CN117043256A - 用于电缆绝缘材料的聚丙烯组合物 - Google Patents

用于电缆绝缘材料的聚丙烯组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN117043256A
CN117043256A CN202280023129.7A CN202280023129A CN117043256A CN 117043256 A CN117043256 A CN 117043256A CN 202280023129 A CN202280023129 A CN 202280023129A CN 117043256 A CN117043256 A CN 117043256A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene composition
fraction
xcs
xylene cold
total amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280023129.7A
Other languages
English (en)
Inventor
托马斯·库姆皮斯
卡佳·克利姆克
佩尔奥拉·哈格斯特兰德
乌尔夫·尼尔松
拉尔斯·埃夫拉姆森
阿内特·约翰松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Borealis AG
Original Assignee
Borealis AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borealis AG filed Critical Borealis AG
Publication of CN117043256A publication Critical patent/CN117043256A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • C08L23/142—Copolymers of propene at least partially crystalline copolymers of propene with other olefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/307—Other macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/206—Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/02—Heterophasic composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物包含丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α‑烯烃的共聚单体单元的共聚物，以聚丙烯组合物中单体单元的总量为基准计，共聚单体单元的总量为10.0至16.0wt％，其中聚丙烯组合物具有以聚丙烯组合物的总重量为基准计，二甲苯冷可溶物(XCS)级分的总量为25.0至50.0wt％，以二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，共聚单体单元的量至少为22wt％，熔体流动速率MFR2为0.5至2.5g/10min，弯曲模量不超过385MPa；以及其中聚丙烯组合物不含α‑成核剂，本发明还涉及一种包含上述聚丙烯组合物的制品，优选为包括含有上述聚丙烯组合物的绝缘层的电缆，以及上述聚丙烯组合物作为中压和高压电缆的电缆绝缘材料的用途。

Description

用于电缆绝缘材料的聚丙烯组合物
技术领域
本发明涉及一种柔性聚丙烯组合物，包含所述聚丙烯组合物的制品(优选为包括绝缘层的电缆，所述绝缘层包含所述聚丙烯组合物)，以及所述聚丙烯组合物作为中压和高压电缆的电缆绝缘材料的用途。
背景技术
目前，乙烯聚合物产品由于易于加工以及具有良好的电学性能，被用作低压、中压、高压电缆的绝缘材料和半导体屏蔽。此外，在低压应用中，聚氯乙烯(PVC)也常用作绝缘材料，通常与软化剂结合使用，以达到理想的电缆柔软度。PVC是一种热塑性塑料，通过加入各种增塑剂，可以在较宽的温度范围内使用。对于标准PVC，70℃的最高连续导体温度是正常的。PVC在低温下变得刚性，并且应避免使用温度低于-10℃。在导体温度超过100℃时，增塑剂逸出，材料失去柔性。但是，随着特定增塑剂和稳定剂的加入，可以生产导体温度为90-105℃的PVC材料。但从本质上讲，PVC主要用于1kV的区域，因为材料的介电常数较高意味着在更高电压下的损耗增加过多，因此PVC电缆一般不在超过1kV的电压下使用。另外，为了保持较高的柔性，还需要在PVC中加入软化剂。软化剂用量不足，PVC的低温性质明显降低。从环境的角度来看，这些软化剂并不总被认为是无问题的，因此需要加以消除。
特别是对于中压、高压、特高压(MV、HV、EHV)电缆，以及高压直流(HVDC)电缆，目前绝缘材料主要是交联乙烯聚合物(XLPE)产品。这些产品运行温度高，电击穿强度高，力学性能好。然而，XLPE由于交联而不能通过重熔再生。
因此，曾尝试使用热塑性材料，尤其是热塑性丙烯聚合物作为中压、高压和特高压(MV、HV和EHV)电缆以及高压直流(HVDC)电缆的绝缘材料。此外，电网所有者越来越关注可以通过重熔再生的电缆。
因此，人们对基于热塑性丙烯聚合物的聚合物组合物用于中压(MV)、高压(HV)、超高压(EHV)和高压直流(HVDC)电缆的绝缘层日益感兴趣。
因此，丙烯聚合物需要在柔性、机械性能、冲击性能和电击穿强度方面表现出良好的性能平衡。
因此，本领域需要适用于电缆绝缘材料，并且在柔性、机械性能、冲击性能和电击穿强度方面表现出良好的性能平衡的聚丙烯组合物。
发明内容
在一个方面，本发明涉及一种聚丙烯组合物，其包含丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物，以聚丙烯组合物中单体单元的总量为基准计，共聚单体单元的总量为10.0至16.0wt％，优选为11.0至15.0wt％，最优选为12.0至14.0wt％；
其中，所述聚丙烯组合物具有：
以聚丙烯组合物的总重量为基准计，二甲苯冷可溶物(XCS)级分的总量为25.0至50.0wt％，优选为27.5至45.0wt％，更优选为30.0至42.5wt％，最优选为32.5至40.0wt％，其中以二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，共聚单体单元的量至少为23.0wt％，例如22.0至35.0wt％，优选为22.5至32.5wt％，最优选为23.0wt％至30.0wt％；
熔体流动速率MFR2为0.5至2.5g/10min，优选0.8至2.3g/10min，更优选1.0至2.0g/10min，最优选1.2至1.7g/10min，以及
弯曲模量不超过385MPa，例如200至385MPa，优选为220至375MPa，最优选为250至360MPa，以及
聚丙烯组合物不含α成核剂。
在另一方面，本发明涉及含有上述或下述的聚丙烯组合物的制品。
优选地，所述制品为电缆，该电缆包括含有上述或下述的聚丙烯组合物的绝缘层。
在又一方面，本发明涉及上述或下述的聚丙烯组合物作为中压和高压电缆的电缆绝缘材料的用途。
定义
多相聚丙烯是具有半结晶基体相(其可以是丙烯均聚物或丙烯与至少一种α-烯烃共聚单体的无规共聚物)以及分散在其中的弹性体相的丙烯系共聚物。弹性体相可以是共聚单体含量较高的丙烯共聚物，共聚单体在聚合物链中不是随机分布的，而是分布在富共聚单体嵌段结构和富丙烯嵌段结构中。
多相聚丙烯通常与单相丙烯共聚物不同，它表现出归属于基体相和弹性体相两种不同的玻璃化转变温度Tg。
丙烯均聚物是一种基本上由丙烯单体单元组成的聚合物。由于特别是在商业聚合过程中杂质，丙烯均聚物可以包含至多0.1mol％的共聚单体单元，优选为至多0.05mol％的共聚单体单元，最优选为至多0.01mol％的共聚单体单元。
丙烯无规共聚物是丙烯单体单元和共聚单体单元的共聚物，其中共聚单体单元在聚丙烯链上随机分布。因此，丙烯无规共聚物包含不溶于二甲苯的级分(二甲苯冷不溶物(XCI)级分)，以丙烯无规共聚物的总量为基准计，二甲苯冷不溶物(XCI)级分的量为至少85wt％，最优选为至少88wt％。相应地，丙烯无规共聚物不包含分散在其中的弹性体聚合物相。
通常，包含至少两个丙烯聚合物级分(组分)的丙烯聚合物被称为“多峰”，这些级分在不同的聚合条件下生产，导致级分的不同的(重均)分子量和/或不同的共聚单体含量，优选地这些级分通过在具有不同聚合条件的多个聚合阶段中聚合生产。前缀“多”与组成丙烯聚合物的不同聚合物级分的数量有关。作为多峰丙烯聚合物的一个例子，仅由两个级分组成的丙烯聚合物称为“双峰”，而仅由三个级分组成的丙烯聚合物称为“三峰”。
单峰丙烯聚合物只由一个级分组成。
因此，术语“不同”意指丙烯聚合物级分在至少一种性质上彼此不同，优选在重均分子量(也可以在级分的不同熔体流动速率中测量)上不同，或在共聚单体含量上不同，或两者都不同。
“功能化”在这里是指化学修饰，优选与单羧酸或多羧酸化合物或单羧酸或多羧酸化合物的衍生物进行接枝或共聚，以提供所需的官能团。
减粘裂化是一种反应器后化学工艺，用于修饰半结晶聚合物(例如丙烯聚合物)。在减粘裂化过程中，丙烯聚合物主链经由β断裂通过诸如有机过氧化物等过氧化物而降解。降解一般用于提高熔体流动速率和缩小分子量分布。
在下文中，除非另有说明，量以重量百分比(重量％)给出的。
具体实施方式
聚丙烯组合物
在一个方面，本发明涉及一种聚丙烯组合物，其包含丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物，以聚丙烯组合物中单体单元的总量为基准计，共聚单体的总量为10.0至16.0wt％，优选为11.0至15.0wt％，最优选为12.0至14.0wt％；
所述聚丙烯组合物具有：
以聚丙烯组合物的总重量为基准计，总量为25.0至50.0wt％，优选为27.5至45.0wt％，更优选为30.0至42.5wt％，最优选为32.5至40.0wt％的二甲苯冷可溶物(XCS)级分，以及以二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，共聚单体单元的量至少为23.0wt％，例如22.0至35.0wt％，优选为22.5至32.5wt％，最优选为23.0wt％至30.0wt％；
熔体流动速率MFR2为0.5至2.5g/10min，优选为0.8至2.3g/10min，更优选为1.0至2.0g/10min，最优选为1.2至1.7g/10min的，以及
弯曲模量不超过385MPa，例如200至385MPa，优选为220至375MPa，最优选250至360MPa，以及
其中，聚丙烯组合物不含α-成核剂。
聚丙烯组合物优选包含丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物，以聚丙烯组合物的总重量为基准计，该共聚物的重量为90.0至100wt％，更优选为92.5至99.9wt％，最优选为95.0至99.8wt％。
聚丙烯组合物还可包含不同于丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物的聚合物组分，以聚丙烯组合物的总重量为基准计，该聚合物组分的重量优选为0.0至10.0wt％。
在一个实施例中，聚丙烯组合物的聚合物组分由丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物组成。
在另一实施例中，聚丙烯组合物包含用单羧酸或多羧酸化合物或单羧酸或多羧酸化合物的衍生物功能化的聚烯烃，其中功能化的聚烯烃不同于丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物。
功能化的聚烯烃的单羧酸或多羧酸化合物或单羧酸或多羧酸化合物的衍生物优选自单羧酸或多羧酸的酸酐，其中单羧酸或多羧酸的酸酐可以是线型的或环状的。
功能化的聚烯烃优选为酸酐功能化的聚烯烃，更优选为马来酸酐(MAH)功能化的聚烯烃，更优选为马来酸酐(MAH)功能化的聚丙烯或聚乙烯，更优选为马来酸酐(MAH)功能化的聚丙烯，最优选为马来酸酐(MAH)接枝的聚丙烯，其中聚丙烯选自丙烯均聚物、丙烯无规共聚物或多相丙烯共聚物。
根据ISO 1133在2.16kg负载和230℃的温度下测量，功能化的聚烯烃优选具有从100至750g/10min，更优选从150至500g/10min的高熔体流动速率MFR2。此外，功能化的聚烯烃的峰值熔融温度优选为140至180℃，更优选为145至170℃。
功能化的聚烯烃优选可商购获得，例如来自埃克森美孚公司(ExxonMobil)商品名为Exxelor PO的功能化的聚烯烃，例如Exxelor PO 1020。
在所述的实施例中，以聚丙烯组合物的总重量为基准计，功能化的聚烯烃在聚丙烯组合物中的存在量优选为0.5至3.0wt％，更优选为0.7至2.5wt％，最优选为0.9至2.0wt％。
除了这些聚合物组分外，聚丙烯组合物还可包含一种或多种添加剂，以聚丙烯组合物的总量为基准计，添加剂的用量为0.0至5.0wt％。一种或多种添加剂优选自酸清除剂、抗氧化剂、β-成核剂等。这些添加剂可商购获得，例如在Hans Zweifel的《塑料添加剂手册》，2009年第6版，第1141页至第1190页)中有详细描述。
根据本发明的聚丙烯组合物不包含α-成核剂。因此，添加剂列表中也不包括α-成核剂。
通常，这些添加剂的添加量为每个单一组分1至50000ppm。
上述一种或多种添加剂可在共混步骤添加到聚合物组分中。
因此，上述一种或多种添加剂可以母料的形式添加到聚合物组分中，其中一种或多种添加剂与载体聚合物以浓缩量共混。以丙烯共聚物组合物的总量为基准计，将任意可选的载体聚合物计算为添加剂的量。
术语“β-成核剂”是指适合在六方晶系或假六方晶系改性中诱导丙烯聚合物结晶的任何成核剂。也可以使用这些成核剂的混合物。
适合的β-成核剂类型有(i)来自C5-C8-环烷基一元胺或C6-C12-芳族一元胺与C5-C8-脂肪族、C5-C8-脂环族或C6-C12-芳族二羧酸的二羧酸衍生物类二酰胺化合物，例如N,N'-二-C5-C8-环烷基-2,6-萘二甲酰胺化合物，例如N,N'-二环己基-2,6-萘二甲酰胺和N,N'-二环辛基-2,6-萘二甲酰胺，N,N'-二-C5-C8-环烷基-4,4-联苯二甲酰胺类化合物，例如N,N'-双环己基-4,4-联苯二甲酰胺和N,N'-二环戊基-4,4-联苯二甲酰胺，N,N'-二-C5-C8-环烷基-对苯二甲酰胺化合物，例如N,N'-二环己基对苯二甲酰胺和N,N'-双环戊基对苯二甲酰胺，N,N'-二-C5-C8-环烷基-1,4-环己烷二甲酰胺类化合物，例如N,N'-二环己基-1,4-环己二甲酰胺和N,N'-二环己基-1,4-环戊烷二甲酰胺，
(ii)来自C5-C8-环烷基一元羧酸或C6-C12-芳族一元羧酸与C5-C8-脂环族或C6-C12-芳族二胺的二胺衍生物类二酰胺化合物，例如N,N'-C6–C12-亚芳基-双-苯甲酰胺化合物，例如N,N'-对-亚苯基-双-苯甲酰胺和N,N'-1,5-萘-双-苯甲酰胺，N,N'-C5–C8-环烷基-双-苯甲酰胺化合物，例如N,N'-1,4-环戊烷-双-苯甲酰胺和N,N'-1,4-环己烷-双-苯甲酰胺，N,N'-对-C6-C12-亚芳基-双-C5-C8-环烷基甲酰胺化合物，例如N,N'-1,5-萘-双-环己甲酰胺和N,N'-1,4-亚苯基-双-环己甲酰胺，和N,N'-C5-C8-环烷基-双-环己烷甲酰胺化合物，例如N,N'-1,4-环戊烷-双-环己烷甲酰胺和N,N'-1,4-环己烷-双-环己烷甲酰胺，
(iii)来自C5-C8-烷基、C5-C8-环烷基-或C6-C12-芳基氨基酸，C5-C8-烷基-、C5-C8-环烷基-或C6-C12-芳族一元羧酸氯化物与C5-C8-烷基-、C5–C8-环烷基-或C6–C12-芳族一元胺的酰胺化反应的氨基酸衍生物类二酰胺化合物，例如N-苯基-5-(N-苯甲酰氨基)戊烷酰胺和N-环己基-4-(N-环己基-羰基氨基)苯甲酰胺。。
其他合适的β-成核剂有
(iv)喹吖啶酮类化合物，5,12-二氢-喹啉并[2,3-b]吖啶-7,14-二酮(即喹吖啶酮)、二甲基喹吖啶酮和二甲氧基喹吖啶酮；
(v)喹吖啶酮醌类化合物，例如喹啉并[2,3-b]吖啶-6,7,13,14(5H,12H)-四酮(即喹吖啶酮醌)，以及
(vi)二甲氧基喹吖啶酮醌和二氢喹吖啶酮类化合物，例如5,6,12,13-四氢喹啉并[2,3-b]吖啶-7,14-二酮(即二氢喹吖啶酮)、二甲氧基二氢喹吖啶酮和二苯并二氢喹吖啶酮。
进一步更合适的β-成核剂是元素周期表第IIa族金属的二羧酸盐，例如庚二酸钙盐和辛二酸钙盐；以及二羧酸和元素周期表第IIa族金属的盐的混合物。
更进一步合适的β-成核剂，如周期表第IIa族金属与下式的亚胺酸的盐
其中x＝0至4；R＝H、-COOH、C1-C12-烷基、C5-C8-环烷基或C6-C12-芳基，并且Y＝C1-C12-烷基、C5-C8-环烷基或C6-C12-芳基-取代的二价C6-C12芳族残基，例如邻苯二甲酰甘氨酸、六氢邻苯二甲酰甘氨酸、N-邻苯二甲酰丙氨酸、邻苯二甲酰亚氨基乙酸和/或N-4-甲基邻苯二甲酰甘氨酸的钙盐。
优选的β-成核剂是N,N'-二环己基-2,6-萘二甲酰胺、EP 177961的β-成核剂和EP682066的β-成核剂的任一种或混合物。
特别优选的β-成核剂为以下任一种或它们的混合物：
5,12-二氢-喹啉并[2,3-b]吖啶-7,14-二酮(CAS1047-16-1)(即喹吖啶酮)、喹啉并[2,3-b]吖啶-6,7,13,14(5H,12H)-四酮(CAS1503-48-6)(即喹吖啶酮醌)、5,6,12,,13-四氢喹啉并[2,3-b]吖啶-7,14-二酮(CAS 5862-38-4)(即二氢喹吖啶酮)、N,N'-二环己基-2,6-萘二甲酰胺(CAS 153250-52-3)和具有至少7个碳原子的二羧酸与周期表第IIa族金属的盐，优选庚二酸钙(CAS19455-79-9)。
特别优选的是喹啉并[2,3-b]吖啶-6,7,13,14(5H,12H)-四酮(CAS1503-48-6)(即喹吖啶酮醌)，其可作为Cinquasia CGNA-7588从BASF商购获得。
通常情况下，聚丙烯组合物中的β-成核剂用量为1ppm至2500ppm，优选为10ppm至1000ppm，最优选为25ppm至500ppm。
在上述实施例中，当β-成核剂选自喹吖啶酮类化合物、喹吖啶酮醌类化合物和二氢喹吖啶酮类化合物中的任一种或混合物时，β-成核剂优选以1ppm至500ppm，更优选10ppm至250ppm，最优选25ppm至150ppm的量存在于聚丙烯组合物中。
在又一实施例中，聚丙烯组合物包含酸清除剂，例如硬脂酸钙。以聚丙烯组合物的总重量为基准计，酸清除剂在聚丙烯组合物中的量优选为1000至50000ppm、更优选为2500至35000ppm、最优选为5000至20000ppm。
抗氧化剂可从本领域已知的适用于电缆绝缘材料的聚丙烯组合物的任何合适的抗氧化剂中选择。
优选地，如上文或下文所定义的聚丙烯组合物包含一种或多种功能化的聚烯烃、β-成核剂或酸清除剂或它们的混合物，含量优选如上所述或如下所述。
令人惊讶的是，如上文所定义的聚丙烯组合物，其含有一种或多种功能化的聚烯烃、β-成核剂或酸清除剂，含量如上所述或如下所述，表现出改进的电击穿强度行为。
特别优选的是，聚丙烯组合物不含EP 2 739 679中所述的介电流体。
聚丙烯组合物具有高的柔性，可以从其弯曲模量不超过385MPa，例如200至385MPa，优选为220至375MPa，最优选为250至360MPa看出。
此外，聚丙烯组合物优选具有良好的冲击性能，可以从其在23℃和-20℃下的夏比缺口冲击强度看出。
优选地，聚丙烯组合物在23℃下夏比缺口冲击强度至少为70.0kJ/m2，例如70.0至100.0kJ/m2，优选为75.0至95.0kJ/m2，最优选为78.0至90.0kJ/m2。
此外，优选地，聚丙烯组合物在-20℃下夏比缺口冲击强度至少为3.5kJ/m2，例如3.5至10.0kJ/m2，优选为4.0至9.5kJ/m2，最优选为4.3至9.0kJ/m2的。
聚丙烯组合物的熔体流动速率MFR2为0.5至2.5g/10min，优选为0.8至2.3g/10min，更优选为1.0至2.0g/10min，最优选为1.2至1.7g/10min。
此外，聚丙烯组合物的熔融温度Tm为125至159℃，优选为127至157℃，最优选为130至155℃。
另外，聚丙烯组合物的结晶温度Tc为85至120℃，优选为87至118℃，最优选为90至115℃。
熔融温度与结晶温度之差Tm-Tc优选为18至70℃，更优选为20至65℃，最优选为22至60℃。
以聚丙烯组合物中单体单元的总量为基准计，聚丙烯组合物的共聚单体单元的总重量为10.0至16.0wt％，优选为11.0至15.0wt％，最优选为12.0至14.0wt％。
共聚单体单元选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃，如乙烯、1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。聚丙烯组合物可包含一种类型的共聚单体单元或两种或更多种类型的共聚单体单元，例如两种类型的共聚单体单元。优选为包含一种类型的共聚单体单元的聚丙烯组合物。特别优选的是乙烯。
优选地，聚丙烯组合物在萘烷中测得的固有粘度为185至350cm3/g，优选为200至325cm3/g，最优选为210至300cm3/g。
以聚丙烯组合物的总重量为基准计，聚丙烯组合物具有总重量为25.0至50.0wt％，优选为27.5至45.0wt％，更优选为30.0至42.5wt％，最优选为32.5至40.0wt％的二甲苯冷可溶物(XCS)级分。
以二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，二甲苯冷可溶物(XCS)级分具有含量为22.0至35.0％wt％，优选为22.5至32.5wt％，最优选为23.0至30.0％wt％的共聚单体单元(优选为乙烯)。
此外，优选地，二甲苯冷可溶物(XCS)级分在萘烷中测得的固有粘度为150至350cm3/g，优选为200至325cm3/g，最优选为225至300cm3/g。
此外，优选地，二甲苯冷可溶物(XCS)级分的重均分子量Mw为185000至350000g/mol，更优选为200000至325000g/mol，最优选为210000至315000g/mol。
此外，优选地，二甲苯冷可溶物(XCS)级分的多分散性指数(即重均分子量与数均分子量的比值Mw/Mn)为3.5至8.5，优选为3.7至8.0，最优选为4.0至7.5。
此外，以聚丙烯组合物的总重量为基准计，优选地，聚丙烯组合物具有总量为50.0至75.0wt％，优选55.0至72.5wt％，更优选57.5至70.0wt％，最优选60.0至67.5wt％的二甲苯冷不溶物(XCI)级分。
优选地，二甲苯冷不溶物(XCI)级分中含有共聚单体单元(优选为乙烯)，以二甲苯冷不溶物(XCI)级分中单体单元的总量为基准计，共聚单体单元的量为3.0至9.0wt％，优选为4.0至8.5wt％，最优选为4.5至7.5wt％。
此外，优选地，二甲苯冷不溶物(XCI)级分在萘烷中测得的固有粘度为185至350cm3/g，优选为220至325cm3/g，最优选为210至300cm3/g。
此外，优选地，二甲苯冷不溶物(XCI)级分的重均分子量Mw为225000至450000g/mol，更优选为240000至425000g/mol，最优选为260000至400000g/mol。
此外，优选地，二甲苯冷不溶物(XCI)级分的多分散性指数(即重均分子量与数均分子量的比值Mw/Mn)为3.5至7.5，优选为3.7至7.0，最优选为4.0至6.5。
XCI级分与XCS级分的固有粘度之比优选为0.9至1.5，更优选为1.0至1.4，最优选为1.0至1.3。
XCI级分与XCS级分的重均分子量之比优选为1.00至1.50，更优选为1.05至1.40，最优选为1.05至1.35。
优选地，聚丙烯组合物通过熔融共混丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物、可选的附加聚合物组分(例如用酸接枝剂接枝的丙烯聚合物)以及进一步可选的添加剂(例如β-成核剂或酸清除剂)来生产，均如上所述或如下所述。
下面，将更详细地描述丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物(简称“丙烯共聚物”)。
丙烯共聚物
根据本发明的聚丙烯组合物包含丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物(以下简称“丙烯共聚物”)。
共聚单体单元选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃，如乙烯、1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。丙烯共聚物可包含一种类型的共聚单体单元或两种或更多类型，例如两种类型的共聚单体单元。优选地，丙烯共聚物包含一种共聚单体单元。特别优选为乙烯。
以丙烯共聚物中单体单元的总量为基准计，共聚单体单元(优选为乙烯)的总量为10.0-16.0wt％，优选为11.0-15.0wt％，最优选为12.0-14.0wt％。
优选地，丙烯共聚物为多相丙烯共聚物。
多相丙烯共聚物具有基体相和分散在所述基体相中的弹性体相。
基体相优选为丙烯无规共聚物。
基体相的所述丙烯无规共聚物的共聚单体单元通常与上述丙烯共聚物的共聚单体单元相同。优选地，所述共聚单体单元选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃，例如乙烯、1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。基体相的丙烯无规共聚物可包含一种类型的共聚单体单元或两种以上类型的共聚单体单元，例如两种类型的共聚单体单元。优选地，基体相的丙烯无规共聚物包含一种共聚单体单元。特别优选为乙烯。
多相丙烯共聚物通常具有至少两个玻璃化转变温度。上述两个玻璃化转变温度可归属于基体相(Tg(基体))和弹性体相(Tg(EPR))。
优选地，多相丙烯共聚物的归属于基体相Tg(基体)的玻璃化转变温度为-1.0至-15.0℃，优选为-2.5至-12.5℃，最优选为-5.0至-10.0℃。
此外，优选地，多相丙烯共聚物的归属于弹性相Tg(EPR)的玻璃化转变温度为-40.0至-55.0℃，优选为-42.5至-52.5℃，最优选为-45.0至-50.0℃。
在丙烯共聚物中，例如多相丙烯共聚物中，通常不能精确地将基体相和弹性体相分开。为了表征多相丙烯共聚物的基体相和弹性体相，已知有几种方法。一种方法是用二甲苯萃取主要包含弹性体相的级分，从而将二甲苯冷可溶物(XCS)级分与二甲苯冷不溶物(XCI)级分分离。XCS级分主要包含弹性体相，仅包含小部分基体相，而XCI级分主要包含基体相，仅包含小部分弹性体相。
以丙烯共聚物的总重量为基准计，丙烯共聚物的二甲苯冷可溶物(XCS)级分的总量优选为25.0至50.0wt％，更优选为27.5至45.0wt％，还更优选为30.0至42.5wt％，最优选为32.5至40.0wt％。
以二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，二甲苯冷可溶物(XCS)级分中共聚单体(优选为乙烯)的量优选为23.0至35.0wt％，更优选为23.5至32.5wt％，最优选为24.0至30.0wt％。
此外，优选地，二甲苯冷可溶物(XCS)级分在萘烷中测得的固有粘度为150至350cm3/g，优选为200至325cm3/g，最优选为225至300cm3/g。
此外，优选地，以丙烯共聚物的总重量为基准计，丙烯共聚物具有总重量为50.0至75.0wt％，更优选为55.0至72.5wt％，进一步优选为57.5至70.0wt％，最优选为60.0至67.5wt％的二甲苯冷不溶物(XCI)级分。
以二甲苯冷不溶物(XCI)级分中单体单元的总量为基准计，二甲苯冷不溶物(XCI)级分中共聚单体(优选为乙烯)的量为3.0至9.0wt％，优选为4.0至8.5wt％，最优选4.5至7.5wt％。
此外，二甲苯冷不溶物(XCI)级分在萘烷中测得的固有粘度优选为185至350cm3/g的性质，更优选为220至325cm3/g，最优选为210至300cm3/g。
丙烯共聚物的XCI级分与XCS级分的固有粘度之比优选为0.9至1.5，更优选为1.0至1.4，最优选为1.0至1.3。
配混前丙烯共聚物的熔体流动速率MFR2优选为0.5至2.5g/10min，更优选为0.8至2.2g/10min，还优选为1.0至2.0g/10min，最优选为1.2至1.9g/10min。
丙烯共聚物的弯曲模量优选为130至380MPa，更优选为150至365MPa，最优选为175至350MPa。
优选地，丙烯共聚物在23℃下的夏比缺口冲击强度为40至110kJ/m2，更优选为50至100kJ/m2，最优选为55至95kJ/m2。
丙烯共聚物可以在顺序多级聚合工艺中聚合，即在两个以上聚合反应器串联连接的聚合过程中聚合。优选地，在顺序多级聚合工艺中，两个以上，更优选为三个以上，例如三个或四个，聚合反应器串联连接。术语“聚合反应器”指发生主要聚合的地方。因此，在工艺由四个聚合反应器组成的情况下，本定义不排除整个工艺包括例如在预聚合反应器中的预聚合步骤的选项。
当丙烯共聚物为多相丙烯共聚物时，多相丙烯共聚物的基体相在第一聚合反应器中聚合，以产生单峰基体相，或在第一和第二聚合反应器中聚合，以产生多峰基体相。
多相丙烯共聚物的弹性体相优选地在随后的一个或两个聚合反应器中在基体相的存在下聚合以产生单峰弹性体相或多峰弹性体相。
优选地，聚合反应器选自浆相反应器，例如环流反应器和/或气相反应器(例如流化床反应器)，更优选地选自环流反应器和流化床反应器。
优选的顺序多级聚合工艺是“环流-气相”工艺，例如由丹麦Borealis A/S开发的技术(称为技术)，例如在专利文献EP 0 887 379、WO 92/12182、WO 2004/000899、WO 2004/111095、WO 99/24478、WO 99/24479或WO 00/68315中描述的。
另一种合适的浆相-气相工艺是LyondellBasell的工艺。
用于丙烯共聚物(优选为多相丙烯共聚物)的合适的顺序聚合工艺例如公开于EP1 681 315 A1或WO 2013/092620 A1中。
丙烯共聚物，优选多相丙烯共聚物，可在齐格勒-纳塔催化剂或单活性中心催化剂存在下聚合。
合适的齐格勒-纳塔催化剂例如公开于US 5,234,879、WO 92/19653、WO 92/19658、WO 99/33843、WO 03/000754、WO 03/000757、WO 2013/092620 A1或WO 2015/091839中。
合适的单活性中心催化剂例如公开于WO 2006/097497、WO 2011/076780或WO2013/007650中。
丙烯共聚物优选不经过减粘裂化步骤，例如在WO 2013/092620 A1中所描述的。
适合作为丙烯共聚物的多相丙烯共聚物树脂也可商购获得。这些树脂通常已经添加了稳定剂包。因此，当使用商购获得的树脂作为丙烯共聚物时，上述添加剂的添加可能需要根据已存在的添加剂进行调整。
聚丙烯组合物的实施例
根据本发明的聚丙烯组合物包括不同的实施例。
在第一实施例中，聚丙烯组合物以如上所述的量包含如上所述的β-成核剂。
所述实施例的聚丙烯组合物具有下列性质中的一个以上，优选全部：
·以二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，在二甲苯冷可溶物(XCS)级分中共聚单体单元(优选为乙烯)的量至少为23.0wt％，例如23.0至35.0wt％，优选为23.5至32.5wt％，最优选为24.0至30.0wt％，或
·熔融温度Tm为125至140℃，优选为127至137℃，最优选为130至135℃，或
·结晶温度Tc为95至120℃，优选为100至118℃，最优选为105至115℃，或
·熔融温度与结晶温度之差Tm–Tc为18至35℃，优选为20至30℃，最优选为22至28℃。
除这些性质外，含有β-成核剂的聚丙烯组合物优选的满足上述所有的性质。
在第二实施例中，聚丙烯组合物包含用单羧酸或多羧酸化合物或单羧酸或多羧酸化合物的衍生物功能化的聚烯烃，其中功能化的聚烯烃不同于丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物，以聚丙烯组合物的总重量为基准计，功能化的聚烯烃的重量为0.5至3.0wt％，优选为0.7至2.5wt％，最优选为0.9至2.0wt％。
所述实施例的聚丙烯组合物具有下列性质中的一个以上，优选全部：
·熔融温度与结晶温度之差Tm–Tc为45至70℃，优选为47至65℃，最优选为50至60℃，或
·弯曲模量为300至385MPa，优选为325至385MPa，最优选为350至380Mpa，或
·以聚丙烯组合物的总重量为基准计，二甲苯冷可溶物(XCS)级分的总重量为25.0-50.0wt％，优选为30.0-45.0wt％，更优选为32.5-42.5wt％，最优选为35.0-40.0wt％，或
·以在二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，在二甲苯冷可溶物(XCS)级分中共聚单体单元(优选为乙烯)的量为22.0-32.5wt％，更优选为22.5-30.0wt％，最优选为23.0-27.5wt％。
除这些性质外，用单羧酸或多羧酸化合物或单羧酸或多羧酸化合物的衍生物功能化的聚烯烃的聚丙烯组合物优选满足上述所有性质。
在第三实施例中，聚丙烯组合物包含酸清除剂，优选为硬脂酸钙，以聚丙烯组合物的总重量为基准计，酸清除剂的含量为1000至50000ppm，优选为2500至35000ppm，最优选为5000至20000ppm。
以二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，所述实施例的聚丙烯组合物具有在二甲苯冷可溶物(XCS)级分中共聚单体单元(优选为乙烯)的量至少为23.0wt％，例如23.0至35.0wt％，优选为23.5至32.5wt％，最优选为24.0至30.0wt％。
除这些性质外，含有酸清除剂的聚丙烯组合物优选满足上述所有性质。
在第四实施例中，聚丙烯组合物不包含不含β-成核剂和用单羧酸或多羧酸化合物或单羧酸或多羧酸化合物的衍生物功能化的聚烯烃。
所述实施例的聚丙烯组合物具有下列性质中的一个以上、优选为全部：
·以二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，在二甲苯冷可溶物(XCS)级分中共聚单体单元(优选为乙烯)的量至少为23.0wt％，例如23.0至35.0wt％，优选为23.5至32.5wt％，最优选为24.0至30.0wt％，或
·熔融温度Tm为140至159℃，优选为142至157℃，最优选为145至155℃，或
·结晶温度Tc为85至102℃，优选为87至100℃，最优选为90至98℃，或
·熔融温度与结晶温度之差Tm–Tc为50至70℃，优选为51至65℃，最优选为52至60℃，或
·弯曲模量为200至380MPa，优选为250至360MPa，最优选为300至355MPa，或
·在23℃下，夏比缺口冲击强度为78.0至100.0kJ/m2，优选为79.0至95.0kJ/m2，最优选为79.5至90.0kJ/m2，或
·在-20℃下，夏比缺口冲击强度为3.5至10.0kJ/m2，优选为4.0至9.5kJ/m2，最优选为4.3至9.0kJ/m2。
在所述实施例中，聚丙烯组合物可包含酸清除剂，例如硬脂酸钙，以聚丙烯组合物的总重量为基准计，酸清除剂的量为1000至50000ppm，优选为2500至35000ppm，最优选为5000至20000ppm。
除了这些性质之外，所述实施例的聚丙烯组合物优选满足上述所有性质。
制品
在另一方面，本发明还涉及包含上述或下述定义的聚丙烯组合物的制品。
该制品优选包括含有上述或下述聚丙烯组合物的绝缘层的电缆。
电缆通常包括至少一个导体和至少一层包含上述或下述聚丙烯组合物的绝缘层。
术语“导体”在此上下文中是指导体包括一根或多根导线。导线可以用于任何用途，例如光学，电信或导线。此外，电缆可以包括一个或多个这样的导体。优选地，导体是电导体并包括一条或多条金属导线。电缆优选为电力电缆。电力电缆被定义为在任何电压下传输能量的电缆，通常在高于1kV的电压下运行。施加在电力电缆上的电压可以是交流(AC)、直流(DC)或瞬态(脉冲)电压。本发明的聚丙烯组合物非常适用于电力电缆，特别是在6kV至36kV的电压下运行的电力电缆(中压(MV)电缆)和在高于36kV的电压下运行的电力电缆，称为高压(HV)电缆和特高压(EHV)电缆，且众所周知，EHV电缆在非常高的电压下运行。这些术语具有众所周知的含义，并代表此类电缆的运行水平。
对于低压应用，电缆系统通常由一个导体和一层包含上述或下述的聚丙烯组合物的绝缘层组成，或者由一个导体、一层包含上述或下述聚丙烯组合物的绝缘层和附加的包覆层组成，或者由一个导体、一层半导体层和一层包含上述或下述的聚丙烯组合物的绝缘层组成。
对于中压和高压的应用，电缆系统通常由一个导体、一层内部半导体层、一层包含上述或下述的聚丙烯组合物的绝缘层和一层外部半导体层组成，可选的由额外的包覆层覆盖。
半导体层优选包含热塑性聚烯烃组合物，更优选地由热塑性聚烯烃组合物组成，热塑性聚烯烃组合物优选为聚乙烯组合物或聚丙烯组合物，该聚烯烃组合物含有足量的导电固体填料，优选为炭黑。优选地，所述半导体层的热塑性聚烯烃组合物为聚丙烯组合物，更优选的是包含多相丙烯共聚物作为聚合物组分的聚丙烯组合物。特别优选的是，至少一个半导体层，优选电缆的两个半导体层的热塑性聚烯烃组合物，包含与绝缘层相同的丙烯共聚物，即如上述或下述的丙烯共聚物。
电缆包括含有上述根据本发明的聚丙烯组合物的绝缘层，其具有良好的以威布尔α值和威布尔β值表示的电学性能。
当在10kV的电缆上测量时，电缆的威布尔α值优选为35.0至65.0kV/mm，优选为37.5至65.0kV/mm，最优选为40.0至65.0kV/mm。
此外，优选地，当在10kV的电缆上测量时，电缆的威布尔β值为5.0至250.0，优选为5.5至250.0，最优选为6.0至250.0。
因此，包含本发明的聚丙烯组合物的绝缘层可用于中压和高压电缆。
当使用包含根据上述第一实施例的β-成核剂的聚丙烯组合物作为绝缘层时，优选地，在10kV的电缆上测量时，电缆的威布尔α值为40.0至65.0kV/mm，优选为43.0至65.0kV/mm，优选为45.0至65.0kV/mm，最优选为47.0至65.0kV/mm。
在所述第二实施例中，优选地，在10kV的电缆上测量时，电缆的威布尔β值为6.0至250.0，优选为7.5至250.0，最优选为10.0至250.0。
当使用含有根据上述第二实施例中的用单羧酸或多羧酸化合物或单羧酸或多羧酸化合物的衍生物功能化的聚烯烃的聚丙烯组合物作为绝缘层时，优选地，在10kV的电缆上测量时，电缆的威布尔α值为43.0至65.0kV/mm，优选为45.0至65.0kV/mm，最优选为47.0至65.0kV/mm。
在所述第二实施例中，优选地，在10kV的电缆上测量时，电缆的威布尔β值为10.0至250.0，优选为15.0至250.0，最优选为20.0至250.0。
当使用含有根据上述第三实施例的酸清除剂的聚丙烯组合物作为绝缘层时，优选地，在10kV的电缆上测量时，电缆的威布尔α值为40.0至65.0kV/mm，优选为43.0至65.0kV/mm，最优选为45.0至65.0kV/mm。
在所述第三实施例中，优选地，在10kV的电缆上测量时，电缆的威布尔β值为6.0至250.0，优选为7.5至250.0，最优选为9.0至250.0。
当使用如上所述的第四实施例中不含所述添加剂的聚丙烯组合物作为绝缘层时，优选地，在10kV的电缆上测量时，电缆的威布尔α值为35.0至65.0kV/mm，优选为37.5至65.0kV/mm，最优选为40.0至65.0kV/mm。
在所述第一实施例中，优选地，在10kV的电缆上测量时，电缆的威布尔β值为5.0至250.0，优选为5.5至250.0，最优选为6.0至250.0。
在另一方面，本发明涉及如上述或下述的聚丙烯组合物作为中压和高压电缆的电缆绝缘材料的用途。
所述中压和高压电缆优选满足上述或下述的电缆的所有性能要求。
本发明的有益效果：
本发明的聚丙烯组合物在高柔性、良好的机械强度、良好的抗冲击性能以及高结晶和熔融温度等方面表现出良好的性能平衡，可用作电缆绝缘材料，例如在高运行温度下用于中压和高压电缆。
已经发现，通过在α-成核剂存在的情况下使聚丙烯组合物不成核，根据本发明的聚丙烯组合物通过可比的机械和冲击性能显示出较低的弯曲模量。这种低弯曲模量允许添加添加剂，这些添加剂会提高弯曲模量，但可以改善本发明的聚丙烯组合物的其他性能。
包含含有本发明聚丙烯组合物的绝缘层的电缆令人惊讶地具有以威布尔α值和威布尔β值表示的良好的AC击穿强度。
已经发现，即使熔体流动速率低至0.5至2.5g/10min，本发明的聚丙烯也较易配混以制备绝缘层，而无需通过减粘裂化来提高熔体流动速率。
在不添加例如EP 2 739 679中所述的介电流体的情况下，可以获得以威布尔α值和威布尔β值表示的良好的AC击穿强度。
当调整半导体层的半导体组合物以适应丙烯系组合物而不是乙烯系组合物时，电学性能可以进一步改善，特别表现为更窄的电击穿强度值分布，因此威布尔β值更高。据认为，这种行为是由于相似的聚合物组分导致了半导体层和绝缘层之间提升的附着力。
进一步令人惊讶地发现，在本发明的聚丙烯组合物中加入如上述或下述的β-成核剂、相对高量的1000至50000ppm的酸清除剂(例如硬脂酸钙)和/或相对低量的0.5至3.0wt％的功能化的聚烯烃，可进一步改善其电学性能。
因此，本发明的聚丙烯组合物允许根据不同需要，灵活地添加额外的组分并获得用于电缆绝缘材料的组合物。
如上述或下述的聚丙烯组合物因此在高柔性、良好的机械强度、良好的冲击性能以及高结晶和熔融温度方面表现出优异的性能平衡，从而允许在高运行温度下用作电缆绝缘材料，例如用于中压和高压电缆，并且具有良好的电击穿强度。
实施例
除非另有定义，下列术语的定义和确定方法适用于本发明的上述一般描述以及下列实施例。
1.测量方法
a)熔体流动速率(MFR2)
熔体流动速率是指在一定温度和一定负载下，由符合ISO 1133或ASTM D1238标准的测试装置在10分钟内挤出的以克为单位的聚合物量。
丙烯系聚合物和聚丙烯组合物的熔体流动速率MFR2是根据ISO 1133在230℃、2.16kg的负载下测量的。
乙烯系聚合物和聚乙烯组合物的熔体流动速率MFR2是根据ISO 1133在190℃、2.16kg的负载下测量的。
b)共聚单体含量
采用定量核磁共振(NMR)光谱法来量化聚合物的共聚单体含量。
聚(丙烯-共-乙烯)共聚物的共聚单体含量定量
使用对于1H和13C分别在400.15和100.62MHz下运行的Bruker Advance III400NMR光谱仪在溶液状态下记录定量的13C{1H}NMR光谱。对所有气动装置使用氮气，在125℃下使用13C优化的10mm扩展温度探头记录所有的光谱。将约200mg的材料连同乙酰丙酮铬(III)(Cr(acac)3)一起溶解在3ml的1,2-四氯乙烷-d2(TCE-d2)中，得到弛豫剂在溶剂中的65mM溶液{8}。为了确保溶液的均匀性，在加热块中的初始样品制备后，将NMR管在旋转烘箱中进一步加热至少1小时。插入磁体中后，管以10Hz旋转。选择该设置主要是为了高分辨率并且出于准确的乙烯含量量化而被定量地需要。采用无NOE的标准单脉冲激励，使用优化的顶锥角(tip angle)、1s的循环延迟和双级WALTZ16去偶方案{3,4}。每个光谱总共采集6144(6k)个瞬态信号。
使用专用计算机程序对定量13C{1H}NMR光谱进行处理、积分并且从积分确定相关定量性能。使用溶剂的化学位移，所有化学位移间接参考在30.00ppm处的乙烯嵌段(EEE)的中心亚甲基基团。即使该结构单元不存在，这种方法也允许可比较的参考。观察到了对应于乙烯的掺入的特征信号{7}。
采用Wang等人的方法{6}，通过在13C{1H}光谱的整个光谱区域上的多个信号的积分对共聚单体级分进行定量。选择这种方法是因为其稳健性和在需要时说明区域缺陷的存在的能力。略微调整积分区域以提高在遇到的共聚单体含量的整个范围内的适用性。
对于仅观察到了PPEPP序列中的孤立乙烯的体系，对Wang等人的方法进行修改以减少已知不存在的位点的非零积分的影响。这种方法降低了对这种体系的乙烯含量的过高估计，并且通过将用于确定绝对乙烯含量的位点的数量减少至以下来实现：
E＝0.5(Sββ+Sβγ+Sβδ+0.5(Sαβ+Sαγ))
通过使用这组位点，相应的积分等式变为：
E＝0.5(IH+IG+0.5(IC+ID))
使用与Wang等人的文章{6}中使用的相同标记。用于绝对丙烯含量的等式未被修改。
由摩尔分数计算共聚单体掺入摩尔百分比：
E[mol％]＝100*fE
由摩尔分数计算共聚单体掺入的重量百分比：
E[wt％]＝100*(fE*28.06)/((fE*28.06)+((1-fE)*42.08))
参考文献:
1)Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443.
2)Busico,V.,Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromolecules 30(1997)6251.
3)Zhou,Z.,Kuemmerle,R.,Qiu,X.,Redwine,D.,Cong,R.,Taha,A.,Baugh,D.Winniford,B.,J.Mag.Reson.187(2007)225.
4)Busico,V.,Carbonniere,P.,Cipullo,R.,Pellecchia,R.,Severn,J.,Talarico,G.,Macromol.Rapid Commun.2007,28,1128.
5)Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253.
6)Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157.
7)Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950.
8)Singh,G.,Kothari,A.,Gupta,V.,Polymer Testing 28 5(2009),475.
9)Kakugo,M.,Naito,Y.,Mizunuma,K.,Miyatake,T.Macromolecules 15(1982)1150.
10)Randall,J.Macromol.Sci.,Rev.Macromol.Chem.Phys.1989,C29,201.
11)Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253.
c)差示扫描量热法(DSC)分析、熔融温度(Tm)和结晶温度(Tc)：
在5至7mg样品上利用TA Instrument Q2000差示扫描量热法(DSC)测量。根据ISO11357/第3部分/方法C2，在-30℃至+225℃的温度范围内用10℃/min的扫描速率以加热/冷却/加热循环运行DSC。
结晶温度和结晶热(Hc)从冷却步骤确定，而熔融温度和熔化热(Hf)从第二加热步骤确定。
当样品显示两个以上的熔融温度和/或结晶温度时，只有主熔融温度(在最高的Hc时)和主结晶温度(在最高的Hf时)显示在相应的表中。也给出了主熔融温度和主结晶温度的熔融温度和结晶温度之差(Tm-Tc)。
d)二甲苯冷可溶物(XCS)含量
聚丙烯中二甲苯可溶物的量根据ISO16152(第一版；2005-07-01)测量。
将称取量的样品在回流条件下在135℃下溶解于热二甲苯中。然后在受控条件下冷却溶液并在25℃下保持30分钟，以确保不溶级分的受控结晶。然后，通过过滤分离此不溶级分。从滤液中蒸出二甲苯，留下可溶级分作为残留物。此级分的百分比由重量分析确定。
式中
m0为称取的样品测试部分的质量，以克计
m1是残留物的质量，以克计
v0是所取溶剂的初始体积
v1是用于测定的所取试样的体积。
e)固有粘度(IV固有)
比浓粘度(也称为粘度值)η比浓和固有粘度[η]根据ISO 1628-3“使用毛细管粘度计测定稀释溶液中聚合物的粘度”测得。
浓度为1mg/ml的稀释聚合物溶液和纯溶剂(用200ppm 2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲酚稳定的萘烷)的相对粘度在装备了放置在装有硅油的恒温槽中的4个Ubbelohde毛细管的自动毛细管粘度计(Lauda PVS1)中测定。槽的温度保持在135℃。样品在持续搅拌下溶解，直至达到完全溶解(通常在90分钟内)。
聚合物溶液以及纯溶剂的流出时间测量数次，直至连续3次读数的相差不超过0.2秒(标准偏差)。
聚合物溶液的相对粘度被测定为获得的溶液和溶剂两者的平均流出时间(以秒计)的比率：
比浓粘度(η比浓)用公式计算：
式中，C是在135℃下的聚合物溶液浓度：m是聚合物质量，V是溶剂体积，γ是在20℃和135℃下的溶剂密度的比值(γ＝ρ20/ρ135＝1.107)。
固有粘度[η]由单个浓度测量值通过使用Schulz-Blaschke方程式来进行计算：
其中，K是取决于聚合物结构和浓度的系数。对于[η]的近似值的计算，K＝0.27。
f)通过GPC-分析(GPC)的平均分子量、多分散性(Mn、Mw、Mz、MWD)
对于GPC分析，使用具有在0.5kg/mol至11500kg/mol的范围内的19个窄MWD聚苯乙烯(PS)标准品的通用校准(根据ISO 16014-2:2003)来校准柱组。将PS标准品在160℃下溶解15分钟，或者在室温下以0.2mg/ml的浓度(针对分子量高于或等于899kg/mol)和1mg/ml的浓度(针对分子量低于899kg/mol)溶解。聚苯乙烯峰值分子量至聚乙烯分子量的转换是通过使用Mark Houwink方程和下列Mark Houwink常数完成的：
KPS＝19x10-3ml/g, αPS＝0.655
KPE＝39x10-3ml/g, αPE＝0.725
采用三阶多项式拟合来拟合校准数据。
使用以下公式确定平均分子量(Mz、Mw和Mn)、分子量分布(MWD)及其由多分散指数描述的宽度，PD＝Mw/Mn(其中Mn是数均分子量，Mw是重均分子量)：
/>
g)弯曲模量
弯曲模量根据ISO 178方法A(3点弯曲测试)在80mm×10mm×4mm样本上测定。根据该标准，使用2mm/min的测试速度和厚度16倍的跨长。测试温度是23±2℃。注塑根据ISO19069-2进行，对所有材料使用的熔体温度均为230℃，无论材料熔体流动速率如何。
h)夏比缺口冲击强度
夏比缺口冲击强度根据ISO 179-1/1eA在缺口80mm×10mm×4mm样本上测定(样本根据ISO 179-1/1eA制备)。测试温度为23±2℃或-20±2℃。注塑根据ISO 19069-2进行，对所有材料使用的熔体温度均为230℃，无论材料熔体流动速率如何。
i)AC电击穿强度(ACBD)
AC击穿测试根据CENELEC HD 605 5.4.15.3.4对6/10kV的电缆进行。电缆被切割为6个10m有效长度(除终端之外)的测试样品。根据以下程序，样品在环境温度下用50Hz AC步进测试来测试击穿：
·从18kV开始，持续5分钟
·每5分钟以6kV的步长增加电压，直至击穿发生
6个击穿值(导体应力，即内部半导体层的电场)的数据组的威布尔参数的计算遵循IEC 62539(2007)中所述的最小二乘回归程序。此文件中的威布尔α参数指威布尔分布的尺度参数，即失败概率为0.632的电压。威布尔β参数指形状参数。
2.丙烯共聚物组合物
以下树脂用于制备实施例的丙烯共聚物组合物：
a)多相丙烯共聚物粉末A1的聚合
·催化剂
多相丙烯共聚物粉末A1的聚合工艺中使用的催化剂是齐格勒-纳塔催化剂，其在专利出版物EP491566、EP591224以及EP586390中有所描述。使用三乙基铝(TEAL)作为助催化剂和二环戊基二甲氧基硅烷(D-给体)作为给体。
·多相丙烯共聚物粉末的聚合
多相丙烯共聚物粉末A1在BorstarTM装置中在上述聚合催化剂的存在下、在表1所示条件下使用一个液相环流反应器和两个串联连接的气相反应器生产。第一反应区是环流反应器，第二和第三反应区是气相反应器。基体相在环流和第一气相反应器中聚合，弹性体相在第二气相反应器中聚合。如上所述的催化剂被送入第一反应区之前的预聚合反应器中。
表1：多相丙烯共聚物粉末的聚合条件：
b)聚丙烯组合物的制备
在第一方法中，将聚合反应产生的多相丙烯共聚物粉末A1与不同的稳定剂包在双螺杆挤出机中配混，得到实施例IE1、CE1和CE2的聚丙烯组合物。
作为比较例的CE1和CE2加入了α-成核剂。
如WO 2017/198633的实施例部分所公开的，比较例CE2的组合物被减粘裂化至熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)为3.9g/10min。
表2列出了实施例IE1、CE1和CE2的聚丙烯组合物的生产概况。
表2：IE1、CE1、CE2在双螺杆挤出机中配混：
在第二方法中，将实施例IE1的复合粒料与不同的添加剂在第二配混步骤中、在Buss100MDK L/D 11D共捏合机中进行配混，得到实施例IE2、IE3、IE4、IE5和IE6的聚丙烯组合物。
聚丙烯组合物IE2、IE3、IE4、IE5和IE6的生产概况见表3。
表3：IE2-IE6在Buss 100MDK L/D 11D共捏合机中的配混：
IE2 IE3 IE4 IE5 IE6
粒料 IE1 IE1 IE1 IE1 IE1
CaSt [wt％] - - 1.0 - -
MAH-g-PP [wt％] - - - 2.0 -
β-NA [wt％] - - - - 0.01
混合器区温度设置 [℃] 150-200 160-200 160-200 160-180 160-180
混合器RPM 150 150 146 150 150
比能量输入SEI [kWh/kg] 0.29 0.26 0.27 0.30 0.29
稳定剂包和添加剂：
·稳定剂包1由21.8wt％的季戊四醇-四(3-(3',5'-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯(CAS-No.6683-19-8)、43.6wt％的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(CAS-No.31570-04-4)和34.6wt％的硬脂酸钙(CAS-No.1592-23-0)组成，这些材料都可以从各公司商购获得。
·稳定剂包2由29wt％的季戊四醇-四(3-(3',5'-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯(CAS-No.6683-19-8)、58wt％的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(CAS-No.31570-04-4)和13wt％的氧化镁(CAS-No.1309-48-4)组成，这些材料都可以从各公司商购获得。
·通过BNT的α-成核是通过添加2wt％的MFR2(230℃)为8.0g/10min、熔融温度为162℃的丙烯均聚物实现的，该均聚物由Borealis成核技术(BNT)中的齐格勒-纳塔型催化剂产生，且含有聚合物α-成核剂，并由Borealis AG(奥地利)分销。
·添加到IE4中的额外的硬脂酸钙(CAS-No.1592-23-0)可以从各公司商购获得。
·IE5中使用的马来酸酐接枝的丙烯均聚物(MAH-g-PP)是在230℃、2.16kg负载下熔体流动速率为430g/10min的Exxelor PO1020，可从ExxonMobil商购获得。
·IE6中使用的β-成核剂为喹啉并[2,3-b]吖啶-6,7,13,14(5H,12H)-四酮(CAS-No.1503-48-6)，可从BASF以CGNA-7588商购获得。
聚丙烯组合物CE1-CE2和IE1-IE6的性能如表4和表5所示。
表4：聚丙烯组合物CE1、CE2、IE1的性能：
IE1 CE1 CE2
α-NA 否 BNT BNT
MFR2 [g/10min] 1.2 1.3 3.9
弯曲模量 [MPa] 335 370 378
夏比NIS(-20℃) [kJ/m2] 6.3 6.5 4.2
夏比NIS(23℃) [kJ/m2] 83.9 83.6 78.9
Tm [℃] 148.9 146.6 147.4
Tc [℃] 95.7 113.6 114.5
Tm-Tc [℃] 53.2 33.0 32.9
C2(总计) [wt％] 12.4 12.4 11.3
V固有(总计) [cm3/g] 277 268 213
XCS级分 [wt％] 35.6 34.7 35.6
C2(XCS) [wt％] 26.1 26.3 24.5
V固有(XCS) [cm3/g] 251 243 189
Mw(XCS) [g/mol] 294,500 285,000 215,000
Mn(XCS) [g/mol] 45,650 45,400 48,900
PDI(Mw/Mn)(XCS) [-] 6.4 6.3 4.4
XCI级分 [wt％] 64.4 65.3 64.4
C2(XCI) [wt％] 4.8 5.5 5.8
V固有(XCI) [cm3/g] 286 275 216
Mw(XCI) [g/mol] 384,500 372,500 271,000
Mn(XCI) [g/mol] 69,500 68,100 62,000
PDI(Mw/Mn)(XCI) [-] 5.5 5.5 4.4
V固有比率(XCI/XCS) [-] 1.14 1.13 1.14
Mw比率(XCI/XCS) [-] 1.31 1.31 1.26
可以看出，通过在α-成核剂存在下使聚丙烯组合物不成核，根据本发明的聚丙烯组合物通过可比的机械和冲击性能显示出较低的弯曲模量。该低弯曲模量允许添加可能增加弯曲模量但改善本发明的聚丙烯组合物的其他性能的添加剂，如下表5所示。
表5：来自Buss 100MDK L/D 11D共捏合机的聚丙烯组合物IE2至IE6的性质
/>
其中，“n.m.”表示未测量；假设相应的值与未添加添加剂的IE2相似。
3.10kV电缆的生产
10kV的测试电缆在悬链式连续硫化(CCV)型的Maillefer试验电缆生产线上生产。
电缆芯的导体的截面为50mm2绞合铝，其截面为50mm2。内部半导体层由下面描述的半导体组合物SC1或SC2生产，其厚度为1.0mm。绝缘层由上述组合物CE1和IE1-IE6生产，厚度为3.4mm。外部半导体层由下面描述的半导体组合物SC1生产，其厚度为1.0mm。
电缆，即电缆芯，经由三头通过挤出生产。绝缘挤出机的尺寸为100mm，导体屏障(内部半导体层)挤出机为45mm，绝缘屏障(外部半导体层)挤出机为60mm。生产线速度为6.0m/min。
硫化管的总长度为52.5m，其由固化部分、接着冷却部分组成。固化部分用N2在10巴下填充但不进行加热。33m长的冷却部分由20-25℃的水填充。
然后对试验电缆进行AC击穿测试。
半导体层1(SC1)是由现成的半导体组合物Borlink LE7710生产的，这是一种含有炭黑的非交联聚乙烯基组合物，可从Borealis AG商购获得。
半导体层2(SC2)由66.5wt％的聚丙烯系组合物CE2、33.0％的炭黑Printex Alpha(可从Orion Engineered Carbons GmbH商购获得)和0.5wt％的马来酸酐接枝的丙烯均聚物Exxelor PO1020生产，其在230℃、2.16kg负载下的熔体流动速率为430g/10min，可从ExxonMobil商购获得。
半导体层3(SC3)由66.5wt％的聚丙烯系组合物IE1、3.3wt％的炭黑PrintexAlpha(从Orion Engineered Carbons GmbH商购获得)和0.5wt％的马来酸酐接枝的丙烯均聚物Exxelor PO1020生产，其在230℃、2.16kg负载下的熔体流动速率为430g/10min，可从ExxonMobil商购获得。
表6显示了实施例C1至C7中10kV电缆的电学性质，其中对绝缘层CE1和IE1-IE6进行了比较。
表6：10kV电缆C1至C7的电学性质
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7
绝缘层 CE1 IE1 IE3 IE4 IE2 IE5 IE6
内部半导体层 SC1 SC1 SC2 SC2 SC3 SC3 SC3
外部半导体层 SC1 SC1 SC1 SC1 SC1 SC1 SC1
威布尔-α(尺度)[kV/mm] 47.0 48.7 40.6 46.8 43.8 48.8 50.5
威布尔-β(形状) 9.3 7.0 14.3 10.0 6.4 22.3 11.8
电缆C1和C2的内外部半导体层均为SC1。
电缆C3和C4的内部半导体层均为SC2，外部半导体层均为SC1。
电缆C5、C6和C7的内部半导体层均为SC3，外部半导体层均为SC1。
表6列出了相应的绝缘层。
与用于电缆C1和C2绝缘层的组合物相比，用于电缆C3至C7绝缘层的组合物在额外的配混步骤中进行了配混。由于每个配混步骤都会将杂质引入组合物中，从而影响电学性能，因此与电缆C1和C2相比，电缆C3至C7的固有威布尔α值较低。通过比较C1、C3和C5的威布尔α值可以证明这一点，它们都只包含不含添加剂的聚丙烯组合物IE1。
从上表可以看出，C2的威布尔α值与C1相当，但威布尔B值较低。
比较C3和C4以及C5和C6-C7可以发现添加剂的引入改善了介电性能。
因此，从C4与C3的比较中可以看出，引入大量的硬脂酸钙提高了威布尔α值。
与C5相比，引入功能化的聚丙烯Exxelor PO1020(C6)提高了威布尔α和威布尔β行为。
与C5相比，引入β-成核剂(C7)增加了威布尔β值，尤其是威布尔α行为。

Claims (15)

1.一种聚丙烯组合物，包含丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物，以所述聚丙烯组合物中单体单元的总量为基准计，所述共聚单体单元的总量为10.0至16.0wt％，优选为11.0至15.0wt％，最优选为12.0至14.0wt％；
其中所述聚丙烯组合物具有：
以所述聚丙烯组合物的总重量为基准计，总量为25.0至50.0wt％，优选为27.5至45.0wt％，更优选为30.0至42.5wt％，最优选为32.5至40.0wt％的二甲苯冷可溶物(XCS)级分，以及以所述二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，至少22.0wt％，例如22.0至35.0wt％，优选为22.5至32.5wt％，最优选为23.0至30.0wt％的共聚单体单元的量；
0.5至2.5g/10min，优选0.8至2.3g/10min，更优选1.0至2.0g/10min，最优选1.2至1.7g/10min的熔体流动速率MFR2，以及
不超过385MPa，例如200至385MPa，优选为220至375MPa，最优选为250至360MPa的弯曲模量，以及
所述聚丙烯组合物不含α-成核剂。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其中所述二甲苯冷可溶物(XCS)级分在萘烷中测得的固有粘度为150至350cm3/g，优选为200至325cm3/g，最优选为225至300cm3/g。
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物具有二甲苯冷不溶物(XCI)级分，以二甲苯冷不溶物(XCI)级分中单体单元的总量为基准计，所述二甲苯冷不溶物(XCI)级分的共聚单体单元的量为3.0至9.0wt％，优选为4.0至8.5wt％，最优选为4.5至7.5wt％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚丙烯组合物，其中所述丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物是多相丙烯共聚物，所述多相丙烯共聚物包含基体相和分散在所述基体相中的弹性体相，所述多相丙烯共聚物优选具有归因于所述基体相和所述弹性体相的两个玻璃化转变温度，其中归因于所述基体相的玻璃化转变温度Tg(基体)为-1.0至-15.0℃，优选为-2.5至-12.5℃，最优选为-5.0至-10.0℃，和/或归因于所述弹性体相的玻璃化转变温度Tg(EPR)为-40.0至-55.0℃，优选为-42.5至-52.5℃，最优选为-45.0至-50.0℃。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物的熔融温度Tm为125至159℃，优选为127至157℃，最优选为130至155℃，和/或所述聚丙烯组合物的结晶温度Tc为85至120℃，优选为87至118℃，最优选为90至115℃。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物在-20℃下的夏比缺口冲击强度为至少3.5kJ/m2，例如3.5至10.0kJ/m2，优选为4.0至9.5kJ/m2，最优选为4.3至9.0kJ/m2，和/或在23℃下的夏比缺口冲击强度为至少70.0kJ/m2，如70.0至100.0kJ/m2，优选为75.0至95.0kJ/m2，最优选为78.0至90.0kJ/m2。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物包含酸清除剂，所述酸清除剂优选为硬脂酸钙，以所述聚丙烯组合物的总重量为基准计，所述酸清除剂的用量为1000至50000ppm，优选为2500至35000ppm，最优选为5000至20000ppm，并且所述聚丙烯组合物具有在二甲苯冷可溶物(XCS)级分中的共聚单体单元(优选为乙烯)，以二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，所述共聚单体单元的量为至少23.0wt％，如23.0至35.0wt％，优选为23.5至32.5wt％，最优选为24.0至30.0wt％。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物包含β-成核剂并具有下列一种或全部的性质：
·以二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，在所述二甲苯冷可溶物(XCS)级分的共聚单体单元(优选为乙烯)的量为至少23.0wt％，例如23.0wt％至35.0wt％，优选为23.5wt％至32.5wt％，最优选为24.0wt％至30.0wt％，和/或
·熔融温度Tm为125至140℃，优选为127至137℃，最优选为130至135℃，和/或
·结晶温度Tc为95至120℃，优选为100至118℃，最优选为105至115℃，和/或
·熔融温度与结晶温度之差Tm–Tc为18至35℃，优选为20至30℃，最优选为22至28℃。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物包含用单羧酸或多羧酸化合物或单羧酸或多羧酸化合物的衍生物官能化的聚烯烃，其中所述官能化的聚烯烃不同于丙烯与选自乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的共聚物，以所述聚丙烯组合物的总重量为基准计，所述官能化的聚烯烃的量为0.5至3.0wt％，优选为0.7至2.5wt％，最优选为0.9至2.0wt％，所述聚丙烯组合物具有以下性质中的一种或全部：
·熔融温度与结晶温度之差Tm–Tc为45至70℃，优选为47至65℃，最优选为50至60℃，和/或
·弯曲模量为300MPa至385MPa，优选为325至385MPa，最优选为350至380MPa，和/或
·以所述聚丙烯组合物的总重量为基准计，二甲苯冷可溶物(XCS)级分的总量为25.0-50.0wt％，优选为30.0-45.0wt％，更优选为32.5-42.5wt％，最优选为35.0-40.0wt％，和/或
·以所述二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，二甲苯冷可溶物(XCS)级分中的共聚单体单元(优选为乙烯)的量为22.0-32.5wt％，更优选为22.5-30.0wt％，最优选为23.0wt％-27.5wt％。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的聚丙烯组合物，所述聚丙烯组合物不含β-成核剂和用单羧酸或多羧酸化合物或单羧酸或多羧酸化合物的衍生物官能化的聚烯烃中的任一种，并具有以下性质中的一种或全部：
·以所述二甲苯冷可溶物(XCS)级分中单体单元的总量为基准计，二甲苯冷可溶物(XCS)级分中的共聚单体单元(优选为乙烯)的量为至少23.0wt％，例如23.0至35.0wt％，优选为23.5至32.5wt％，最优选为24.0wt％至30.0wt％，和/或
·熔融温度Tm为140至159℃，优选为142至157℃，最优选为145至155℃，和/或
·结晶温度Tc为85至102℃，优选为87至100℃，最优选为90至98℃，和/或
·熔融温度与结晶温度之差Tm–Tc为50至70℃，优选为51至65℃，最优选为52至60℃，和/或
·弯曲模量为200MPa至380MPa，优选为250MPa至360MPa，最优选为300MPa至355MPa，和/或
·在23℃下的夏比缺口冲击强度为78.0至100.0kJ/m2，优选为79.0至95.0kJ/m2，最优选为79.5.0至90.0kJ/m2，和/或
·在-20℃下的夏比缺口冲击强度为3.5至10.0kJ/m2，优选为4.0至9.5kJ/m2，最优选为4.3至9.0kJ/m2。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物不进行减粘裂化。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物不含介电流体。
13.一种制品，所述制品包含权利要求1至12中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述制品优选为电缆，更优选为中压电缆或高压电缆，所述制品具有含有所述聚丙烯组合物的绝缘层。
14.根据权利要求13所述的制品，其中，所述制品为电缆，所述电缆具有含有所述聚丙烯组合物的绝缘层，并且在10kV电缆上测量的威布尔α值为35.0至65.0kV/mm，优选为37.5至65.0kV/mm，最优选为40.0至65.0kV/mm，和/或威布尔β值为5.0至250.0，优选为5.5至250.0，最优选为6.0至20.0。
15.权利要求1至12中任一项所述的聚丙烯组合物作为中压和高压电缆的电缆绝缘材料的用途。
CN202280023129.7A 2021-03-25 2022-03-23 用于电缆绝缘材料的聚丙烯组合物 Pending CN117043256A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21164941 2021-03-25
EP21164941.3 2021-03-25
PCT/EP2022/057566 WO2022200396A1 (en) 2021-03-25 2022-03-23 Polypropylene composition for cable insulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117043256A true CN117043256A (zh) 2023-11-10

Family

ID=75223206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280023129.7A Pending CN117043256A (zh) 2021-03-25 2022-03-23 用于电缆绝缘材料的聚丙烯组合物

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240158623A1 (zh)
EP (1) EP4314153A1 (zh)
KR (1) KR20230158604A (zh)
CN (1) CN117043256A (zh)
BR (1) BR112023019172A2 (zh)
WO (1) WO2022200396A1 (zh)

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT381110B (de) 1984-10-11 1986-08-25 Danubia Petrochemie Polypropylen, kristalline copolymere desselben oder mischungen mit anderen polyolefinen mit ueberwiegendem polypropylenanteil mit hoher schlagzaehigkeit und spannungsrissbestaendigkeit und dessen verwendung
FI86866C (fi) 1990-12-19 1992-10-26 Neste Oy Foerfarande foer modifiering av katalysatorer avsedda foer polymerisation av olefiner
US5234879A (en) 1990-12-19 1993-08-10 Neste Oy Method for the modification of catalysts intended for the polymerization of olefins
FI86867C (fi) 1990-12-28 1992-10-26 Neste Oy Flerstegsprocess foer framstaellning av polyeten
FI88048C (fi) 1991-05-09 1993-03-25 Neste Oy Grovkornig polyolefin, dess framstaellningsmetod och en i metoden anvaend katalysator
FI88047C (fi) 1991-05-09 1993-03-25 Neste Oy Pao tvenne elektrondonorer baserad katalysator foer polymerisation av olefiner
AT404252B (de) 1994-05-13 1998-10-27 Danubia Petrochem Polymere Verfahren zur erhöhung des anteiles der beta-modifikation in polypropylen
FI111848B (fi) 1997-06-24 2003-09-30 Borealis Tech Oy Menetelmä ja laitteisto propeenin homo- ja kopolymeerien valmistamiseksi
FI974175A (fi) 1997-11-07 1999-05-08 Borealis As Menetelmä polypropeenin valmistamiseksi
FI980342A0 (fi) 1997-11-07 1998-02-13 Borealis As Polymerroer och -roerkopplingar
EP1042331B1 (en) 1997-12-23 2003-03-26 Borealis Technology Oy Soluble magnesium dihalide complex, preparation and use
FI991057A0 (fi) 1999-05-07 1999-05-07 Borealis As Korkean jäykkyyden propeenipolymeerit ja menetelmä niiden valmistamiseksi
ES2266053T3 (es) 2001-06-20 2007-03-01 Borealis Technology Oy Preparacion de un componente de catalizador para la polimerizacion de olefina.
DE60239297D1 (de) 2002-06-25 2011-04-07 Borealis Tech Oy Polyolefin mit verbesserter kratzfestigkeit und verfahren zu seiner herstelung
EP1484343A1 (en) 2003-06-06 2004-12-08 Universiteit Twente Process for the catalytic polymerization of olefins, a reactor system and its use in the same process
DE602005009648D1 (de) 2005-01-14 2008-10-23 Borealis Polymers Oy Heterophasische Polymerzusammensetzung und Verfahren zu ihrer Herstellung
RU2410388C2 (ru) 2005-03-18 2011-01-27 Базелль Полиолефине Гмбх Металлоценовые соединения
WO2011076780A1 (en) 2009-12-22 2011-06-30 Borealis Ag Catalysts
WO2013007664A1 (en) 2011-07-08 2013-01-17 Borealis Ag Heterophasic copolymers
US20140255692A1 (en) 2011-08-04 2014-09-11 Gabriele Perego Energy cable having a thermoplastic electrically insulating layer
SG11201402870VA (en) 2011-12-23 2014-10-30 Borealis Ag Propylene copolymer for injection molded articles or films
US9637602B2 (en) 2013-12-18 2017-05-02 Borealis Ag BOPP film with improved stiffness/toughness balance
ES2774737T3 (es) 2016-05-18 2020-07-22 Borealis Ag Composición blanda de polipropileno
KR101957049B1 (ko) * 2017-10-11 2019-03-11 한화토탈 주식회사 전력 케이블 절연체용 폴리프로필렌 수지

Also Published As

Publication number Publication date
BR112023019172A2 (pt) 2024-02-06
EP4314153A1 (en) 2024-02-07
KR20230158604A (ko) 2023-11-20
US20240158623A1 (en) 2024-05-16
WO2022200396A1 (en) 2022-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3342816B1 (en) Power cable comprising a polypropylene resin in an insulation layer
EP3741806A1 (en) Polyolefin resin composition for electric wire insulation
EP3739001B1 (en) Polymer composition for cable insulation
EP3261096A1 (en) Cable and composition
KR20140107239A (ko) 혼성중합체 조성물 및 그 제조 방법
EP3819337A1 (en) Soft polyolefin resin composition with improved direct-current insulation characteristics and article molded therefrom
WO2010076242A1 (en) Alpha-nucleated polypropylene for power cable insulation
AU2021411730A1 (en) Highly track resistant polyethylene compositions for wire and cable applications
EP3744744A1 (en) Polypropylene resin for electric wire insulation
CN117043256A (zh) 用于电缆绝缘材料的聚丙烯组合物
CN117043255A (zh) 电缆绝缘用聚丙烯组合物
WO2024068577A1 (en) Polypropylene composition for cable insulation
WO2024068579A1 (en) Polypropylene composition for cable insulation
WO2024068578A1 (en) Polypropylene composition for cable insulation
WO2024068580A1 (en) Polypropylene composition for cable insulation
WO2024068576A1 (en) Polypropylene composition for cable insulation
US20240002647A1 (en) Semiconductive polypropylene composition
JP7443439B2 (ja) 絶縁特性に優れた電力ケーブル用軟質ポリオレフィン樹脂組成物およびそれにより製造された成形品
RU2817297C2 (ru) Полимерная композиция для изоляции кабеля
EP3985066A1 (en) Polyolefin resin composition for insulation with high breakdown voltage and article molded therefrom
EP4144794A1 (en) Polyolefin resin composition with high resistance to tracking and article molded therefrom
US20240062931A1 (en) Composition
EP4393989A1 (en) Use of a magnesium hydroxide filler in highly track resistant polyethylene compositions
KR20240020533A (ko) 고온 내열안정성이 우수한 전력 케이블의 절연용 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination