耐电压特性优异的用于绝缘体的聚烯烃树脂组合物及由其制成的成型品制造技术

本发明专利技术涉及一种具有优异的绝缘性能而适用于电力电缆的聚烯烃树脂组合物及由其制成的成型品。根据本发明专利技术实施例的聚烯烃树脂组合物具有优异的耐热性、耐电压特性、直流绝缘特性和机械性能，因此由其制成的聚烯烃树脂成型品可有效地用作电力电缆的绝缘层。品可有效地用作电力电缆的绝缘层。品可有效地用作电力电缆的绝缘层。

【技术实现步骤摘要】
耐电压特性优异的用于绝缘体的聚烯烃树脂组合物及由其制成的成型品


[0001]本专利技术涉及一种具有优异的绝缘性能而适用于电力电缆的聚烯烃树脂组合物及由其制成的成型品。更具体地，本专利技术涉及一种具有优异的耐热性、耐电压特性、直流绝缘特性和机械性能的聚烯烃树脂组合物及由其制成的成型品。

技术介绍

[0002]通常，聚丙烯树脂因具有优异的刚性和高耐热性、对化学试剂的稳定性和高绝缘特性而广泛应用于同时需要高电压下的绝缘特性和耐热性的产品中，例如电子产品的重要元件的包装、汽车用电器部件的壳体、电器产品的主要部位的保护、小型电热器表面等。
[0003]但是，聚丙烯树脂由于刚性高且在弯曲时会发生白化现象，因此难以适用于弯曲部件，并且不耐冲击，尤其在低温条件下容易断裂，因此难以在室外环境或弯曲多的部位安装及使用。
[0004]因此，在这种环境下使用的电力电缆用绝缘体会通过将聚乙烯、乙烯
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丙烯橡胶共聚物(ethylene
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propylene rubber；EPR)、乙烯
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丙烯
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二烯橡胶共聚物(ethylene
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propylene
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diene rubber；EPDM)等进行交联而使用。
[0005]但是，在使用交联的聚乙烯、EPR或EPDM的情况下，如果产品寿命结束或发生不良，则不能回收利用而只能对其进行焚烧，因此不环保。
[0006]另一方面，非交联形式的高密度聚乙烯(HDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)虽然可回收利用，但因耐热性差，在高温下会发生变形并熔化，因此难以用于运行温度较高的高压电缆中。
[0007]为了弥补聚丙烯树脂的缺点并弥补高操作温度及抗冲击特性，已尝试开发一种绝缘体，其使用的聚烯烃组合物是在聚丙烯中混合了聚烯烃弹性体(polyolefin elastomer；POE)、EPDM、苯乙烯
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乙烯
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丁烯
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苯乙烯橡胶(styrene
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ethylene
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butene
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styrene rubber；SEBS)共聚物等。
[0008]然而，与作为结晶性聚合物的聚丙烯不同，作为非晶态聚合物的POE、EPDM、SEBS等由于耐热特性和介电特性低，因此包含其的聚烯烃组合物的绝缘特性也会急剧下降。
[0009]为了改善这种缺点，韩国专利申请公开号第10
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2014
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0053204号公开了一种电力电缆，其中将添加有有机成核剂的聚丙烯树脂用作绝缘层。然而，由于成核剂，聚丙烯树脂组合物的刚性增加而柔软度大大降低。
[0010]此外，韩国专利第10
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2121072号、第10
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2141732号、第10
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2082674号、第10
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2082673号和第10
‑
1946945号公开了一种绝缘材料，其通过使用将聚丙烯与SEBS、催化合金(Catalloy)、POE等进行混合的树脂，从而在改善聚丙烯的耐热性、耐化学性和耐电压特性的同时，改善柔软度和抗冲击性。然而，该树脂组合物由于发生相分离会在聚丙烯和橡胶之间产生界面，因此电绝缘特性或耐热特性可能会降低。
[0011]根据文献(Hosier等人，材料科学学报，46，4058(2011))，EPR、POE、EPDM、SEBS等共
聚物由于介电常数高，因此包含其的聚烯烃树脂组合物的介电常数会增加且耐电压特性会降低，因此作为绝缘体效果不佳，并且橡胶共聚物因具有耐电压特性随着温度升高而急剧降低的特性，不适合在高温下使用。
[0012]另一方面，在交联聚合物或聚丙烯的情况下，交联残渣或催化剂的残渣会因外部电压而带电，从而使施加于绝缘体的电场增强，其结果会发生绝缘击穿强度降低的现象，因此不适合用作直流绝缘体。为了改善这一问题，会使用有机或无机填料作为单独的添加剂或电压稳定剂，但在高直流电压下它们会起到杂电荷的作用，因此反而累积空间电荷而导致电场变强。
[0013]为了改善这一问题，在韩国专利申请公开号第2008
‑
007653号中，试图通过在线型低密度聚乙烯中添加包含羧基的变性聚乙烯树脂并模制直流绝缘体，以改善绝缘击穿强度；而在国际申请公开号第2013/030206号中，试图通过应用纳米大小的催化剂体系来改善聚丙烯树脂的直流绝缘特性。此外，韩国专利申请公开号第2011
‑
0110928号公开了一种绝缘物质的制备方法，所述绝缘物质通过在聚乙烯或聚丙烯绝缘树脂中混合纳米无机颗粒(氧化镁、碳粒子、氧化硅、二氧化钛等)制得，从而具有优异的体积电阻率和绝缘击穿强度。但是，这种方法的缺点是很难在聚烯烃相中均匀地分散纳米颗粒。
[0014]【现有技术文献】
[0015]【专利文献】
[0016](专利文献1)韩国专利申请公开号第10
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2014
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0053204号；
[0017](专利文献2)韩国专利公开号第10
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2121072号；
[0018](专利文献3)韩国专利公开号第10
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2141732号；
[0019](专利文献4)韩国专利公开号第10
‑
2082674号；
[0020](专利文献5)韩国专利公开号第10
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2082673号；
[0021](专利文献6)韩国专利公开号第10
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1946945号；
[0022](专利文献7)韩国专利申请公开号第2008
‑
007653号；
[0023](专利文献8)韩国国际申请公开号第2013/030206号；
[0024](专利文献9)韩国专利申请公开号第2011
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0110928号。
[0025]【非专利文献】
[0026](非专利文献1)Hosier等人，材料科学学报(J.Mater.Sci.)，46，4058(2011)。

技术实现思路

[0027]技术问题
[0028]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种具有优异的耐热性、耐电压特性、直流绝缘特性及机械性能的软质聚烯烃树脂组合物。
[0029]本专利技术的另一个目的在于提供一种由所述聚烯烃树脂组合物制成的成型品。
[0030]技术方案
[0031]为了实现上述目的，在本专利技术的一个实施例中，本专利技术提供一种聚烯烃树脂组合物，基于成分(A)和成分(B)的总重量，所述聚烯烃树脂组合物包含：50重量％至100重量％的乙烯
‑
丙烯嵌段共聚物(A)，其通过丙烯均聚物或乙烯
‑
丙烯无规共聚物与乙烯
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃树脂组合物，基于成分(A)和成分(B)的总重量，所述聚烯烃树脂组合物包含：50重量％至100重量％的乙烯
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丙烯嵌段共聚物(A)，其通过丙烯均聚物或乙烯
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丙烯无规共聚物与乙烯
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丙烯橡胶共聚物在反应器内分段聚合而获得；以及0至50重量％的乙烯
‑
α
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烯烃橡胶共聚物(B)，其中，乙烯
‑
丙烯嵌段共聚物(A)中的各金属催化剂残渣的含量为5ppm或以下，金属催化剂残渣的总含量为50ppm或以下，聚烯烃树脂组合物的熔融温度(Tm)为150℃或以上，所述熔融温度与结晶温度(Tc)之差(Tm
‑
Tc)为45℃或以下。2.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物，其特征在于，金属催化剂残渣包含选自Mg、Ti、Si和Al中的至少一种物质。3.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物，其特征在于，当使用动力学测定装置进行测定时，乙烯
‑
丙烯嵌段共聚物(A)中的橡胶成分的玻璃化温度出现在
‑
60℃至
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40℃范围内。4.根据权利要求1所述的聚烯烃树脂组合物，其特征在于，乙烯
‑
α
‑
烯烃橡胶共聚物(B)中的α
‑
烯烃具有3至8个碳原子。5.根据权利要求4所述的聚烯烃树脂组合物，其特征在于，乙烯
‑
α
‑
烯烃橡胶共聚物(B)包含选自乙烯
‑
丙烯橡胶、乙烯
‑1‑
丁烯橡胶、乙烯
‑
丁烯橡胶、乙烯
‑1‑
戊烯橡胶、乙烯
‑1‑
己烯橡胶、乙烯

【专利技术属性】
技术研发人员：李殷雄，全龙成，金奉奭，
申请(专利权)人：韩华道达尔有限公司，
类型：发明
国别省市：