專利名稱：可剝離粘附的電纜組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜組合物。具體地，本發(fā)明涉及半導(dǎo)電電纜組合物、由該半導(dǎo)電組合物制造的制品(例如半導(dǎo)電的電纜層和電纜結(jié)構(gòu))、和制造該半導(dǎo)電組合物和相關(guān)制品的方法。
電纜通常是通過在導(dǎo)體周圍擠出化學(xué)可交聯(lián)的聚合物材料來制造的，它被設(shè)計(jì)用于90攝氏度或更高工作溫度的導(dǎo)體。隨著擠出，交聯(lián)該化學(xué)可交聯(lián)的聚合物材料以抵抗在設(shè)計(jì)的電纜工作溫度和相關(guān)超載條件下的材料變形。
按照中壓電纜和高壓電纜的設(shè)計(jì)，該化學(xué)可交聯(lián)的聚合材料通常包含導(dǎo)電的填充材料以使產(chǎn)生的電纜層半導(dǎo)電。將該化學(xué)可交聯(lián)的聚合材料擠出以在金屬導(dǎo)體和聚合物-電介質(zhì)的絕緣層之間制造電應(yīng)力控制層，它也可以在聚合物電介質(zhì)層和接地導(dǎo)線或帶之間用作電應(yīng)力控制層。一般將各個(gè)層共同擠出，隨后，同時(shí)交聯(lián)。此外，一些電纜結(jié)構(gòu)可以包括接地屏蔽、防潮層、或保護(hù)罩。
共擠出和同時(shí)發(fā)生的交聯(lián)通常是所希望的，因?yàn)檫@樣所產(chǎn)生的電纜層被緊密地粘合。緊密的粘合防止層部分剝離并排除層之間形成的空隙，因此，防止過早的電纜破損。剝離和空隙的形成可能由在正常使用該電纜期間的彎曲和/或熱產(chǎn)生。
令人遺憾地，作為共擠出和同時(shí)發(fā)生的交聯(lián)的結(jié)果，緊密的粘合不是沒有缺點(diǎn)的。值得注意地，制造方法引起應(yīng)用的問題，在該應(yīng)用中從聚合物-電介質(zhì)的絕緣層上剝落最外層的電應(yīng)力控制層(或半導(dǎo)體層)是所希望的。(人們相信交聯(lián)粘合發(fā)生橫穿在電應(yīng)力控制層和聚合物電介質(zhì)的絕緣層之間的接觸面?？梢云茐哪切┱澈弦苑謩e剝落該層。)當(dāng)分離該層的力量過度時(shí)，將該半導(dǎo)電層從該絕緣層剝落會(huì)破壞該絕緣層。
所希望的是在正常工作狀態(tài)之下將半導(dǎo)電層粘附到絕緣層，同時(shí)在需要時(shí)將它容易地從該絕緣層剝離。這些特征促進(jìn)正常生活電纜的利用和上述配件如連接、拼接、和終端安裝的解除。
目前，該化學(xué)可交聯(lián)的聚合材料常常包含極性聚合物以減少它們與絕緣材料的熔融共混性，所述絕緣材料通常包含非極性聚烯烴聚合物。最通常地，該化學(xué)可交聯(lián)的聚合物材料基于具有大于28重量％的醋酸乙烯酯共聚單體的乙烯基醋酸乙烯酯共聚物。這些高極性共聚物的缺點(diǎn)是它們往往引起產(chǎn)生的復(fù)合物具有結(jié)塊的傾向。所希望的是避免結(jié)塊的問題。
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)電的電纜組合物，它包括(a)高溫聚合物和軟質(zhì)聚合物的混合物，和(b)導(dǎo)電的填充材料，其中由該組合物制造的半導(dǎo)電電纜層可剝離地粘附到第二電纜層。本發(fā)明還包括一種由該半導(dǎo)電電纜組合物制造的半導(dǎo)電電纜層以及通過在金屬絲或電纜上施加該半導(dǎo)電電纜層而制造的電纜結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明包括一種制造該半導(dǎo)電電纜組合物的方法，該方法包括將高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物和導(dǎo)電填充材料的混合物混合的步驟。可選擇的，該方法包括步驟(a)在導(dǎo)電填充材料的存在下反應(yīng)性地偶聯(lián)高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物和第一偶聯(lián)劑的混合物，其中所得混合物具有減少的固化水平，和步驟(b)混合第二偶聯(lián)劑，其中該第二偶聯(lián)劑基本上不會(huì)影響該所得混合物的固化水平。
本發(fā)明還包括一種制造電纜的方法，該方法包括步驟(a)在金屬導(dǎo)體上擠出電纜半導(dǎo)電組合物以在金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生半導(dǎo)電電纜層，步驟(b)在該半導(dǎo)電電纜層上擠出化學(xué)可交聯(lián)的絕緣組合物，步驟(c)在該聚合物-電介質(zhì)的絕緣體上擠出第二半導(dǎo)電電纜組合物以產(chǎn)生第二半導(dǎo)電電纜層，和步驟(d)交聯(lián)該化學(xué)可交聯(lián)的絕緣組合物以產(chǎn)生交聯(lián)的、聚合物-電介質(zhì)的絕緣體。
本發(fā)明的半導(dǎo)電電纜組合物包括(a)高溫聚合物和軟質(zhì)聚合物的混合物，和(b)導(dǎo)電的填充材料，其中由該組合物制造的半導(dǎo)電電纜層可剝離地粘附到第二電纜層。優(yōu)選，該產(chǎn)生的半導(dǎo)電電纜層具有小于100％的耐熱性，該耐熱性是在150攝氏度測(cè)試溫度下通過熱蠕變法測(cè)量得到的(在ICEA T-28-562中描述了測(cè)試方法，并參考ANSI/ICEA標(biāo)準(zhǔn)S-94-649和S-97-682)。
此處所使用的術(shù)語，“可剝離地粘附”是指在該電纜的正常工作狀態(tài)下將該半導(dǎo)電層粘附到第二層(通常是絕緣層)，同時(shí)它具有當(dāng)需要時(shí)容易地從第二層可剝離的性質(zhì)(即，基本上不破壞第二層的情況下從第二層剝離/分離該半導(dǎo)電層)。參考帶鋼張力，該術(shù)語“可剝離地粘附”是指在3到24磅/0.5英寸寬帶材(1.3到10.9公斤/13毫米寬帶材)之間的帶鋼張力。這個(gè)測(cè)試法也可參考ANSI/ICEA標(biāo)準(zhǔn)S-94-649和S-97-682。
此處所使用的術(shù)語“高溫聚合物”是指用于該半導(dǎo)電電纜層的具有合適耐熱性但沒有其它所希望性質(zhì)的聚合物。例如，該高溫聚合物可能不具有所希望的加工性能或其它的材料性質(zhì)。合適的高溫聚合物包括聚丙烯、聚酯、尼龍、聚砜、和聚芳酰胺。優(yōu)選的高溫聚合物是聚丙烯。該高溫聚合物優(yōu)選以小于50重量％的量存在于組合物中。更優(yōu)選，該高溫聚合物以10到40重量％的量存在。最優(yōu)選，它以20到30重量％的量存在。
此處所使用的術(shù)語“軟質(zhì)聚合物”是指當(dāng)將該軟質(zhì)聚合物與用于抵抗補(bǔ)充熱的高溫聚合物偶聯(lián)時(shí)可以加強(qiáng)該高溫聚合物的加工性能和提供網(wǎng)絡(luò)源的聚合物。合適的軟質(zhì)聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、和橡膠。優(yōu)選的軟質(zhì)聚合物是聚乙烯。
聚乙烯包括乙烯的均聚物和乙烯與一個(gè)或多個(gè)α-烯烴、以及任選地二烯的共聚物。該聚乙烯還可以是乙烯和不飽和酯如乙烯基酯(例如，醋酸乙烯酯或丙烯酸的或異丁烯酸酯)的共聚物、乙烯和不飽和酸如丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物、或者乙烯和乙烯基硅烷(例如乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷)的共聚物以及這些組分的任何互聚物。認(rèn)為上述任何其它的后改性的聚乙烯以及它們的混合物在本發(fā)明的范圍內(nèi)。優(yōu)選的聚乙烯是乙烯的均聚物、乙烯和一個(gè)或多個(gè)α-烯烴的共聚物、和乙烯與不飽和酯的共聚物。更優(yōu)選的用于軟質(zhì)聚合物的聚乙烯是極性單體和非極性共聚單體的共聚物。最優(yōu)選的聚乙烯是乙烯和不飽和酯的共聚物。
合適的聚丙烯包括丙烯的均聚物、丙烯和其它烯烴的共聚物、以及丙烯、乙烯與二烯的三元共聚物。
合適的聚酯包括熱塑性樹脂，所述熱塑性樹脂包括飽和的二羧酸和飽和的雙官能團(tuán)的醇。具體的例子包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二酸丙二醇酯(或?qū)Ρ蕉醽啽?、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚對(duì)苯二甲酸四亞甲酯、聚對(duì)苯二酸亞己基酯、聚對(duì)苯二酸環(huán)己烷-1，4-二羥甲基酯(polycyclohexane-1，4-dimethylol)、和聚對(duì)苯二酸新戊基酯。優(yōu)選的聚酯是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二酸聚丙二醇酯(或?qū)Ρ蕉醽啽?、和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯。
合適的尼龍包括尼龍6、尼龍6,6、和基于較長(zhǎng)鏈-長(zhǎng)度的二胺的尼龍。優(yōu)選的尼龍是尼龍6和尼龍6,6。
合適的橡膠包括熱塑性橡膠、三元乙丙橡膠、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、丁苯橡膠、聚丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、異丁烯酸丁苯橡膠、丙烯酸彈性體(如乙烯異丁烯酸酯)、含氟彈性體、和熱塑性彈性體(如熱塑性尿烷、聚酰胺、和聚醚酯)。
合適的導(dǎo)電的填充材料包括炭黑、碳纖維、碳納米管、石墨顆粒、金屬、和金屬涂層粒子。優(yōu)選的導(dǎo)電的填充材料是炭黑。優(yōu)選，該導(dǎo)電的填充材料以足夠?yàn)橛纱酥圃斓陌雽?dǎo)電電纜層提供小于50,000歐姆-厘米的體電阻系數(shù)的量存在于組合物中，該體電阻系數(shù)是用ICEA S-66-524描述的方法測(cè)量的。
此外，固化劑可以存在于該半導(dǎo)電組合物中。合適的固化劑包括有機(jī)過氧化物、疊氮化物、有機(jī)官能團(tuán)硅烷、順丁烯二酸聚烯烴、苯酚、和硫硫化劑。合適的有機(jī)過氧化物包括芳族過氧化二酰、脂肪族的過氧化二酰、二元酸過氧化物、過氧化酮、烷基過氧化酯、和烷基氫過氧化物。合適的疊氮化物固化劑包括烷基疊氮、芳基疊氮化物、?；B氮、疊氮基甲酸酯、磷酰基疊氮化物、膦基疊氮化物、甲硅烷基疊氮化物、和多官能的疊氮化物。合適的硅烷包括不飽和硅烷，所述不飽和硅烷包括烯基不飽和烴基如乙烯基、烯丙基、異丙烯基、丁烯基、環(huán)己烯基或者γ-(甲基)丙烯酰氧基烯丙基，和可水解的基團(tuán)如例如烴氧基、烴甲酰氧基(hydrocarbonyloxy)、或烴氨基。優(yōu)選的固化劑是有機(jī)過氧化物。
此外，該半導(dǎo)電電纜組合物可以更進(jìn)一步包括偶聯(lián)劑。此處所使用的術(shù)語“偶聯(lián)劑”是指用來偶聯(lián)或接枝聚合物或共混聚合物的化合物或化合物的混合物。該偶聯(lián)劑可以以足夠使為半導(dǎo)電電纜層提供耐熱性所要求的固化劑用量減少的數(shù)量存在。該偶聯(lián)劑可以是與固化劑相同的化合物。
合適的偶聯(lián)劑包括有機(jī)過氧化物、疊氮化物、有機(jī)官能團(tuán)硅烷、順丁烯二酸聚烯烴、苯酚、和硫硫化劑。合適的有機(jī)過氧化物包括芳族過氧化二酰、脂肪族的過氧化二酰、二元酸過氧化物、過氧化酮、烷基過氧化酯、和烷基氫過氧化物。合適的疊氮化物偶聯(lián)劑包括烷基疊氮、芳基疊氮化物、?；B氮、疊氮基甲酸酯、磷酰基疊氮化物、膦基疊氮化物、甲硅烷基疊氮化物、和多官能的疊氮化物。合適的硅烷包括不飽和的硅烷，所述硅烷包括烯基不飽和的烴基如乙烯基、烯丙基、異丙烯基、丁烯基、環(huán)己烯基或γ-(甲基)丙烯酰氧基烯丙基，和可水解的基團(tuán)如例如烴氧基、烴甲酰氧基、或烴氨基。優(yōu)選的偶聯(lián)劑是有機(jī)過氧化物。
此外，該半導(dǎo)電電纜組合物可以更進(jìn)一步包括相容性聚合物。此處所使用的術(shù)語“相容性聚合物”包括對(duì)高溫聚合物和軟質(zhì)聚合物二者具有親合力的聚合物。優(yōu)選的相容性聚合物是共聚物(如乙烯-α-烯烴共聚物)和官能化的聚合物(如順丁烯二酸聚烯烴和縮水甘油(glycidil)-官能化的聚烯烴)。根據(jù)所選擇的高溫和軟質(zhì)聚合物，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠輕易地確定其它合適的相容性聚合物。
此外，該組合物可以包含其它的添加劑如抗氧化劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、顏料、加工助劑、和固化增效劑。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)電電纜組合物，其包括(a)高溫聚合物和軟質(zhì)聚合物的混合物，和(b)導(dǎo)電的填充材料，其中由該組合物制造的半導(dǎo)電電纜層可剝離地粘附到第二電纜層。該高溫聚合物和該軟質(zhì)聚合物可以具有不同的耐熱性。在一個(gè)更優(yōu)選的方案中，該半導(dǎo)電電纜層具有小于100％的耐熱性，它是在150攝氏度的測(cè)試溫度下通過熱蠕變法測(cè)量得到的。此外，在一個(gè)更優(yōu)選的方案中，第二電纜層是化學(xué)可交聯(lián)的層。
在一個(gè)供選擇的實(shí)施方案中，半導(dǎo)電電纜層是由半導(dǎo)電電纜組合物制造的。在另一個(gè)實(shí)施方案中，電纜結(jié)構(gòu)是通過在金屬絲或電纜上施加該半導(dǎo)電電纜層制造的。
在另一個(gè)供選擇的實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)電電纜組合物的制造方法，包括混合高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物、和導(dǎo)電填充材料混合物的步驟，其中由該組合物制造的半導(dǎo)電電纜層可剝離地粘附于第二電纜層。在這個(gè)實(shí)施方案中，該混合物可以更進(jìn)一步包括偶聯(lián)劑。優(yōu)選，該偶聯(lián)劑減少了為半導(dǎo)電電纜層提供耐熱性所需的固化劑的量，所述半導(dǎo)電電纜層是由高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物和導(dǎo)電填充材料混合物在不存在偶聯(lián)劑的條件下制造的。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)電電纜組合物的制造方法，包括步驟(a)在導(dǎo)電填充材料的存在下，反應(yīng)性地偶聯(lián)高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物、和偶聯(lián)劑的混合物，和步驟(b)混合固化劑，其中由該組合物制造的半導(dǎo)電電纜層可剝離地粘附于第二電纜層。優(yōu)選，該偶聯(lián)劑減少了為半導(dǎo)電電纜層提供耐熱性所需的固化劑的量，所述半導(dǎo)電電纜層是由高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物、和導(dǎo)電填充材料混合物在不存在偶聯(lián)劑的條件下制造的在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種電纜的制造方法，包括步驟(a)在金屬導(dǎo)體上擠出半導(dǎo)電電纜組合物以在該金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生半導(dǎo)電電纜層，該組合物包括高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物、和導(dǎo)電填充材料的混合物；和(b)在該半導(dǎo)電電纜層上擠出聚合物-電介質(zhì)的絕緣體。這個(gè)實(shí)施方案可以更進(jìn)一步包括步驟(c)在該聚合物-電介質(zhì)的絕緣體上擠出第二半導(dǎo)電電纜組合物以產(chǎn)生第二半導(dǎo)電電纜層。
在該實(shí)施方案的供選擇的一個(gè)方面中，本發(fā)明的方法包括步驟(a)在金屬導(dǎo)體上擠出電纜半導(dǎo)電組合物以在該金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生半導(dǎo)電的電纜層，該組合物包括高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物和導(dǎo)電的填充材料的混合物；(b)在該半導(dǎo)電電纜層上擠出化學(xué)可交聯(lián)的絕緣體組合物；(c)在該聚合物-電介質(zhì)的絕緣體上擠出第二半導(dǎo)電電纜組合物以產(chǎn)生第二半導(dǎo)電電纜層；和(d)交聯(lián)該化學(xué)可交聯(lián)的絕緣體組合物以產(chǎn)生交聯(lián)的、聚合物-電介質(zhì)的絕緣體。
實(shí)施例下列非限制性的實(shí)施例用來說明本發(fā)明。
實(shí)施例1-7在比較例1、6和7、以及實(shí)施例2、4和5中，將該混合物在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的混配機(jī)中混合以實(shí)現(xiàn)190攝氏度的熔融溫度5分鐘。在實(shí)施例3中，將該高溫聚合物、該軟質(zhì)聚合物和該導(dǎo)電填充材料的混合物在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的混配機(jī)中混合以實(shí)現(xiàn)190攝氏度的熔融溫度5分鐘，然后讓它冷卻；然后在120攝氏度添加過氧化物。
評(píng)估每個(gè)實(shí)施例配方的熱蠕變(Hot Creep)性能和對(duì)聚乙烯-絕緣體基材的粘附力。評(píng)估該熱蠕變?cè)嚇釉?50攝氏度對(duì)15分鐘的20N/sq.cm抗拉應(yīng)力的負(fù)載熱變形條件下的抵抗力。測(cè)量延伸率和永久變形。永久變形以％熱固化記錄在表I中。
為了測(cè)量粘附力，制造了示例配方的30密耳的飾板(plaques)。聚乙烯絕緣體基材是由來自Dow Chemical Company的市場(chǎng)上可買到的HFDB-4202的可交聯(lián)聚乙烯絕緣體在120攝氏度下制造的。隨后，將該測(cè)試飾板和該聚乙烯-絕緣體基材一起在壓力和超過180攝氏度的溫度下模制足以使該基材固化的持續(xù)時(shí)間。然后，該雙層試樣在室溫下條件下放置整夜。由該雙層樣品將二分之一英寸寬的帶材刻痕。在INSTRONTM張力儀中以20英寸/分鐘的剝落速率進(jìn)行90度剝離試驗(yàn)。
將用于示例配方的聚合材料以表I所示的濃度添加，包括(1)duPont Elvax 265TM的乙烯乙酸亞乙酯共聚物(EVA-1)，它具有28重量％的乙烯乙酸酯和3g/10min的熔體指數(shù)；(2)DXM-451TM乙烯乙酸亞乙酯共聚物(EVA-2)，它具有18重量％的乙烯乙酸酯和3g/10min的熔體指數(shù)，它在市場(chǎng)上可以從Dow Chemical Company買到；(3)5D45TM聚丙烯(PP-1)，它為具有0.8的熔體流動(dòng)速率的部分均聚物并且在市場(chǎng)上可以從Dow Chemical Company買到；和(4)熔體流動(dòng)速率為20的聚丙烯(PP-2)的均聚物。
炭黑是CSX614并且在市場(chǎng)上可從Cabot Corporation買到。每個(gè)配方包含每100份聚合物55份(pphr)的炭黑。所使用的過氧化物是TRIGANOX 101，它在市場(chǎng)上可從Akzo Nobel買到。對(duì)于比較例1和實(shí)施例2-5，在化合期間以0.4pphr的量添加該過氧化物。對(duì)于比較例6，隨著化合進(jìn)行以0.4pphr的量添加該過氧化物。比較例7的配方不包含任何過氧化物。
當(dāng)在如比較例1所示的配方中過氧化物在化合期間完全地反應(yīng)時(shí)，該試樣不能承受熱蠕變負(fù)荷。沒有任何剩余的未反應(yīng)的過氧化物，比較例1的試樣被完全地粘合到該聚乙烯-絕緣體基材。這種粘合也表明如果該配方在化合期間不包含任何過氧化物，所產(chǎn)生的試樣會(huì)完全地將它自己粘合到該聚乙烯-絕緣體基材；以及使用EVA-2的現(xiàn)行實(shí)踐將產(chǎn)生完全粘合的試樣。
表I表明如實(shí)施例2所示的配方具有所希望的熱蠕變和從該聚乙烯-絕緣體基材上的可剝離性。當(dāng)實(shí)施例3的配方顯示改善的耐熱性時(shí)，它的試樣變得完全粘合到該聚乙烯絕緣體基材中。實(shí)施例4和5表明配方在耐熱性和可剝離性方面具有超過實(shí)施例2配方的改進(jìn)。
當(dāng)比較例6表明優(yōu)良的耐熱性時(shí)，它的未反應(yīng)的過氧化物(即在化合期間過氧化物沒有消耗)沒有充分地減少混合物的固化水平以防止該試樣完全地粘合到該聚乙烯-絕緣體基材上。比較例7的沒有偶聯(lián)劑的混合物產(chǎn)生具有相對(duì)差的耐熱性的試樣。
表I
實(shí)施例8在實(shí)施例8中，在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的混配機(jī)中將混合物結(jié)合以實(shí)現(xiàn)190攝氏度的熔融溫度5分鐘。該混合物包含65份的EVA-1、35份的PP-1、每100份聚合物55份(pphr)的Cabot Corporation CSX614炭黑、和0.4pphr Akzo Nobel TRIGANOX 101的過氧化物。
作為15千伏特電纜設(shè)計(jì)的一部分，將該混合物在過氧化物可交聯(lián)聚乙烯絕緣體(HFDB-4202)上擠出作為半導(dǎo)電層。該HFDB-4202可交聯(lián)聚乙烯絕緣體可以從Dow Chemical Company商業(yè)上得到。
該15千伏特電纜設(shè)計(jì)使用1/0 AWG鋁導(dǎo)線、15密耳的可交聯(lián)半導(dǎo)電電纜化合物、175密耳的該可交聯(lián)聚乙烯絕緣體、和40密耳的實(shí)施例8的半導(dǎo)電電纜組合物。將擠出的電纜穿過熱的干燥氮管(連續(xù)硫化管)，其中有機(jī)過氧化物的熱分解引發(fā)聚合物交聯(lián)。然后將該固化的電纜通過冷卻水槽。
發(fā)現(xiàn)實(shí)施例8的外部半導(dǎo)電電纜組合物可剝離地粘附于已交聯(lián)的聚乙烯電纜絕緣上，它具有11-12磅/0.5英寸的帶鋼張力。當(dāng)在150攝氏度和0.2MPa的施加抗拉應(yīng)力的條件下測(cè)試時(shí)，它還具有19％的熱蠕變延伸率。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)電電纜組合物，包括a.高溫聚合物和軟質(zhì)聚合物的混合物；和b.導(dǎo)電的填充材料；其中由該組合物制造的半導(dǎo)電電纜層可剝離地粘附于第二電纜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其中所述半導(dǎo)電電纜層具有小于100％的耐熱性，該耐熱性是在150攝氏度的測(cè)試溫度下通過熱蠕變法測(cè)量得到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其中所述高溫聚合物和所述軟質(zhì)聚合物具有不同的耐熱性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其中所述高溫聚合物選自聚丙烯、聚酯、尼龍、聚砜、或聚芳族聚酰胺，所述軟質(zhì)聚合物選自聚乙烯、聚丙烯、聚酯、或橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其中所述高溫聚合物是聚丙烯，軟質(zhì)聚合物是聚乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其中所述聚乙烯是極性單體和非極性單體的共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其中所述導(dǎo)電填充材料選自炭黑、碳纖維、碳納米管、石墨顆粒、金屬、和金屬涂層粒子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其中將第二電纜層化學(xué)交聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其更進(jìn)一步包括固化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其更進(jìn)一步包括偶聯(lián)劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其中所述偶聯(lián)劑減少了為所述半導(dǎo)電電纜層提供耐熱性所需的固化劑的量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其更進(jìn)一步包括固化劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電電纜組合物，其中所述混合物更進(jìn)一步包括相容性聚合物。
14.一種由權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)電電纜組合物制造的半導(dǎo)電電纜層。
15.一種通過將權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)電電纜層應(yīng)用到金屬線或電纜上而制造的電纜結(jié)構(gòu)。
16.一種半導(dǎo)電電纜組合物的制造方法，包括如下步驟混合高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物、和導(dǎo)電填充材料的混合物，其中由所述組合物制造的半導(dǎo)電電纜層可剝離地粘附于第二電纜層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述混合物更進(jìn)一步包括偶聯(lián)劑。
18.一種半導(dǎo)電電纜組合物的制造方法，包括如下步驟a.在導(dǎo)電填充材料的存在下，反應(yīng)性地偶聯(lián)高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物、和偶聯(lián)劑的混合物，其中所述偶聯(lián)劑減少了為半導(dǎo)電電纜層提供耐熱性所需的固化劑的量，所述半導(dǎo)電電纜層是由高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物、和導(dǎo)電填充材料混合物在不存在偶聯(lián)劑的條件下制造的；和b.混合固化劑，其中由所述組合物制造的半導(dǎo)電電纜層可剝離地粘附至第二電纜層。
19.一種電纜的制造方法，包括如下步驟a.在金屬導(dǎo)體上擠出半導(dǎo)電電纜組合物以在該金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生半導(dǎo)電電纜層，所述組合物包括高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物、和導(dǎo)電填充材料的混合物；和b.在所述半導(dǎo)電電纜層上擠出聚合物-電介質(zhì)的絕緣體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電纜的制造方法，更進(jìn)一步包括如下步驟c.在所述聚合物-電介質(zhì)的絕緣體上擠出第二半導(dǎo)電電纜組合物以產(chǎn)生第二半導(dǎo)電電纜層。
21.一種電纜的制造方法，包括如下步驟a.在金屬導(dǎo)體上擠出半導(dǎo)電組合物以在該金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生半導(dǎo)電電纜層，所述組合物包括高溫聚合物、軟質(zhì)聚合物、和導(dǎo)電填充材料的混合物；b.在所述半導(dǎo)電電纜層上擠出化學(xué)可交聯(lián)的絕緣體組合物；c.在所述聚合物-電介質(zhì)絕緣體上擠出第二半導(dǎo)電電纜組合物以產(chǎn)生第二半導(dǎo)電電纜層；和d.交聯(lián)所述化學(xué)可交聯(lián)的絕緣體組合物以產(chǎn)生交聯(lián)的、聚合物-電介質(zhì)絕緣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體電纜組合物，所述組合物是由(a)高溫聚合物和軟質(zhì)聚合物的混合物、和(b)導(dǎo)電的填充材料制成或包含上述(a)和(b)，其中由該組合物制造的半導(dǎo)電電纜層可剝離地粘附于第二電纜層。本發(fā)明還包括一種由半導(dǎo)體電纜組合物制造的半導(dǎo)電電纜層、以及一種通過將所述半導(dǎo)電電纜層應(yīng)用到金屬線或電纜上而制造的電纜結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)C08L23/08GK1762029SQ200480007560
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月27日
發(fā)明者T·J·珀森, J·克利爾, S·F·舒羅特 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司