CN111727215B - 含有抗氧化剂且形成甲烷的交联组合物及其制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包含聚乙烯、交联剂和抗氧化剂的聚合物组合物,其中所述聚合物组合物包含乙烯基的总量为B个乙烯基/1000个碳原子,且B1≤B,其中,根据方法ASTM D6248‑98在交联之前测定,B1为0.12,基于聚合物组合物的总量(100wt%),交联剂的存在量为Z wt%,且Z1≤Z≤Z2,其中Z1为0.005且Z2为2.0,并且抗氧化剂为含氮抗氧化剂,基于聚合物组合物的总量(100wt%),其存在量为W wt%,且W1≤W≤W2,其中W1为0.005,W2为1.0;一种制品,例如电缆,例如电力电缆;以及制备聚合物组合物和制品的方法,所述制品用于不同终端应用中,例如电线和电缆(W&C)应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种包含聚乙烯、交联剂和抗氧化剂的聚合物组合物;一种制品,其包含层(例如绝缘层),所述层由所述聚合物组合物得到,所述制品可以为电缆,例如电力电缆;制备所述聚合物组合物以及包含使用所述聚合物组合物的制品的方法。此外,所述聚合物组合物可用于不同的终端应用中,例如电线和电缆(W&C)应用,特别是电缆应用,例如电力电缆应用,例如中压(MV)、高压(HV)、超高压(EHV)电缆应用。此外,所述聚合物组合物可用于交流电(AC)和直流电(DC)应用中。
背景技术
通过高压(HP)过程生产的聚烯烃在严苛的聚合物应用中得到广泛应用,其中聚合物必须达到高机械性能和/或电性能要求。例如在W&C应用中,例如在电力电缆应用中,例如在低压(LV)、MV,HV和EHV应用中,聚乙烯以及包含聚乙烯的聚合物组合物的机械性能和电性能非常重要。
例如,在电力电缆应用中,特别是在MV且尤其是在HV和EHV电缆应用中,聚合物组合物的电性能非常重要。此外,在不同的电缆应用中,重要的电性能可有所不同,例如在AC和DC电缆应用之间的情况。
此外,聚合物(例如聚乙烯)的交联,实质上有助于改善聚合物的耐热性、耐变形性、机械强度、耐化学性和耐磨性。因此交联聚合物广泛用于不同的终端应用中,例如提到的W&C应用中。
此外,在电缆应用中,电导体通常是先包裹一个内半导电层,然后依次包裹一个绝缘层和一个外半导电层。还可在电缆外进一步增加其他层到这些层上,如屏蔽层或辅助阻障层,例如一个或多个阻水层和一个或多个护套层等。
由于交联能实现上述优点,电缆应用中的绝缘层和半导电层通常使用可交联的聚合物组合物制成。然后所述聚合物组合物在制成的层状电缆应用中交联。
此外,包含低密度聚乙烯(LDPE)的可交联聚合物组合物是目前用于电力电缆的主要电缆绝缘材料。
交联可通过分解产生自由基的交联剂实现。如过氧化物等交联剂,一般在电缆挤出之前或是挤出过程中加入聚合材料中。所述交联剂应优选在电缆挤压过程中保持稳定。所述挤出步骤应优选在这样的温度下进行,该温度足够低以尽量减少交联剂在早期的分解,同时又足够高足以使聚合物组合物适当地熔融和均质。如果大量的交联剂,如过氧化物,在挤出机中便已经发生分解,这样会使交联反应过早发生,从而导致所谓的“焦化”现象,即使得所得电缆的不同层中出现不均匀、表面不平整和变色现象。因此,在挤出过程中,应当避免任何交联剂(即自由基形成试剂)的大量分解。相反,理想情况下,交联剂应当仅仅在随后的高温交联过程中分解。高温会促进交联剂的分解速率,从而加快交联速度,即更快达到目标交联度。
另外,当聚合物组合物在例如电缆中交联时,在交联过程中交联剂(例如过氧化物)的分解还会进一步导致形成过氧化物分解产物。一些过氧化物分解产物是挥发性的,如果使用通常用于与例如电缆相关的交联中的过氧化物的类型,则过氧化物分解产物的主要成分为甲烷。在交联之后,过氧化物分解产物大部分保留在例如电缆的聚合物组合物中。这导致例如电缆制造过程的问题以及终端电缆的质量问题。
尤其是MV、HV和EHV电力电缆必须具有高质量的层,以确保所述电缆安装和终端使用中的安全。例如,在安装中,避免引燃分解产物(如易燃的甲烷)非常重要,例如在拆除端盖时。在使用中,在交联步骤期间中在电缆中形成的挥发性过氧化物分解产物可产生气压,从而导致屏蔽层和接头处出现缺陷。例如,当电缆芯配备有金属屏障时,气态产物会施加压力,尤其是在接头和端头上,从而可导致系统故障。因此,在进行随后的电缆生产步骤之前,需要将这些挥发性过氧化物分解产物的含量降至足够低的水平。
挥发性过氧化物分解产物的含量足够低以使包含LDPE的聚合物组合物安全地用于诸如电缆设备之类的设备以及诸如电缆附件之类的附件中。因此,目前在电缆生产过程中需要一个所谓的脱气步骤,以减少挥发性过氧化物分解产物的含量。脱气步骤耗时耗能,因此在电缆制造过程中操作昂贵。脱气需要较大且通风良好的加热室,以避免例如易燃甲烷的积聚。通常缠绕在电缆鼓上的电缆芯,即层和导体,在所述脱气步骤中通常在例如50-80℃、例如60-70℃的高温下保持较长时间。当暴露于所需温度时,绝缘体会发生热膨胀和软化,并导致形成的电缆层发生不期望的变形,从而直接导致电缆故障。因此,具有高电缆重量的HV和EHV电缆需要经常在降低的温度下进行脱气,低温进一步延长了脱气时间。
此外,例如电缆中包含的聚合物组合物的交联实质上有助于改善聚合物组合物和包含该聚合物组合物的电缆的耐热性、耐变形性、机械强度、耐化学性和耐磨损性。
此方面参见US5539075,其涉及一种生产乙烯和至少一种单体的不饱和共聚物的方法,其中所述单体是多不饱和化合物且可与乙烯共聚。
还可参见EP2318210B1,其涉及一种聚合物组合物,其包含乙烯与一种或多种多不饱和共聚单体的不饱和LDPE共聚物,且适用于交联聚合物应用。该聚合物组合物在2.16kg载荷下的熔体流动速率MFR2为至少2.8g/10min,并且含有碳-碳双键的量为至少0.40个碳-碳双键/1000个碳原子。
因此,需要找到新的解决方案来克服现有技术的问题。
发明内容
本发明涉及一种包含聚乙烯、交联剂和抗氧化剂的聚合物组合物,其中所述聚合物组合物包含乙烯基的总量为B个乙烯基/1000个碳原子,且B1≤B,其中,根据方法ASTMD6248-98在交联之前测定,B1为0.12,基于聚合物组合物的总量(100wt%),交联剂的存在量为Z wt%,且Z1≤Z≤Z2,其中Z1为0.005且Z2为2.0,
并且所述抗氧化剂为含氮抗氧化剂,基于聚合物组合物的总量(100wt%),其存在量为W wt%,且W1≤W≤W2,其中W1为0.005,W2为1.0;前提是排除CAS号为152261-33-1和CAS号为193098-40-7的抗氧化剂。
本发明的聚合物组合物包含聚乙烯、交联剂和抗氧化剂,所述抗氧化剂为含氮抗氧化剂,其中所述聚合物组合物包含相对较高的乙烯基总量B,如本文所定义,在一种聚合物组合物中结合:保留了良好的交联度(热固伸长率<175%),同时形成了较低水平的甲烷,即与另一种聚合物组合物交联产生的甲烷含量相比,甲烷含量降低了QQ%,其中QQ为10,但是相应的聚合物组合物中抗氧化剂包含至少一种不含氮抗氧化剂。
与另一种聚合物组合物交联产生的甲烷含量相比,所述聚合物组合物交联以及所述聚合物组合物中交联剂的分解导致甲烷含量降低了QQ%,其中QQ为10。相应的聚合物组合物中抗氧化剂包含至少一种不含氮抗氧化剂。甲烷的含量根据气相色谱法(GC)-分析的方法测定,该方法在本文的实验部分“测定方法”中进一步描述。
此外,本发明的聚合物组合物如本文所述包含所述乙烯基的总量及含氮抗氧化剂,提供了具有技术上期望的交联度水平的稳定聚合物组合物,同时表现出乎意料地低甲烷水平。这是通过选择聚合物组合物的特征实现的,例如,B个乙烯基/1000个碳原子,Zwt%的交联剂和W wt%的含氮抗氧化剂。
技术上期望的交联度水平确保了足够的热机械性能,例如,在高温下保持尺寸稳定性。交联剂可以是例如本领域众所周知的过氧化物。所形成的挥发性分解产物,其主要成分通常是甲烷,其含量直接取决于添加到聚合物组合物中的交联剂(例如过氧化物)的量。对于任何给定的交联剂,例如过氧化物,形成的挥发性分解产物的量还取决于交联剂的化学结构。此外,通过选择聚合物组合物的所述特征,聚合物组合物期望的交联度得以保持,且聚合物组合物表现出相当低的甲烷水平并在交联时保留了记忆效应。所述相对较低的甲烷水平使得脱气时间更短,或者完全省去脱气步骤,这两种情况对包含层(例如绝缘层)的电缆的整体生产都非常有益,所述层由聚合物组合物得到。
因此,如本文所述,本发明中包含聚乙烯和含氮抗氧化剂的聚合物组合物显然非常有利于用于生产可交联和交联的制品,例如电缆,例如电缆层,例如电缆绝缘层。
所述聚合物组合物是可交联的,且非常适合于生产可交联制品,例如电缆的一种或多种可交联包层,例如电缆的一种或多种可交联绝缘层,这些层随后交联。
“可交联的”是众所周知的表达,是指该聚合物组合物可以被交联。例如通过自由基形成在聚合物链中形成桥键。
所述聚合物组合物包含聚乙烯、含氮抗氧化剂和交联剂。
所述聚乙烯将在“聚合物组合物中的聚乙烯”部分中详细描述。
本发明的聚合物组合物中包含的聚乙烯可以是不饱和的或饱和的。
本发明提供的另一个实施方案中聚乙烯是饱和的。
注意,措词“一个或多个实施方案”即使在本文中单独出现,也总涉及本发明的一个或多个实施方案。
在另一个实施方案中,本发明的聚合物组合物包含聚乙烯,其中所述聚乙烯是不饱和的。
聚乙烯是“不饱和的”在本文中是指聚乙烯包含碳碳双键。碳碳双键在本文中是指不饱和的。如本文所述,所述聚乙烯包含乙烯基,例如烯丙基。乙烯基是包含碳碳双键的官能团。本文所用的术语“乙烯基”是常规含义,即“-CH=CH2”片段。此外,聚乙烯可另外包含其他包含碳碳双键的官能团。所述其他包含碳碳双键的官能团,可为例如亚乙烯基和/或次亚乙烯基。所述次亚乙烯基具有顺式或反式构型。为避免疑问,亚乙烯基和次亚乙烯基不是本文所用的术语乙烯基。
所述“乙烯基的总量是B个乙烯基/1000个碳原子”是指在根据本发明交联之前测定聚合物组合物中存在的“乙烯基的总量是B个乙烯基/1000个碳原子”。此外,至少聚乙烯包含有助于乙烯基的总量的所述乙烯基。
所述聚合物组合物可选地包含其他含有乙烯基的组分,其他组分也有助于所述乙烯基的总量。因此在一个实施方案中,乙烯基含量是在整个聚合物组合物上测定而非仅在其聚乙烯上测定。
用于测定乙烯基量的方法ASTM D6248-98在“测定方法”中描述。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的一种聚合物组合物,其中所述聚合物组合物包含乙烯基的总量是B个乙烯基/1000个碳原子且B1≤B,其中当根据方法ASTM D6248-98在交联之前测定时,B1为0.15。
另外一个实施方案公开了一种聚合物组合物,其中B1为0.20。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中B1为0.25。
另一个实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.30。
另一个实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.35。
另一个实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.40。
另一个实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.45。
其他实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.45、0.50,0.65或0.70。
其他实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.65、0.70,0.75或0.80。
其他实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60,0.65或0.70。
其他实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.75、0.80,0.85或0.88。
另一个实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.88。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的一种聚合物组合物,所述聚合物组合物包含乙烯基的总量为是B个乙烯基/1000个碳原子且B1≤B,其中当根据方法ASTM D6248-98在交联之前测定时,B1为0.89。
另一个实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.90。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的一种聚合物组合物,其中B1为0.92。
另一个实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.94。
另一个实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.95。
另一个实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为1.00。
其他实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.95、1.00,1.05或1.10。
其他实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为0.90、0.95、1.00、1.05、1.10、1.15、1.20,1.25或1.30。
其他实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为1.15、1.20,1.25或1.30。
另一个实施方案公开了所述聚合物组合物,其中B1为1.30。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中B≤B2且B2=3.0。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中B1=0.45和/或B≤B2,且B2=3.0。
根据本发明的其他实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中B1=0.45和/或B≤B2,且B2=3.0和/或Z2=1.6。
其他实施方案公开了所述聚合物组合物,其中聚合物组合物包含乙烯基总量是B个乙烯基/1000个碳原子且B1≤B≤B2,其中B1和B2可以各自选自上述给定的任意值。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中B2=2.5。
在优选实施方案中,B1为0.5,优选0.71,最优选0.89。在优选实施方案中,B2为3,优选为2,最优选为1.5。优选B1和B2都同时选自此范围,即优选B1≤B≤B2,其中B1为0.5,优选0.71,最优选0.89,且B2为3,优选2,最优选1.5。B1≤B≤B2尤其是其中B1为0.89,且B2为1.5。
所述聚合物组合物进一步包含一种交联剂。
所述交联剂,例如过氧化物,基于聚合物组合物的总量(100wt%),其存在量为Zwt%,且Z1≤Z≤Z2,其中Z1为0.005,Z2为2.0。
此外,根据本发明的实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述交联剂,例如过氧化物,基于聚合物组合物的总量(100wt%),其存在量为Z wt%,Z≤Z2,其中Z2为1.9、Z2为1.8,Z2为1.75或Z2为1.7。
在另一个实施方案中,所述交联剂,例如过氧化物,Z2为1.9。
在另一个实施方案中,所述交联剂,例如过氧化物,Z2为1.8。
在另一个实施方案中,所述交联剂,例如过氧化物,Z2为1.75。
在另一个实施方案中,所述交联剂,例如过氧化物,Z2为1.7。
所述交联剂,例如过氧化物,在另一个实施方案中,基于聚合物组合物的总量(100wt%),存在量为Z wt%,且Z1≤Z≤Z2,其中Z1为0.005,Z2为1.6。
另外,根据本发明的实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述交联剂,例如过氧化物,基于聚合物组合物的总量(100wt%),存在量为Z wt%,Z≤Z2,其中Z2为1.5、Z2为1.4,Z2为1.3或Z2为1.2。
在另一个实施方案中,所述交联剂,例如过氧化物,Z2为1.5。
在另一个实施方案中,所述交联剂,例如过氧化物,Z2为1.4。
在另一个实施方案中,所述交联剂,例如过氧化物,Z2为1.3。
在另一个实施方案中,所述交联剂,例如过氧化物,Z2为1.2。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述交联剂,例如过氧化物,基于聚合物组合物的总量(100wt%),存在量为Z wt%,Z1≤Z,其中Z1为0.01。
本发明的其他实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z1为0.02、0.04,0.06或0.08。
此外,根据本发明的其他实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z1例如为0.1或0.2和/或Z2例如为1.4或1.3。
在另一个实施方案中,所述交联剂,例如过氧化物,Z2为1.2。
本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z2为1.2、1.1,1.0或0.95。
在另一个实施方案中,Z2为1.0。
在另一个实施方案中,Z2为0.98或0.96。在另一个实施方案中,Z2为0.98。在另一个实施方案中,Z2为0.96。在另一个实施方案中,Z2为0.94、0.92或0.90。在另一个实施方案中,Z2为0.94。在另一个实施方案中,Z2为0.92。在另一个实施方案中,Z2为0.90。
在另一个实施方案中,Z2为0.88或0.86。在另一个实施方案中,Z2为0.88。在另一个实施方案中,Z2为0.86。在另一个实施方案中,Z2为0.84、0.82或0.80。在另一个实施方案中,Z2为0.84。在另一个实施方案中,Z2为0.82。在另一个实施方案中,Z2为0.80。
在另一个实施方案中,Z2为0.78或0.76。在另一个实施方案中,Z2为0.78。在另一个实施方案中,Z2为0.76。在另一个实施方案中,Z2为0.74、0.72或0.70。在另一个实施方案中,Z2为0.74。在另一个实施方案中,Z2为0.72。在另一个实施方案中,Z2为0.70。
在另一个实施方案中,Z2为0.68或0.66。在另一个实施方案中,Z2为0.68。在另一个实施方案中,Z2为0.66。在另一个实施方案中,Z2为0.64、0.62或0.60。在另一个实施方案中,Z2为0.64。在另一个实施方案中,Z2为0.62。
交联剂,例如过氧化物,基于聚合物组合物的总量(100wt%),存在量为Z wt%,且Z≤Z2,其中Z2为0.6。
本文定义的交联剂是指任何能产生自由基而引发交联反应的化合物,例如包含-O-O键的交联剂。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述交联剂包含过氧化物,例如一种过氧化物。
在另一个实施方案中,所述交联剂包含过氧化物,即每分子交联剂包含至少一个过氧化物单元。
在另一个实施方案中,所述交联剂包含一种过氧化物。
在另一个实施方案中,所述交联剂是一种过氧化物。
另外,根据本发明的一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z1例如为0.1或0.2和/或Z2例如为0.58或0.56。
在另一个实施方案中,Z2为0.58或0.56。在另一个实施方案中,Z2为0.58。在另一个实施方案中,Z2为0.56。在另一个实施方案中,Z2为0.54、0.52或0.50。在另一个实施方案中,Z2为0.54。在另一个实施方案中,Z2为0.52。在另一个实施方案中,Z2为0.50。
在另一个实施方案中,Z2为0.48或0.46。在另一个实施方案中,Z2为0.48。在另一个实施方案中,Z2为0.46。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,所述交联剂(例如一种过氧化物)的量Z为Z2,,Z2为0.45。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z2为0.44或0.42。
在另一个实施方案中,所述交联剂(例如一种过氧化物)的量Z为Z2,,Z2为0.40。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z2为0.38或0.36。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z2为0.38。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z2为0.36。
在另一个实施方案中,所述交联剂(例如一种过氧化物)的量Z为Z2,Z2为0.35。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z2为0.34,0.32或0.30。
根据本发明的另一个实施方案,如本文所述,Z1为0.05。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z1为0.10。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z2为0.15。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中Z2为0.2。
所述交联剂的非限制性实例包括有机过氧化物,例如2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔、2,5二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷、过氧化叔丁基异丙苯、二(叔丁基)过氧化物、过氧化二异丙苯、丁基-4,4-双(叔丁基过氧基)-戊酸酯、1,1-二(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、二(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化苯甲酰)己烷、1,1-二(叔丁基过氧基)环己烷、1,1-二(叔戊基过氧基)环己烷或其任意混合物。
在另一个实施方案中,所述交联剂为过氧化物,例如可选自2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔、2,5二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷、二(叔丁基过氧化异丙基)苯、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯、二(叔丁基)过氧化物或其任意混合物。
在另一个实施方案中,所述交联剂为过氧化物,选自过氧化二异丙苯、2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔和过氧化叔丁基异丙苯或其任意混合物。
在另一个实施方案中,所述交联剂包含一种过氧化物,其为过氧化二异丙苯。
在另一个实施方案中,所述交联剂包含一种过氧化物,其为2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔。
在另一个实施方案中,所述交联剂包含一种过氧化物,其为过氧化叔丁基异丙苯。
在一个实施方案中,所述聚合物组合物包含交联剂。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中B≤B2且B2为3.0且Z1≤Z≤Z2,其中Z1为0.01。
根据本发明的其他实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中基于聚合物组合物的总量(100wt%),所述交联剂的存在量为Z wt%,且Z1≤Z≤Z2,其中Z1和Z2可分别选自上述给定的任意值。
另外,根据本发明的聚合物组合物包含抗氧化剂,其中所述抗氧化剂是含氮抗氧化剂,基于聚合物组合物的总量(100wt%),其存在量为W wt%,且W1≤W≤W2,其中W1为0.005,W2为1.0,前提是排除CAS号152261-33-1和CAS号为193098-40-7的抗氧化剂。
前提中排除的含氮抗氧化剂公开于博士论文“The Effect of Crosslinking onMorphology and Electrical Properties in LDPE Intended for Power Cables”S.Nilsson,2010,ISBN 978-91-7385-446-7。在该博士论文中,“主要从树状性质方面评估了许多与LDPE-A和LDPE-B共混的结构不同的抗氧化剂”。此外,CAS号为152261-33-1和193098-40-7的抗氧化剂,在该博士学位论文中分别被称为AO4和AO5,被描述为受阻胺光稳定剂(HALS),其可例如通过清除自由基来阻止聚合物的光降解(紫外线退化)。此外,“HALS抗氧化剂”被描述为““到>NH或>NCH3转化为硝酰基自由基才清除自由基;>NO”,其被描述为“证明在XLPE-A中AO4和AO5过氧化物消耗缺乏”,其中“XLPE-A”是交联的LDPE。此外,观察到需要更多的过氧化二异丙苯(DCP)与“XLPE-B+AO5”交联,其中“XLPE-B”是交联的LDPE,并且AO5被描述为影响“含乙烯基的材料中的交联机理”。此外,“在XLPE-B+AO4中不能区分相应的效果”。此外,博士论文中进一步讨论了在水和电树的情况下的抗氧化剂AO4和AO5。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述抗氧化剂为受阻胺光稳定剂(HALS)。
在另一个实施方案,公开了所述聚合物组合物,其中所述抗氧化剂包含至少一种如式(I)(I)所示的残基,其中R1、R2,R3和R4分别独立地为氢、C1-3烷基,R6为氢、C1-3烷基、烷氧基、碱性烷氧基(alkalkoxy)、烷基烷酸酯、二烷基烷酸酯或二烷基烷二酸酯,或者R6为包含C1-3烷基、烷氧基、碱性烷氧基、烷基烷酸酯、二烷基烷酸酯或二烷基二烷酸酯的基团,R5为抗氧化剂的其余部分,其可以进一步包含如式(I)所示的残基。
另一个实施方案,公开了所述聚合物组合物,其中所述抗氧化剂包含至少一种如式(Ia)所示的残基(Ia),其中R1、R2,R3和R4彼此独立地为氢或甲基,R6为氢、C1-3烷基、烷氧基、碱性烷氧基、烷基链烷酸酯、二烷基烷酸酯或二烷基烷二酸酯,R5为抗氧化剂的其余部分,其可以进一步包含如式(Ia)所示的残基。
二烷基烷二酸酯(因此优选R6)包括-(CH2)n3-OCO-(CH2)n3-COOR7、-(CH2)n3-COO-(CH2)n3-COOR7、-(CH2)n3-OCO-(CH2)n3-OCOR7或-(CH2)n3-COO-(CH2)n3-OCOR7,其中R7为C1-3烷基,且n3彼此独立地为2-5,优选为2。
另一个实施方案,公开了所述聚合物组合物,其中所述抗氧化剂包含至少一种如式(Ib)所示的残基(Ib),其中R1,R2,R3和R4彼此独立地为氢或甲基,R6为氢、C1-3烷基、烷氧基、-(CH2)n3-OCO-(CH2)n3-COOR7、-(CH2)n3-COO-(CH2)n3-COOR7、-(CH2)n3-OCO-(CH2)n3-OCOR7或-(CH2)n3-COO-(CH2)n3-OCOR7,其中R7为C1-3烷基,且n3彼此独立地为2-5,优选为2。
且R5为所述抗氧化剂的其余部分,其可以进一步包含如式(Ib)所示的残基。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述抗氧化剂包含一种或多种选自式(II)、(III),(IV)和(V)的残基
优选n1等于或大于3,例如3-100或3-50。
优选n2等于或大于6,例如6-100或6-50;
根据本发明的含氮抗氧化剂,例如可为CAS号为71878-19-8CAS号为106990-43-6CAS号为65447-77-0CAS号为129757-67-1CAS号为124172-53-8和/或CAS号为192268-64-7 的抗氧化剂。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中W1为0.05、0.07或0.09。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中W1为0.1。
根据本发明的一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中W2为0.9、0.8、0.7或0.6。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中W2为0.6。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中W1为0.1且W2为0.5。
在优选实施方案中,W1为0.005,优选为0.05,最优选为0.1。在优选实施方案中,W2为1,优选0.6,最优选0.5。优选W1和W2都同时选自此范围,即优选W1≤W≤W2其中W1为0.005,优选0.05,最优选0.1,并且其中W2为1,优选0.6,最优选0.5。W1≤W≤W2尤其是W1为0.1,W2为0.5。
根据ISO 1133-1:2011,在2.16kg载荷下于190℃,在交联之前测定MFR2。
根据本发明的另一个实施方案,如本文所述的聚合物组合物的聚乙烯,根据ISO1133-1:2011,在2.16kg载荷下于190℃,在交联之前测定熔体流动速率(MFR2),其中MFR2为Ag/10min且A≤A2,其中A2为10。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中A2为5.0。
在聚合物组合物的另一个实施方案中,A2为4.0。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中A2为3.0。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中A2为2.7。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中A2为2.5。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中A2为2.3。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中A2为2.0。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中A2为1.7。
在另一个实施方案中,所述聚合物组合物中的聚乙烯熔体流动速率MFR2为A g/10min且A1≤A,其中A1为0.05。
在其他实施方案中,所述聚合物组合物中的聚乙烯熔体流动速率MFR2为A g/10min且A1≤A≤A2,其中A1和A2,可分别选自上述给定的任何值。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中A1为0.10。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中A1为0.15。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中A1为0.20。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.25。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.30。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.35。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.40。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.45。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.50。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.55。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.60。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.65。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.70。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.75。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.80。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.85。
如本文所述,公开了根据本发明的一个实施方案,其中A1为0.90。
在优选实施方案中,A1为0.15,优选0.3,最优选0.6。在优选实施方案中,A2为3,优选为2.5,最优选为2.3。优选A1和A2都同时选自此范围,即优选A1≤A≤A2,其中A1为0.15,优选0.3,最优选0.6,且A2为3,优选2.5,最优选2.3。A1≤A≤A2尤其是其中A1为0.6,且A2为2.3。
在一个实施方案中,发明人发现上述提及特征与相对低的MFR2的组合出乎意料地导致了聚合物组合物具有吸引人的特性,如本文所讨论。
在其他实施方案中,所述聚合物组合物还可包含其他添加剂。此类其他添加剂包括:
不饱和低分子量化合物,例如:
-本文提及的交联促进剂,包括任何可有助于聚合物组合物中的交联度和/或乙烯基量的特定化合物。
-一种或多种防焦剂(SR),在本文中定义为与不含该防焦剂的相同的聚合物组合物相比,在一般典型挤出温度下,能减少所述聚合物组合物挤出过程中焦化形成的化合物。所述防焦剂也可有助于聚合物组合物中乙烯基的总量。
不饱和低分子量化合物(例如)、交联促进剂和/或“一种或多种”防焦剂(SR)对聚合物组合物中乙烯基的量的贡献根据方法ASTM D6248-98来测定。
所述交联促进剂可以为包含至少两种不饱和基团的化合物,例如包含至少两种不饱和基团的脂肪族或芳族化合物、酯、醚、胺或酮,例如氰尿酸酯、异氰脲酸酯、磷酸盐、原甲酸酯、脂族或芳族醚,或烯丙基苯三羧酸酯。酯、醚、胺和酮的实例是选自二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙基酯、三烯丙基异聚氰脲酸酯、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]-十一烷(DVS)、三烯丙基偏苯三酸(TATM)或N,N,N',N',N“,N”-六烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺(HATATA)或其任意混合物的化合物。基于聚合物组合物的重量,所述交联促进剂的添加量可以小于2.0wt%,例如小于1.5wt%,例如小于1.0wt%,例如小于0.75wt%,例如小于0.5wt%,并且其下限为例如至少0.05wt%,例如至少0.1wt%。
所述防焦剂(SR)可为例如芳香族α-甲基烯烃单体的不饱和二聚体,例如2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、取代或未取代的二苯基乙烯、醌衍生物、氢醌衍生物、含单官能乙烯酯和醚,具有至少两个双键的单环烃或其混合物。例如,所述防焦剂可选自2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、取代或未取代的二苯基乙烯或其混合物。
基于聚合物组合物的重量,防焦剂的量可为例如等于或大于0.005wt%。此外,基于聚合物组合物的重量,防焦剂的量可为例如等于或大于0.01wt%,等于或大于0.03wt%,或者等于或大于0.04wt%。
此外,基于聚合物组合物的重量,防焦剂的量可为例如等于或小于2.0wt%,例如等于或小于1.5wt%。此外,基于聚合物组合物的重量,防焦剂的量可为例如等于或小于0.8wt%、等于或小于0.75wt%、等于或小于0.70wt%或等于或小于0.60wt%,此外,基于聚合物组合物的重量,防焦剂的量可为例如等于或小于0.55wt%、等于或小于0.50wt%、等于或小于0.45wt%或等于或小于0.40wt%。
更进一步,基于聚合物组合物的重量,防焦剂的量可为例如等于或小于0.35wt%,例如等于或小于0.30wt%。此外,基于聚合物组合物的重量,防焦剂的量可为例如等于或小于0.25wt%、等于或小于0.20wt%、等于或小于0.15wt%或等于或小于0.10wt%。此外,基于聚合物组合物的重量,防焦剂的量可为例如等于或小于0.15wt%,或者等于或小于0.10wt%。
此外,基于聚合物组合物的重量,防焦剂的量可为例如在0.005-2.0wt%的范围内,例如在0.005-1.5wt%的范围内。基于聚合物组合物的重量,进一步示例性的范围为例如0.01-0.8wt%、0.03-0.75wt%、0.03-0.70wt%或0.04-0.60wt%。此外,基于聚合物组合物的重量,示例性范围为例如0.01至0.60、0.55、0.50、0.45或0.40wt%,0.03至0.55或0.50wt%,0.03至0.45或0.40wt%,0.04至0.45或0.40wt%。
此外,所述防焦剂(SR)可选自例如EP1699882中所述的可接枝稳定有机自由基,其包括受阻胺衍生的稳定有机自由基:例如2,2,6,6,-四甲基哌啶基氧基(TEMPO)的羟基衍生物,例如4-羟基-TEMPO或双-TEMPO(例如,双(1-羟基-1,2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯),以及例如,具有至少两个硝基的多官能分子,所述硝基衍生自氧代-TEMPO、4-羟基-TEMPO、4-羟基-TEMPO的酯、聚合物键合的TEMPO、PROXYL、DOXYL、二叔丁基N氧基、二甲基二苯基吡咯烷-1-氧基或4-膦氧基TEMPO。
EP1699882中所述的可接枝的稳定有机自由基,基于聚合物组合物的重量,其存在量为等于或大于0.005wt%,例如,等于或大于0.1wt%,以及等于或大于0.03wt%。
另外,EP1699882中所述的可接枝的稳定有机自由基,基于聚合物组合物的重量,其存在量为等于或小于约20wt%,例如,等于或小于约10wt%,例如等于或小于约5wt%。
另外,EP1699882中所述的可接枝的稳定有机自由基,基于聚合物组合物的重量,其存在量为约0.005wt%至约20wt%,例如,约0.01wt%至约10wt%,例如,约0.03wt%至约5.0wt%。
此外,此类其他添加剂包括添加剂,例如其他抗氧化剂、稳定剂和/或加工助剂。其他抗氧化剂可以是空间受阻或半受阻的酚、芳香胺,其他脂肪族受阻胺及其混合物。其他添加剂可以是阻燃添加剂、水树阻燃添加剂、酸清除剂、填料、颜料和稳压剂。
合适的填料和/或颜料的例子包括TiO2、CaCO3、炭黑(例如,导电炭黑或“UV黑”,即吸收紫外线的炭黑)、钠铁矿、云母、高岭土、氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MDH)和SiO2。
在另一个实施方案中,根据本发明的聚合物组合物进一步包含填料和/或颜料。此外,所述填料和/或颜料可以以例如0.01-5wt%,例如0.01-3wt%或例如0.01-2wt%的量包含于根据本发明的聚合物组合物中。
聚合物组合物可以另外包含其他聚合物组分,包括不饱和聚合物和/或不饱和的聚合物,其中所述其他聚合物组分与所述聚乙烯不同。
聚合物组合物可以以任何形状和大小包括粉末和颗粒的形式提供。例如在所述聚乙烯聚合反应后,采用传统的造粒设备如造粒挤出机、并使用本技术领域熟知的方式生产颗粒(pellet)。聚合物组合物可以以例如颗粒的形式提供。
此外,当与包含至少一种不含氮抗氧化剂的聚合物组合物交联产生的甲烷的相应含量相比时,所述聚合物组合物在交联过程中,交联剂的分解导致甲烷含量减少QQ%,其中QQ为10。根据GC分析的方法测定甲烷的含量;此外,包含含氮抗氧化剂的聚合物组合物中交联剂的分解导致甲烷含量减少QQ%,同时,当根据热固测定方法测定时,所述聚合物组合物保持了技术上期望的交联度水平。GC分析的方法和热固测定的方法在本文的实验部分“测定方法”中进一步描述。
“另一种聚合物组合物”包含至少一种不含氮抗氧化剂。除了不含氮抗氧化剂,“另一种聚合物组合物”还可包含含氮抗氧化剂。此外,“另一种聚合物组合物”可如“聚合物组合物”中所描述。
根据本发明的一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中当与“另一种聚合物组合物”交联产生的甲烷的相应含量相比时,所述聚合物组合物的交联过程中,交联剂的分解导致甲烷含量减少QQ%,其中QQ为10。根据GC分析的方法测定甲烷的含量。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中QQ为10,当根据热固测定法测定时,其中所述交联聚合物组合物在20N/cm2载荷下,热固伸长率小于175%。
热固测定的方法在本文实验部分“测定方法”中进一步描述。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中QQ为15、20或25。
根据本发明的一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中QQ为30。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中QQ为32、34、36或38。
根据本发明的一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中QQ为40。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中QQ为41、42、43、44、45或46。
根据本发明的一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中QQ为47、48或49。
另外,当根据热固测定法测定时,所述交联的聚合物组合物在20N/cm2载荷下,在200℃下,热固伸长率小于175%。此方法在交联相关部分以及实验部分“测定方法”中已有描述。
根据本发明的一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中聚合物组合物是交联的,且当根据热固测定法测定时,在20N/cm2载荷下,热固伸长率小于175%。即对交联板的样品进行热固法。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中聚合物组合物在20N/cm2载荷下,热固伸长率小于175%,或小于160%。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述热固伸长率20N/cm2载荷下,小于150%。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述热固伸长率在20N/cm2载荷下,小于140%。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述热固伸长率在20N/cm2载荷下,小于130%。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述热固伸长率在20N/cm2载荷下,小于120%或小于110%。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述聚合物组合物的热固伸长率在20N/cm2载荷下,小于100%。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述聚合物组合物的热固伸长率在20N/cm2载荷下,小于95%或小于90%。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中QQ为40,且所述聚合物组合物的热固伸长率在20N/cm2载荷下,小于100%。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中QQ为40,且所述聚合物组合物的热固伸长率在20N/cm2载荷下,小于90%。
聚合物组合物中的聚乙烯
在聚合物组合物的实施方案中,如本文所述,所述聚乙烯包含乙烯基总量为P个乙烯基/1000个碳原子,如本文所述P1≤P。
在聚合物组合物的一个实施方案中,聚乙烯包含乙烯基总量为P个乙烯基/1000个碳原子。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚乙烯,其中P1为0.15。
公开的其他实施方案中,其中P1为0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18或0.19。
另一个实施方案中,公开了聚乙烯,其中P1为0.20。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚乙烯,其中P1为0.25。
另一个实施方案中,公开了聚乙烯,其中P1为0.30。
另一个实施方案中,公开了聚乙烯,其中P1为0.35。
另一个实施方案中,公开了聚乙烯,其中P1为0.40。
另一个实施方案中,公开了聚乙烯,其中P1为0.45。
其他实施方案中,公开了聚乙烯,其中P1为0.45、0.50、0.65或0.70。
其他实施方案中,公开了聚乙烯,其中P1为0.65、0.70、0.75或0.80。
其他实施方案中,公开了聚乙烯,其中P1为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65或0.70。
其他实施方案中,公开了聚乙烯,其中P1为0.75、0.80、0.85或0.88。
在聚合物组合物的一个实施方案中,聚乙烯包含乙烯基总量为P个乙烯基/1000个碳原子,其中P1为0.88。
在优选实施方案中,P1为0.5,优选0.71,最优选0.89。在优选实施方案中,P2为3,优选为2,最优选为1.5。优选P1和P2同时选自此范围,即优选P1≤P≤P2,其中P1为0.5,优选0.71,最优选0.89,并且P2为3,优选2,最优选1.5。P1≤P≤P2尤其是其中P1为0.89,且P2为1.5。
在实施方案中,“乙烯基的量”是指“聚乙烯中存在的乙烯基的总量”。在本文中聚乙烯是指由链转移剂提供不饱和度的均聚物以及共聚物,其中通过使单体与至少一种多不饱和共聚单体聚合提供不饱和度,可选地在链转移剂的存在下,也可以可选地与其他共聚单体组合。
在一个优选实施方案中,所述聚合物组合物同时满足以下条件:
P1≤P≤P2其中P1为0.5且P2为3;
W1≤W≤W2其中W1为0.005且W2为1;和
A1≤A≤A2其中A1为0.15且A2为3;
优选地
P1≤P≤P2其中P1为0.71且P2为2;
W1≤W≤W2其中W1为0.05且W2为0.6;和
A1≤A≤A2其中A1为0.3且A2为2.5;
最优选地
P1≤P≤P2其中P1为0.89且P2为1.5;
W1≤W≤W2其中W1为0.1且W2为0.5;和
A1≤A≤A2其中A1为0.6且A2为2.3。
在一个优选实施方案中,所述聚合物组合物同时满足以下条件:
B1≤B≤B2其中B1为0.5且P2为3;
W1≤W≤W2其中W1为0.005且W2为1;和
A1≤A≤A2其中A1为0.15且A2为3;
优选地
B1≤B≤B2其中B1为0.71且B2为2;
W1≤W≤W2其中W1为0.05且W2为0.6;和
A1≤A≤A2其中A1为0.3且A2为2.5;
最优选地
B1≤B≤B2其中B1为0.89且B2为1.5;
W1≤W≤W2其中W1为0.1且W2为0.5;和
A1≤A≤A2其中A1为0.6且A2为2.3。
在一个实施方案中,聚乙烯是不饱和共聚物,如本文已经提及的,其包含一种或多种多不饱和共聚单体。此外,所述不饱和共聚物中的乙烯基(P)可以源自所述多不饱和共聚单体、聚乙烯的制备方法以及可选地任意所用的链转移剂。
当聚合物组合物的聚乙烯是包含至少一种多不饱和共聚单体的不饱和共聚物时,则多不饱和共聚单体是至少有8个碳原子且非共轭双键之间至少有4个碳原子的直碳链,所述非共轭双键中至少一个在末端。
关于用于聚合物组合物的合适的聚合物材料,所述聚乙烯可以是对于示例性聚合物组合物的聚乙烯具有如本文所定义的相关特征的任何聚合物。聚乙烯可以选自聚乙烯的均聚物以及聚乙烯与一种或多种共聚单体的共聚物。就分子量分布和/或共聚单体分布而言,聚乙烯可以是单峰或多峰的,这些表达的含义众所周知。
在一个实施方案中,聚乙烯是乙烯的均聚物。
在聚合物组合物的一个实施方案中,通过包括乙烯均聚反应的方法得到聚合物组合物。
在聚合物组合物的示例性实施方案中,聚乙烯是聚乙烯与至少一种多不饱和共聚单体以及可选地与一种或多种其他共聚单体的不饱和共聚物。
所述聚乙烯的不饱和共聚物是乙烯的不饱和共聚物。
在本发明的一个实施方案中,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中聚乙烯是单体与至少一种多不饱和共聚单体与零、一种或多种,例如零、一、二或三种其他共聚单体的共聚物,并且其中聚合物组合物中的乙烯基总量(B)包括源自所述至少一种多不饱和共聚单体的乙烯基,例如,二烯。
在聚合物组合物的示例性实施方案中,通过包括将乙烯的不饱和共聚物与交联剂和抗氧化剂混合的方法得到聚合物组合物。
所述乙烯的共聚物可为在高压聚合过程中生产的LDPE共聚物,其中乙烯与至少一种多不饱和共聚单体以及可选地与一种或多种其他共聚单体共聚,可选地在链转移剂的存在下。
存在于聚乙烯中的可选的其他共聚单体,例如乙烯的共聚物,不同于“骨架”单体,并且可选自例如高级α-烯烃,例如C3-C20α-烯烃,例如5-12个碳的环状α-烯烃或3-12个碳原子的直链或支链α-烯烃,例如丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-壬烯或1-辛烯,以及极性共聚单体。
在一个实施方案中,直链或支链α-烯烃是3-6个碳原子的直链或支链α-烯烃。
在另一个实施方案中,直链α-烯烃是丙烯。
众所周知,例如丙烯可以用作共聚单体或用作链转移剂(CTA),或同时用作两者,因此其可以有助于聚乙烯中乙烯基的总量P。这里,当使用可共聚的CTA时,例如丙烯,共聚CTA不计入共聚单体含量。
在聚合物组合物的示例性实施方案中,聚乙烯是不饱和LDPE聚合物,例如,包含至少一种多不饱和共聚单体的不饱和LDPE共聚物(本文称为LDPE共聚物)。
此外,所述多不饱和共聚单体可以是二烯,例如,(1)包含至少8个碳原子的二烯,第一个碳-碳双键在末端,第二个碳-碳双键不与第一个碳-碳双键共轭(第1组二烯)。示例性的二烯(1)可以选自C8-C14的非共轭二烯或其混合物,例如,选自1,7-辛二烯、1,9-癸二烯、1,11-十二碳二烯、1,13-十四碳二烯、7-甲基-1,6-辛二烯、9-甲基-1,8-癸二烯或其混合物。在另一个实施方案中,二烯(1)选自1,7-辛二烯、1,9-癸二烯、1,11-十二碳二烯、1,13-十四碳二烯或其任意混合物。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述聚乙烯是至少含一种多不饱和共聚单体的共聚物,其中多不饱和共聚单体是至少有8个碳原子且在非共轭双键之间至少有4个碳原子的直碳链,所述非共轭双键中至少一个在末端。例如,C8-C14非共轭二烯,例如选自1,7-辛二烯、1,9-癸二烯、1,11-十二碳二烯、1,13-十四碳二烯或其混合物。
在一个优选实施方案中,聚乙烯是乙烯和1,7-辛二烯的共聚物。
根据本发明的另一个实施方案,公开了如本文所述的聚合物组合物,其中所述聚合物是高压聚合方法制备的不饱和LDPE均聚物或共聚物。例如,乙烯与一种或多种多不饱和共聚单体以及与零、一种或多种其他共聚单体的LDPE共聚物。
作为本文所列二烯(1)的补充或替代,二烯还可选自其他类型的多不饱和二烯(2),例如选自具有下式的一种或多种硅氧烷化合物(第(2)组二烯):
CH2=CH-[SiR1R2-O]n-SiR1R2-CH=CH2,
其中n=1-200,和
R1和R2可以相同或不同,选自C1-C4烷基和/或C1-C4烷氧基。
此外,R1和/或R2可以例如为甲基、甲氧基或乙氧基。
此外,n可以例如为1-100,例如1-50。例如二乙烯基硅氧烷,可为例如α,ω-二乙烯基硅氧烷。
聚乙烯的示例性多不饱和共聚单体是如本文所定义的第(1)组二烯。聚乙烯可以例如是乙烯与至少一种选自1,7-辛二烯、1,9-癸二烯、1,11-十二碳二烯、1,13-十四碳二烯或其任意混合物的二烯以及可选地与一种或多种其他共聚单体的共聚物。本文还举例说明所述聚乙烯是本文提到的不饱和LDPE共聚物。其可以包含其他共聚单体,例如,极性共聚单体、α-烯烃共聚单体、非极性共聚单体或其任意混合物。
作为极性共聚单体,可以使用含有羟基、烷氧基、羰基、羧基、醚基、酯基或其混合物的化合物。
此外,非极性共聚单体是不含有羟基、烷氧基、羰基、羧基、醚基或酯基的化合物。
在另一个实施方案中,使用含有羧基和/或酯基的化合物,例如,所述化合物选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙酸酯或其任意混合物。
如果存在于所述不饱和LDPE共聚物中,则所述极性共聚单体可以例如选自丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或乙酸乙烯酯或其混合物。此外,所述极性共聚单体可以例如选自丙烯酸C1-C6烷基酯、甲基丙烯酸C1-C6烷基酯或乙酸乙烯酯。更进一步,所述极性共聚物包含乙烯与丙烯酸C1-C4烷基酯的共聚物,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯或丙烯酸丁酯,或乙酸乙烯酯,或其任意混合物。
本文所述聚合物组合物中的聚乙烯可通过任何常规的聚合工艺和设备、本文所述产生不饱和结构的常规手段和任何调节MFR2的常规手段进行制备,以便于控制和调整生产条件从而实现聚合聚合物的MFR2值和乙烯基含量所需的平衡。如本文所述的不饱和LDPE聚合物,例如不饱和LDPE共聚物,其中聚合物组合物在高压反应器中通过自由基引发聚合反应(简称高压自由基聚合)制备。所述可用的高压(HP)聚合工艺以及生产条件的控制方法为公知知识,且文献中已有记载,本领域的技术人员可轻易通过已有知识重现本发明所述的平衡。高压合成工艺可在管式反应器或是高压釜中进行,例如管式反应器。高压工艺的一个实施方案描述了乙烯与一种或多种共聚单体,例如至少含一种或多种多不饱和共聚单体,在管式反应器中合成上述LDPE均聚物或共聚物。所述工艺也适用于其他聚合物的制备。
压缩:
将乙烯通入压缩机中,主要是实现将大量的乙烯在可控的温度和压力下进行处理。所述压缩机为活塞压缩机或隔膜压缩机。所述压缩机一般为可串联式或并联式工作的一系列压缩机。一般为2-5个压缩步骤。根据压力,循环的乙烯及共聚单体可在方便的点加入。所采用的温度通常较低,一般在低于200℃或低于100℃的范围,所述温度例如为低于200℃。
管式反应器
将混合物通入管式反应器中。管式反应器第一部分用来调节通入的乙烯的温度,该温度通常调节为150-170℃。然后加入自由基引发剂。任何可在高温下分解产生自由基的化合物或是上述的混合物均可作为自由基引发剂使用。其适用的自由基引发剂可由商业采购获得。所述聚合反应为放热反应。在制备过程中,可有多个自由基引发剂注入点,如1-5个点,通常采用单独注射泵。众所周知,在制备过程中,乙烯与可选的共聚单体可在任意时间、在所述管式反应器的任何区域、和/或从一个多或个注入点加入。所述的反应器通过冷凝水或是蒸汽实现连续冷却。最高的温度被称为峰值温度,最低的温度被称为自由基引发温度。所述的最低温度为反应开始的温度,该温度被称为引发温度,本领域的技术人员均知该温度较低。
合适的温度范围为80-350℃,压力为100-400MPa。压力至少可以在压缩阶段中和管式反应器后测定获得。
温度可在所有步骤中的多个点测定获得。通常采用高温和高压可提升产品的产量。本领域的技术人员可以通过选择采用不同的温度从而实现聚合物链的结构控制,即长链支化和/或短链支化、密度、MFR、粘度、分子量分布等。
所述反应器的末端通常采用阀门。所述阀门调整所述反应器的压力,以及将所述反应混合物由反应压力降压至分离压力。
分离
分离时通常压力降至大约10-45MPa,例如降压至大约30-45MPa。将聚合物产物与未反应的产物分离,例如气态产物,例如单体或可选的共聚单体,大部分未反应的产物被回收。一般将低分子化合物,即蜡,从气体中除去。还可进一步降低压力,从而将未反应的气态产物,如乙烯等,回收循环使用。所述的气体在回收前通常进行冷却和净化。
所获得的聚合物熔体通常进行混合和制粒。可选地,或在一些实施例中,还可向所述混合物中添加添加剂。关于通过高温自由基聚合而成的乙烯(共聚)聚合物的更详细的内容,记载于《聚合物科学与工程百科全书》(Encyclopedia of Polymer Science andEngineering)第6卷(1986)第383-410页。
在聚合反应过程中可通过改变例如所使用的链转移剂,和/或是调整反应温度或压力,从而调整所述聚乙烯(例如LDPE共聚物)的MFR2。
在本发明中所述的LDPE共聚物的制备过程中,根据已有技术,乙烯基的量可以通过使乙烯聚合调整,例如在一种或多种多不饱和共聚单体、链转移剂或两者同时存在的情况下,根据LDPE共聚物中所需的碳碳双键的类型与数量,采用乙烯(C2)与多不饱和共聚单体和/或链转移剂之间的所需进料比。专利WO 9308222公开了一种采用乙烯与多不饱和单体的高压自由基聚合工艺,所述多不饱和单体例如α,ω-二烯烃,从而提高乙烯共聚物不饱和度。未反应的双键在形成的聚合物链中多不饱和共聚单体的位置形成侧链乙烯基,其中不饱和共聚单体通过聚合引入。因此,所述不饱和结构以无规共聚的方式均匀地分布于聚合物链上。同样的WO 9635732也公开了一种乙烯和一种特定类型的多不饱和α,ω-二乙烯基硅氧烷的高压自由基聚合工艺。而且,众所周知,例如丙烯可以作为链转移剂从而生成所述的双键,因此,丙烯也可以部分地与乙烯发生共聚反应。
所述的另一种不饱和LDPE均聚物也可通过参照上述不饱和LDPE共聚物的制备条件制备获得,不同的是乙烯只能在链转移剂存在下才可聚合。
一种示例性的聚乙烯,例如本发明的LDPE共聚物的聚乙烯,当根据ISO1183-1方法A:2012测定聚乙烯时,其密度可为例如高于0.860g/cm3、高于0.870、高于0.880、高于0.885、高于0.890、高于0.895、高于0.900、高于0.905、高于0.910或高于0.915g/cm3。
另一种示例性的聚乙烯,例如本发明的LDPE共聚物的聚乙烯,当根据ISO 1183-1方法A:2012测定聚乙烯时,其密度可最高为0.960g/cm3、低于0.955、低于0.950、低于0.945、低于0.940、低于0.935或低于0.930g/cm3。
在另一个实施方案中,当根据ISO 1183-1方法A:2012测定聚乙烯时,密度范围为0.915-0.930g/cm3。
此外,所述不饱和共聚物,例如,所述聚合物组合物的LDPE共聚物,基于聚乙烯的量,包含的共聚单体的总量最多为45wt%,例如0.05-25wt%,或例如0.1-15wt%。
示例性的聚合物组合物中的聚乙烯是可交联的。
在一个示例性的实施方案中,聚合物组合物由至少一种聚乙烯组成。聚合物组合物可包含其他组分,例如本文所述的添加剂,其可以以与载体聚合物的混合物的形式添加,即以所谓的母料形式添加。
在另一个实施方案中,聚合物组合物可包含本文所述的聚乙烯及交联剂以及0、1、2、3、4、5、6种或更多种添加剂,其中聚合物组合物为颗粒形式。
本发明的另一个实施方案公开了一种制备如本文所述的聚合物组合物的方法,该方法包含将聚乙烯与交联剂和抗氧化剂混合。
终端应用
本发明的一个实施方案提供了一种制品,其由包括使用本文所述的聚合物组合物的方法制得,其中所述制品是例如电缆,例如电力电缆。
本发明的另一个实施方案提供了一种制品,其由包括使用本文所述的聚合物组合物的方法制得。
本发明的另一个实施方案提供了一种制品,该制品包括层,例如绝缘层,其由本文所述的聚合物组合物制得,其中所述制品是例如电缆,例如电力电缆。
本发明的一个实施方案提供了一种制品,例如一种电缆,其中电缆例如电力电缆,包含由所述聚合物组合物得到的一个层。
本发明的另一个实施方案提供了一种制品,其中所述制品是可交联的,并且其由包括使用本文所述的聚合物组合物的方法得到。
本发明的另一个实施方案提供了一种制品,其中所述制品包含本文所述的聚合物组合物。
本发明的另一个实施方案提供了一种制品,其中所述制品是交联的,并且其由包括使用本文所述的聚合物组合物的方法制得。
本发明的另一个实施方案提供了一种制品,该制品是电缆,例如电力电缆。
此外,本发明非常适用于W&C应用,从而制品例如为电缆,所述电缆为可交联的,并包含一个或多个层的电缆,其中至少一个层是由本文所述的聚合物组合物得到的。
此外,本发明提供了另一个实施方案,其中所述至少一个层包含本文所述的聚合物组合物。
本发明的另一个实施方案提供了一种电力电缆,其包含层,例如绝缘层,其由本文所述的聚合物组合物得到。
本发明提供了另一个实施方案,其中所述制品是AC电力电缆。
本发明提供了另一个实施方案,其中所述制品是DC电力电缆。
此外,由所述聚合物组合物得到的电缆的至少一个层可以是例如绝缘层。
此外,包含所述聚合物组合物的电缆的至少一个层可以是例如绝缘层。
此外,本发明的电缆例如可以是电力电缆,其至少包括内部半导体层、绝缘层和外部半导体层,且以给定顺序排列,其中至少绝缘层由如本文所述的聚合物组合物得到。
此外,本发明提供了另一个实施方案,其中表述“由聚合物组合物得到”还包括特征“包含聚合物组合物”。
电力电缆在本文中是指在任何电压下工作的传输能量的电缆。施加到电力电缆上的电压可以是AC、DC或瞬态(脉冲)。在一个实施方案中,多层制品是在高于6kV的电压下操作的电力电缆。
本发明的另一个实施方案公开了一种制备本文所述制品的方法,该方法包含使用如本文所述的聚合物组合物。
此外,本发明提供了一种制备本文所述制品的方法,其包括以下步骤:a)形成制品,其中所述方法包含本文所述的聚合物组合物。所述方法可例如包括至少以下步骤:
a0)将本文所述的聚合物组合物可选地与其他组分熔融混合,和
a)形成由本文所述的聚合物组合物制得的电缆。
另一个实施方案公开了形成包含本文所述的聚合物组合物的电缆。
“熔融混合”是公知的混合方法,其中将聚合物组分在较高的温度下混合,所述较高的温度通常高于聚合物组分的熔点或软化点,例如至少高出20-25℃。
在一个实施方案中,生产一种电缆,其包含由一个或多个层围绕的导体,其中该方法包含以下步骤:a)将所述聚合物组合物施加到所述导体上,形成围绕所述导体的所述层中的至少一个。
因此,在步骤(a)中,所述一个或多个层中至少有一层被施加,且由本发明所述的聚合物组合物得到。
同样,本文示例性的电缆制备方法可以例如包括至少两个步骤:
a0)将本文所述的聚合物组合物可选地与其他组分熔融混合,和
a)将由步骤a0)形成的熔体混合物施加到导体上,以形成至少一个层。
如本文所述的聚合物组合物可以被引入到该方法的步骤a0)中,例如,以颗粒形式,在较高的温度下进行混合,即熔融混合,,该温度可使聚合物材料熔融(或软化)以利于加工。
另外,所述层例如可通过(共)挤出a)施加。术语“(共)挤出”,意味着在两个或多个层的情况,所述层可以在单独步骤中挤出,或所述层中至少两个或全部在同一个挤出步骤中挤出,该工艺是现有的公知技术。
在一个示例性实施方案中,在所述聚合物组合物用于电缆生产工艺之前,所述可交联聚合物组合物可以包括交联剂,从而所述聚乙烯与所述交联剂可以通过常规的混合工艺混合,例如通过在挤出机中在聚合物组合物熔体中加入交联剂,以及通过固态聚合物组合物(例如其颗粒)对液态过氧化物、以液体形式存在的过氧化物或溶解于溶剂中的过氧化物的吸收。或者在本实施方案中,所述聚乙烯与所述交联剂通过任意常规的混合工艺混合。典型的混合工艺包括例如在挤出机中熔融混合,也可以是聚合物组合物或其颗粒对液态过氧化物、以液体形式存在的过氧化物或溶解在溶剂中的过氧化物被的吸收。所获得的组分例如聚乙烯、抗氧化剂和交联剂的聚合物组合物可用于制品,例如电缆,的制备方法。
在另一个实施方案中,在可交联的制品的制备过程中,所述交联剂可以在步骤a0)加入,且也形成了本发明的聚合物组合物。当在制品的制备过程中加入交联剂时,例如如本文所述的交联剂,可以以液体形式在室温条件下加入,或者可以预热至熔融温度以上,或者溶解在载体介质中,这些都是本领域的公知技术。
所述的聚合物组合物还可以包含其它添加剂,或者其它添加剂可以在包含聚合物组合物的制品的制备过程中与所述聚合物组合物混合。
因此本发明的方法可以例如包括以下步骤:
-a00)向所述步骤a0)提供如本文所述的所述聚合物组合物,其包括
至少一种聚乙烯,
一种交联剂,和
如本文所述的含氮抗氧化剂,
-a0)将本文所述的聚合物组合物可选地与其他组分熔融混合,和
a)将由步骤a0)形成的熔体混合物施加到导体上,以形成所述一个或多个层中的至少一个层。
或者,本发明的方法包括以下步骤:
-a00)向所述步骤a0)提供如本文所述的所述聚合物组合物,其包括
至少一种聚乙烯,
-a00’)向所述聚合物组合物中添加如本文所述的至少一种交联剂和含氮抗氧化剂,
-a0)将本文所述的聚合物组合物、交联剂和含氮抗氧化剂,可选地与其他组分熔融混合,和
-a)将由步骤a0)形成的熔体混合物施加到导体上,以形成至少一个层。
在本发明示例性的方法中,在步骤a0)中,所述聚合物组合物单独熔融混合可以在混合器或挤出机或其任意组合中在高温下进行,如果存在交联剂,则温度应低于随后的交联温度。在例如在挤出机中进行a0)熔融混合之后,然后将所得熔融混合的层材料例如采用本技术领域已有技术(共)挤出在导体上。常规用于制备电缆的混合器和挤出机,例如单螺杆挤出机或双杆挤出机,均可用于本发明所述方法。
本发明示例性的方法提供了一种可交联电缆的制备方法,例如可交联电力电缆;其中所述方法还进一步包括步骤b),将由步骤a)得到的含有所述聚合物组合物中可交联聚乙烯的至少一个电缆层进行交联,其中所述交联在交联剂(例如过氧化物)以及本文所述的含氮抗氧化剂的存在下实现。
应当理解且众所周知,其中其它电缆层及其材料,若存在,也可以同时进行交联。
交联可在交联条件下进行,通常通过在升温的条件下进行处理,例如在高于140℃的温度,例如150℃以上,如160-350℃温度范围,这取决于所用的交联剂,如本领域众所周知的。通常情况下,交联温度比熔融混合步骤a0)所使用的温度高至少20℃,而且本领域技术人员可以估算得出。
结果得到了包含至少一个本发明的聚合物组合物的交联层的交联电缆。
根据本发明的另一个实施方案,公开了一种聚合物组合物,其中所述乙烯基总量B源自(除了源自自由基引发的聚合反应的乙烯基):
i)多不饱和共聚单体,
ii)链转移剂,
iii)不饱和低分子量化合物,例如交联促进剂和/或防焦剂,或
iv)(i)-(iii)的任意混合物。
通常,“乙烯基”在本文中是指CH2=CH-片段,其可以在i)-iv)中的任何一种中存在。
本文中关于根据本发明的聚合物组合物的聚乙烯描述了i)多不饱和共聚单体和ii)链转移剂。
iii)低分子量化合物,如果存在的话,可以加入到聚合物组合物中。
另外,所述iii)低分子量化合物可以例如是交联促进剂,其有助于聚合物中乙烯基的总量B。所述交联促进剂可以为包含至少两种不饱和基团的化合物,例如包含至少两种不饱和基团的脂肪族或芳族化合物、酯、醚或酮,例如氰尿酸酯、异氰脲酸酯、磷酸盐、原甲酸酯、脂族或芳族醚,或烯丙基苯三羧酸酯。酯、醚和酮的实例是选自二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙基酯、三烯丙基异聚氰脲酸酯、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]-十一烷(DVS)、三烯丙基偏苯三酸(TATM)或N,N,N',N',N“,N”-六烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺(HATATA)或其任意混合物的化合物。基于聚合物组合物的重量,所述交联促进剂的添加量可以小于2.0wt%,例如小于1.5wt%,例如小于1.0wt%,例如小于0.75wt%,例如小于0.5wt%,并且其下限为例如至少0.05wt%,例如至少0.1wt%。
另外,所述iii)低分子量化合物可以例如是防焦剂(SR),其可有助于聚合物组合物中乙烯基的总量B。
如本文所述的防焦剂(SR)可为芳香族α-甲基烯烃单体的不饱和二聚体,如2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、取代或未取代的二苯基乙烯、醌衍生物、氢醌衍生物、含单官能乙烯酯和醚、具有至少两个或两个以上双键的单环烃,或其任意混合物。例如防焦剂可选自2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、取代或未取代的二苯基乙烯或其混合物。
基于聚合物组合物的重量,所述防焦剂的量可以例如等于或大于0.005wt%。进一步地,基于聚合物组合物的重量,所述防焦剂的量可以例如等于或大于0.01wt%,等于或大于0.03wt%,或者等于或大于0.04wt%。
此外,基于聚合物组合物的重量,所述防焦剂的量可以例如等于或小于2.0wt%,例如等于或小于1.5wt%。此外,基于聚合物组合物的重量,所述防焦剂的量可以例如等于或小于0.8wt%、等于或小于0.75wt%,等于或小于0.70wt%或等于或小于0.60wt%。此外,基于聚合物组合物的重量,所述防焦剂的量可以例如等于或小于0.55wt%、等于或小于0.50wt%、等于或小于0.45wt%或等于或小于0.40wt%。
更进一步,基于聚合物组合物的重量,所述防焦剂的量可以例如等于或小于0.35wt%,例如等于或小于0.30wt%。此外,基于聚合物组合物的重量,所述防焦剂的量可以例如等于或小于0.25wt%、等于或小于0.20wt%,等于或小于0.15wt%或等于或小于0.10wt%。此外,基于聚合物组合物的重量,所述防焦剂的量可以例如等于或小于0.15wt%,或者等于或小于0.10wt%。
此外,基于聚合物组合物的重量,所述防焦剂的量可以例如在0.005-2.0wt%的范围内,例如在0.005-1.5wt%的范围内。基于聚合物组合物的重量,进一步示例性的范围是例如0.01-0.8wt%、0.03-0.75wt%,0.03-0.70wt%或0.04-0.60wt%。此外,基于聚合物组合物的重量,示例性范围是例如0.01至0.60、0.55、0.50、0.45或0.40wt%,0.03至0.55或0.50wt%,0.03至0.45或0.40wt%,或0.04至0.45或0.40wt%。
此外,如EP1699882中所述以及已在本文中描述的,所述防焦剂(SR)也可以例如选自可接枝的稳定有机自由基。
聚合物组合物的聚乙烯可以例如是单体单元与至少一种不饱和共聚单体和零、一种、两种或三种其他共聚单体的单元的共聚物,并且至少包含源自多不饱和共聚单体的乙烯基。
此外,聚合物组合物的聚乙烯可包含约0.05-0.10个乙烯基/1000个碳原子(C-原子),其源自自由基引发的聚合反应。
根据本发明,在本发明的任何类别中,在此公开的任何实施方案中的每个特征可以与在此公开的其他任何实施方案中的任意特征自由地组合。
测试方法
除非在具体描述或在实验部分中有特别说明,下述方法将应用于性能测试。
熔体流动速率
熔体流动速率(MFR)根据ISO 1133-1:2011来进行测定,并以g/10min为单位。MFR是对聚合物,此处指聚乙烯,或聚合物组合物,的流动性的表征,因此可用于表征其可加工性。熔体流动速率越高,聚合物或聚合物组合物的粘度越低。聚乙烯的MFR在190℃下,在不同载荷下测定,例如2.16kg(MFR2)或21.6kg(MFR21)。
密度
根据ISO 1183-1方法A:2012对聚合物(即聚乙烯)的密度进行测定。根据ISO17855-2:2016通过压缩成型完成样品制备。
方法ASTM D3124-98和ASTM D6248-98测定聚合物组合物或聚合物(即聚乙烯)中的双键含量
方法ASTM D6248-98适用于测定聚合物组合物和聚乙烯中的双键。聚合物组合物中双键的测定是在聚乙烯上(以确定参数P),或者在聚合物组合物上(确定参数B)。在下文的方法描述中,将聚合物组合物和聚乙烯分别称为“组合物”和“聚合物”。
一方面,方法ASTM D3124-98和ASTM D6248-98包括基于ASTM D3124-98方法确定的每1000个碳原子中双键含量的步骤。在ASTM D3124-98方法中,详细描述了基于2,3-二甲基-1,3-丁二烯确定每1000个碳原子中亚乙烯基的含量的方法。在ASTM D6248-98方法中,详细描述了分别基于1-辛烯和反-3-己烯确定每1000个碳原子中乙烯基和每1000个碳原子中反式亚乙烯基含量的方法。本发明中所述的样品制备方法已用于测定本发明中每1000个碳原子中乙烯基的含量和每1000个碳原子中反式亚乙烯基的含量。ASTM D6248-98方法显示可能包括ASTM D3124-98方法的溴化步骤,但是关于本发明的样品未被溴化。已经证明,即使没有扣除溴化样品的光谱,也可以进行每1000个碳原子中乙烯基和每1000个碳原子中反式亚乙烯基含量的测定,而没有任何明显的干扰。为了确定这两种双键的消光系数,遵循ASTM-D6248-98中所述的步骤,使用以下两种化合物:1-癸烯(用于乙烯基)和反式-4-癸烯(用于反式亚乙烯基),但有上述例外。
通过红外光谱法分析“聚合物”的乙烯基键,亚乙烯基和反式亚乙烯基双键的总量,并得出每1000个碳原子中乙烯基键,亚乙烯基键和反式亚乙烯基键的含量。
此外,“组合物”中乙烯基和反式亚乙烯基的双键的总量,可能来自任何使用的不饱和低分子量化合物(iii)的双键,也可通过红外光谱法进行分析,并得出每1000个碳原子中乙烯基键、亚乙烯基键和反式亚乙烯基键的含量。
待测组合物或聚合物压制成厚度为0.5-1.0mm的薄膜。测量实际厚度。在PerkinElmer Spectrum One上进行FT-IR分析。记录两次扫描,分辨率为4cm-1。
从980cm-1到约840cm-1处作一条基线。在大约910cm-1处检测到的峰为乙烯基峰,在大约965cm-1处检测到的峰为反式亚乙烯基。每1000个碳原子中的双键总量依照下述公式进行计算:
乙烯基/1000个碳原子=(14×Abs)/(13.13×L×D)
反式亚乙烯基/1000个碳原子=(14×Abs)/(15.14×L×D)
其中,
Abs:吸光率(峰高)
L:薄膜厚度,单位为mm
D:材料的密度(即“组合物”或“聚合物”)(g/cm3)
上述计算的摩尔吸光系数ε,分别为13.13和15.14,并以l·mol-1·mm-1为单位进行计算,其表达式为:
ε=Abs/(C×L)
其中,Abs为最大吸光率即为峰高,C为浓度(mol·l-1),L为样品厚度(mm)。
另一方面,方法ASTM D3124-98和ASTM D6248-98包含确定摩尔消光系数的步骤。至少配制三份0.18mol·l-1的二硫化碳(CS2)溶液,且需要摩尔消光系数的平均值。
每1000个碳原子中源于多不饱和共聚单体的乙烯基含量的测定和计算如下:
待测聚合物与对比聚合物用相同的反应器进行制备,基本上使用相同的条件,即相近的最高温度、压强、产率,但唯一的差别就是待测聚合物加入多不饱和共聚单体制备,而对比用聚合物没有加入。每一种聚合物中的乙烯基的含量通过上述的FT-IR光谱法进行测定。然后,假定在聚合工艺中形成的乙烯基以及链转移剂(如果有的话)引入的乙烯基的基本含量,在对比聚合物和待测聚合物中是相同的,唯一例外的是待测聚合物制备时在反应器中加入了不饱和共聚单体。待测聚合物中已测量得到的乙烯基的数量减去所述基本含量,从而得到每1000个碳原子中的乙烯基含量,该乙烯基源于多不饱和共聚单体。
方法ASTMD3124-98和ASTMD6248-98包括校准程序,用于测试不饱低分子量化合物
(iii)(以下称化合物)中的双键含量,如果存在。
根据ASTM D6248-98标准测定所述化合物(例如,发明内容部分列举的交联促进剂或防焦剂化合物)的摩尔吸收率。至少需要配备三份所述化合物的CS2(二硫化碳)溶液,所用溶液浓度接近于0.18mol/l。用FT-IR光谱法进行分析,每份溶液在光程为0.1mm的液体池,以4cm-1的分辨率进行扫描。测量最大强度的吸收峰,该峰为所述化合物(该化合物可能含有任意一种类型碳碳双键)的不饱和结构的吸收峰。
每份溶液以及每一种双键的摩尔吸光系数ε在l·mol-1·mm-1下依照下列公式进行计算:
ε=(1/CL)×Abs
C:待测的每种碳碳双键浓度,mol/l
L:池厚度,mm
Abs:待测的每种碳碳双键吸收峰的最大吸光率(峰高),mol/l。
计算每种双键的平均摩尔吸收率ε。
另外,每种碳碳双键的平均摩尔吸收率ε可用来计算上述待测聚合物样品及对比聚合物的双键含量。
交联板的制备,即板的交联方法
使用过氧化二异丙苯(DCP)或过氧化叔丁基异丙苯(TBCP)作为过氧化物时交联板的制备,即板的交联方法。
由待测聚合物组合物的颗粒制备交联板,所述待测聚合物组合物即根据本发明的聚合物组合物和对比聚合物组合物,使用以下条件将颗粒压制成型,首先将颗粒在120℃,压力为61N/cm2熔融1分钟。然后将温度以18K/min的速度升高到180℃,同时将压力升高到614N/cm2。将温度在180℃下维持10分钟。然后通过存在于聚合物组合物中的过氧化物使板交联。总的交联时间为14分钟,其中包括将温度从120℃升高至180℃的时间。完全交联后,交联板(即本发明的交联聚合物组合物和交联对比聚合物组合物)在压力下以15K/min的冷却速率冷却至室温。板的最终厚度为1.5mm。
由待测聚合物组合物的颗粒来制备交联板,所述待测聚合物组合物即根据本发明的聚合物组合物和对比聚合物组合物,使用以下条件将颗粒压制成型,首先将颗粒在120℃,压力为61N/cm2熔融1分钟。然后将温度以18K/min的速度升高到180℃,同时将压力升高到614N/cm2。将温度在180℃下维持10分钟。然后通过存在于聚合物组合物中的过氧化物使板交联。总的交联时间为14分钟,其中包括将温度从120℃升高至180℃的时间。完全交联后,交联板(即本发明的交联聚合物组合物和交联对比聚合物组合物)在压力下以15K/min的冷却速率冷却至室温。板的最终厚度为1.5mm。
GC分析方案,即GC分析方法
GC分析方案(板),即GC分析方法
挥发性过氧化物分解产物,在此为甲烷(CH4),含量以ppm(重量)表示,并通过气相色谱法(GC)从根据本发明的聚合物组合物和对比聚合物组合物的交联样品中确定。所述交联已经用于所述的交联板的方法中。
在交联步骤(即在板的交联方法中)完成后,从交联板的中间切下厚度为1.5mm,重量为1g的样品,所述交联板即根据本发明的交联聚合物组合物和交联对比聚合物组合物。将得到的样品置于聚四氟乙烯密封的带有铝质压接杯的120ml顶空瓶中,并在60℃热处理1.5h以平衡所述样品中存在的任何气态挥发物。然后将在样品瓶中捕获的0.2ml气体进样至气相色谱仪,其中对需要测量的挥发物(例如甲烷)的存在和含量进行了分析。分析两个重复样品,报告的甲烷含量值是两次分析的平均值。本文使用的仪器是Agilent AluminiumGC 7890A,配置有Al2O3/Na2SO4-色谱柱,尺寸为0.53mm×50m,膜厚度为10μm,由PlotUltimetal提供。氦气用作载气,检测器为FID检测器。
热固测定方法
交联板样品的热固方法
热固伸长率和永久变形按照IEC 60811-507:2012标准对交联板的样品进行测定,所述交联板即根据本发明的交联聚合物组合物和交联对比聚合物组合物。在热固测试中,哑铃状的待测样品承受对应20N/cm2的重量。首先对样品标记参考线。从样本的中间开始,绘制两条参考线(每侧一条)。两条线之间的距离L0为20mm。将该样品置于对应20N/cm2的重量200℃的烘箱中,并在15分钟后,按如下方式测量热固伸长率。对200℃下15分钟后参考线之间的距离进行测量称为L1。然后计算15分钟后的热固伸长率,如下所示:伸长率(%)=((L1*100)/L0)-100。随后除去重量,并使样品在200℃下松弛5分钟。然后将样品从烘箱中取出并冷却至室温。冷却后,测量两条参考线之间的距离L2,计算永久变形如下:永久变形(%)=(L2*100)/L0)-100。
交联板的制备如交联板的制备(即板的交联方法)中所述,根据ISO 527-2/5A:2012由1.5mm厚的交联板制备哑铃状样品。
具体实施方式
实验部分
实施例
聚乙烯
聚乙烯都是在高压管式反应器中聚合而成的低密度聚乙烯。
实施例(Inv.)1和对比例(Comp.)1,聚合物1:具有1.28个乙烯基/1000个碳原子(C)的聚(乙烯-共-1,7-辛二烯)聚合物,密度=923.5kg/m3,MFR2=0.8g/10min,即根据本发 明的聚合物组合物以及对比聚合物组合物的聚乙烯。
带有循环CTA的乙烯在5级预压器和2级超高压压缩机中进行压缩,且在两种设备的压缩过程中插入中间冷却操作,以使初始反应压力达到约2800bar。压缩机总输出速度约为30吨每小时。在压缩区域中,丙醛(PA,CAS号为123-38-6)以约2.2kg/h的速度加入,丙烯以约41kg/h的速度加入,一起作为链转移剂以维持聚合物的MFR2为0.8g/10min。另外,1,7-辛二烯以约114kg/h的速度被添加到反应器中。压缩的混合物在内径为约40mm、总长度约为1200m的前方入料式三区管式反应器内的预热段加热到约159℃。预热后立即注入溶解在异十二烷中的市售可得的过氧化自由基引发剂混合物,其用量足以使放热聚合反应温度达到约269℃峰值,然后冷却到大约213℃。随后的第二、第三个反应温度峰值分别约为262℃和234℃,在这两个峰值间有一个冷却到约210℃的步骤。反应混合物随后通过启动阀进行降压、冷却,所得聚合物1从未反应气体中分离。
实施例(Inv.)2和对比例(Comp.)2,聚合物2:具有1.34个乙烯基/1000C的聚(乙烯-共-1,7-辛二烯)聚合物,密度=924.9kg/m3,MFR2=1.46g/10min),即根据本发明的聚合 物组合物以及对比聚合物组合物的聚乙烯。
带有循环CTA的乙烯在5级预压器和2级超高压压缩机中进行压缩,且在两种设备的压缩过程中插入中间冷却操作,以使初始反应压力达到约2800bar。压缩机总输出速度约为30吨每小时。在压缩区域中,丙醛(PA,CAS号为123-38-6)作为链转移剂以约3.9kg/h的速度加入,以维持聚合物的MFR2为1.46g/10min。另外,1,7-辛二烯以约148kg/h的速度被添加到反应器中。压缩的混合物在内径为约40mm、总长度约为1200m的前方入料式三区管式反应器内的预热段加热到约159℃。预热后立即注入溶解在异十二烷中的市售可得的过氧化自由基引发剂混合物,其用量足以使放热聚合反应温度达到约273℃峰值,然后冷却到大约207℃。随后的第二、第三个反应温度峰值分别约为257℃和226℃,在这两个峰值间有一个冷却到约209℃的步骤。反应混合物随后通过启动阀进行降压、冷却,所得聚合物2从未反应气体中分离。
实施例(Inv.)3-4,7.1和对比例(Comp.)3-4,7.1,聚合物3:具有0.89个乙烯基/1000C的聚(乙烯-共-1,7-辛二烯)聚合物,密度=923.7kg/m3,MFR2=0.92g/10min),即根据 本发明的聚合物组合物以及对比聚合物组合物的聚乙烯。
带有循环CTA的乙烯在5级预压器和2级超高压压缩机中进行压缩,且在两种设备的压缩过程中插入中间冷却操作,以使初始反应压力达到约2800bar。压缩机总输出速度约为30吨每小时。在压缩区域中,丙醛(PA,CAS号为123-38-6)作为链转移剂以约3.8kg/h的速度加入,以维持聚合物的MFR2为0.92g/10min。另外,1,7-辛二烯以约89kg/h的速度被添加到反应器中。压缩的混合物在内径为约40mm、总长度约为1200m的前方入料式三区管式反应器内的预热段加热到约162℃。预热后立即注入溶解在异十二烷中的市售可得的过氧化自由基引发剂混合物,其用量足以使放热聚合反应温度达到约286℃峰值,然后冷却到大约231℃。随后的第二、第三个反应温度峰值分别约为274℃和248℃,在这两个峰值间有一个冷却到约222℃的步骤。反应混合物随后通过启动阀进行降压、冷却,所得聚合物3从未反应气体中分离。
实施例(Inv.)5,7.3和对比例(Comp.)5,聚合物4:具有0.71个乙烯基/1000C的聚(乙烯-共-1,7-辛二烯)聚合物,密度=922.3kg/m3,MFR2=0.68g/10min),即根据本发明的 聚合物组合物以及对比聚合物组合物的聚乙烯。
带有循环CTA的乙烯在5级预压器和2级超高压压缩机中进行压缩,且在两种设备的压缩过程中插入中间冷却操作,以使初始反应压力达到约2900bar。压缩机总输出速度约为30吨每小时。在压缩区域中,丙醛(PA,CAS号为123-38-6)以约1.2kg/h的速度加入,丙烯以87kg/h的速度加入,一起作为链转移剂以维持聚合物的MFR2为0.68g/10min。另外,1,7-辛二烯以约56kg/h的速度被添加到反应器中。压缩的混合物在内径为约40mm、总长度约为1200m的前方入料式三区管式反应器内的预热段加热到约164℃。预热后立即注入溶解在异十二烷中的市售可得的过氧化自由基引发剂混合物,其用量足以使放热聚合反应温度达到约277℃峰值,然后冷却到大约206℃。随后的第二、第三个反应温度峰值分别约为270℃和249℃,在这两个峰值间有一个冷却到约217℃的步骤。反应混合物随后通过启动阀进行降压、冷却,所得聚合物4从未反应气体中分离。
实施例(Inv.)6,7.3和对比例(Comp.)6,聚合物5:具有0.55个乙烯基/1000C的聚(乙烯-共-1,7-辛二烯)聚合物,密度未测定,MFR2=1.82g/10min),即根据本发明的聚合物 组合物以及对比聚合物组合物的聚乙烯。
带有循环CTA的乙烯在5级预压器和2级超高压压缩机中进行压缩,且在两种设备的压缩过程中插入中间冷却操作,以使初始反应压力达到约2800bar。压缩机总输出速度约为30吨每小时。在压缩区域中,丙醛(PA,CAS号为123-38-6)以约2.4kg/h的速度加入,丙烯以89kg/h的速度加入,一起作为链转移剂以维持聚合物的MFR2为1.82g/10min。另外,1,7-辛二烯以约29kg/h的速度被添加到反应器中。压缩的混合物在内径为约40mm、总长度约为1200m的前方入料式三区管式反应器内的预热段加热到约162℃。预热后立即注入溶解在异十二烷中的市售可得的过氧化自由基引发剂混合物,其用量足以使放热聚合反应温度达到约287℃峰值,然后冷却到大约200℃。随后的第二个反应温度峰值约为274℃。反应混合物随后通过启动阀进行降压、冷却,所得聚合物5从未反应气体中分离。
实施例(Inv.)7.2和对比例(Comp.)7.2,聚合物6:具有1.33个乙烯基/1000C的聚(乙烯-共-1,7-辛二烯)聚合物,密度=924.3kg/m3,MFR2=0.94g/10min),即根据本发明的 聚合物组合物以及对比聚合物组合物的聚乙烯。
带有循环CTA的乙烯在5级预压器和2级超高压压缩机中进行压缩,且在两种设备的压缩过程中插入中间冷却操作,以使初始反应压力达到约2800bar。压缩机总输出速度约为30吨每小时。在压缩区域中,丙醛(PA,CAS号为123-38-6)作为链转移剂以约2.3kg/h的速度加入,以维持聚合物的MFR2为0.94g/10min。另外,1,7-辛二烯以约144kg/h的速度被添加到反应器中。压缩的混合物在内径为约40mm、总长度约为1200m的前方入料式三区管式反应器内的预热段加热到约160℃。预热后立即注入溶解在异十二烷中的市售可得的过氧化自由基引发剂混合物,其用量足以使放热聚合反应温度达到约274℃峰值,然后冷却到大约207℃。随后的第二、第三个反应温度峰值分别约为257℃和227℃,在这两个峰值间有一个冷却到约211℃的步骤。反应混合物随后通过启动阀进行降压、冷却,所得聚合物6从未反应气体中分离。
聚合物组合物
已经在实验室规模上制备并对比了各个制剂,即使用本文所述的聚乙烯、交联剂和含氮抗氧化剂的本发明的聚合物组合物以及对比例的聚合物组合物,参见表1-7。如本文所述的含氮抗氧化剂和抗氧化剂以如本文所述的量添加至本发明聚合物组合物的聚乙烯中和对比例的聚乙烯中。通过将交联剂(交联剂为液体形式)在70℃的温度下分布到聚乙烯颗粒上,从而将交联剂添加到聚乙烯中。将湿颗粒保持在80℃,直至颗粒变干。计算抗氧化剂的量以使不同制剂中具有大约相同量的抗氧化剂的活性功能。
为每个聚合物,即“Inv.”1.1-7.3和“Comp.”1.1-7.2,选择交联剂(例如过氧化物)的量,从而达到大致相同的交联度,该交联度通过热固测定方法(载荷为20N/cm2)测量。
对于热固性和甲烷测定,按照“交联板的制备,即板的交联方法”中描述的测定方法,将1.5mm厚的板压制成型,并在180℃下交联。按照“GC分析方案(板),即GC分析的方法”中的测定方法所述,交联后在2个样品上直接测量甲烷,报告的值为2次测量的平均值。按照“交联板样品的热固方法”中的测定方法所述,在200℃下以20N/cm2的载荷测量3个样品的热固性。
实施例1.1-1.4和对比例1.1全部使用“聚合物1”作为聚乙烯,使用含氮抗氧化剂或抗氧化剂,以及过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂。参见表1.1
在表1、表2、表3、表4、表5,表6和表7中,QQ=(1-配额实施例/对比例)*100
表1
实施例2.1-2.4和对比例2.1全部使用“聚合物2”作为聚乙烯,使用含氮抗氧化剂或抗氧化剂,以及过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂。参见表2。
表2
实施例3.1-3.4和对比例3.1全部使用“聚合物3”作为聚乙烯,使用含氮抗氧化剂或抗氧化剂,以及过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂。参见表3。
表3
表4
实施例5.1-5.2和对比例5.1全部使用“聚合物4”作为聚乙烯,使用含氮抗氧化剂或抗氧化剂,以及过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂。参见表5。
表5
实施例6.1-6.2和对比例6.1全部使用“聚合物5”作为聚乙烯,使用含氮抗氧化剂或抗氧化剂,以及过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂。参见表6。
表6
实施例7.1-7.3和对比例7.1-7.2全部使用“聚合物3,4或6”作为聚乙烯,使用含氮抗氧化剂或抗氧化剂,以及2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔(即T145E85)或过氧化叔丁基异丙苯(TBCP)作为交联剂。参见表7。
表7
实施例出乎意料地表明,由聚乙烯、交联剂和含氮抗氧化剂得到的本发明的聚合物组合物保持良好的交联水平(热固伸长率<175%),同时形成较低水平的甲烷,与包含至少一种不含氮抗氧化剂的“另一种聚合物组合物”产生的甲烷含量相比,甲烷含量减少了QQ%,其中QQ为10。
对比例的不含氮抗氧化剂是“-OH&S型”,即CAS为96-69-5的4,4′-硫代双(2-叔丁基-5-甲基苯酚)。
当交联到技术等同水平时,本发明实施例比对比例形成的甲烷少QQ%。
与所述“另一种聚合物组合物”中产生的甲烷含量相比,所述聚合物组合物的交联和所述聚合物组合物中交联剂的分解导致甲烷含量减少了QQ%,其中QQ为10。甲烷的含量根据GC分析的方法测定。
因此,使用所选的含氮抗氧化剂来稳定组合物,同时保持良好的交联水平和低甲烷水平。
此外,根据本发明的聚合物组合物,其包含所述乙烯基总量且包含本文所述的含氮抗氧化剂,提供了具有所需交联度水平的稳定聚合物组合物,同时表现出惊人地低甲烷含量。这是通过选择聚合物组合物的特征来实现的,例如B个乙烯基/1000个碳原子,Z wt%的交联剂和W wt%的含氮抗氧化剂。
技术上所需的交联度水平确保了足够的热机械性能,例如,在高温下保持尺寸稳定性。交联剂可以是例如本领域众所周知的过氧化物。所形成的挥发性分解产物主要成分通常是甲烷,其含量直接取决于添加到聚合物组合物中的交联剂(例如过氧化物)的量。对于任何给定的交联剂,例如过氧化物,形成的挥发性分解产物的量还取决于交联剂的化学结构。此外,通过选择聚合物组合物的所述特征,聚合物组合物所需的交联度水平得以保持,其表现出相对低的甲烷水平,并且在交联时保留了记忆效应。
所述相对较低的甲烷水平使得脱气时间较短,或者完全不需要脱气步骤,这两种情况对包括层(例如绝缘层)的电缆的整体生产都是非常有益的,所述层由所述聚合物组合物得到。
因此,本文所述的本发明的包含聚乙烯、交联剂和一种或多种含氮抗氧化剂的聚合物组合物显然非常有利于用于生产可交联和交联的制品,例如电缆,例如电缆层,例如电缆绝缘层。
所述聚合物组合物是可交联的,并且非常适合于生产可交联制品,例如电缆的一个或多个可交联层,例如电缆的一个或多个可交联绝缘层,这些层随后交联。
Claims (27)
1.一种包含聚乙烯、交联剂和抗氧化剂的聚合物组合物,其特征在于,所述聚合物组合物包含乙烯基的总量为B个乙烯基/1000个碳原子,且B1≤B,其中,根据方法ASTM D6248-98在交联之前测定,B1为0.12,基于聚合物组合物的总量,交联剂的存在量为Z wt%,且Z1≤Z≤Z2,其中Z1为0.005且Z2为2.0,并且抗氧化剂为含氮抗氧化剂,基于聚合物组合物的总量,其存在量为W wt%,且W1≤W≤W2,其中W1为0.005且W2为1.0;前提是排除CAS号为152261-33-1和CAS号为193098-40-7的抗氧化剂;
所述聚乙烯包含乙烯基的总量为P个乙烯基/1000个碳原子,其中P1≤P,且根据方法ASTM D6248-98在交联之前测定,P1为0.71;
所述聚乙烯为不饱和LDPE聚合物;其中,所述聚乙烯包含至少一种C8至C14非共轭二烯;
所述抗氧化剂为受阻胺光稳定剂。
6.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,在所述聚合物组合物的交联过程中,当与包含至少一种不含氮抗氧化剂的另一种聚合物组合物交联产生的甲烷的相应含量相比时,所述交联剂的分解导致甲烷含量减少QQ%,其中QQ为10,所述甲烷含量根据GC分析的方法测定;当根据热固测定方法测定时,所述交联聚合物组合物在载荷20N/cm2下,热固伸长率小于175%。
7.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,B1为0.45和/或B≤B2,其中B2为3.0,和/或Z2为1.6。
8.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,Z2为1.6。
9.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,Z2为1.4。
10.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,Z2为1.2。
11.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,Z2为1.0。
12.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,W1为0.1且W2为0.5。
13.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,所述聚乙烯为单体与至少一种多不饱和共聚单体以及与零、一种或多种其他共聚单体的共聚物,且其中所述聚合物组合物中存在的乙烯基总量(B)包括源自所述至少一种多不饱和共聚单体的乙烯基。
14.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,在所述聚乙烯的非共轭双键中至少一个在末端。
15.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,所述聚乙烯为乙烯与1,7-辛二烯的共聚物。
16.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,所述B1为0.65、0.70,0.75或0.80。
17.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,所述交联剂包含过氧化物。
18.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,所述聚乙烯包含乙烯基的总量为P个乙烯基/1000个碳原子,其中P≤P2,且P2为3。
19.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,P1≤P≤P2,其中P1为0.71且P2为3。
20.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,所述聚合物组合物同时满足以下:
P1≤P≤P2,其中P1为0.71且P2为3;
W1≤W≤W2,其中W1为0.005且W2为1;和
熔体流动速率为Ag/10min且A1≤A≤A2,其中A1为0.15且A2为3。
21.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,所述聚合物组合物同时满足以下:
P1≤P≤P2,其中P1为0.71且P2为2;
W1≤W≤W2,其中W1为0.05且W2为0.6;和
熔体流动速率为Ag/10min且A1≤A≤A2,其中A1为0.3且A2为2.5。
22.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其特征在于,所述聚合物组合物同时满足以下:
P1≤P≤P2,其中P1为0.89且P2为1.5;
W1≤W≤W2,其中W1为0.1且W2为0.5;和
熔体流动速率为Ag/10min且A1≤A≤A2,其中A1为0.6且A2为2.3。
23.一种制品,其包含绝缘层,所述绝缘层由根据权利要求1-22中任意一项所述的聚合物组合物得到,其中所述制品为电缆。
24.一种制备如权利要求1-22中任意一项所述的聚合物组合物的方法,所述方法包含将聚乙烯与交联剂和抗氧化剂混合。
25.一种制备制品的方法,所述方法包含使用如权利要求1-22中任意一项所述的聚合物组合物;所述方法包含将聚乙烯与交联剂和抗氧化剂混合。
26.如权利要求25所述的方法,其特征在于,所述制品为电缆,其中所述方法包含以下步骤:
a0)将如权利要求1-22中任意一项所定义的聚合物组合物可选地与其他组分熔融混合;
a)将由步骤a0)得到的熔体混合物施加到导体上,以形成至少一个层。
27.如权利要求25所述的方法,其特征在于,所述电缆为交联电力电缆,且其中所述方法进一步包括以下步骤:
b)将从步骤a)得到的至少一个电缆层交联。
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