CN111630105B - 用于电线绝缘的聚烯烃树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔软度得到的聚烯烃树脂组合物,其适合于输配电用电力电缆,更具体地,本发明涉及一种耐寒性、机械性能及绝缘性能优异且柔软度得到改善的聚烯烃树脂组合物,其可用作电线的绝缘层材料而无需交联,因此可进行回收利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔软度得到改善的聚烯烃树脂组合物,其适于输配电用电力电缆。更具体地,本发明涉及一种耐寒性、机械性能及绝缘性能优异且柔软度得到改善的聚烯烃树脂组合物,其可用作电线的绝缘层材料,而无需交联,因此可进行回收利用。
背景技术
作为一般的电力电缆的绝缘层材料,通过将聚乙烯、乙烯-丙烯橡胶共聚物(ethylene-propylene rubber;EPR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶共聚物(ethylene-propylene-diene rubber;EPDM)等进行交联来使用,以在高压电缆的运行温度(90~110℃)下保持机械性能、电气特性。
但是,这种交联高分子在达到使用年限后很难回收利用,因此需要焚毁或废弃,而在回收利用时会因额外的设备而产生附加费用。此外的缺点在于,在交联过程中产生的交联副产物造成环境污染的可能性较大,水交联的产品还需要增加干燥过程,如果因挤出时产生的热而过度交联,则加工性会受到限制。
另一方面,聚丙烯具有优异的机械性能和较高的热稳定性,阻隔性能优异并且不需要交联过程,因此正在努力将其用作电线的绝缘材料。当使用聚丙烯时,可将高压电缆的运行温度提高至110℃~130℃,因此可传输更多的电流,但聚丙烯的耐寒性较差,刚性较高,因此可绕性较差,在安装过程中发生破损的概率较大。
对此,已进行相关研究,以确保聚丙烯的耐热性的同时,改善其柔软度和耐寒性。例如,美国专利第9,416,207号公开了一种聚丙烯组合物,其由三种丙烯橡胶共聚物进行连续反应来改善柔软度和透明度。但是,该组合物对低温下的冲击强度的改善甚微,因此在户外架设时或随着气候条件在安装及移动时会发生破损,从而不适合于电线用途,并且因熔点低而使耐热性降低,从而也不适合用作电线的绝缘材料。
韩国专利公开号第2014-0040082号公开了一种热塑性高分子材料,其通过混合α-烯烃共聚单体橡胶相和丙烯的共聚物来确保柔软度。然而,问题在于,如果橡胶相的含量较少,则在用作电线绝缘材料时因柔软度降低而难以架设和安装,如果橡胶相的含量较高,则对机械性能影响较大的聚丙烯的优点会消失。
此外,韩国专利公开号第2014-0102407号公开了一种用于电力电缆的绝缘层的技术,其通过在聚丙烯中添加绝缘流体而提高绝缘特性且能够回收利用,韩国专利公开号第2014-0053204号公开了一种将聚丙烯树脂用于绝缘层的电力电缆,所述聚丙烯树脂中添加了有机成核剂以减小结晶尺寸。然而,为了解决因聚丙烯的高刚性而造成的可绕性降低的问题,需额外地混炼大量橡胶,因此有可能发生不均匀的混炼所导致的局部物理性质劣化,此外,为了减小结晶尺寸而添加的有机成核剂会造成成本升高以及由此引起的缺陷,因此需要对此进行改进以将聚丙烯用于电力电缆的绝缘层。
此外,韩国专利第0246138号公开了一种聚丙烯树脂组合物,其由聚丙烯与乙烯-丙烯共聚物树脂或乙烯-α-烯烃共聚物橡胶组成,从而具有改善的耐久性、抗冲击性和耐寒冲击性,但没有公开对于在-40℃下改善耐寒冲击性的实际结果,此外,为了确保适用于电线的柔软度而混合的乙烯-丙烯橡胶或乙烯-α-烯烃橡胶的含量若增加,则拉伸性能及机械性能和加热变形较严重,因此不适合用作电线材料。
发明内容
技术问题
鉴于此,为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种用于电线绝缘的聚烯烃树脂组合物及包括由其制成的绝缘层的电力电缆,更具体地,提供一种聚烯烃树脂组合物及包括由其制成的绝缘层的电力电缆,所述聚烯烃树脂组合物具有优异的加热变形及耐寒冲击性能、良好的绝缘击穿强度,尤其因柔软度得到改善而具有优异的可绕性,并具有优异的体积电阻,从而可用作电线绝缘层材料而无需交联。
技术方案
为了实现上述目的,在一个方面,本发明提供一种聚烯烃树脂组合物,其包含:由丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物与乙烯-丙烯橡胶共聚物在反应器内分段聚合而获得的70重量%至95重量%的乙烯-丙烯嵌段共聚物(A);及5重量%至30重量%的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B),其中,当使用动态力学测定装置进行测定时,所述乙烯-丙烯嵌段共聚物中的橡胶成分的玻璃化转变温度在-60℃至-40℃的范围内,当在230℃下、以2.16kg负荷条件进行测定时,所述聚烯烃树脂组合物的熔融指数为0.5g/10min至6.0g/10min,且当使用动态力学测定装置进行测定时,所述聚烯烃树脂组合物中的橡胶成分的玻璃化转变温度出现在-60℃至-40℃范围内。
优选地,在室温下用二甲苯溶剂对乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)进行提取时,提取出的橡胶成分的含量为3重量%至55重量%,更优选为5重量%至45重量%。
优选地,所提取的橡胶成分在135℃的十氢化萘溶剂中测得的特性粘度为3.0dl/g至6.0dl/g。
优选地,乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的熔融温度(Tm)为145℃至170℃。
优选地,当在230℃下、以2.16kg负荷条件进行测定时,乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的熔融指数为0.5g/10min至8.0g/10min。
优选地,乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)中的乙烯含量为5重量%至25重量%,丙烯含量为75重量%至95重量%。
优选地,乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)中的乙烯含量为7重量%至20重量%,丙烯含量为80重量%至93重量%。
优选地,乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)中的乙烯含量为5重量%至25重量%,更优选为8重量%至20重量%。
优选地,本发明的聚烯烃树脂组合物还包含选自抗氧化剂及中和剂中的一种或多种添加剂。
优选地,基于聚烯烃树脂组合物的总重量,添加剂的含量为0.2重量%至0.5重量%。
优选地,在室温下用二甲苯溶剂对本发明的聚烯烃树脂组合物进行提取时,提取出的橡胶成分的含量为30重量%至50重量%。
更优选地,所提取的橡胶成分在135℃的十氢化萘溶剂中测得的特性粘度为2.5dl/g至5.0dl/g。
优选地,本发明的聚烯烃树脂组合物的熔融温度(Tm)为145℃至170℃。
优选地,聚烯烃树脂组合物的弯曲模量为400MPa或以下,伸长率为400%或以上,在-40℃的温度下冲击强度为5kgf·cm/cm或以上。
根据本发明的另一个方面,本发明提供一种电力电缆,其包括由本发明的聚烯烃树脂组合物制成的绝缘层。
有益效果
本发明的聚烯烃树脂组合物中的橡胶成分的玻璃化转变温度在-60℃至-40℃的范围内,因此耐寒冲击性能优异,而且熔融温度(Tm)为145℃至170℃,因此耐热性优异,热变形特性优异,并且绝缘击穿性能良好,同时柔软度优异,从而,当用作绝缘层的材料时,可提供可绕性优异的电力电缆。
具体实施方式
以下,将详细描述本发明。
根据本发明的一个方面,聚烯烃树脂组合物包含:由丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物与乙烯-丙烯橡胶共聚物在反应器内分段聚合而获得的70重量%至95重量%的乙烯-丙烯嵌段共聚物(A);及5重量%至30重量%的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)。
(A)乙烯-丙烯嵌段共聚物
作为组成本发明的聚烯烃树脂组合物的成分之一,乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)由丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物与乙烯-丙烯橡胶共聚物在反应器内分段聚合而获得。
使用动态力学测定装置(dynamic mechanical analyzer;DMA)进行测定得出,上述乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)中的橡胶成分的玻璃化转变温度(glass transitiontemperature;Tg)在-60℃至-40℃的范围内。在这种情况下,在-40℃的温度下测得的耐寒冲击性能优异。
在室温下,用二甲苯溶剂对上述乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)进行提取时,提取出的橡胶成分(即,溶剂提取物)的含量可为3重量%至55重量%,可优选为5重量%至45重量%。如果所述橡胶成分的含量低于3重量%,则因强度高而使可绕性变差,如果橡胶成分的含量超过55重量%,则加热变形率高且抗拉强度及伸长率降低,从而不适合用作电线。
所提取的橡胶成分在135℃的十氢化萘溶剂中测得的特性粘度可为3.0dl/g至6.0dl/g。如果特性粘度小于3.0dl/g,则冲击强度不佳,如果特性粘度大于6.0dl/g,则可能会发生橡胶成分的凝集,并且因分散相的尺寸变大而发生弯曲白化,从而导致外观不良。
此外,上述乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的熔融温度(Tm)可为145℃至170℃。如果所述熔融温度低于145℃,则耐热性不充分,并且树脂会因热而变性,因此不适合于运行温度和瞬时温度会上升至130℃或以上的高压电力电缆。
此外,当在230℃下、以2.16kg负荷条件进行测定时,上述乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的熔融指数可为0.5g/10min至8.0g/10min。如果乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的熔融指数小于0.5g/10min,则聚烯烃组合物的混合可能会不顺畅,并且因流动性低而可能降低电线加工的生产效率,如果熔融指数超过8.0g/10min,则熔融时流动性会高,从而导致在电线加工时发生偏心的概率增加。
在本发明的聚烯烃树脂组合物中,上述乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的含量为70重量%至95重量%。如果所述含量超过95%,则柔软度会下降,因此可绕性可能会降低。如果所述含量小于70%,则耐热性降低且热变形特性降低,从而在高温运行中外形变化可能会加剧。
优选地,在本发明的聚烯烃树脂组合物中,上述乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)中的乙烯含量为5重量%至25重量%,丙烯含量为75重量%至95重量%。更优选地,在本发明的聚烯烃树脂组合物中,上述乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)中的乙烯含量为7重量%至20重量%,丙烯含量为80重量%至93重量%。如果乙烯的含量小于5重量%,则不能合成足够量的橡胶共聚物,使得成分(A)的柔软度大幅降低,因此可绕性可能不足以用作本发明的目的,即电线的绝缘材料。反之,当乙烯的含量超过25重量%时,由于乙烯-丙烯橡胶聚合后残留的乙烯而使连续相的熔点降低,因此树脂组合物整体的耐热性可能会降低。
对本发明的乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的制备方法没有特别限制,可直接使用本发明所属技术领域中公知的乙烯-丙烯嵌段共聚物的制备方法,或者进行适当地改进后使用。
优选地,可利用将2个本体(bulk)反应器和2个气相反应器串联而能够进行连续聚合的三井(Mitsui)公司的Hypol工艺,并根据本领域技术人员已知的聚合方法来制备乙烯-丙烯嵌段共聚物。
具体地,在第一级至第二级反应器或第一级至第三级反应器中,可通过单独加入丙烯来制备丙烯均聚物,或者通过额外加入乙烯来制备乙烯-丙烯无规共聚物。在乙烯-丙烯无规共聚物的聚合反应时,在各聚合反应器中可共聚生成等量的乙烯。在第四级反应器或第三级至第四级反应器中,可通过添加乙烯和丙烯使乙烯-丙烯橡胶进行共聚,从而获得最终的乙烯-丙烯嵌段共聚物。可通过在各反应器中注入氢气来控制所制备的共聚物的熔融指数。
在上述聚合步骤中,可以无限制地使用本领域已知的催化剂,但优选使用齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂。此时,可由钛化合物和邻苯二甲酸酯类内源电子供体(internal donor)反应于二烷氧基镁载体上来制备催化剂,其中,作为助催化剂优选使用有机铝化合物(例如,三乙基铝),作为外源电子供体(external donor)优选使用二烷基二烷氧基硅烷类化合物(例如,二环戊基二甲氧基硅烷)。
(B)乙烯-丙烯橡胶共聚物
组成本发明的聚烯烃树脂组合物的另一种成分为乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)。
所述乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)中的乙烯含量为5重量%至25重量%,更优选为8重量%至20重量%。具体地,当用傅立叶变换红外光谱仪进行测定时,乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)中的乙烯含量为5重量%至25重量%,优选为8重量%至20重量%。当乙烯含量小于5重量%时,乙烯丙烯橡胶会结晶,从而降低聚烯烃树脂组合物的耐寒冲击强度,当乙烯含量超过25重量%时,与乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的非均相的连续相出现分离,使改善柔软度的效果降低,并且因连续相与橡胶相之间产生界面,使体积电阻减小,因此不适合于绝缘材料。
在本发明的聚烯烃树脂组合物中,乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)的含量为5重量%至30重量%。如果乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)的含量低于5重量%,则无法充分改善柔软度,如果含量超过30重量%,则橡胶相会增加,从而使耐寒冲击性能降低。
作为组成本发明的聚烯烃树脂组合物的另一种成分,乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)可在Hypol制备工艺的气相反应器中,在乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的存在下,通过另外提供乙烯而进行聚合。在这种情况下,可通过Hypol制备工艺直接(in situ)获得本发明的聚烯烃树脂组合物。
在另一个方法中,本发明的聚烯烃树脂组合物还可以通过将市售的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)混合(blending)到根据Hypol制备工艺所获得的乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)中而制备。市售的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)可选自Versify(陶氏化学公司(DOW)),Vistamaxx(埃克森美孚公司(Exxon Mobil)),Tafmer(三井公司),KEP(锦湖石油化学公司)等,但并不限于此。
通过将乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)与市售的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)进行共混(blending)来制备本发明的聚烯烃树脂组合物的方法没有特别限制,可直接使用本发明所属技术领域公知的共混方法,或者进行适当地改进后使用。
具体地,例如,可将所需量的以上提及的各个树脂和添加剂添加到捏合机(kneader)、辊轧机(roll)、班布里混合机(Banbury mixer)等的混炼机或单螺杆/双螺杆挤出机等中,然后由用这些机器将添加的原料进行混合的方法,可制备本发明的聚烯烃树脂组合物。
在与本发明的特征不矛盾的范围内,除了上述树脂成分以外,本发明的聚烯烃树脂组合物可进一步包含如抗氧化剂、中和剂等的各种添加剂。
例如,作为抗氧化剂可使用由汽巴精化公司(Ciba Specialty Chemicals)生产的四(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸)季戊四醇酯(IGANOX 1010),作为用于去除催化剂残留物的中和剂可使用由汽巴精化公司生产的水滑石(Hycite 713)。
优选地,基于聚烯烃树脂组合物的总重量,添加剂的含量可为0.2重量%至0.5重量%。
当在230℃下、以2.16kg负荷条件进行测定时,本发明的聚烯烃树脂组合物的熔融指数为0.5g/10min至6.0g/10min。如果所述熔融指数小于0.5g/10min,由于挤出温度和载荷会升高,从而导致生产效率降低且产生碳化物,如果熔融指数超过6.0g/10min,由于在挤出过程中发生偏心,从而导致厚度均匀性降低,因此不优选。
当使用动态力学测定装置进行测定时,本发明的聚烯烃树脂组合物中的橡胶成分的玻璃化转变温度在-60℃至-40℃的范围内。在这种情况下,在-40℃的温度下测得的耐寒冲击性能优异。
在室温下用二甲苯溶剂对本发明的聚烯烃树脂组合物进行提取时,提取出的橡胶成分(即,溶剂提取物)的含量可为30重量%至50重量%。如果所述橡胶成分的含量低于30重量%,则可绕性会降低,如果超过50重量%,则加热变形率高且抗拉强度及伸长率降低,从而不适合用作电线。
所提取的橡胶成分在135℃的十氢化萘溶剂中测得的特性粘度可为2.5dl/g至5.0dl/g。如果提取出的橡胶成分的特性粘度小于2.5dl/g,则冲击强度不佳,如果特性粘度大于5.0dl/g,则可能会发生橡胶成分的凝集,并且因分散相的尺寸变大而发生弯曲白化,从而导致外观不良和可绕性降低。
此外,本发明的聚烯烃树脂组合物的熔融温度(Tm)可为145℃至170℃。如果所述熔融温度低于145℃,则耐热性不充分,并且树脂会因热而变性,因此不适合于运行温度和瞬时温度会上升至130℃或以上的高压电力电缆。
优选地,聚烯烃树脂组合物的弯曲模量为400MPa或以下,伸长率为400%或以上,在-40℃的温度下测定的艾氏(Izod)冲击强度为5kgf·cm/cm或以上。如果弯曲模量高于400MPa,则可绕性降低,从而导致安装困难或者因电线难以弯曲而不便于保管和运输,如果伸长率小于400%,则电线弯曲部位的最外侧的绝缘层可能会断裂。此外,如果在-40℃的温度下测得的伊佐德氏冲击强度小于5kgf·cm/cm,则在冬季安装和运输过程中可能会发生破损。
根据本发明的另一个方面,本发明提供一种电力电缆,其包括由本发明的聚烯烃树脂组合物制成的绝缘层。
由本发明的聚烯烃树脂组合物制备电力电缆绝缘层的方法没有特别限制。
【实施例】
以下,将通过实施例和比较例对本发明进行更为详细地描述。但以下实施例仅用于说明本发明,本发明的范围不限于此。
按照如下所述的方法获得以下实施例和比较例中所使用的树脂成分(A)和(B)。
【实施例1】
通过利用上述的Hypol工艺和催化剂来制备乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)。此时,作为本体反应器的第一级和第二级反应器的运行温度及压力的范围分别为68至75℃、30至40kg/cm2和68至75℃、25至35kg/cm2,作为气相反应器的第三级和第四级反应器的运行温度及压力的范围分别为75至82℃、15至20kg/cm2和68至75℃、10至17kg/cm2。所使用的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)具有如表1所示的组成。
【实施例2】
在与实施例1相同的条件下,改变乙烯和丙烯的含量,以获得具有如表1所示的组成的乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)。所使用的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)具有如表1所示的组成和物性。
【实施例3】
在与实施例1相同的条件下,改变乙烯和丙烯的含量,以获得具有如表1所示的组成的乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)。所使用的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)具有如表1所示的组成和物性。
【比较例1】
将实施例1中获得的乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)添加到第四级气相反应器中,以使乙烯含量高的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)连续进行聚合。
【比较例2】
使用与实施例1相同的乙烯-丙烯嵌段共聚物(A),并使用具有如表1所示的组成和物性的树脂(B)。
【比较例3】
作为树脂(A)使用韩华道达尔公司的乙烯-丙烯无规嵌段共聚物CF309,作为乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)使用具有如表1所示的组成和物性的物质。
【比较例4】
作为树脂(A)使用韩华道达尔公司的乙烯-丙烯无规嵌段共聚物CF309,作为乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)使用具有如表1所示的组成和物性的物质。
【比较例5】
使用与实施例1相同的乙烯-丙烯嵌段共聚物(A),并使用具有如表1所示的组成和物性的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)。
【比较例6】
使用目前商业上用于电力电缆的交联聚乙烯(Borealis公司,LS4201S)。
根据如下所述的方法和标准,对以上实施例1至实施例3及比较例1至比较例5中制备的组合物进行物性测定。其结果示于下表1中。
(1)熔融指数(melt index)
根据ASTM D 1238的方法,在230℃下、以2.16kg负荷条件进行测定。
(2)溶剂提取物(xylene soluble)的含量
在140℃下,将聚烯烃树脂以1%的浓度在二甲苯(xylene)中进行溶解1小时,然后,在室温下待2小时后进行提取,以测定其重量,并表示为相对于聚烯烃树脂总重量的百分比。
(3)溶剂提取物的特性粘度
使用粘度测定仪,在135℃的十氢化萘溶剂中测定溶剂提取物的特性粘度。
(4)熔融温度
利用TA公司(TA Instrument)的Q2000差示扫描量热仪(differential scanningcalorimetry;DSC),将样品在200℃的恒温下保持10分钟,以消除热史,然后,以每分钟降低10℃的速度,从200℃冷却至30℃,使其进行结晶以具有相同的热史,然后在30℃的恒温下保持10分钟,将温度再次以每分钟10℃的速度进行升温,并从峰值温度求得熔融温度(melting temperature;Tm)。
(5)玻璃化转变温度
利用动态力学测定装置(dynamic mechanical analyzer;DMA;TA公司Q800),从-140℃以2℃/min的速度升温至145℃,并根据应力松弛曲线(stress relaxation curve)求得橡胶成分的玻璃化转变温度(glass transition temperature;Tg)。
(6)弯曲模量(flexural modulus;FM)
根据ASTM D 790的方法进行测定。
(7)耐寒冲击
在240℃的注塑温度下,注塑出长度为38mm、宽度为6mm、厚度为2mm的样品,然后,根据KS C 3004的方法,在-40℃的温度下对5个样品进行耐寒冲击试验,以获得被破坏的样品的数量。当被破坏的样品的数量小于等于1个时,评估为通过,当被破坏的样品的数量超过1个时,评估为失败。
(8)加热变形
在240℃的注塑温度下,注塑出长度为30mm、宽度为15mm、厚度为2mm的样品,然后,根据KS C IEC 60811-508的方法,在130℃下施加1.6kg的载荷且施加6小时,以得出变形的厚度,并将得出的厚度除以初始厚度,以求得变形率。当加热变形率小于50%时,评估为通过,当加热变形率大于等于50%时,评估为失败。
(9)艾氏(Izod)冲击强度
根据ASTM D 256的方法,在-40℃的温度下进行测定。
(10)断裂伸长率
根据IEC 60811-501的方法以25mm/min的速度进行测定。
(11)交流绝缘击穿电压
利用实验用挤出机(HAAKE extruder)制作厚度为200μm的片材,以作为聚烯烃试片,另外,通过在180℃下压制成型至200μm的厚度来准备交联聚乙烯(XLPE)试片。根据ASTMD 149-92的方法,使用直径为12.7mm的球形电极(sphere electrodes),在室温下测定交流绝缘击穿电压。
【表1】
在通过属于本发明范围的实施例而获得的聚烯烃树脂组合物的情况下,表示可绕性的弯曲模量较小,并且同时具有优异的耐寒冲击及加热变形、弯曲白化、断裂伸长率。而比较例1和比较例2的弯曲模量较高,因此可绕性较差,比较例3的溶剂提取物的特性粘度较低,因此耐寒冲击性能较差。此外,比较例4和比较例5因溶剂提取物含量高而导致加热变形高,因此不适合用作电线材料。
为了对实施例和比较例中获得的聚烯烃树脂组合物的绝缘性能进行比较,以交联聚乙烯为基准来比较交流绝缘击穿电压,其结果示于表2。
【表2】
实施例1 | 比较例5 | 比较例6 | |
树脂组合物的种类 | 聚烯烃组合物 | 聚烯烃组合物 | 交联聚乙烯 |
交流绝缘击穿电压(kV) | 65 | 51 | 64 |
与当前商业上用于电力电缆的交联聚乙烯相比,实施例1中获得的聚烯烃树脂组合物表现出良好的交流绝缘击穿电压,而比较例的聚烯烃树脂组合物表现出相对较差的绝缘击穿电压。
工业应用性
本发明的聚烯烃树脂组合物中的橡胶成分的玻璃化转变温度在-60℃至-40℃的范围内,因此耐寒冲击性能优异,而且熔融温度(Tm)为145℃至170℃,因此耐热性优异,热变形特性优异,并且绝缘击穿性能良好,同时柔软度优异,从而,当用作绝缘层的材料时,可提供可绕性优异的电力电缆。
Claims (17)
1.一种聚烯烃树脂组合物,其包含:
由丙烯均聚物或乙烯-丙烯无规共聚物与乙烯-丙烯橡胶共聚物在反应器内分段聚合而获得的70重量%至95重量%的乙烯-丙烯嵌段共聚物(A);及5重量%至30重量%的乙烯-丙烯橡胶共聚物(B),
其中,当使用动态力学测定装置进行测定时,所述乙烯-丙烯嵌段共聚物中的橡胶成分的玻璃化转变温度在-60℃至-40℃的范围内,当在230℃下、以2.16kg负荷条件进行测定时,所述聚烯烃树脂组合物的熔融指数为0.5g/10min至6.0g/10min,且当使用动态力学测定装置进行测定时,所述聚烯烃树脂组合物中的橡胶成分的玻璃化转变温度出现在-60℃至-40℃范围内。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,在室温下用二甲苯溶剂对乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)进行提取时,提取出的橡胶成分的含量为3重量%至55重量%。
3.根据权利要求2所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,在室温下用二甲苯溶剂对乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)进行提取时,提取出的橡胶成分的含量为5重量%至45重量%。
4.根据权利要求2所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,所提取的橡胶成分在135℃的十氢化萘溶剂中测得的特性粘度为3.0dl/g至6.0dl/g。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的熔融温度(Tm)为145℃至170℃。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,当在230℃下、以2.16kg负荷条件进行测定时,乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)的熔融指数为0.5g/10min至8.0g/10min。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)中的乙烯含量为5重量%至25重量%,丙烯含量为75重量%至95重量%。
8.根据权利要求7所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,乙烯-丙烯嵌段共聚物(A)中的乙烯含量为7重量%至20重量%,丙烯含量为80重量%至93重量%。
9.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)中的乙烯含量为5重量%至25重量%。
10.根据权利要求9所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,乙烯-丙烯橡胶共聚物(B)中的乙烯含量为8重量%至20重量%。
11.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,所述聚烯烃树脂组合物还包含选自抗氧化剂和中和剂中的一种或多种添加剂。
12.根据权利要求11所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,基于聚烯烃树脂组合物的总重量,添加剂的含量为0.2重量%至0.5重量%。
13.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,在室温下用二甲苯溶剂对聚烯烃树脂组合物进行提取时,提取出的橡胶成分的含量为30重量%至50重量%。
14.根据权利要求13所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,所提取的橡胶成分在135℃的十氢化萘溶剂中测得的特性粘度为2.5dl/g至5.0dl/g。
15.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,熔融温度(Tm)为145℃至170℃。
16.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物,其特征在于,弯曲模量为400MPa或以下,伸长率为400%或以上,在-40℃的温度下冲击强度为5kgf·cm/cm或以上。
17.一种电力电缆,其包括由根据权利要求1至16中任意一项所述的聚烯烃树脂组合物制成的绝缘层。
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