3′-硫代二丙酸双十八烷基酯或3，3′-硫代二丙酸双十二烷基酯；

-磷型抗氧剂，例如亚磷酸酯或膦酸酯，例如三(2，4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯或双(2，4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；以及

-胺型抗氧剂，例如聚2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉(TMQ)，在本发明的组合物中特别优选后者类型的抗氧剂。

TMQ可以是不同的级别，即：

-具有低聚合度的“标准”级，即残余单体含量大于1wt％以及残留NaCl含量在100ppm到大于800ppm(每百万分之一，以质量计)；

-具有高聚合度的“高聚合度”级，即残余单体含量小于1wt％以及残留NaCl含量在100ppm到大于800ppm；

-残留NaCl含量小于100ppm的“低残留盐含量”级。

所述可交联组合物中稳定剂的类型和含量的选择，通常与聚合物在混合物制备期间和通过挤出在电缆上实现期间要经受的最高温度有关，并且还取决于在该温度下的最长曝露时间。

所述可交联组合物一般可包括0.1wt％到2wt％的抗氧剂。优选，包括不超过0.7wt％的抗氧剂，特别是抗氧剂为TMQ时。

本领域技术人员熟知的其它添加剂和/或填料也可以添加到本发明的可交联组合物中，例如击穿延缓剂(breakdown retardant)、加工助剂例如润滑剂或蜡、增容剂、偶联剂、紫外线稳定剂、非-导电填料、导电填料，和/或半导体填料。

根据一个优选实施方案，本发明所述交联层是电绝缘层(也就是第二层)。当其为电绝缘层时，所述可交联组合物不包含任何(电学上)导电填料和/或不包含任何半导体填料。

更具体地说，所述电缆的三个层中至少二个是交联层，并且优选该电缆的三个层都是交联层。

当所述可交联组合物用于制备半导体层(第一层和/或第三层)时，所述可交联组合物还包括至少一种(电学上)导电填料或一种半导体填料，其含量为足够使所述可交联组合物成为半导体的量。

更具体地说，将导电率为至少0.001S.m^-1(西门子/米)的层视为半导体层。

用于得到半导体层的可交联组合物，可包括0.1wt％-40wt％的(电学上)导电填料，优选至少15wt％的导电填料，并且更优选至少25wt％的导电填料。

所述导电填料(semiconductive filler)可有利地选自炭黑、碳纳米管和石墨，或其混合物。

无论其是第一半导体层、第二电绝缘层和/或第三半导体层，这三层中至少一层为挤出层，优选其中两个层为挤出层，并且更优选该三个层为挤出层。

在一个特定的实施方案中，通常根据本发明应用领域中众所周知的电缆，由第一半导体层、第二电绝缘层和第三半导体层组成三层绝缘层。换句话说，第二电绝缘层是直接与第一半导体层物理接触，并且第三半导体层直接与第二电绝缘层物理接触。

本发明的电缆还可以包括包裹第三半导体层的金属防护层。

该金属防护层可以是“电线”防护层，由设置为围绕并沿着第三半导体层的铜或铝导体组件构成，或是“带状”防护层，由一个或多个布置为螺旋围绕第三半导体层的导电金属带组成，或是“密封”防护层例如包裹第三半导体层的金属管。这类防护层尤其能够对倾向于从径向渗入电缆的水分形成阻隔。

所有类型的金属防护层均可充当接地电缆，因而可以传导故障电流，例如在所关注的电网中出现短路的情况中。

此外，本发明的电缆可包括包裹第三半导体层的外部保护套，或者更具体的说是包裹所述金属防护层(当它存在时)的外部保护套。该外部保护套通常可以由合适的热塑性材料例如HDPE、MDPE或LLDPE制得，或者由火焰蔓延阻滞材料或抵抗火焰传播的材料制得。特别是，如果后者材料不含有卤素，该护套就被认为是HFFR型(无卤阻燃剂)。

其它层，例如在水分存在下会膨胀的层，可以加入到第三半导体层和金属防护层(当其存在时)之间，和/或金属防护层和外护套(当它们存在时)之间，上述层提供电缆在纵向和/或横向上对水的密封性。本发明所述电缆的电导体也可以包括在水分存在下会膨胀的材料而得到“密封芯层”。

附图的简要说明

图1显示出根据本发明一个优选实施方案的电缆的透视和横截面示意图。

具体实施方式

结合本发明所述电缆的一个非限制性实例的描述，来呈现本发明的其它特性和优点，参照图1，其示出根据本发明一个优选实施方案的电缆的透视和横截面示意图。

出于清楚性考虑，只将对理解本发明不可缺少的要素用图解法表现出来，并不是按比例绘制的。

图1所示的中压或高压电力电缆1，包括伸长的中心导电体2，主要是由铜或铝制成的。依次并同轴围绕该导电体2，该电力电缆1还包括第一半导体层3(即“内部半导体层”)、第二电绝缘层4、第三半导体层5(即所述“外部半导体层”)、接地和/或保护性的金属防护层6、以及外部保护套7，其中层3、4和5可由本发明的组合物得到的。层3、4和5为挤出的并且交联的层。

该电缆结构本身是本领域技术人员熟知的，优选存在金属防护层6和保护外护套7，但不是必须的。

实施例

可交联组合物的制备

表1

可交联组合物	C1	C2	C3	C4
					聚烯烃	100	100	100	100
BCP	1.42	-	1.27	-
					DTBH	-	1.25	-	1.05
抗氧剂	0.18	0.18	0.18	0.18
					TVCH	-	-	1.00	1.00

在表1中，可交联组合物C1和C3为对比实施例，而组合物C2和C4为本发明的组合物。

组合物C1-C4的各组分的含量是以相对于所述可交联组合物中每100重量份的聚合物的重量份(pcr)表示的，详见表1.

表1中组合物C1-C4的各组分的来源详述如下：

-“聚烯烃”是Inéos公司出售的型号为BPD 2000的低密度聚乙烯；

-“BCP”是Arkema公司出售的型号为Luperox 801的过氧化叔丁基异丙苯(tert-butylcumyl peroxide)；

-“DTBH”是Arkema公司出售的型号为Luperox 101的1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷(二叔烷基的脂族过氧化物)；以及

-“TVCH”是BASF公司出售的型号为TVCH的交联助剂1，2，4-三乙烯基环己烷(1，2，4-tri-vinylcyclohexane)。

所述组合物C1-C4是通过将聚乙烯粒料与各添加剂例如过氧化物、抗氧剂以及任选的助剂，在置于辊式混合机(roll mixer)上的密闭罐中混合3小时制备的，如此充分浸渍该聚乙烯粒料。该聚乙烯粒料在浸渍之前先预热到60℃。

然后，将所述混合物在40℃下放置16小时，然后密封储藏。

组合物的表征

非交联基片的表征

·交联动力学与交联度

MDR流变仪(Moving Die Rheometer，Alpha Technologies)能够通过测量材料粘度的变化来监测材料的交联/硫化(DIN 53529(1983))。

容纳样品的腔室由两个加热板形成。下面的板施加恒定频率(100周期/分钟，即1.67Hz)的振动，振幅为±0.5°的弧度；上面的板测量材料的响应值，即其对外加应力的抵抗力。计量单位为扭矩，用dN.m表示。

样品由经浸渍的聚乙烯粒料来制备，在120℃的温度下在液压机中模塑成3mm厚度的基片，根据如下的周期：没有压力下2分钟然后是100巴压力下3分钟，然后冷却。

利用打孔器从所述基片中切出两个直径为35mm的圆片用于完全衬垫该腔室，然后将所述圆片置于两个

聚酯片之间，放置到该流变仪腔室中。

测量是在190℃温度下进行的，这是典型的管道硫化条件。在扭矩由于材料的预先熔化而出现初始下降后，材料的粘度和所产生的扭矩增大，这是发生交联的信号。

所关心的参数是MH，其对应于最大测量扭矩。当整个体系反应后以及达到可达到的最大交联度时，MH为一个平稳值。对于给定的材料，将记录MH和交联密度的良好相关性，这决定了交联步骤后的热机械性能。

·击穿时间

门尼粘度计(Mooney viscometer，Monsanto MV2000)能够测量材料的粘度，或者，对于可交联的材料，能够监测材料随着时间的变化(标准ASTM D1646(2005))。

门尼粘度计由两个钳口(jaw)组成，上述钳口形成放置测试样品的圆柱形腔室。该腔室中心含有一个以2rpm恒速旋转的金属圆片。在此，使用两个现有标准转子中的“大”转子。

在测量中，所述钳口和腔室保持受压状态和130℃的温度。

利用打孔器从所述基片中切出4个直径为50mm的圆片。其中两个圆片位于转子的下面，其中心钻有直径为12mm的孔，以使它们穿到转子杆上；将另外两个圆片保存完好并将其放置在转子上面。然后，将整体置于两个

聚酯片之间，放入到粘度计腔室中。

测量的是材料对转子旋转的阻力。所述测量用专用单位表示，门尼(Mooney，MU)。所关心的参数是：ML，在t0(min)时测得的最小粘度值；ML+1，该粘度值对应于增加一个门尼单位的ML，其是在t1(min)时测量的；ML+2，该值对应于增加两个门尼单位的ML，其是在t2(min)时测量的。

·根据Sievert技术测量挥发物(即甲烷)

通过Sievert方法，使用PCT Pro 2000(HY-ENERGY，SETARAM)来测定聚乙烯交联阶段生成然后脱附的挥发物量。

样品由经浸渍的聚乙烯粒料来制备，在120℃的温度下在液压机中模塑成1mm厚度的基片，根据如下的周期：没有压力下2分钟然后是100巴压力下3分钟，然后冷却。

然后，利用打孔器从所述基片中切出直径为6mm的圆片，再称重，精确到1mg(总质量＝300-350mg)。

将样品放置在设备的腔室中，并处于受压(氦)状态下。此腔室通过阀门连接到5ml的储存器，该储存器本身也处于受压状态下。在试验开始时，该腔室和储存器中的压力是相同的。在温度循环过程中，该阀门周期性地打开和关闭，当其打开时会建立一个新的平衡，然后当其关闭时，测量该储存器中的新气压。该气压的变化，部分是由甲烷的释放引起的，部分是由该温度下腔室尺寸的变化引起的。因此，实时读取甲烷释放量要求通过使该腔室经历上述设计的温度循环来进行预校正。

该设备提供1℃/s的受控温度线性变化，模拟硫化管道中不同聚乙烯层的交联条件。

该循环设定为从室温加热到250℃。

通过相同温度下最终气压测量值和初始气压测量值之差，来得到甲烷的释放量。挥发物(即甲烷)的量用μmol/g交联聚乙烯来表示。

交联基片的表征

·通过测量热蠕变得到的交联密度

厚度1mm的基片是由浸渍的聚乙烯粒料模塑得到的。所述模塑是在120℃下在压机中根据如下的周期进行的：在没有压力下2分钟然后是在100巴压力下3分钟。然后在100巴压力下冷却基片。

交联步骤是在压机中进行的，在温度190℃和压力100巴下持续10分钟。将所述模塑品预热到190℃。保持在100巴的压力下，进行冷却步骤。

根据标准NF EN 60811-2-1测定材料在机械应力下的热蠕变量。

此试验通常称为热延伸试验(Hot Set Test，HST)，包括：在H2哑铃型样品的一端负载相当于施加0.2MPa应力的质量，以及将所述组件放置在烘箱中加热到200±1℃持续15分钟。

之后，记录样品在受力状态下的最大热伸长率，表示为a％。

然后去掉悬挂质量，将该样品再在烘箱中保留5分钟。

再测量剩余永久伸长率，又名剩余率(或剩余伸长率)，用a％来表示。

应当指出的是，材料交联的越多，受力状态下的最大伸长率和剩余率的值就越小。

此外，要指出的是，如果该试验中样品在所述机械应力和温度共同作用下断裂，则逻辑上认为该试验结果是失败的。

如果伸长率不超过100％，就认为其符合要求，这是本发明所关心的。超出该数值，同样被视为断裂，就认为该试验行为是不符合要求的。

关于可交联组合物C1-C4制得的非交联和交联基片的表征结果，全部列在下表2中。

表2

对于同等的热机械特性(参见最大伸长率和剩余率的结果-参照200℃的热延伸试验)，用于本发明可交联组合物C2的脂族过氧化物量小于用于可交联组合物C1的脂族过氧化物量(C2为1.25对应C1为1.42)。

通过比较可交联组合物C1和C2，交联中释放的甲烷量从113下降到104μmol/g XLPE。

此外，在交联期间，在组合物C2中生成了叔-丁醇，其取代对异丙基苯甲醇成为交联中的交联副产物。如同任一叔醇，叔-丁醇毫无疑问可以脱水而生成异丁烯和水。然而，由于与对异丙基苯甲醇脱水反应中生成的α-甲基苯乙烯相比，异丁烯明显更不稳定，因而该反应是明显不利的，并且减缓了水的生成。

比较组合物C3和C4时，这些差异是更加显著的。同样对于同等的热机械特性，可以看出，较之组合物C3，本发明的组合物C4的甲烷量显著减少了。另外，相比于组合物C3，组合物C4具有更好的焦烧时间值。最后，由于组合物C4不包括任何过氧化异丙苯，因而显著减缓了该组合物中水的生成。

Claims

1.电缆(1)，其包括电导体(2)、包裹该电导体(2)的第一半导体层(3)、包裹该第一层(3)的第二电绝缘层(4)以及包裹该第二层(4)的第三半导体层(5)，其特征在于上述三层(3，4，5)中至少一层是由包括至少一种聚烯烃的可交联组合物得到的交联层，其特征在于：所述组合物还包括脂族过氧化物作为交联剂。

2.根据权利要求1的电缆，其特征在于，所述脂族过氧化物选自脂族过氧化碳酸酯、二叔烷基的脂族过氧化物、脂族过氧化缩醛和脂族过氧化酯，或其混合物。

3.根据权利要求1或2的电缆，其特征在于，所述聚烯烃是乙烯聚合物。

4.根据权利要求3的电缆，其特征在于，所述乙烯聚合物是低密度聚乙烯(LDPE)。

5.根据前述权利要求中任一项的电缆，其特征在于，所述可交联组合物包括大于50.0重量份的聚烯烃，相对于组合物中每100重量份的聚合物而言。

6.根据前述权利要求中任一项的电缆，其特征在于，所述可交联组合物还包括至少一种包含至少两个相同或不同的反应性官能团的交联助剂，所述反应性官能团首先能够接枝到所述聚烯烃上，其次能够参与所述聚烯烃的交联。

7.根据权利要求6的电缆，其特征在于，所述交联助剂的至少两个反应性官能团是乙烯基官能团。

8.根据前述权利要求中任一项的电缆，其特征在于，所述可交联组合物还包括含有至少一个芳香性核和能够接枝到所述聚烯烃上的单反应性官能团的芳族化合物。

9.根据权利要求8的电缆，其特征在于，所述芳族化合物的单反应性官能团是乙烯基官能团。

10.根据前述权利要求中任一项的电缆，其特征在于，所述交联层是电绝缘层。

11.根据前述权利要求中任一项的电缆，其特征在于，所述电缆的三个层都是交联层。