本發明專利技術涉及一種具有改進DC電性能的聚合物組合物，以及涉及一種被至少一包含所述聚合物組合物的層包圍的電纜。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種在用于生產直流(DC)電力電纜層的聚合物組合物的應用，尤其涉及一種可交聯的和后交聯的直流(DC)電力電纜，尤其涉及一種可交聯的和后交聯的電纜制備方法，以及一類聚烯烴組合物。
技術介紹
采用高壓(HP)工藝生產的聚烯烴廣泛用于苛刻的聚合物應用中，其中所述聚合物必須滿足較高的機械和/或電氣要求。例如在電力電纜的應用中，特別是在中壓(MV)及尤其在高壓(HV)和超高壓(EHV)電纜的應用中，該聚合物組合物的電性能具有重大意義。 此外，在不同電纜的應用中，電性能的重要性可能不同，如交流(AC)和直流(DC)電纜的應用情況。典型的電力電纜包含包圍的導體，至少包含按照該順序的內半導體層、絕緣層和外半導體層。該電纜通常由導體上的擠出層產生。_4] 電纜的交聯在一個或多個所述的層中，聚合物材料常常是交聯以改善電纜層中聚合物的性能，例如耐熱性和耐變形性、蠕變性、機械強度、耐化學性以及耐磨損性。在聚合物的交聯反應中主要形成了互聚物的交聯(橋鍵)。例如可以使用產生自由基的化合物影響交聯反應。 自由基生成劑通常在導體上擠出層之前納入層材料。形成層式電纜后，該電纜進行交聯步驟以引發自由基的形成，從而交聯反應。過氧化物是很常用的產生自由基的化合物。由此產生的過氧化物的分解產物可能包括揮發性副產物，因為如可能對電纜的電性能產生負面影響，所以該副產物通常是不受歡迎的。因此，在交聯和冷卻步驟后，所述揮發性分解產物如甲烷通常降低到最小量或去除。該去除步驟，通常被稱為脫氣步驟，消耗時間和能量從而導致額外的費用。電導率所述DC電導率是一個重要的材料性能，例如用于高電壓直流(HV DC)電纜的絕緣材料。首先，依賴該性能的強溫度和電場將影響電場。第二個問題是一個事實，即通過在內半導體層和外半導體層之間流通的漏電電流，在絕緣材料內部產生熱量。該漏電電流依賴于絕緣體的電場和電導率。在高壓/高溫條件下，高傳導率的絕緣材料甚至可以導致熱失控。因此，該傳導率必須足夠低從而避免熱失控。因此，在HV DC電纜中，絕緣體通過漏電電流加熱。對于特定的電纜設計，熱量與絕緣體傳導率X (電場)2成正比。因此，如果增加電壓，將產生更加多的熱量。WO 2006081400公開了一種納米復合組合物，該納米復合組合物包含粒徑大于 IOOnm的納米粒子填料。該組合物可用于絕緣層的電力電纜應用中以調整熱性質和電性能， 從而避免電纜層中眾所周知的和不必要的水樹。增加直流DC電力電纜的電壓有很高的要求，因此需要不斷地尋找替代的聚合物組合物來減小傳導率。這種聚合物組合物最好還滿足對于苛刻的電力電纜具體實施方式中對具有良好的機械性能的需求。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供一種進一步使用一種具有優越電性能，如低電導率的聚合物組合物制備直流(DC)電纜層，還提供了一類獨立的具有優越電性能的聚合物組合物。本專利技術的另一個目的是提供一種直流(DC)電力電纜，其中至少一層包含所述的具有優越電性能，如低電導率的聚合物組合物。還提供了一種制備所述電力電纜的方法。下面詳細描述和解釋了本專利技術以及其進一步的目的和優點。本專利技術提供一種聚合物組合物，該聚合物組合物是用于直流(DC)電力電纜絕緣層的非常合適的聚合物材料，它包含(a)聚烯烴和(b)無機填料。出乎意料的是，當聚烯烴(a)與無機填料(b)共混后得到的聚合物組合物與單獨的聚烯烴(a)的電性能相比，顯現出改進的電性能。也就是，本專利技術的聚合物組合物具有減少的電導率，即低的電導率。此處可互換所用的“減少的”或“低的”電導率是指通過下面 “測試方法”中所定義的DC傳導率方法(I)或(2)得到的值，該值是低的，即減少的。所述低電導率(也稱為DC電導率)有利于最最小化不必要的熱量形成，例如在絕緣層的DC電力電纜中。因此，低的電導率使得所述聚合物組合物非常適合DC電力電纜應用。應用于電力電纜的電壓是直流電(DC)。DC電力電纜被定義為傳遞能量的DC電纜在任何電壓等級下工作，通常是在高于IkV的電壓下工作。此外該聚合物組合物是用于DC電力電纜的非常有利的層材料，它可以是例如低電壓(LV)、中電壓(MV)、高電壓(HV)或超高電壓(EHV)的DC電纜，這些眾所周知的術語顯示工作電壓的級別。所述聚合物組合物甚至是在高于36kV的工作電壓下更優選的DC電力電纜的層材料，如HV DC電纜。對于HV DC電纜，其工作電壓在此被定義為地面和高壓電纜導體之間的電壓。相應地，本專利技術旨在提供一種用于制備直流(DC)電力電纜絕緣層的聚合物組合物的應用，所述直流電力電纜包含至少按照該順序的內半導體層、絕緣層和外半導體層的包圍的導體，其中，所述聚合物組合物包含(a)聚烯烴和(b)無機填料。本專利技術也提供了一種電力電纜，優選為直流(DC)電力電纜，包含至少由按照該順序的內半導體層、絕緣層和外半導體層包圍的導體，其中，至少包含所述絕緣層；所述電力電纜包含聚合物組合物，所述聚合物組合物包含(a)聚烯烴和(b)無機填料。優選地所述聚合物組合物用于40kV或更高工作電壓的HV DC電力電纜層，甚至 50kV或更高電壓。更優選地，所述聚合物組合物用于60kV或更高工作電壓的HV DC電力電纜層。本專利技術同樣高度適用于非常苛刻的電纜應用，且能用于高于70kV工作電壓的HV DC電力電纜層。其上限是沒有限制的。實際的上限能夠高達900kV。本專利技術的優勢在于在75-400kV工作的HV DC電力電纜的應用，優選地75_350kV。本專利技術即使在400_850kV工作的苛刻的HV DC電力電纜的應用中，同樣具有優勢。在下文或權利要求中使用的HV DC電力電纜是指HV DC電力電纜，優選為在上述定義的電壓下工作，或超高HV DC電力電纜，優選為在上述定義的電壓下工作。本專利技術中所提及的聚合物組合物在下文中也縮寫為“聚合物組合物”。如上所定義的聚合物組分也分別在此縮寫為“聚烯烴(a)”、“無機填料(b)”。在此應該理解，本專利技術所述的聚合物組合物中存在的所述無機填料(b)及其量有降低所述聚合物組合物傳導率的作用。因此，所述聚合物組合物與半導體聚合物組合物是不同的，且不包括該半導體聚合物組合物，其中所述無機填料，如炭黑的使用量能提高所述半導體組合物的傳導率，從而降低其電阻率。所述聚合物組合物可以是熱塑性塑料，即是非交聯的或可交聯的。所述聚合物組合物優選具有電導率為160fS/m或更低，優選為150fS/m或更低， 更優選為140fS/m或更低，更優選為130fS/m或更低，更優選為120fS/m或更低，更優選為 I IOfS/m或更低，更優選為O. OI-IOOfS/m或更低，更優選從O. 05_90fS/m或更低，測量時根據DC電導率法(I)，使用如下“測量方法”中描述的Imm厚的圓盤狀樣本。所述聚合物組合物優選具有電導率為IOOfS/m或更低，更優選為90fS/m或更低， 優選為 O. 01-80fS/m、0. 01-70fS/m，更優選為 O. 05_60fS/m，更優選為 O. 05_50fS/m，更優選為 O. 05-45fS/m,更優選為 O. 05-40fS/m,更優選為 O. 05-30fS/m,更優選為 O. 05-20. OfS/m, 更優選為O. 05-15. OfS/m,更本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：烏爾夫·尼爾森，裴歐拉·哈格斯特蘭德，威爾高特·英格倫，劉·榮生，
申請(專利權)人：博里利斯股份公司，
類型：
國別省市：
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