專利名稱：：一種制造用于電力電纜和/或通訊電纜的交聯(lián)層的方法一野鄰'j^sj千j~n刀i;兌沖口/孰通"^fi%多兌白3又狀居白勺萬(wàn)'在本發(fā)明涉及一種通過在熱的作用下使用過氧化物的技術(shù)以制造用于電力電纜和/或通訊電纜的交聯(lián)層的方法。概括來(lái)說，無(wú)論是電纜還是光纜，無(wú)論是用于傳送電力的還是用于傳輸數(shù)據(jù)的，纜線都是由至少一個(gè)電學(xué)或光學(xué)導(dǎo)體元件構(gòu)成，該元件在至少一個(gè)絕緣元件或保護(hù)元件中延伸?？梢杂^察到，至少一個(gè)絕緣元件還可以起到特殊的保護(hù)作用，其構(gòu)成護(hù)套，對(duì)于電纜尤其如此。在本發(fā)明中，交聯(lián)層可以是絕緣元件或保護(hù)性護(hù)套。優(yōu)選地，本發(fā)明的電纜應(yīng)用于絕緣電導(dǎo)體。用于制備包括由交聯(lián)的熱塑性材料或彈性體材料(例如交聯(lián)聚乙烯)制成的絕緣體的電纜的方法是已知的，其中，在鹽浴、液浴或流化床中，并在大氣壓力下或接近大氣的壓力下，在熱的作用下，所述材料通過涉及過氧化物的技術(shù)進(jìn)行交聯(lián)。正如文獻(xiàn)FR-2169035中所公開的那樣，這種簡(jiǎn)單且價(jià)廉的方法仍然不能顯著地限制在交聯(lián)的熱塑性材料或彈性體材料中孔隙的形成。在這種類型的方法中，通常使用的過氧化物釋放出稱為析出產(chǎn)物的氣態(tài)產(chǎn)物或揮發(fā)性產(chǎn)物，其導(dǎo)致在交聯(lián)步驟期間形成所述孔隙。類似地，用于那種類型的方法中的聚合物、填料和/或添加劑的過早分解可以生成揮發(fā)性產(chǎn)物和氣態(tài)產(chǎn)物。因此，可以以顯著的方式使絕緣層的特征，特別是它的機(jī)械性質(zhì)退化。此外，在既含有如上面定義的包圍導(dǎo)體元件的第一交聯(lián)層，又含有直接包圍在所述第一交聯(lián)層周圍的第二交聯(lián)層的雙層材料的交聯(lián)期間，那種現(xiàn)象不僅使雙層材料的第一層降解，而且使第二層也降解。在交聯(lián)步驟期間，在雙層材料共擠出之后，揮發(fā)性產(chǎn)物和氣態(tài)產(chǎn)物不僅在第一層中積聚，而且還通過兩個(gè)層之間的界面遷移并進(jìn)入第二層中。結(jié)果，兩個(gè)層的機(jī)械性質(zhì)都退化，且還可以發(fā)生這兩個(gè)層不互相粘結(jié)的情況。3因此，本發(fā)明的主題要解決的技術(shù)問題是提出一種具有交聯(lián)層的電力電纜和/或通訊電纜，該交聯(lián)層能夠避免與過氧化物的使用相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)中所提出的問題，特別是提供改善了的機(jī)械性質(zhì)。這種技術(shù)問題的解決方法在于，本發(fā)明提出了一種包括交聯(lián)層的電力電纜和/或通訊電纜，該交聯(lián)層可以通過包括以下步驟的制造方法得到對(duì)包含可交聯(lián)的聚合物、過氧化物以及脫氣劑的混合物進(jìn)行擠出；和-通過將所述經(jīng)擠出的混合物浸入鹽浴、液浴或流化床中，在熱的作用下對(duì)該混合物進(jìn)行交聯(lián)，以形成所述交聯(lián)層。有利地，用這種方法得到的層表現(xiàn)出以顯著的方式受到限制的、或者甚至是不存在的孔隙度。此外，所述的交聯(lián)層通過一種簡(jiǎn)單、價(jià)廉且快速的方法制造。術(shù)語(yǔ)"脫氣劑，，用于指能夠與蒸汽和/或氣體反應(yīng)以制備固體的化學(xué)化合物。例如，蒸汽和/或氣體可以是諸如二氧化碳的酸性氣體。優(yōu)選地，脫氣劑是氧化鈣(CaO)。氧化鈣有利地與二氧化碳反應(yīng)以形成碳酸鈣。CaO還可以清除可存在于本發(fā)明中使用的聚合物、填料和/或添加劑中的任何殘留的濕氣。氧化4丐與水發(fā)生放熱反應(yīng)以形成氬氧化鈣。因此，在混合物的交聯(lián)期間，任何由于濕氣的存在而生成的孔隙都得到了顯著的限制。在具體的實(shí)施方案中，混合物中含有相對(duì)于每100重量份的聚合物不超過50重量份的脫氣劑。脫氣劑的量更多，則難以獲得滿意水平的機(jī)械性質(zhì)。在具體的實(shí)施方案中，所述混合物中的過氧化物為烷基或芳烷基二叔過氧化物，其選自二叔丁基過氧化物、二苯曱?；^氧化物、二(叔丁基過氧化異丙基)苯過氧化物、二枯基過氧化物以及2,5-二曱基-2，5二(叔丁基過氧化)己烷(DBPH),且優(yōu)選二枯基過氧化物。為了避免過氧化物的過早分解，擠出步驟在低于過氧化物分解溫度的溫度下進(jìn)行。上面提到的過氧化物的實(shí)例不是限制性的，且用于本發(fā)明上下文的過氧化物可以具有高的分解溫度，從而當(dāng)提高擠出速度時(shí)，可以顯著地限制過早交聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)。在該混合物中，相對(duì)于100份的聚合物來(lái)說，過氧化物交聯(lián)劑的通常用量不超過15重量份。與過氧化物的交聯(lián)還可以通過在混合物中加入助劑(co-agent)(例如烯丙基或二-或三-乙烯基化合物)而以已知的方式加速。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，該經(jīng)擠出的混合物在大氣壓力下交聯(lián)，或者換句話說在環(huán)境壓力下或在其相近的壓力下交聯(lián)。這使得交聯(lián)步驟更易于進(jìn)行且保持很價(jià)廉。然而，交耳關(guān)步驟還可以在實(shí)際壓力下進(jìn)行，該實(shí)際壓力一般處于lbar到25bar的范圍內(nèi)。交聯(lián)的有機(jī)基團(tuán)，例如下列基團(tuán)烷基(曱基、乙基、丙基、辛基、十八烷基)；烯基(乙烯基、烯丙基、芳基、芳烷基)；烷芳基(苯基、苯乙基、芐基、曱苯基(totyl));或氟烷基。羥基或酰氧基類型的功能基團(tuán)也可以以d、比例地存在于所述的聚合物中。在具體的實(shí)施方案中，該可交聯(lián)的聚合物為聚烯烴或聚有機(jī)硅氧烷。聚烯烴可以更具體地為乙烯的聚合物或共聚物，優(yōu)選選自低密度聚乙烯(LDPE);聚乙烯-辛烯彈性體(POE)、乙烯與丙烯的共聚物(EPR)、乙烯與乙酸乙烯酯的共聚物(EVA)、乙烯與丙烯酸烷基酯的共聚物(例如乙烯與丙烯酸丁酯的共聚物(EBA)、乙烯與丙烯酸曱酯的共聚物(EMA)、以及乙烯與丙烯酸乙酯的共聚物(EEA))、乙烯與丙烯酸的共聚物、以及乙烯三元共聚物、或其混合物。聚有機(jī)硅氧烷的裯度可以在粘稠液體到高分子量橡膠的范圍內(nèi)，25。C下的粘度分別從小于1,000,000毫帕秒(mPa's)到至少1,000,000mPa's。在25。C下具有至少1,000,000mPa.s粘度的聚有機(jī)硅氧烷通常已知為硅橡膠。優(yōu)選地，本發(fā)明的混合物可以包括增強(qiáng)性和/或非增強(qiáng)性填料，以及添加劑。增強(qiáng)性填料在極大的程度上是典型地具有大于125mVg比表面積的熱解二氧化硅。填料和經(jīng)交聯(lián)的聚合物之間的鍵用于改善機(jī)械性質(zhì)。非增強(qiáng)性填料與可交聯(lián)的聚合物之間的反應(yīng)強(qiáng)度較低；且該非增強(qiáng)性填料可以是例如白堊、石英粉末、云母、高嶺土、氫氧化鋁、氫氧化鎂或氧化鐵。這些本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的填料用于獲得特定的物理性質(zhì)，例如粘度或肖氏硬度，和/或用于改善溫度穩(wěn)定性或耐火能力?；旌衔锟梢园ㄌ砑觿?，例如防結(jié)構(gòu)化劑、顏料、增塑劑或穩(wěn)定劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中，這種方法可以涉及一種雙層材料，所述材料包含由本發(fā)明的第一混合物獲得的第一交聯(lián)層，所述第一混合物包含可交聯(lián)的聚合物、過氧化物和脫氣劑，以及由第二混合物獲得的第二交聯(lián)層，所述第二混合物包含與第一層中所含的可交聯(lián)聚合物相似或不同的可交聯(lián)聚合物，第一層與第二層直接接觸。所述第一和第二混合物同時(shí)擠出，并且然后通過浸入鹽浴、液浴或流化床中，在熱的作用下交聯(lián)，以形成所述經(jīng)交聯(lián)的雙層材料。優(yōu)選地，第一混合物和第二混合物不同并且分別包含聚有機(jī)硅氧烷和乙烯聚合物或共聚物。它們還包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的填料和添加劑。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)通過以下實(shí)施例而明晰，所述實(shí)施例以非限定性說明的方式給出。為了表明根據(jù)本發(fā)明交聯(lián)獲得的層的優(yōu)點(diǎn)，表1列出了不同的基于硅橡膠的混合物，研究了所述硅橡膠的機(jī)械性質(zhì)，例如牽引強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率以及孔隙度?；旌衔?對(duì)應(yīng)于對(duì)比的混合物，而混合物2和3對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的混合物。表1給出的量以相對(duì)于每100重量份的聚合物(即，100重量份的硅橡膠)的份數(shù)進(jìn)行表示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>用在混合物2和3中的氧化《丐(CaO)是供應(yīng)商MSGEurope出售的。不同的混合物使用以下方案制備。如果過氧化物和CaO存在于混合物中，則它們使用圓筒混合機(jī)添加到該有機(jī)硅化合物中。機(jī)械加工步驟在25。C到30。C下進(jìn)行不超過30分鐘(min)。在這種條件下，該溫度足以軟化和均化該有機(jī)硅化合物中的過氧化物和CaO，同時(shí)避免引發(fā)過氧化物的分解。當(dāng)然，取決于混合物中所結(jié)合的過氧化物的性質(zhì)，擠出溫度可以在30。C到130。C的范圍內(nèi)變化，而不引發(fā)擠出機(jī)中混合物的交聯(lián)。混合物可以使用單螺桿擠出機(jī)擠出，混合物擠出在具有1.5平方毫米(mm2)截面的銅線上。之后，該經(jīng)擠出的混合物在鹽浴固化線上進(jìn)行交聯(lián)，鹽浴的溫度調(diào)節(jié)在220°C，由此形成交耳關(guān)層。表2總結(jié)了以這種方式獲得的交聯(lián)層的測(cè)定的機(jī)械性質(zhì)。表2交聯(lián)層123牽引強(qiáng)度(MPa)<58.47.5斷裂伸長(zhǎng)率(％)<120251269孔隙度(目視檢驗(yàn))曰疋否否可以觀察到，孔隙度明顯改善，與交聯(lián)層l不同，在交聯(lián)層2和3中不存在可目視的所述孔隙度。因此，基于聚有機(jī)硅氧烷的本發(fā)明的經(jīng)擠出和交聯(lián)的混合物的機(jī)械性質(zhì)由于氣泡的形成而退化得更多，這通過層2和3的牽引強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的值而表明。表3總結(jié)了基于不同彈性體的混合物，研究了其機(jī)械性質(zhì)，例如牽引強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率，以及孔隙度?；旌衔?對(duì)應(yīng)于對(duì)比混合物，而混合物5到7對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的混合物。表3給出的量以相對(duì)于每100份的具有主要成分為EVA的聚合物(即，100份的乙烯共聚物的混合物)的份數(shù)進(jìn)行表示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>經(jīng)擠出和交聯(lián)的層使用上面描述的方案由混合物4到7獲得。表4總結(jié)了所得到的交聯(lián)層的測(cè)定的機(jī)械性質(zhì)。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由交聯(lián)層4獲得的結(jié)果清楚地表明，向基于彈性體的混合物中添加脫氣劑可以避免在交聯(lián)期間擠出層的任何膨脹。由于在交聯(lián)階段中，層4的膨脹和之后的撕裂，所述層的機(jī)械性質(zhì)不能進(jìn)行測(cè)量。相反，基于乙烯共聚物的本發(fā)明的經(jīng)擠出和交聯(lián)的混合物的機(jī)械性質(zhì)沒有由于氣泡的形成而破壞，這可以從層5到7的牽引強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的值看出。本發(fā)明并不僅僅局限于上述的實(shí)施例混合物，并且可以更普遍地?cái)U(kuò)展到所有可以在本發(fā)明的說明書中所提供的總的暗示的基礎(chǔ)上設(shè)想的交聯(lián)層。權(quán)利要求1.一種制造用于電力電纜和/或通訊電纜的交聯(lián)層的方法，該方法包括以下步驟·對(duì)包含可交聯(lián)的聚合物、過氧化物以及脫氣劑的混合物進(jìn)行擠出；和·通過將所述經(jīng)擠出的混合物浸入鹽浴、液浴或流化床中，在熱的作用下對(duì)該混合物進(jìn)行交聯(lián)，以形成所述交聯(lián)層。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該脫氣劑為氧化鈣(CaO)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，該混合物中含有相對(duì)于每100重量份的聚合物不超過50重量份的該脫氣劑。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該過氧化物為二枯基過氧化物。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該經(jīng)擠出的混合物在大氣壓力下進(jìn)行交聯(lián)。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該可交聯(lián)的聚合物為聚有機(jī)硅氧烷或聚烯烴。7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，該聚烯烴為乙烯聚合物或共聚物。8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，該乙烯聚合物或共聚物選自低密度聚乙烯(LDPE)、聚乙烯-辛烯彈性體(POE)、乙烯與丙烯的共聚物(EPR)、乙烯與乙酸乙烯酯的共聚物(EVA)、乙烯與丙烯酸烷基酯的共聚物、乙烯與丙烯酸的共聚物、以及乙烯三元共聚物、或其混合物。9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，該聚有機(jī)硅氧烷為硅橡膠。10.—種電力電纜和/或通訊電纜，其包括由權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的方法獲得的交聯(lián)層。全文摘要本發(fā)明涉及一種制造用于電力電纜和/或通訊電纜的交聯(lián)層的方法，該方法包括以下步驟對(duì)包含可交聯(lián)的聚合物、過氧化物以及脫氣劑的混合物進(jìn)行擠出；通過將所述經(jīng)擠出的混合物浸入鹽浴、液浴或流化床中，在熱的作用下對(duì)該混合物進(jìn)行交聯(lián)，以形成所述交聯(lián)層。文檔編號(hào)H01B3/44GK101295565SQ200810109208公開日2008年10月29日申請(qǐng)日期2008年3月19日優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日發(fā)明者克里斯特爾·梅澤爾,揚(yáng)尼克·古蒂爾,羅蘭·阿夫里爾申請(qǐng)人:尼克桑斯公司