CN108699305B - 具有更高的抗应力发白性的聚合物组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有更大的抗应力发白性的聚合物组合物、该聚合物组合物的制备方法、包括至少一层通过使用该聚合物组合物获得的电绝缘层的电缆、以及该电缆的制造方法，其中所述聚合物组合物包含至少一种热塑性聚合物材料和介电液体。

Description

具有更高的抗应力发白性的聚合物组合物
技术领域
本发明涉及具有更高的抗应力发白性的聚合物组合物，其包含至少一种热塑性聚合物材料以及介电液体，本发明还涉及制备所述聚合物组合物的方法、包括至少一层得自所述聚合物组合物的电绝缘层的电缆，以及制备所述电缆的方法。
背景技术
本发明典型地(但非排他地)应用于海底电力传输领域或地面电力传输领域中的用于电力传输的电缆，尤其是用于直流电或交流电的中压电力电缆(尤其是6kV至45-60kV)或高压电力电缆(尤其是约60kV，并且可高达400kV)。
中压或高压电力传输电缆由内而外通常包括：
-细长的导电元件，尤其由铜或铝制成；
-围绕所述细长的导电元件的半导电内层；
-围绕所述半导电内层的电绝缘层；
-围绕所述绝缘层的半导电外层；以及
-任选的，围绕所述半导电外层的电绝缘保护鞘。
在此类电缆中，电绝缘层可以为基于交联聚乙烯(XLPE)的聚合物层。通常在将聚合物组合物挤出于细长的导电元件的周围的步骤期间进行交联。交联聚烯烃的使用提供了可在高于70℃、或者甚至在90℃的温度下工作的电缆。然而，会遇到若干问题。首先，交联材料不能回收。其次，进行交联(硫化)以制得均匀的层要求特定的反应条件(例如，持续时间和温度方面的条件)，这会降低电缆的制造速度并提高其生产成本。最后，交联可能有时会在挤出机和/或挤出机机头中过早地开始，从而导致所获得的层的质量(尤其是其介电性能)降低。
因此人们提出了替代方案，如低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)的热塑性层。然而，对于LDPE热塑性层，包括这种电绝缘层的电缆不能在高于70℃的温度下工作，而对于HDPE热塑性层，包括这种电绝缘层的电缆不能在高于80℃的温度下工作，这导致了可在所述电缆中传输的电力以及所述电缆的制造方法的局限性。
人们提出了基于聚丙烯(例如，异相丙烯共聚物)的电绝缘层。然而，这些层难以承受应力发白。因此，当这些聚合物发生弯曲和/或受到冲击时，弯曲区域和/或受到冲击的区域会变得不透明并发白，甚至当聚合物着色时也是如此。例如，在安装电缆时的卷绕过程中可发生这种现象。当前，应力发白是不期望的，因为这会增加断裂的风险并且/或者导致层中形成缺陷，造成所述层的电性能劣化。
通过添加聚乙烯来改善抗应力发白性是已知的操作。特别是，专利文献EP 1 510547 A1披露了一种包含70质量％至98质量％的异相丙烯共聚物和2质量％至30质量％的乙烯聚合物的聚合物组合物，其中所述异相丙烯共聚物包括基于丙烯均聚物的一个相、以及基于丙烯和乙烯和/或一种或多种C4-C12 α-烯烃的共聚物的一个相。然而，在将该聚合物组合物用于中压或高压电缆的电绝缘层时，该聚合物组合物的抗应力发白性和介电击穿强度未经过优化。
发明内容
因此，本发明的目的是克服现有工艺的缺陷并提供使用可回收材料的经济的聚合物组合物，该聚合物组合物可提供这样的电绝缘层，其具有改进的机械性质、尤其是抗应力发白性，同时确保良好的介电性质，尤其是介电击穿强度。
本发明的目的还在于提供经济的电缆，尤其是中压或高压电缆，其可在高于70℃的温度下工作，并且具有改进的机械性质、尤其是抗应力发白性，同时确保良好的介电性质，尤其是介电击穿强度。
通过本发明实现了这些目的，下面将对本发明进行说明。
本发明的第一方面为一种聚合物组合物，其包含至少一种聚丙烯系热塑性聚合物材料和介电液体，其特征在于：所述介电液体包含至少一种对应于下式(I)的化合物：
R1-A-R2 (I)
其中，R1和R2相同或不同，并且为未取代的芳基，元件A表示单键或亚烷基。
所述芳基可包含一个或多个稠合或非稠合芳环，优选包含非稠合芳环。
芳基可包含5至20个碳原子，优选包含6至12个碳原子。
各芳环可包含一个或多个杂原子，如氮原子、硫原子或氧原子。
表述“未取代的芳基”表示式(I)的化合物中的各个芳基不包含任何单价取代基，尤其是未被一个或多个化学式为CtH2t+1(例如，1≤t≤5)的烷基(如甲基)取代。
因此，式(I)的化合物中的芳基不是烷基-芳基基团。
元件A可为直链、环状或支链亚烷基，优选为直链或环状亚烷基，更优选为直链亚烷基。
具体而言，元件A可为包含1至10个碳原子、优选包含1至5个碳原子的亚烷基。
优选的是，亚烷基为：基团-(CH2)n-，其中1≤n≤10；基团-(CHR)n’-，其中1≤n’≤5，并且R为烷基，优选为包含1至5个碳原子的烷基；统计结构基团-(CHR)p-(CH2)m-(即，包含m个-CH2-和p个-CHR-)，其中1≤m+p≤9，并且R为烷基，优选为包含1至5个碳原子的烷基；或者统计结构基团-(CHR)p1-(CH2)m'-(CHR')p2-(即，包含m个-CH2-、p1个-CHR-和p2个-CHR'-)，其中1≤p1+m'+p2≤8，并且R和R'是不同的烷基，其各自优选包含1至5个碳原子，优选的是，1≤p≤4，1≤m≤8，1≤p1≤3，1≤m'≤6并且1≤p2≤3。
在本发明中，统计结构基团表示：构成统计结构基团的基团(例如，-CH2-、-CHR-和/或-CHR'-)可随机位于元件A中。
R(或者，R和R'各自)可为甲基、乙基、丙基或异丙基。
当元件A(连接芳基)为支链亚烷基时(例如，至少存在基团R或R')，其也可通过支链(例如通过R或R')而连接至R1和/或R2。
芳基优选为苯基、萘基或吡啶基，更优选为苯基。
根据本发明的第一变例中，式(I)的化合物中的所述基团R1或R2中的至少一者为苯基。
根据本发明的第二变例，这两个芳基均包含苯基。
根据本发明的第三变例，式(I)的化合物中的基团R1和R2均为苯基。
根据本发明的尤其优选的实施方案，式(I)的化合物可为1,2-二苯基乙烷(即，R1＝R2＝苯基，并且A＝-CH2-CH2-)，1,1-二苯基乙烷(即，R1＝R2＝苯基，并且A＝-CH(CH3)-)，二苯基甲烷(即，R1＝R2＝苯基，并且A＝-CH2-)，或者1,2,3,4-四氢(1-苯基乙基)萘(即，R1＝R2＝苯基，并且A＝-CHCH3-CH-(CH2)3-)。
介电液体在约20-25℃下通常为液体。
相对于介电液体的总质量，介电液体可包含至少约50质量％的至少一种式(I)的化合物，优选包含至少约80质量％的至少一种式(I)的化合物。借助于所述最少量的化合物(I)，可改进抗应力发白性。
优选的是，介电液体仅由一种式(I)的化合物构成，或者由若干种式(I)的化合物构成。
介电液体中芳烃碳原子数与碳原子总数的比值可大于或等于约0.6；更优选大于约0.6。
可根据标准ASTM D3238或者基于化学式来确定介电液体中芳烃碳原子数与碳原子总数的比值。
聚合物组合物中式(I)的化合物的存在可改善电缆的电绝缘层的抗应力发白性，同时确保良好的介电击穿强度。此外，聚丙烯系热塑性聚合物材料的存在使得可将电缆的工作温度提高至90℃至110℃。
优选的是，介电液体的沸点大于约250℃。
因此，对于本发明聚合物组合物的介电液体，可以在室温下(几乎不挥发)以及在电绝缘层的形成工艺(例如，挤出)所要求的温度下安全地进行操作，同时确保与本发明的聚合物组合物的聚合物材料形成均匀的紧密混合物。
聚丙烯系热塑性聚合物材料可包含至少一种丙烯的均聚物或共聚物(P1)，以及任选地至少一种α-烯烃的均聚物或共聚物(P2)。
聚合物P1和P2的组合使得可获得具有良好机械性能(尤其是弹性模量)和良好的电性能的热塑性聚合物材料。
具体而言，丙烯共聚物P1可为统计结构丙烯共聚物。
可列举的丙烯共聚物P1的例子包括丙烯和烯烃的共聚物，该烯烃可尤其选自乙烯和除丙烯外的其他α-烯烃。
除丙烯外的其他α-烯烃可对应于化学式CH2＝CH-R3，其中R3为含有2至10个碳原子的直链或支链烷基，该α-烯烃尤其可以选自如下烯烃：1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯及其混合物。
丙烯和烯烃的共聚物中的烯烃的含量为共聚物的15摩尔％以下，更优选为共聚物的10摩尔％以下。
丙烯和乙烯的共聚物优选作为丙烯共聚物P1。
丙烯共聚物P1的弹性模量优选为约600MPa至1200MPa。
丙烯均聚物P1的弹性模量优选为约1250MPa至1600MPa。
丙烯均聚物或共聚物P1的熔点可大于约130℃，优选大于约140℃，更优选为约140℃至165℃。
具体而言，丙烯均聚物P1的熔点可为约165℃，丙烯共聚物P1的熔点可为约140℃至150℃。
丙烯均聚物或共聚物P1的熔化热可为约30J/g至100J/g。
具体而言，丙烯均聚物P1的熔化热可为约80J/g至90J/g，丙烯共聚物P1的熔化热可为约30J/g至70J/g。
丙烯均聚物或共聚物P1的熔体流动指数可为0.5g/10分钟至3g/10分钟，熔体流动指数是在约230℃下，根据标准ASTM D1238-00以2.16kg的负荷测量的。
根据本发明的优选实施方案，丙烯均聚物或共聚物P1占聚丙烯系热塑性聚合物材料的约40质量％至70质量％。
α-烯烃均聚物或共聚物P2中的α-烯烃可对应于化学式CH2＝CH-R4，其中R4为氢原子，或者含有1至12个碳原子的直链或支链烷基，并且可尤其选自以下烯烃：乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯及其混合物。
所述α-烯烃优选为丙烯、1-己烯或1-辛烯。
α-烯烃均聚物或共聚物P2可为异相共聚物，其包含丙烯型热塑性相，以及乙烯和α-烯烃的共聚物、聚乙烯或其混合物类型的热塑性弹性体相。
相对于异相共聚物的总质量，异相共聚物的热塑性弹性体相的含量可占至少约20质量％，优选为至少约45质量％。
异相共聚物的热塑性弹性体相的α-烯烃可为丙烯。
聚乙烯可为直链低密度聚乙烯。在本发明中，术语“低密度聚乙烯”表示密度为约0.91至0.925的直链聚乙烯。
根据本发明的优选实施方案，α-烯烃均聚物或共聚物P2占聚丙烯系热塑性聚合物材料的约30质量％至60质量％。
本发明的聚合物组合物中的热塑性聚合物材料优选为异相的(即，包含若干相)。若干相的存在通常源于两种不同聚烯烃的混合，如聚丙烯与丙烯的共聚物或聚乙烯的混合物。
根据本发明的尤其优选的实施方案，热塑性聚合物材料包含丙烯和乙烯的共聚物[作为丙烯均聚物或共聚物P1]以及异相共聚物，该异相共聚物包含丙烯型热塑性相，以及诸如乙烯和丙烯的共聚物[作为α-烯烃均聚物或共聚物P2]类型的热塑性弹性体相。
本发明的聚合物组合物包含介电液体和热塑性聚合物材料的紧密混合物(即，其形成了均相)
聚合物组合物中的介电液体的质量浓度优选小于或等于所述介电液体在热塑性聚合物材料中的饱和质量浓度。
20℃-25℃下的饱和质量浓度通常为约15％至20％。可通过液体吸附法来确定该饱和质量浓度。具体而言，由聚合物组合物的聚丙烯系热塑性聚合物材料制成的板材(例如，尺寸为200mm×200mm×0.5mm)由相应的起始材料来制备，尤其可通过模塑的方式进行制备。将这些板材的样品称重(初始重量＝P0)，然后在约20℃下浸渍于聚合物组合物的介电液体中。通过在不同的浸渍时间(例如，3天、6天、9天、12天和15天)后且在清洁样品的表面并干燥之后(最终重量＝Pf)确定样品的重量变化(作为百分比)，来测量饱和质量浓度。根据下式确定介电液体的吸附率：
介电液体的吸附率％＝[(Pf-P0)/P0]x 100
当Pf相对于总重量增量(对应于Pf-P0)的变化率显示为小于1％时，则达到饱和浓度。
根据特定实施方案，相对于聚合物组合物的总质量，介电液体的含量占约1质量％至20质量％，优选为约2质量％至15质量％，更优选为约3质量％至12质量％。
根据特定实施方案，相对于聚合物组合物的总质量，聚丙烯系热塑性聚合物材料的含量占约70质量％至98质量％，优选为约80质量％至95质量％，更优选为约88质量％至97质量％。
聚合物组合物还可包含一种或多种添加剂。
添加剂是本领域技术人员所熟知的，并可选自抗氧化剂、UV稳定剂、铜清除剂、水树枝抑制剂(water treeing inhibitor)或其混合物。
相对于聚合物组合物的总质量，本发明的聚合物组合物通常可包含约0.01质量％至5质量％、优选约0.1质量％至2质量％的添加剂。
更具体而言，抗氧化剂能够保护聚合物组合物免受在制造电缆的步骤期间或在电缆运行期间产生的热应力。
抗氧化剂优选地选自受阻酚、硫代酯、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、胺型抗氧化剂及其混合物。
可列举的受阻酚的实例包括季戊四醇-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯](
Figure BDA0001770614930000071
1010)，3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯(
Figure BDA0001770614930000072
1076)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯(
Figure BDA0001770614930000073
1330)、4,6-双(辛基硫代甲基)-邻甲酚(
Figure BDA0001770614930000074
KV10)、2,2'-硫代双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)(
Figure BDA0001770614930000075
1081)、2,2'-硫代二亚乙基双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯](
Figure BDA0001770614930000076
1035)、2,2'-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、1,2-双(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰)肼(
Figure BDA0001770614930000077
MD 1024)和2,2'-草酰氨基双(乙基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)。
可列举的硫代酯的实例包括3,3'-硫代二丙酸二月桂酯(
Figure BDA0001770614930000081
PS800)、硫代二丙酸二硬脂基酯(
Figure BDA0001770614930000082
PS802)和4,6-双(辛基硫代甲基)-邻甲酚(
Figure BDA0001770614930000083
1520)。
可列举的硫系抗氧化剂的实例包括3,3'-硫代二丙酸双十八酯和3,3'-硫代二丙酸双十二烷基酯。
可列举的磷系抗氧化剂的实例包括三[2,4-二-叔丁基苯基]亚磷酸酯(
Figure BDA0001770614930000084
168)和双[2,4-二-叔丁基苯基]季戊四醇二亚磷酸酯(
Figure BDA0001770614930000085
626)。
可列举的胺型抗氧化剂的实例包括苯二胺类(例如，1PPD或6PPD)，苯乙烯化二苯胺类(diphenylaminestyrenes)，二苯胺类，巯基苯并咪唑类和聚合的2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉(TMQ)。
可列举的抗氧化剂的混合物的实例为Irganox B 225，其包含上述Irgafos 168和Irganox 1010的等摩尔混合物。
聚合物组合物为热塑性聚合物组合物。
因此聚合物组合物是没有交联性的。
具体而言，聚合物组合物不包含任何交联剂、硅烷型偶联剂、过氧化物和/或能够进行交联的添加剂。其原因在于这些试剂会使聚丙烯系热塑性聚合物材料劣化。
聚合物组合物优选是可回收利用的。
本发明的第二方面是制备根据第一方面的聚合物组合物的方法，其特征在于：该方法至少包括一个步骤i)将本发明的第一方面中所限定的聚丙烯系热塑性聚合物材料与介电液体混合。
具体而言，根据如下子步骤进行混合：
i-a)可任选地，将本发明的第一方面中所限定的式(I)的化合物与本发明的第一方面中所限定的添加剂混合，以及
i-b)将本发明的第一方面中所限定的聚丙烯系热塑性聚合物材料与至少一种式(I)的化合物或者与前述子步骤i-a)中所获得的混合物(如果存在子步骤i-a)的话)混合。
子步骤i-b)中的聚丙烯系热塑性聚合物材料通常为聚合物颗粒的形式，尤其是为至少一种丙烯均聚物或共聚物P1以及任选的至少一种α-烯烃均聚物或共聚物P2的颗粒，其中P1和P2在本发明第一方面中进行了限定。
可通过使用任何机器来进行子步骤i-a)的混合，该机器用于至少在介电液体中的式(I)的化合物中将本发明第一方面中限定的添加剂(尤其是当其处于固体粉末的形式时)溶解。
优选的是，子步骤i-a)在约20℃至100℃、优选在约50℃至90℃、更优选在约70℃的温度下进行。
子步骤i-a)通常持续15分钟至1小时，优选持续20分钟至30分钟。
在子步骤i-a)结束时，获得稳定的透明溶液。
子步骤i-b)的混合可通过如下方式进行：尤其通过使用密炼机(尤其是具有切向转子或齿轮转子的密炼机)或连续混炼机(尤其是螺杆式混炼机或异向旋转双螺杆混炼机、或者“Buss挤出机”型混炼机)，将子步骤i-a)中获得的混合物与聚丙烯系热塑性聚合物材料或构成聚丙烯系热塑性聚合物材料的聚合物化合物混合。
在子步骤i-b)的过程中，可形成本发明的聚合物组合物，尤其是为颗粒形式的聚合物组合物。
为此，混炼机中的温度选择为足以获得熔体形式的热塑性聚合物材料。接下来，可以通过本领域技术人员所熟知的技术将均匀的混合物进行造粒。然后可将这些颗粒供至挤出机中，以根据如下所限定的方法制造本发明的电缆。
本发明的第三方面为电缆，其包括至少一个细长的导电元件，以及至少一个由本发明第一方面所限定的聚合物组合物获得的电绝缘层。
本发明的电绝缘层为非交联层。
本发明的电绝缘层优选为可回收的层。
本发明的电绝缘层可为挤出层，尤其是通过本领域技术人员所熟知的方法挤出的层。
在本发明中，术语“电绝缘层”是指导电率为1×10-9S/m以下、优选为1×10-9S/m(西门子/米)以下的层(25℃)。
更具体而言，本发明的电缆涉及工作电流为直流电(DC)或交流电(AC)的电缆领域。
本发明的电绝缘层可围绕细长的导电元件。
细长的导电元件可为单芯导体(例如，金属线)或多芯导体(例如，多根可任选绞合的金属线)。
细长的导电元件可由铝、铝合金、铜、铜合金及其组合制成。
根据本发明的优选实施方案，电缆可包括：
-围绕细长的导电元件的第一半导电层，
-围绕第一半导电层的电绝缘层，所述电绝缘层为本发明中所限定的电绝缘层，以及
-围绕电绝缘层的第二半导电层。
在本发明中，术语“半导电层”是指导电率可为至少1×10-9S/m(西门子/米)、优选为至少1×10-3S/m、并且优选为小于1×103S/m的层(25℃)。
在具体实施方案中，第一半导电层、电绝缘层和第二半导电层构成三层绝缘。换言之，电绝缘层与第一半导电层发生直接物理接触，并且第二半导电层与电绝缘层发生直接物理接触。
电缆还可以包括围绕第二半导电层的电绝缘保护鞘，并且电绝缘保护鞘可与第二半导电层发生直接物理接触。
电缆还可包括围绕第二半导电层的金属屏蔽层。在这种情况中，电绝缘保护鞘围绕所述金属屏蔽层。
该金属屏蔽层可为：由围绕并沿着第二半导电层布置的铜或铝导体的组件构成的“线”屏蔽层；由一个或多个导电金属带构成的“带”屏蔽层，该导电金属带由可任选地以螺旋形式围绕第二半导电层的铜或铝制成，或者由这样的导电金属带构成的“带”屏蔽层，该导电金属带由沿纵向布置于第二半导电层的周围的铝制成，并且在所述带的部分的重叠区域中通过粘合剂使其密封；或者金属管型“密封”屏蔽层，其可任选地由铅或铅合金构成并且围绕第二半导电层。最后这类屏蔽层尤其可起到湿气的屏障的作用，其中湿气倾向于沿径向渗入电缆中。
本发明电缆的金属屏蔽层可包括“线”屏蔽层和“密封”屏蔽层，或者“线”屏蔽层和“带”屏蔽层。
所有类型的金属屏蔽层均可起到电缆的接地作用，因此可传输故障电流，例如，在有关网络中发生短路的情况中。
可以在第二半导电层和金属屏蔽层之间加入其它层，例如在湿气存在下会发生膨胀的层，这些层会确保电缆的纵向防水性。
本发明的第四方面为制造根据本发明第三方面的电缆的方法，其特征在于该方法至少包括一个步骤1)将根据本发明第一方面的聚合物组合物挤出于细长的导电元件周围，以获得围绕所述细长的导电元件的(挤出)电绝缘层。
步骤1)可通过本发明技术人员所熟知的技术进行，例如通过使用挤出机进行。
在步骤1)中，拒信离开挤出机的组合物是“非交联的”，因此挤出机内的工作温度和时间经过了优化。
由此在挤出机的出口处获得了挤出在所述导电元件的周围的层，该层与所述细长的导电元件之间可发生直接物理接触或不发生直接物理接触。
该方法优选不包括将步骤1)中获得的层交联的步骤。
图1为根据本发明的优选实施方案的电缆的示意图。
为了清晰起见，仅示意性地示出了对于本发明的理解而言关键的元件，并且并未按比例示出。
图1中示出的中压或高压电力电缆1包括中心细长的导电元件2，尤其由铜或铝制成。电力电缆1还包括连续且同轴地布置在该中心细长的导电元件2周围的若干层，即：第一半导电层3，其被称为“内部半导电层”；电绝缘层4；第二半导电层5，其被称为“外部半导电层”；接地和/或保护性金属屏蔽层6；以及外部保护鞘7。
电绝缘层4是非交联的挤出层，其由根据本发明的聚合物组合物获得。
半导电层3和5是热塑性(即，非交联的)挤出层。
金属屏蔽层6和外部保护鞘7的存在是优选的，但不是必须的，这种电缆结构对本领域技术人员是已知的。
例子
1.聚合物组合物
下表1比较了聚合物组合物，其中化合物的量以相对于聚合物组合物的总重量的重量百分比表示。
组合物C1为比较用组合物，并且组合物I1为本发明的组合物。
表1
聚合物组合物 C1 I1 I2
丙烯共聚物 50.00 50.00 50.00
线性低密度聚乙烯 25.00 25.00 50.00
异相丙烯共聚物 25.00 25.00 0
1,2,3,4-四氢(1-苯基乙基)萘 0 7.70 7.70
抗氧化剂 0.3 0.3 0.3
表1中化合物的来源如下所示：
-统计结构丙烯共聚物，由Borealis公司售出，编号Bormed RB 845 MO；
-线性低密度聚乙烯，由ExxonMobil Chemicals公司售出，编号LLDPE LL 1002YB；
-异相共聚物，由Basell Polyolefins公司售出，编号Adflex Q 200F；
-介电液体，由Dow公司售出的1,2,3,4-四氢(1-苯基乙基)萘(编号Dowtherm RP)构成；并且
-抗氧化剂，由Ciba公司售出，编号Irganox B 225，其包含Irgafos 168和Irganox1010的等摩尔混合物。
2.非交联层的制备
以如下方式使用表1中所比较的组合物。
在搅拌下将130g的介电液体和5g的抗氧化剂在玻璃容器中混合。
随后将所得混合物与850g丙烯共聚物、425g的线性低密度聚乙烯和425g的异相共聚物在容器中混合，然后使用双螺杆挤出机(Berstorff双螺杆挤出机)在约200℃的温度下进行挤出。
按照如上所述制备不符合本发明的比较用层，不同之处在于：仅使用了聚合物和氧化剂的混合物。
3.非交联层的表征
通过将按照如上方式分别由组合物C1和I1制得的两个层手动弯曲，从而评价抗应力发白性。
通过使用包括两个直径约20mm的不锈钢半球状电极(一个电极处于张力下(undertension)，另一个电极接地)的设备，并使用由Bluestar Silicones公司售出的介电油(编号：Rhodorsil 604 V 50)来评价层的介电击穿强度。介电击穿强度定义为击穿电压与绝缘体的厚度之比。使用步进电压升高法，在约24℃且湿度为约50％的条件下测量击穿电压。施加的电压为频率约50Hz的交流电压，电压升高速率为约1kV/s，直至发生击穿为止。对各个非交联层进行12次测量。
使用Novocontrol Technologies公司销售的机器(商品名：Alpha-A)，通过介电谱测量上述制备的层的正切δ(tanδ)(或损耗因子)。
损耗角的正切示出了关于在电介质中以热的形式消散的能量。
在90℃下，在40Hz至60Hz的频率范围内，以500V的电压(根据测试样品的厚度进行了调整)对厚度接近0.5mm的层进行了测试，以施加1kV/mm的电场。
4.结果
由组合物I1获得的层未显示出发白，而由比较用组合物C1获得的层在手动施加应力后立即在弯曲处出现白色痕迹，因此表明其几乎不具有抗应力发白性。
下表2中示出了介电击穿强度和损耗因子
表2
Figure BDA0001770614930000141
因此，根据本发明的聚合物组合物具有更好的抗应力发白性，并同时确保了良好的介电性。

Claims (10)

1.一种电缆，包括至少一个细长的导电元件，和至少一层由聚合物组合物获得的电绝缘层，所述聚合物组合物包含至少一种聚丙烯系热塑性聚合物材料和介电液体，其特征在于：所述介电液体至少包含结构如下所示的1,2,3,4-四氢(1-苯基乙基)萘：
Figure FDF0000015318170000011
并且
所述介电液体中芳族碳原子数与碳原子总数的比值大于或等于0.6，
其中，相对于所述聚合物组合物的总质量，所述介电液体的含量占1质量％至20质量％。
2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：相对于所述介电液体的总质量，所述介电液体包含至少50质量％的1,2,3,4-四氢(1-苯基乙基)萘。
3.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述聚丙烯系热塑性聚合物材料包含至少一种丙烯的均聚物或共聚物P1，以及至少一种α-烯烃的均聚物或共聚物P2。
4.根据权利要求3所述的电缆，其特征在于：所述丙烯共聚物P1为丙烯和乙烯的共聚物。
5.根据权利要求3或4所述的电缆，其特征在于：所述丙烯的均聚物或共聚物P1的含量占所述聚丙烯系热塑性聚合物材料的40质量％至70质量％。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的电缆，其特征在于：所述α-烯烃的均聚物或共聚物P2为异相共聚物，其包含丙烯型热塑性相，以及乙烯和α-烯烃的共聚物、聚乙烯或其混合物型的热塑性弹性体相。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的电缆，其特征在于：所述α-烯烃的均聚物或共聚物P2的含量占所述热塑性聚合物材料的30质量％至60质量％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电缆，其特征在于：所述电绝缘层为非交联层。
9.一种制造前述权利要求中任一项所限定的电缆的方法，其特征在于所述方法包括至少一个步骤1)将所述聚合物组合物挤出于细长的导电元件周围，以获得围绕所述细长的导电元件的电绝缘层。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述方法包括至少一个步骤i)将所述聚丙烯系热塑性聚合物材料与所述介电液体混合以制备所述聚合物组合物。
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