FR3107985A1 - câble comprenant une couche semiconductrice présentant une surface lisse - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un câble électrique comprenant au moins une couche semi-conductrice obtenue à partir d’une composition polymère comprenant au moins un polymère homophasique de propylène et au moins un copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6 et d’éthylène. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne un câble électrique comprenant au moins une couche semi-conductrice obtenue à partir d’une composition polymère comprenant au moins un polymère homophasique de propylène et au moins un copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène.
L’invention s’applique typiquement mais non exclusivement aux câbles électriques destinés au transport d’énergie, notamment aux câbles d’énergie à moyenne tension (notamment de 6 à 45-60 kV) ou à haute tension (notamment supérieure à 60kV, et pouvant aller jusqu’à 400 kV), qu’ils soient en courant continu ou alternatif, dans les domaines du transport d’électricité aérien, sous-marin, terrestre, ou encore de l’aéronautique. L’invention s’applique en particulier aux câbles électriques comprenant au moins une couche semi-conductrice présentant un état de surface lisse.
Une couche semi-conductrice d’un câble électrique est généralement obtenue en dispersant des particules conductrices telles que des particules de noir de carbone au sein d’une matrice polymère à base d’éthylène. Toutefois, lors de la fabrication des compositions servant à obtenir ces couches semi-conductrices, de telles particules sont très souvent difficiles à disperser dans les polymères utilisés comme matrice. Lors de l’extrusion des couches semi-conductrices soit autour du conducteur du câble soit autour de la couche isolante, des particules de noir de carbone mal incorporés peuvent se retrouver à l’interface entre une couche semi-conductrice et la couche isolante, et former des protubérances entourées par la couche isolante. Ces protubérances vont conduire à une augmentation localisée du champ électrique pouvant provoquer un vieillissement prématuré du câble, ledit vieillissement pouvant induire un claquage électrique.
Il existe donc un besoin en couches semi-conductrices pour câble électrique ayant un état de surface amélioré.
De la demande internationale WO2018/100409 A1, est connue une couche semi-conductrice pour câble électrique obtenue à partir d'une composition polymère comprenant un copolymère hétérophasique de propylène et d'éthylène ayant une enthalpie de fusion de 23 J/g et comprenant 70% en poids environ d’une phase élastomère, un copolymère statistique de propylène et d’éthylène ayant une enthalpie de fusion de 78 J/g, du noir de carbone en tant que charge conductrice, et du dibenzyltoluène en tant que fluide diélectrique. L’état de surface de la couche semi-conductrice ainsi obtenue n’est pas optimisé.
Le but de la présente invention est par conséquent de pallier les inconvénients des techniques de l’art antérieur en proposant un câble électrique, notamment à moyenne ou haute tension, ledit câble présentant un état de surface amélioré (i.e. dans lequel les protubérances sont diminuées et/ou l’état de surface présente un aspect lisse), de préférence tout en garantissant de bonnes propriétés mécaniques.
Le but est atteint par l’invention qui va être décrite ci-après.
L’invention a pour premier objet un câble électrique comprenant au moins un élément électriquement conducteur allongé, et au moins une couche semi-conductrice entourant ledit élément électriquement conducteur allongé, caractérisé en ce que la couche semi-conductrice est obtenue à partir d’une composition polymère comprenant au moins un polymère homophasique de propylène, et au moins un copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène.
Ainsi, grâce à la combinaison d’un polymère homophasique de propylène, et d’un copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène, la couche semi-conductrice ainsi obtenue présente un état de surface amélioré, notamment un aspect lisse et/ou présentant une diminution du nombre de protubérances, de préférence tout en garantissant de bonnes propriétés mécaniques.
La composition polymère
La charge conductrice
La composition polymère comprend en particulier au moins une charge conductrice, notamment en quantité suffisante pour rendre la couche semi-conductrice.
La composition polymère peut comprendre au moins 6% en poids environ de charge conductrice, de préférence au moins 15% en poids environ de charge conductrice, et de façon particulièrement préférée au moins 25% en poids environ de charge conductrice, par rapport au poids total de la composition polymère.
La composition polymère peut comprendre au plus 45% en poids environ de charge conductrice, et de préférence au plus 40% en poids environ de charge conductrice, par rapport au poids total de la composition polymère.
La charge conductrice est de préférence une charge électriquement conductrice.
La charge conductrice peut être choisie avantageusement parmi les noirs de carbone tels que par exemple les noirs d’acétylène ou les noirs de fourneau, les graphites, et un de leurs mélanges.
De préférence, la charge conductrice est un noir de fourneau. Bien qu’attractif en termes de coût et largement commercialisé, le noir de fourneau n’est généralement pas préféré pour obtenir une bonne qualité de surface puisqu’il est généralement sous la forme de particules grossières et/ou comprend des contaminants ioniques. Néanmoins, dans la présente invention, la combinaison d’un polymère homophasique de propylène, et d’un copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène garantit une bonne qualité de surface en présence de tout type de charges conductrices, et en particulier du noir de fourneau.
La charge conductricepeut être sous la forme de particules, de nodules ou d’agrégats, notamment de dimension micrométrique (par exemple supérieure à 0,1 µm, et de préférence supérieure à 0,5 µm).
En considérant plusieurs particules, nodules ou agrégats de la poudre de charge conductriceselon l’invention, le terme «dimension » signifie la dimension moyenne en nombre de l’ensemble des particules d’une population donnée, cette dimension étant classiquement déterminée par des méthodes bien connues de l’homme du métier.
La dimension de la ou des particules selon l’invention peut être par exemple déterminée par microscopie, notamment par microscope électronique à balayage (MEB) ou par microscope électronique en transmission (MET).
Dans la présente invention, on entend par «polymère» tout type de polymère, tel que par exemple les homopolymères ou les copolymères (e.g. copolymère séquencé, copolymère statistique, terpolymère, …etc).
Dans la présente invention, on entend par «polymère homophasique», tout polymère présentant une unique phase, ou phase sensiblement homogène.
Plus particulièrement, un polymère homophasique n’est pas un polymère hétérophasique. À titre d’exemples de polymères hétérophasiques, on peut citer les copolymères hétérophasiques de propylène, tels que par exemple ceux décrits dans le document WO2011/092533, à savoir: Adflex Q200F ou HifaxCA 7441A, de la société Basell (LyondellBasell).
Le polymère hétérophasique comprend au moins deux phasesdistinctes : l’une comprenant une matrice polymère, et l’autre comprenant des particules ou nodules dispersé(e)s dans cette matrice polymère, qui peut être par exemple une phase élastomérique. Ce type de polymère peut être facilement identifiable par des techniques bien connues de l’homme du métier, telles que par exemple par microscopie électronique à balayage (MEB). Plus particulièrement, avec un grossissement x 10000, il est classique d’observer lesdites particules ou nodules dispersé(e)s dans ladite matrice polymère, lesdites particules ayant avec une taille moyenne en nombre allant de 200 nm à 10 µm, et de préférence entre 500 nm et 1µm.
Un polymère homophasique ne comprend notamment pas ce type de particules ou nodules dispersé(e)s dans une matrice polymère. En effet, grâce une analyse par MEB, une unique phase sensiblement homogène peut être observée. Plus particulièrement, avec un grossissement x 10000, il est classique d’observer une matrice polymère homogène ne comportant sensiblement pas de particules ou nodules dispersé(e)s dans ladite matrice.
Dans la composition polymère de l’invention, le polymère homophasique de propylène est différent du copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène.
Le
p
olymère
homophasique
de propylène
Le polymère homophasique de propylène peut être un homo- ou un copolymère de propylène, et de préférence un copolymère de propylène.
À titre d’exemples de copolymères de propylène, on peut citer les copolymères de propylène et d’une oléfine, l’oléfine étant notamment choisie parmi l’éthylène et une oléfine α différente du propylène.
L’éthylène ou l’oléfine α différente du propylène du copolymère de propylène représente de préférence au plus 15% en poids environ, et de façon particulièrement préférée au plus 10% en poids environ, par rapport au poids total de copolymère de propylène.
L’éthylène ou l’oléfine α différente du propylène du copolymère de propylène représente de préférence au plus 20% en mole environ, de façon particulièrement préférée au plus 15% en mole environ, et de façon plus particulièrement préférée au plus 10% en mole environ, par rapport au poids total de copolymère de propylène.
Le pourcentage en mole d’éthylène ou d’oléfine α dans le copolymère de propylène peut être déterminé par résonance magnétique nucléaire (RMN), par exemple selon la méthode décrite dans Massonet al.,Int. J. Polymer Analysis & Characterization,1996, Vol.2, 379-393.
L’oléfine α différente du propylène peut répondre à la formule CH2=CH-R1, dans laquelle R1est un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 2 à 12 atomes de carbone, notamment choisie parmi les oléfines α suivantes: 1-butène, 1-pentène; 4-méthyl-1-pentène, 1-hexène, 1-octène, 1-décène, 1-dodécène, et un de leurs mélanges.
Le copolymère de propylène est de préférence un copolymère de propylène et d’éthylène.
Le copolymère de propylène peut être un copolymère statistique de propylène, et de préférence un copolymère statistique de propylène et d’éthylène.
Dans l’invention, l’homopolymère ou le copolymère de propylène a de préférence un module élastique allant de 600 à 1200 MPa environ, et de façon particulièrement préférée allant de 800 à 1100 MPa environ.
Dans la présente invention, le module élastique est de préférence déterminé selon la norme ISO 527-1, -2 (2019).
À titre d’exemple de copolymère statistique de propylène, on peut citer celui commercialisé par la société Borealis sous la référence Bormed®RB 845 MO.
L’homopolymère ou le copolymère de propylène peut avoir une température de fusion supérieure à 110°C environ, de préférence supérieure à 120°C environ, de façon particulièrement préférée supérieure ou égale à 125°C environ, et de façon plus particulièrement préférée allant de 130 à 160°C environ.
L’homopolymère ou le copolymère de propylène peut avoir une enthalpie de fusion allant de 20 à 100 J/g environ, de préférence allant de 40 à 90 J/g environ, et de façon particulièrement préférée allant de 50 à 85 J/g.
L’homopolymère ou le copolymère de propylène peut avoir un indice de fluidité allant de 0,5 à 3 g/10 min, de préférence de 1,0 à 2,75 g/10 min, et de façon particulièrement préférée de 1,2 à 2,5 g/10 min ; notamment déterminé à 230°C environ avec une charge de 2,16 kg environ selon la norme ASTM D1238-00, ou la norme ISO 1133.
L’homopolymère ou le copolymère de propylène peut avoir une densité allant de 0,81 à 0,92 g/cm3environ, et de préférence allant de 0,85 à 0,91 g/cm3, et de façon particulièrement préférée allant de 0,88 à 0,91 g/cm3; notamment déterminé selon la norme ISO 1183A (à une température de 23°C).
La composition polymère peut comprendre au moins 20% en poids environ, et de préférence au moins 30% en poids environ du polymère de propylène homophasique, par rapport au poids total de la composition polymère.
La composition polymère peut comprendre au plus 80% en poids environ, et de préférence au plus 60% en poids environ du polymère de propylène homophasique, par rapport au poids total de la composition polymère.
Le copolymère
homophasique
d’une oléfine en C
3
-C
6
et
d’éthylène
Dans le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène de l’invention, l’oléfine en C3-C6est de préférence majoritaire (i.e. supérieure à 50% en mole environ). Plus particulièrement, la proportion molaire d’oléfine en C3-C6est supérieure à celle d’éthylène au sein dudit copolymère.
L’éthylène du copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène représente de préférence au plus 25% en mole environ, de façon particulièrement préférée au plus 20% en mole environ, et de façon plus particulièrement préférée au plus 15% en mole, par rapport au nombre de moles total de copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène.
Le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène présente de préférence un taux de cristallinité d’au moins 10% environ, de façon particulièrement préférée allant de 12 à 35% environ, et de façon plus particulièrement préférée allant de 15 à 25% environ, le taux de cristallinité étant par exemple déterminé par DSC (Calorimétrie différentielle à balayage) ou par diffraction de rayons X (selon le principe de Debye-Scherrer).
L’oléfine en C3-C6peut répondre à la formule CH2=CH-R2, dans laquelle R2est un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone, notamment choisie parmi les oléfines suivantes: propylène, 1-butène, 1-pentène; 4-méthyl-1-pentène, 1-hexène, et un de leurs mélanges.
Le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène est de préférence un copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C5et d’éthylène, de façon particulièrement préférée un copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C4et d’éthylène, et de façon plus particulièrement préférée un copolymère homophasique de propylène (i.e. en C3) et d’éthylène.
À titre d’exemples de copolymère homophasique de propylène et d’éthylène, on peut citer celui commercialisé par la société Dow sous la référence Versify®2300, ou celui commercialisé par la société Exxon Mobil Chemical sous la référence Vistamaxx®3020FL.
Le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène peut avoir une enthalpie de fusion d’au plus 50 J/g environ, de préférence d’au plus 25 J/g environ, et de façon particulièrement préférée allant de 0,5 à 15 J/g.
Le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène peut avoir un indice de fluidité allant de 0,5 à 25 g/10 min, de préférence de 1,0 à 10 g/10 min, et de façon particulièrement préférée de 1,0 à 5 g/10 min; notamment déterminé à 230°C environ avec une charge de 2,16 kg environ selon la norme ASTM D1238-00 ou ISO 1133.
Le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène peut avoir une densité allant de 0,82 à 0,89 g/cm3environ, et de préférence allant de 0,85 à 0,88 g/cm3; notamment selon la norme ISO 1183A (à une température de 23°C).
Le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène a de préférence une température Vicat d’au plus 90°C environ, de façon particulièrement préférée d’au plus 80°C environ, et de façon plus particulièrement préférée d’au plus 75°C environ.
Le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène peut avoir une température de ramollissement Vicat d’au moins 20°C environ, de préférence d’au moins 25°C environ, et de façon particulièrement préférée d’au moins 30°C environ.
Dans la présente invention, la température Vicat, ou en d’autres termes la température Vicat ou température de ramollissement Vicat (bien connu sous l’anglicisme «Vicat softening temperature»), peut être facilement déterminée selon la norme ISO306 Méthode A (2013).
La composition polymère peut comprendre au moins 10% en poids environ, et de préférence au moins 20% en poids environ du copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène, par rapport au poids total de la composition polymère.
La composition polymère peut comprendre au plus 50% en poids environ, et de préférence au plus 40% en poids environ du polymère du copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène, par rapport au poids total de la composition polymère.
Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène est obtenu par un procédé de copolymérisation mettant en œuvre un catalyseur à site unique, comme par exemple un catalyseur métallocène bien connu de l’homme du métier. On appelle couramment un copolymère obtenu par ce type de copolymérisation un copolymère métallocène.
Les copolymères d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène «métallocènes» ont des structures moléculaires plus régulières (i.e. ayant une distribution de masse moléculaire «étroite», aussi appelé polymère «à faible polydispersité»), ce qui leur confère d’excellentes propriétés mécaniques, notamment un excellent allongement à la rupture, même en présence de charges à des taux importants.
En outre, les copolymères d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène «métallocènes» ont un degré de pureté plus élevé par rapport aux résidus de catalyseurs se trouvant dans le copolymère après sa fabrication, comparé aux copolymères d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène obtenus par des procédés de polymérisation utilisant des catalyseurs de type Ziegler-Natta ou oxyde métallique.
Ainsi, les copolymères d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène métallocènes résistent mieux aux dégradations thermiques (i.e. stress thermique) et au vieillissement par fissuration (connu sous l’anglicisme ESCR pour «Environmental Stress Cracking Resistance») que des copolymères d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène avec un taux sensiblement identique de cristallinité obtenus par un procédé de copolymérisation différent.
Ledit copolymère peut être classiquement obtenu par copolymérisation d’éthylène avec au moins ledit co-monomère d’oléfine en C3-C6en présence d’un catalyseur métallocène bien connu de l’homme du métier.
Dans la composition polymère de l’invention, le polymère homophasique de propylène est généralement présent en une quantité plus importante que le copolymère homophasique d’oléfine en C3-C6et d’éthylène. Cela permet ainsi d’améliorer la résistance thermomécanique ou la résistance à la déformation de la couche semi-conductrice, et de limiter son coût de production.
Autres polymères dans la composition polymère
La composition polymère peut comprendre en outre au moins un polymère d’éthylène tel qu’un polymère d’éthylène choisi parmi les polymères d’éthylène basse densité (LDPE), les polymères d’éthylène linéaire basse densité (LLDPE), les polymères d’éthylène moyenne densité (MDPE), et les polymères d’éthylène haute densité (HDPE). De préférence, le polymère d’éthylène est un LLDPE ou un MDPE.
Dans la présente invention,l’expression «basse densité» signifie ayant une densité allant de 0,91 à 0,925 environ, ladite densité étant mesurée selon la norme ISO 1183A (à une température de 23°C).
Dans la présente invention,l’expression «moyenne densité» signifie ayant une densité allant de 0,926 à 0,940 environ, ladite densité étant mesurée selon la norme ISO 1183A (à une température de 23°C).
Dans la présente invention,l’expression «haute densité» signifie ayant une densité allant de 0,941 à 0,965, ladite densité étant mesurée selon la norme ISO 1183A (à une température de 23°C).
Le polymère d’éthylène comprend de préférence au moins 80% en mole environ d’éthylène, de façon particulièrement préférée au moins 90% en mole environ d’éthylène, et de façon plus particulièrement préférée au moins 95% en mole environ d’éthylène, par rapport au nombre de moles total du polymère d’éthylène.
Le pourcentage en mole d’éthylène dans le polymère d’éthylène peut être déterminé par résonance magnétique nucléaire (RMN), par exemple selon la méthode décrite dans Massonet al.,Int. J. Polymer Analysis & Characterization,1996, Vol.2, 379-393.
La composition polymère ne comprend pas de préférence de polymère(s) de propylène hétérophasique(s). En effet, la présence d’un tel polymère peut entrainer la déformation de la couche semi-conductrice à la température de service du câble, et augmenter le coût de production du câble.
La composition polymère du câble de l’invention peut comprendre au plus 20% en poids environ, de préférence au plus 10% en poids environ, et de façon particulièrement préférée au plus 5% en poids environ, de polymère(s) polaire(s) par rapport au poids total de polymère(s) dans la composition polymère.
Dans la présente invention, l’expression «polaire» signifie que le polymère de ce type comporte une ou plusieurs fonctions polaires, telles que par exemple des groupements acétate, acrylate, hydroxyle, nitrile, carboxyle, carbonyle, éther, ester, ou tous autres groupements à caractère polaire bien connus dans l’art antérieur tels que notamment les groupements silane. Par exemple, un polymère polaire est un polymère choisi parmi les copolymères d’éthylène du type copolymère d’éthylène et d’acétate de vinyle (EVA), copolymère d’éthylène et de butyle acrylate (EBA), copolymère d’éthylène et d’éthyle acrylate (EEA), copolymère d’éthylène et d’acrylate de méthyle (EMA), copolymère d’éthylène et d’acide acrylique (EAA), et copolymère d’éthylène vinyl silane.
La composition polymère ne comprend pas de préférence de polymère(s) polaire(s). En effet, ceux-ci peuvent diminuer la résistance au vieillissement thermique de la couche semi-conductrice de l’invention.
Le polymère homophasique de propylène et le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène tels que définis dans l’invention peuvent représenter au moins 50% en poids environ, de préférence au moins 70% en poids environ, et de façon particulièrement préférée au moins 80% en poids environ, par rapport au poids total de polymère(s) dans la composition polymère.
Plus particulièrement, la composition polymère peut comprendre uniquement le polymère homophasique de propylène, et le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène, tels que définis dans l’invention, en tant que polymère(s).
Le liquide diélectrique
La composition polymère de l’invention peut comprendre en outre un liquide diélectrique, notamment formant un mélange intime avec les polymères de la composition polymère.
Le liquide diélectrique est également bien connu de l’homme du métier sous le nom d’«huile diélectrique» ou de «fluide diélectrique».
À titre d’exemples de liquide diélectrique, on peut citer les huiles minérales (e.g. huiles naphténiques, huiles paraffiniques ou huiles aromatiques); les huiles végétales (e.g. huile de soja, huile de lin, huile de colza, huile de maïs ou huile de ricin); ou les huiles synthétiques telles que les hydrocarbures aromatiques (alkylbenzènes, alkylnaphtalènes, alkylbiphényles, alkydiaryléthylènes, etc…), les huiles de silicone,les éther-oxydes, les esters organiques ou les hydrocarbures aliphatiques.
Les hydrocarbures aromatiques, les huiles de silicone,et les hydrocarbures aliphatiques sont préférés en tant qu’huiles synthétiques.
Selon un mode de réalisation particulier, le liquide diélectrique représente de 1% à 20% en poids environ, de préférence de 2 à 15% en poids environ, et de façon particulièrement préférée de 3 à 12% en poids environ, par rapport au poids total de la composition polymère.
Le liquide diélectrique comprend de préférence au moins une huile minérale.
L’huile minérale est généralement liquide à 20-25°C environ.
L’huile minérale est avantageusement choisie parmi les huiles naphténiques et les huiles paraffiniques.
L’huile minérale est obtenue à partir du raffinage d’un brut pétrolier.
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l’invention, l’huile minérale comprend une teneur en carbone paraffinique (Cp) allant de 45 à 65% atomique environ, une teneur en carbone naphténique (Cn) allant de 35 à 55% atomique environ, et une teneur en carbone aromatique (Ca) allant de 0,5 à 10% atomique environ.
Le liquide diélectrique peut comprendre au moins 70% en poids environ d’huile minérale, de préférence au moins 80% en poids environ d’huile minérale, et de façon particulièrement préférée au moins 90% en poids environ d’huile minérale par rapport au poids total du liquide diélectrique.
Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, le liquide diélectrique comprend une huile minérale et au moins un composé polaire de type benzophénone, acétophénone ou un de leurs dérivés.
Dans un mode de réalisation particulier, le composé polaire de type benzophénone, acétophénone ou un de leurs dérivés représente au moins 2,5% en poids environ, de préférence au moins 3,5% en poids environ, et de façon particulièrement préférée au moins 4% en poids environ, par rapport au poids total du liquide diélectrique.
Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, le composé polaire de type benzophénone, acétophénone ou un de leurs dérivés est choisi parmi la benzophénone, la dibenzosubérone, la fluorénone et l’anthrone. La benzophénone est particulièrement préférée.
Additifs
La composition polymère peut comprendre en outre un ou plusieurs additifs.
Les additifs sont bien connus de l’homme du métier.
Les additifs peuvent être choisis parmides antioxydants, des agents favorisant la mise en œuvre tels que des lubrifiants, des désactivateurs de métaux, des agents compatibilisants, des agents de couplage, des agents anti-UV, des composés réduisant les arborescences d'eau, des pigments, et un de leurs mélanges.
La composition polymère peut typiquement comprendre de 0,01 à 5% en poids environ, et de préférence de 0,1 à 2% en poids environ d’additif(s), par rapport au poids total de la composition polymère.
L’antioxydant peut être choisi parmi les phénols encombrés, les amines aromatiques, les hétérocycliques aromatiques azotés, les antioxydants à base de soufre, et les antioxydants à base de phosphore, et de préférence parmi les phénols encombrés.
À titre d’exemples de phénols encombrés, on peut citer le pentaérythritoltétrakis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényl)propionate) (Irganox®1010), l’octadécyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényl)propionate (Irganox®1076), le 1,3,5-triméthyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)benzène (Irganox®1330), le 4,6-bis (octylthiométhyl)-o-crésol (Irgastab®KV10 ou Irganox®1520), le 2,2’-thiobis(6-tert-butyl-4-méthylphénol) (Irganox®1081), le 2,2’-thiodiéthylène bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényl) propionate] (Irganox®1035), le 2,2’-méthylènebis(6-tert-butyl-4-méthylphénol) ou le tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate (Irganox®3114).
À titre d’exemples d'amines aromatiques, on peut citer les phénylène diamines (e.g. paraphénylène diamines telles que 1PPD ou 6PPD), les diphénylamine styrène, les diphénylamines, ou le 4-(1-méthyl-1-phényléthyl)-N-[4-(1-méthyl-1-phényléthyl)phényl]aniline (Naugard 445).
À titre d’exemples d’hétérocycliques aromatiques azotés, on peut citer les mercaptobenzimidazoles ou les dérivés de la quinoline tels que les 2,2,4-triméthyl-1,2 dihydroquinolines polymérisées (TMQ), et de préférence les mercaptobenzimidazoles.
À titre d’exemples d'antioxydants à base de soufre, on peut citer les thioéthers tels que le didodécyl-3,3'-thiodipropionate (Irganox®PS800), ledistéarylthiodipropionate ou dioctadecyl-3,3'-thiodipropionate (Irganox® PS802), le bis[2-méthyle-4-{3-n-alkyle (C12ou C14) thiopropionyloxy}-5-tert-butylphényl]sulfide, le thiobis-[2-tert-butyl-5-méthyle-4,1-phénylène] bis [3-(dodécylthio)propionate], oule 4,6-bis(octylthiométhyle)-o-crésol (Irganox®1520 ou Irgastab®KV10).
À titre d’exemples d’antioxydants à base de phosphore, on peut citer les phosphites ou les phosphonates, tels que le tris(2,4-di-tert-butyl-phényle) phosphite (Irgafos®168) ou le bis(2,4-di-tert-butylphényl)pentaérythritoldiphosphite(Ultranox®626).
Le désactivateur de métal peut être choisi parmi les hétérocycles aromatiques azotés, et les composés aromatiques comprenant au moins une fonction –NH-C(=O)-, et de préférence parmi les composés aromatiques comprenant au moins une fonction –NH-C(=O)-. La présence de l’oxygène dans le désactivateur de métal est importante pour pouvoir immobiliser durablement les ions métalliques.
À titre d’exemples d’hétérocycliques aromatiques azotés, on peut citer les dérivés de la quinoline tels que les 2,2,4-triméthyl-1,2 dihydroquinolines polymérisées (TMQ).
À titre d’exemples de composés aromatiques comprenant au moins une fonction –NH-C(=O)-, on peut citer ceux comprenant deux fonctions –NH-C(=O)-, de préférence comprenant deux fonctions –NH-C(=O)- liées de façon covalente, et de façon plus particulièrement préférée comprenant un groupe divalent –NH-C(=O)-C(=O)-NH- ou –C(=O)-NH-NH-C(=O)-, tels que le 2,2’ oxamidobis-[éthyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényl) propionate] (Naugard XL-1), le 2’,3-bis[[3-[3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy phenyl] propionyl]] propionohydrazide ou 1,2-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamoyl) hydrazine (Irganox®1024 ou Irganox®MD 1024), ou l'oxalyl bis(benzylidenehydrazide) (OABH).
La composition polymère de la couche semi-conductrice de l’invention est une composition polymère thermoplastique. Elle n’est donc pas réticulable.
En particulier, la composition polymère ne comprend pas d’agents de réticulation, d’agents de couplage de type silane, de peroxydes et/ou d’additifs qui permettent une réticulation. En effet de tels agents dégradent le ou les polymère(s)de la composition polymère.
La composition polymère est de préférence recyclable.
La composition peut comprendre en outre des charges inorganiques inertes telles que de la craie, un kaolin ou du talc; et/ou des charges minérales sans halogènes destinées à améliorer le comportement au feu de la composition polymère.
Les charges inorganiques inertes et/ou les charges minérales sans halogènes peuvent représenter au plus 30% en poids environ, de préférence au plus 20% en poids environ, de façon particulièrement préférée au plus 10% en poids environ, et de façon plus particulièrement préférée de 0,1 à 5% en poids environ, par rapport au poids total de la composition polymère.
Afin de garantir un câble électrique dit «HFFR» pour l’anglicisme «Halogen Free Flame Retardant», le câble de l’invention ne comprend préférentiellement pas de composés halogénés. Ces composés halogénés peuvent être de toutes natures, tels que par exemple des polymères fluorés ou des polymères chlorés comme le polychlorure de vinyle (PVC), des plastifiants halogénés, des charges minérales halogénées, …etc.
La couche semi-conductrice
La couche semi-conductrice du câble de l’invention est de préférence une couche non réticulée, ou en d’autres termes une couche thermoplastique.
Dans l’invention, l’expression «couche non réticulée» ou «couche thermoplastique» signifie une couche dont le taux de gel selon la norme ASTM D2765-01 (extraction au xylène) est d’au plus 30% environ, de préférence d’au plus 20% environ, de façon particulièrement préférée d’au plus 10% environ, de façon plus particulièrement préférée d’au plus 5% environ, et de façon encore plus particulièrement préférée de 0%.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la couche semi-conductrice, de préférence non réticulée, présente une résistance à la traction d’au moins 7 MPa environ, de préférence d’au moins 10 MPa environ, et de façon particulièrement préférée d’au moins 12,5 MPa environ.
La résistance à la traction est mesurée par un essai de traction sur éprouvette haltère H2, en particulier à une vitesse de traction de 25 mm/min.
Dans un mode de réalisation particulièrement préféré de l’invention, la couche semi-conductrice, de préférence non réticulée, présente une élongation à la rupture d’au moins 150 % environ, de préférence d'au moins 250 % environ, et de façon particulièrement préférée d'au moins 350 % environ.
L'élongation à la rupture est mesurée par un essai de traction sur éprouvette haltère H2, en particulier à une vitesse de traction de 25 mm/min.
La couche semi-conductrice du câble de l’invention est de préférence une couche recyclable.
La couche semi-conductrice de l’invention peut être une couche extrudée, notamment par des procédés bien connus de l’homme du métier.
La couche semi-conductrice présente une épaisseur variable en fonction du type de câble envisagé. En particulier, lorsque le câble conforme à l’invention est un câble à moyenne tension, l’épaisseur de la couche semi-conductrice est typiquement de 0,3 à 1,5 mm environ, et plus particulièrement de 0,5 mm environ. Lorsque le câble conforme à l’invention est un câble haute tension, l’épaisseur de la couche semi-conductrice varie typiquement de 1,0 à 4 mm (pour des tensions de l’ordre 150 kV environ) et pour aller jusqu’à des épaisseurs allant de 3 à 5mm environ pour des tensions supérieures à 150 kV (câbles à très haute tension). Les épaisseurs précitées dépendent, typiquement et entre autres, de la taille de l’élément électriquement conducteur allongé.
Dans la présente invention, on entend par «couche semi-conductrice» une couche dont la conductivité électrique peut être strictement supérieure à 1.10-8S/m (Siemens par mètre), de préférence d’au moins 1.10-3S/m, et de préférence peut être inférieure à 1.103S/m, mesurée à 25°C, en courant continu.
Dans la présente invention, on entend par «couche semi-conductrice» une couche dont la résistivité volumique (mesurée à 90°C) est inférieure ou égale à 1000 [Ω*m].
La couche semi-conductricede l’invention peut comprendre au moins un polymère homophasique de propylène, au moins un copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène, éventuellement un ou plusieurs additifs, et éventuellement au moins une charge conductrice, les ingrédients précités étant tels que définis dans l’invention.
Les proportions des différents ingrédients dans la couche semi-conductrice peuvent être identiques à celles telles que décrites dans l’invention pour ces mêmes ingrédients dans la composition polymère.
Le câble
L’élément électriquement conducteur allongé peut être un conducteur monocorps tel que par exemple un fil métallique ou un conducteur multicorps tel qu’une pluralité de fils métalliques torsadés ou non.
L’élément électriquement conducteur allongé peut être en aluminium, en alliage d’aluminium, en cuivre, en alliage de cuivre, et de préférence en cuivre ou en alliage de cuivre.
Dans un mode de réalisation préférée de l’invention, la couche semi-conductrice est en contact physique direct avec l’élément électriquement conducteur allongé. La couche semi-conductrice peut alors être une couche semi-conductrice interne.
Dans la présente invention, l’expression «en contact physique direct» signifie qu’aucune couche, de quelque nature que ce soit, ne vient s’intercaler entre ledit élément électriquement conducteur allongé et la couche semi-conductrice. En d’autres termes, le câble ne comprend pas de couche(s) intermédiaire(s), notamment de couche(s) comprenant au moins un polymère, positionnée(s) entre ledit élément électriquement conducteur allongé et la couche semi-conductrice.
Le câble peut comprendre en outre une couche électriquement isolante.
Selon la présente invention, l’expression «couche électriquement isolante» signifie une couche dont la conductivité électrique peut être d’au plus 1.10-8S/m (siemens par mètre) environ, de préférence d’au plus 1.10-9S/m, et de façon particulièrement préférée d’au plus 1.10-10S/m (Siemens par mètre), mesurée à 25°C en courant continu.
La couche électriquement isolante a plus particulièrement une conductivité électrique inférieure à celle de la couche semi-conductrice. Plus particulièrement, la conductivité électrique de la couche semi-conductrice peut être au moins 10 fois supérieure à la conductivité électrique de la couche électriquement isolante, de préférence au moins 100 fois supérieure à la conductivité électrique de la couche électriquement isolante, et de façon particulièrement préférée au moins 1000 fois supérieure à la conductivité électrique de la couche électriquement isolante.
La couche électriquement isolante de l’invention entoure de préférence l’élément électriquement conducteur allongé.
La couche électriquement isolante peut entourer la couche semi-conductrice. La couche semi-conductrice peut alors être une couche semi-conductrice interne.
La couche semi-conductrice peut entourer la couche électriquement isolante. La couche semi-conductrice peut alors être une couche semi-conductrice externe.
La couche semi-conductrice du câble de l’invention est de préférence une couche semi-conductrice interne. En effet, dans les applications de câble haute tension en courant alternatif, il est particulièrement avantageux qu’au moins la couche semi-conductrice interne entre l’élément électriquement conducteur allongé et la couche électriquement isolante ait un état de surface lisse puisque le gradient du champ électrique en courant alternatif dans le câble en conditions de fonctionnement ou de tests est plus élevée dans cette zone.
La couche électriquement isolante est de préférence en un matériau polymère thermoplastique, et de façon particulièrement préférée obtenue à partir d’une composition polymère comprenant au moins un matériau polymère thermoplastique à base de polypropylène, notamment comprenant au moins un homo- ou copolymère de propylène homophasique et/ou au moins un homo- ou copolymère de propylène hétérophasique, et éventuellement au moins un polymère d’éthylène.
Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, le câble électrique comprend plusieurs couches semi-conductrices entourant l'élément électriquement conducteur allongé, au moins l’une des couches semi-conductrices étant telle que définie dans l'invention (ou étant obtenue à partir d’une composition polymère telle que définie dans l'invention).
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l'invention, le câble comprend:
- au moins un élément électriquement conducteur allongé, notamment positionné au centre du câble,
- une première couche semi-conductrice entourant l’élément électriquement conducteur allongé,
- une couche électriquement isolante entourant la première couche semi-conductrice, et
- une deuxième couche semi-conductrice entourant la couche électriquement isolante,
au moins l’une des couches semi-conductrices, de préférence la première couche semi-conductrice, et de façon particulièrement préférée les deux couches semi-conductrices, étant telle(s) que définie(s) dans l'invention (ou étant obtenue(s) à partir d’une composition polymère telle que définie dans l'invention).
- au moins un élément électriquement conducteur allongé, notamment positionné au centre du câble,
- une première couche semi-conductrice entourant l’élément électriquement conducteur allongé,
- une couche électriquement isolante entourant la première couche semi-conductrice, et
- une deuxième couche semi-conductrice entourant la couche électriquement isolante,
au moins l’une des couches semi-conductrices, de préférence la première couche semi-conductrice, et de façon particulièrement préférée les deux couches semi-conductrices, étant telle(s) que définie(s) dans l'invention (ou étant obtenue(s) à partir d’une composition polymère telle que définie dans l'invention).
Dans un mode de réalisation particulier, la première couche semi-conductrice, la couche électriquement isolante et la deuxième couche semi-conductrice constituent une isolation tricouche. En d’autres termes, la couche électriquement isolante est en contact physique direct avec la première couche semi-conductrice, et la deuxième couche semi-conductrice est en contact physique direct avec la couche électriquement isolante.
Le câble peut comprendre en outre une gaine extérieure de protection entourant la deuxième couche semi-conductrice, et peut être en contact physique direct avec celle-ci.
La gaine extérieure de protection peut être une gaine électriquement isolante.
Le câble électrique peut comprendre en outre un écran électrique (e.g. métallique) entourant la deuxième couche semi-conductrice. Dans ce cas, la gaine extérieure de protection entoure ledit écran électrique et l’écran électrique est entre la gaine extérieure de protection et la deuxième couche semi-conductrice.
Cet écran métallique peut être un écran dit «filaire» composé d’un ensemble de conducteurs en cuivre ou en aluminium arrangé autour et le long de la deuxième couche semi-conductrice, un écran dit «rubané» composé d’un ou de plusieurs rubans métalliques conducteurs en cuivre ou en aluminium posé(s) éventuellement en hélice autour de la deuxième couche semi-conductrice ou un ruban métallique conducteur en aluminium posé longitudinalement autour de la deuxième couche semi-conductrice et rendu étanche grâce à de la colle dans les zones de chevauchement de parties dudit ruban, ou d’un écran dit «étanche» de type tube métallique composé éventuellement de plomb ou d’alliage de plomb et entourant la deuxième couche semi-conductrice. Ce dernier type d’écran permet notamment de faire barrière à l’humidité ayant tendance à pénétrer le câble électrique en direction radiale.
L’écran métallique du câble électrique de l’invention peut comprendre un écran dit «filaire» et un écran dit«étanche» ou un écran dit «filaire» et un écran dit «rubané».
Tous les types d’écrans métalliques peuvent jouer le rôle de mise à la terre du câble électrique et peuvent ainsi transporter des courants de défaut, par exemple en cas de court-circuit dans le réseau concerné.
D’autres couches, telles que des couches gonflantes en présence d’humidité peuvent être ajoutées entre la deuxième couche semi-conductrice et l’écran métallique, ces couches permettant d’assurer l’étanchéité longitudinale du câble électrique à l’eau.
Le câble de l’invention concerne plus particulièrement le domaine des câbles électriques fonctionnant en courant continu (DC) ou en courant alternatif (AC).
Procédé de fabrication du câble
Le câble électrique conforme au premier objet de l’invention peut être obtenu selon un procédé comprenant au moins une étape 1) d’extrusion de la composition polymère telle que définie dans le premier objet de l’invention autour d’un élément électriquement conducteur allongé, pour obtenir une couche semi-conductrice (extrudée) entourant ledit élément électriquement conducteur allongé.
L’étape 1) peut être réalisée par des techniques bien connues de l’homme du métier, par exemple à l’aide d’une extrudeuse.
Lors de l’étape 1), la composition en sortie d’extrudeuse est dite «nonréticulée», la température ainsi que le temps de mise en œuvre au sein de l’extrudeuse étant optimisés en conséquence.
En sortie d’extrudeuse, on obtient donc une couche extrudée autour dudit élément électriquement conducteur, pouvant être ou non, directement en contact physique avec ledit élément électriquement conducteur allongé.
Le procédé ne comprend pas de préférence d’étape de réticulation de la couche obtenue à l’étape 1).
La couche électriquement isolante et/ou la ou les couche(s) semi-conductrice(s) du câble électrique de l’invention peuvent être obtenues par extrusion successive ou par co-extrusion.
Préalablement à l’extrusion de chacune de ces couches autour d’au moins un élément électriquement conducteur allongé, l’ensemble des constituants nécessaires à la formation de chacune de ces couches peut être dosé et mélangé dans un mélangeur en continu de type co-malaxeur BUSS, extrudeuse bi-vis ou un autre type de mélangeur approprié pour des mélanges polymères, notamment chargés. Le mélange peut être ensuite extrudé sous forme de joncs, puis refroidi et séché pour être mis sous forme de granulés, ou alors le mélange peut être mis directement sous forme de granulés, par des techniques bien connues de l’homme du métier. Ces granulés peuvent être ensuite introduits au sein d’une extrudeuse mono-vis afin d’extruder et de déposer la composition autour de l'élément électriquement conducteur allongé pour former la couche en question.
Les différentes compositions peuvent être extrudées les unes à la suite des autres pour entourer de façon successive l'élément électriquement conducteur allongé, et ainsi former les différentes couches du câble électrique de l’invention.
Elles peuvent alternativement être extrudées concomitamment par co-extrusion à l’aide d’une unique tête d’extrudeuse, la co-extrusion étant un procédé bien connu de l’homme du métier.
Que ce soit dans l’étape de formation des granulés ou dans l’étape d’extrusion sur câble, les conditions opératoires sont bien connues de l’homme du métier. Notamment, la température au sein du dispositif de mélange ou d’extrusion peut être supérieure à la température de fusion du polymère majoritaire ou du polymère ayant la température de fusion la plus élevée, parmi les polymères utilisés dans la composition à mettre en œuvre.
Les dessins annexés illustrent l’invention:
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière des exemples qui vont suivre en référence aux figures annotées, lesdits exemples et figures étant donnés à titre illustratif et nullement limitatif.
La figure 1 représente une vue schématique d’un câble électrique selon un mode de réalisation préféré conforme à l’invention.
Pour des raisons de clarté, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés de manière schématique, et ceci sans respect de l'échelle.
Le câble électrique 1 à moyenne ou haute tension conforme au premier objet de l’invention, illustré dans la figure 1, comprend un élément électriquement conducteur2 allongé central, notamment en cuivre ou en aluminium. Le câble électrique 1 comprend en outre plusieurs couches disposées successivement et coaxialement autour de cet élément électriquement conducteur allongé central 2, à savoir: une première couche 3 semi-conductrice dite «couche semi-conductrice interne», une couche 4 électriquement isolante, une deuxième couche 5 semi-conductrice dite «couche semi-conductrice externe», un écran métallique 6 de mise à la terre et/ou de protection, et une gaine extérieure de protection 7.
La couche électriquement isolante 4 est une couche extrudée thermoplastique (i.e. non réticulée).
La couche semi-conductrice 3 est une couche extrudée thermoplastique (i.e. non réticulée) obtenue à partir de la composition polymère telle que définie dans l’invention.
La couche semi-conductrice 5 est une couche extrudée thermoplastique (i.e. non réticulée).
La présence de l’écran métallique 6 et de la gaine extérieure de protection 7 est préférentielle, mais non essentielle, cette structure de câble étant en tant que telle bien connue de l’homme du métier.
Exemple
Compositions polymères
Le tableau 1 ci-dessous présente une composition polymère dont les quantités des composés sont exprimées en pourcentage en poids par rapport au poids total de la composition polymère.
La composition I1 est une composition polymère conforme à l’invention.
L’origine des constituants rassemblés dans le tableau 1 est la suivante:
- Polymère homophasique de propylène est un copolymère statistique de propylène et d’éthylène, commercialisé par la société Borealis sous la référence Bormed®RB 845 MO ;
- Copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène est un copolymère de propylène et d’éthylène, commercialisé par la société Dow sous la référence Versify 2300 ;
- Charge conductrice est un noir de fourneau, commercialisé par la société Cabot sous la référence Vulcan XC-500;
- Antioxydant est un antioxydant commercialisé sous la référence Irganox B225;
- Désactivateur de métal est un désactivateur de métal commercialisé sous la référence Irganox MD1024; et
- Liquide diélectrique est commercialisé par la société Nynas, sous la référence Nyflex 210B.
- Polymère homophasique de propylène est un copolymère statistique de propylène et d’éthylène, commercialisé par la société Borealis sous la référence Bormed®RB 845 MO ;
- Copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène est un copolymère de propylène et d’éthylène, commercialisé par la société Dow sous la référence Versify 2300 ;
- Charge conductrice est un noir de fourneau, commercialisé par la société Cabot sous la référence Vulcan XC-500;
- Antioxydant est un antioxydant commercialisé sous la référence Irganox B225;
- Désactivateur de métal est un désactivateur de métal commercialisé sous la référence Irganox MD1024; et
- Liquide diélectrique est commercialisé par la société Nynas, sous la référence Nyflex 210B.
Préparation d’une bande obtenue à partir de la composition polymère I1
Une bande de 0,3 mm d’épaisseur a été extrudée sur une extrudeuse monovis munie d’une filière plate afin de permettre la réalisation d’un test d’état de surface. Les températures d’extrusion sont choisies en fonction des propriétés de mise en œuvre de la matrice polymère et de manière à obtenir une bande extrudée ne montrant pratiquement aucune déformation venant de la matrice polymère elle-même (e.g. infondus, gels, particules venant d’une réticulation non souhaitée, particules venant d’une dégradation d’un des polymères de la matrice polymère). En outre, un soin particulier est pris pour éviter des déformations provoquées par la libération de substances volatiles éventuellement contenues dans la composition polymère. Cela permet ainsi de mesurer des protubérances ou déformations liées principalement au procédé de dispersion et de distribution de la charge conductrice dans la matrice polymère.
Caractérisation de l’état de surface des bandes
Le test a été réalisé de la façon suivante: la bande extrudée obtenue ci-dessus est tenue sous une tension mécanique constante par un système de rouleaux à vitesse régulée et mise en mouvement par un enrouleur. Elle avance ainsi dans une zone de mesure d’un système de détection optique qui consiste en une source lumineuse d’un côté de la zone de mesure et une caméra de l’autre côté de la zone de mesure. L’orientation du système de détection par rapport à la surface de la bande en mouvement est tangentielle. La caméra en ligne couplée à un ordinateur enregistre simultanément les images de la surface de bande extrudée et procède à une analyse d'image. Le résultat est une description détaillée du nombre de défauts présents à la surface de la bande, classés par taille et par forme. La mesure est faite par réflexion. Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous et indiquent le nombre de défauts ou protubérances par m².
Résultats
Les résultats du test d’état de surface précité, et d’autres tests mécaniques et électriques sont rassemblés dans le tableau 2 ci-dessous.
Les tests de résistance à la rupture et d’élongation à la rupture sont effectués selon la Norme NF EN 60811-1-1, à l’aide d’un appareil commercialisé sous la référence 3345 par la société Instron. La résistance à la rupture et l'élongation à la rupture sont mesurées par un essai de traction sur éprouvette haltère H2, en particulier à une vitesse de traction de 25 mm/min; à l’état initial, ou après un vieillissement thermique à l’air, par exemple dans une étuve. Les conditions de vieillissement thermique choisies sontles suivantes : durée de 240 heures environ (10 jours), et température isotherme et constate de 135°C environ.
L’ensemble de ces résultats montre que la couche semi-conductrice de l’invention présente un bon état de surface, notamment un aspect lisse et présentant un très faible nombre de protubérances, tout en garantissant de bonnes propriétés mécaniques et électriques.
Claims (15)
- Câble électrique comprenant au moins un élément électriquement conducteur allongé, et au moins une couche semi-conductrice entourant ledit élément électriquement conducteur allongé, caractérisé en ce que la couche semi-conductrice est obtenue à partir d’une composition polymère comprenant au moins un polymère homophasique de propylène, et au moins un copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène.
- Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition polymère comprend au moins 6% en poids de charge conductrice, par rapport au poids total de la composition polymère.
- Câble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le polymère homophasique de propylène est un copolymère de propylène et d’éthylène.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition polymère comprend au moins 20% en poids du polymère de propylène homophasique, par rapport au poids total de la composition polymère.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition polymère comprend au plus 80% en poids du polymère de propylène homophasique, par rapport au poids total de la composition polymère.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène est un copolymère homophasique de propylène et d’éthylène.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition polymère comprend au moins 10% en poids du copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène par rapport au poids total de la composition polymère.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition polymère comprend au plus 50% en poids du polymère du copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène, par rapport au poids total de la composition polymère.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène est obtenu par un procédé de copolymérisation mettant en œuvre un catalyseur métallocène.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère homophasique de propylène et le copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène, représentent au moins 50% en poids, par rapport au poids total de polymères dans la composition polymère.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’éthylène du copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène représente au plus 25% en mole par rapport au nombre de moles total de copolymère homophasique d’une oléfine en C3-C6et d’éthylène.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition polymère comprend en outre un liquide diélectrique.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche semi-conductrice est une couche non réticulée.
- Câble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une couche électriquement isolante entourant l’élément électriquement conducteur allongé.
- Câble selon la revendication 14, caractérisé en ce que la couche électriquement isolante entoure la couche semi-conductrice.
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