本发明涉及一种带可回收覆盖层的电缆。特别地，本发明涉及一 种用于传输或分配中压或高压电能的电缆，其中存在一个基于混合了 介电液体的热塑性聚合物材料并具有优良的机械和电性能的挤出覆盖 层，使得特别是可以使用高工作温度和传输大功率的能量。

所述电缆既可用于直流电(DC)的传输或分配也可用于交流电(AC) 的传输或分配。

目前，在电缆和通信电缆领域，对产品具有高环境适应性、由不 仅在制造或使用期间不会破坏环境而且在废弃后很容易回收的材料组 成的要求已经被完全接受。

然而，使用与环境相适应的材料是以限制成本的需要为条件的， 同时对于较普通的应用来说，提供等于或优于普通材料的性能。

对于用于传输中压和高压能量的电缆来说，环绕导线的各种覆盖 层通常由聚烯烃基交联聚合物，特别是交联聚乙烯(XLPE)，或同样 交联的弹性乙烯/丙烯(EPR)或乙烯/丙烯/二烯(EPDM)共聚物组成。 交联，通过在聚合物材料挤出到导线上的步骤之后进行，即使是在高 温下连续使用和电流过载的情况下也能赋予材料令人满意的机械和电 性能。

但是，众所周知的是交联的材料不能回收，因此制造废料和达到其 使用寿命的电缆的覆盖层材料只能通过焚化来处理。

同样已知的是绝缘层由浸渍了大量介电液体的纸或纸/聚丙烯层 压材料制造的多层覆盖物构成的电缆(通常被称为胶料(mass)浸渍 电缆或充油电缆)。通过完全填充存在于多层覆盖物中的空间，介电 液体可以防止随随后发生的电绝缘破坏而产生的局部放电。通常使用 的介电液体产品包括例如矿物油、聚丁烯、烷基苯等等(参见例如US 4,543,207、US 4,621,302、EP 987,718、WO 98/32137)。

但是，众所周知，与挤出绝缘电缆相比，胶料浸渍电缆有许多缺 陷，因此其应用目前局限于特定的应用领域，特别是局限于制造地表 和特别是水下装置用的高压和超高压直流传输线。在这方面，胶料浸 渍电缆的制造尤其复杂和昂贵，这不仅是由于层压材料的高成本还由 于在覆盖层状材料然后用介电液体浸渍它的步骤中所遇到的困难。特 别地，所用介电液体在低温下必须具有低粘度以提供快速和均匀的浸 渍，而且同时它在电缆的安装和运转期间必须不易于迁移，以防止从 电缆末端或电缆上的意外破裂口发生液体流失。此外，胶料浸渍电缆 不能回收，而且它们的应用被限制在低于90℃的工作温度。

在非交联聚合物材料中，已知的是使用高密度聚乙烯(HDPE)来覆盖 高压电缆。不过HDPE具有不管是在电流过载时还是在工作期间耐温性 都比XLPE低的缺点。

热塑性低密度聚乙烯(LDPE)绝缘覆盖层同样被用于中压和高压 电缆中：同样，在这种情况下，这些覆盖层也受太低的工作温度(约 70℃)所限制。

国际专利申请WO 99/13477公开了一种由形成连续相的热塑性聚 合物构成的绝缘材料，其中所述热塑性聚合物内结合了在固态聚合物 结构内部形成可移动的互穿相的液体或易熔融介电质。热塑性聚合物 对介电质的重量比在95∶5和25∶75之间。绝缘材料可以通过分批地 或连续地(例如，借助于挤出机)趁热混合所述两种成分来制造。所获 得的混合物然后造粒并被用作通过挤出到导线上制造高压电缆的绝缘 材料。该材料即能以热塑性形式也能以交联形式使用。热塑性聚合物 可以是：聚烯烃、多醋酸酯、纤维素聚合物、聚酯、聚酮、聚丙烯酸 酯、聚酰胺和多胺。尤其建议使用低结晶度的聚合物。介电质优选是 低或高粘度的合成或矿物油，特别是聚异丁烯、环烷、聚芳族化合物、 α-烯烃或硅油。

本申请人的国际专利申请WO 02/03398公开了一种含至少一个导 线和至少一个基于混合了介电液体的热塑性聚合物材料的挤出覆盖层 的电缆，其中所述热塑性材料包括丙烯均聚物或丙烯与选自乙烯和除 丙烯之外的α-烯烃的至少一种烯烃共聚单体的共聚物，所述均聚物或 共聚物的熔点大于或等于140℃且熔融焓为30-100J/g。所述介电液体 包括至少一种具有至少两个非缩合芳环且芳碳原子对碳原子总数的比 大于或等于0.6，优选地大于或等于0.7的烷基芳基烃。

本申请人的国际专利申请WO 02/27731公开了一种含至少一个导 线和至少一个基于混合了介电液体的热塑性聚合物材料的挤出覆盖层 的电缆，其中所述热塑性材料包括丙烯均聚物或丙烯与选自乙烯和除 丙烯之外的α-烯烃的至少一种烯烃共聚单体的共聚物，所述均聚物 或共聚物的熔点大于或等于140℃且熔融焓为30-100J/g。所述介电液 体包括至少一种非取代的或用至少一个直链或支链的、脂族、芳族或 脂族和芳族混合的C1-C30的烃基取代的二苯醚。

不过，上面引用的现有技术存在某些缺陷。

事实上，申请人注意到，介电液体向聚合物材料中的加入应当使 电性能(特别是其介电强度)有显著提高，又既不削弱其热机械性能也 不导致介电液体从聚合物材料中渗出。特别是，所获得的电缆应当随 时间表现出基本恒定的机械和电性能和由此表现出高可靠性，即使是 在高工作温度(至少90℃和以上，特别是在高达110℃的工作温度下连 续使用或在电流过载的情况下高达140℃)下亦是如此。特别是，申 请人注意到，两个相例如热塑性材料连续相和其中结合的介电液体的 另一相的存在，由此造成的所述介电液体在所述热塑性材料上的显微 非均匀分散，并不允许获得所有上述特性。

申请人现在发现，可以通过使用至少一种热塑性丙烯均聚物或共 聚物或所述至少一种热塑性丙烯均聚物或共聚物与至少一种弹性共聚 物的机械混合物作为可回收聚合物基材与至少一种在下文中所定义的 介电液体混合，其中所述至少一种弹性共聚物是乙烯与至少一种脂族 α-烯烃以及任选地多烯的共聚物，可以克服所述缺陷。所生成的组合 物具有适合的柔性、杰出的热机械性能和很高的电性能，因此使其尤 其适于形成高工作温度的中压或高压电缆的至少一个覆盖层，和特别 是电绝缘层，其中所述高工作温度为至少90℃和以上，特别是在高达 110℃的工作温度下连续使用或在电流过载的情况下高达140℃。适于 实施本发明的介电液体与聚合物基材具有高相容性，且在提高电性能 的意义上效率很高，从而允许使用少量(例如低于该介电液体在聚合物 基材中的饱和浓度的量)的所述介电液体以不削弱绝缘层的热机械性 能并避免所述介电液体从聚合物基材中渗出。

介电液体与聚合物基材之间的高相容性使得介电液体在聚合物基 材内可以获得显微均匀的分散。而且，适于形成本发明的电缆覆盖层 的介电液体包含少量的极性化合物，以免介电损耗显著提高。还应注 意到的是，使用相对较低熔点或较低倾点(例如熔点或倾点不高于 80℃)的介电液体，在与聚合物材料混合和电缆的制造过程中都不会 引起制造问题。事实上，低熔点使得可以较容易地处理易熔介电液体 而不需要额外的和复杂的制造步骤(例如介电液体的熔融步骤)和/或 设备。此外，申请人还注意到，当介电液体是芳族的时，它与聚合物 基材的高相容性即使是在介电液体的芳族碳原子数与碳原子总数之比 很低(例如低于0.6)的情况下也可以实现。

申请人还注意到，所述介电液体的加入降低乃至消除了通常被称 为“应力发白”的光学现象，这是因为所述介电液体显微均匀分散在 聚合物材料中。

根据第一个方面，本发明涉及一种包含至少一个导线和至少一个 基于混合了介电液体的热塑性聚合物材料的挤出覆盖层的电缆，其中：

-所述热塑性聚合物材料选自：

(a)至少一种丙烯均聚物，或丙烯与选自乙烯和除丙烯之外的α- 烯烃的至少一种烯烃共聚单体的至少一种共聚物，所述均聚物或共聚 物的熔点大于或等于130℃且熔融焓为20-100J/g；

(b)含至少一种丙烯均聚物或共聚物(a)的机械混合物；

(c)乙烯与至少一种脂族α-烯烃以及任选地多烯的至少一种弹 性共聚物；

-所述介电液体在所述热塑性聚合物材料中的重量浓度低于所述 介电液体在所述热塑性聚合物材料中的饱和浓度；

-所述介电液体具有以下特性：

-极性化合物含量低于或等于介电液体总重的2.5wt％；

-熔点或倾点低于80℃；

-当介电液体是芳族时，芳族碳原子数与碳原子总数的比小于 0.6。

在本说明书和随后的权利要求书中，术语“导线”是指呈长条形 并优选由金属材料制造的导电元件，或镀有半导体层的导电元件。

介电液体在热塑性聚合物材料中的饱和浓度可以通过对哑铃形 (Dumbell)试样使用液体吸附法来测定：有关所述方法的更多细节将 在下文的实施例中进行说明。

介电液体中的极性化合物含量可以根据ASTM标准D2007-02测定。

熔点可以由已知方法例如差示扫描量热(DSC)分析来测定。

倾点可以根据ASTM标准D97-02测定。

芳族碳原子数与碳原子总数之比可以根据ASTM标准 D3238-95(2000)el测定。

根据第一个实施方案，基于混合了所述介电液体的所述热塑性聚 合物材料的挤出覆盖层是电绝缘层。

根据另一实施方案，基于混合了所述介电液体的所述热塑性聚合 物材料的挤出覆盖层是半导体层。

根据一个优选实施方案，可用于本发明的丙烯均聚物或共聚物(a) 的熔点在140-170℃。

优选地，丙烯均聚物或共聚物(a)的熔融焓为30-85J/g。

所述熔融焓(AHm)可以由差示扫描量热(DSC)分析测定。

优选地，丙烯均聚物或共聚物(a)的弯曲模量，根据ASTM标准 D790-00测定，在室温下为30-1400MPa，更优选地为60-1000MPa。

优选地，丙烯均聚物或共聚物(a)的熔融流动指数(MFI)，根据 ASTM标准D1238-00在230℃以21.6N的载荷测定，为0.05-10.0 dg/min，更优选地为0.4-5.0dg/min。

如果使用丙烯与至少一种烯烃共聚单体的共聚物(a)，则所述至 少一种烯烃共聚单体的含量优选地小于或等于15mol％，更优选地小于 或等于10mol％。该烯烃共聚单体是，特别是，乙烯或分子式为CH2＝CH-R的α-烯烃，其中R是直链或支链的C2-C10的烷基，选自例如1-丁烯、 1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯或其混 合物。尤其优选丙烯/乙烯共聚物。

优选地，所述丙烯均聚物或共聚物(a)选自：

(a1)丙烯均聚物，或丙烯与选自乙烯和除丙烯之外的α-烯烃 的至少一种烯烃共聚单体的共聚物，弯曲模量通常为30-900MPa， 并优选50-400MPa；

(a2)含有一个基于丙烯的热塑性相和一个基于与α-烯烃，优 选与丙烯，共聚合的乙烯的弹性相的多相共聚物，其中弹性相的 量优选地占多相共聚物总重的至少45wt％。

特别优选的所述(a1)类是丙烯均聚物，或丙烯与选自乙烯和除丙 烯之外的α-烯烃的至少一种烯烃共聚单体的共聚物，所述均聚物或 共聚物具有：

-140-170℃的熔点；

-30-80J/g的熔融焓；

-可溶于沸腾二乙醚中的部分的量为小于或等于12wt％，优选 地1-10wt％，具有小于或等于4J/g，优选地小于或等于2J/g的熔 融焓；

-可溶于沸腾正庚烷中的部分的量为15-60wt％，优选地 20-50wt％，具有10-40J/g，优选地15-30J/g的熔融焓；

-不溶于沸腾正庚烷中的部分的量为40-85wt％，优选地 50-80wt％，具有大于或等于45J/g，优选地50-95J/g的熔融焓。

在本申请人的国际专利申请WO 01/37289中给出了有关这些材料 以及它们在电缆覆盖层中的应用的更多细节。

(a2)类的多相共聚物是由以下物质顺序共聚合所获得的：i)丙烯， 可能含较少量的选自乙烯和除丙烯之外的α-烯烃的至少一种烯烃共 聚单体；然后是：ii)乙烯与α-烯烃特别是丙烯的混合物，可能含 较少量的二烯。

特别优选的所述(a2)类是其中弹性相由含占弹性相重量的 15-50wt％的乙烯和50-85wt％的丙烯的乙烯和丙烯的弹性共聚物构成 的多相共聚物。在本申请人的国际专利申请WO 00/41187中给出了有 关这些材料以及它们在电缆覆盖层中的应用的更多细节。

(a1)类产品例如以商标Huntsman Polymer Corporation的 ReflexWL 105或Borealis的BorsoftSA 233 CF可商购。

(a2)类产品例如以商标Basell的HifaxCA 10 A、MoplenEP 310 G或AdflexQ 200 F可商购。

根据一个优选实施方案，乙烯的弹性共聚物(C)的熔融焓小于 30J/g。所述弹性共聚物(c)的量通常低于热塑性基材总重的70wt％， 优选地为20-60wt％。

对于乙烯的弹性共聚物(c)，术语“脂族α-烯烃”通常是指分 子式为CH2＝CH-R的烯烃，其中R代表直链或支链的含1-12个碳原子 的烷基。优选地，脂族α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、 4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-十二烯或其混合物。特别优选丙 烯、1-己烯和1-辛烯。

对于乙烯的弹性共聚物(c)来说，术语“多烯”通常是指共轭或 非共轭二烯、三烯或四烯。当存在二烯共聚单体时，此共聚单体通常 含有4-20个碳原子且优选地选自：直链的共轭或非共轭二烯烃例如， 1，3-丁二烯、1，4-己二烯、1，6-辛二烯等；单环或多环二烯例如1，4- 环己二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、乙烯基降 冰片烯或其混合物。当存在三烯或四烯共聚单体时，此共聚单体通常 含有9-30个碳原子，且优选地是选自在分子中含有乙烯基或分子中含 有5-降冰片烯-2-基的三烯或四烯。可用于本发明的三烯或四烯共聚 单体的具体例子包括：6，10-二甲基-1，5，9-十一碳三烯、5，9-二甲基 -1，4，8-癸三烯、6，9-二甲基-1，5，8-癸三烯、6，8，9-三甲基-1，6，8- 癸三烯、6，10，14-三甲基-1，5，9，13-十五碳四烯或其混合物。优选地， 该多烯是一种二烯。

特别优选的乙烯的弹性共聚物(c)是：

(c1)具有以下单体组成的共聚物：35-90mol％的乙烯； 10-65mol％的脂族α-烯烃，优选地丙烯；0-10mol％的多烯，优选 地二烯，更优选地1，4-己二烯或5-乙烯基-2-降冰片烯(EPR和EPDM 橡胶属于此类)；

(c2)具有以下单体组成的共聚物：75-97mol％，优选90-95mol％ 的乙烯；3-25mol％，优选地5-10mol％的脂族α-烯烃；0-5mol％， 优选0-2mol％的多烯，优选二烯(例如乙烯/1-辛烯共聚物，例如 DuPont-Dow Elastomers的产品Engages)。

根据一个优选实施方案，介电液体中含有0.1-2.3的极性化合物。

根据另一优选实施方案，介电液体的熔点或倾点在-130℃和+80℃ 之间。

根据另一优选实施方案，介电液体中芳族碳原子数与碳原子总数 的比在0.01-0.4之间。

根据另一优选实施方案，介电液体的介电常数在25℃下优选地小 于或等于3.5，并优选地小于3(根据IEC 247测定)。

根据另一优选实施方案，介电液体具有某一预定的粘度以防止液 体在绝缘层内部的快速扩散以及由此它的向外迁移，并使得介电液体 易于提供和混入热塑性聚合物材料中。通常，本发明的介电液体的粘 度在40℃下在10-800cSt之间，优选地在20-500cSt之间(根据ASTM 标准D445-03测定)。

根据一个优选实施方案，介电液体可以选自：矿物油，例如环烷 油、芳烃油、石蜡油、聚芳烃油，所述矿物油任选地含有至少一个选 自氧、氮或硫的杂原子；液体石蜡；植物油，例如豆油、亚麻油、蓖 麻油；寡聚芳族聚烯烃；链烷蜡，例如聚乙烯蜡、聚丙烯蜡；合成油， 例如硅油、烷基苯(例如十二烷基苯、二(辛基苯甲基)甲苯)、脂 族酯(例如季戊四醇的四酯、癸二酸的酯，苯二甲酸酯)、烯烃低聚 物(例如任选地氢化的聚丁烯或聚异丁烯)；或其混合物。特别优选 石蜡油和环烷油。

适于实施本发明的介电液体具有良好的耐热性，相当大的气体吸 收容量，特别是氢吸收容量，和对局部放电的高抗性，由此介电损耗 即使在高温和高电场梯度下也有限。本发明的介电液体对热塑性聚合 物材料的重量比通常在1∶99-25∶75之间，优选地在2∶98-20∶80 之间，更优选地在3∶97-10∶90之间。

根据一个优选实施方案，本发明的电缆具有至少一个具有电绝缘 性能的挤出覆盖层，该覆盖层由混合了前述介电液体的热塑性聚合物 材料形成。

根据另一优选实施方案，本发明的电缆具有至少一个具有半导体 特性的挤出覆盖层，该覆盖层由混合了前述介电液体的热塑性聚合物 材料形成。为形成半导体层，通常向聚合物材料中添加一种导电填料。 为确保导电填料在热塑性聚合物材料内部的良好分散，后者优选选自 含相对于总聚合物重量的至少40wt％的非晶相的丙烯均聚物或共聚 物。

根据另一个方面，本发明涉及一种聚合物组合物，此组合物包括 混合了介电液体的热塑性聚合物材料，其中：

-所述热塑性聚合物材料选自：

(a)至少一种丙烯均聚物，或丙烯与选自乙烯和除丙烯之外的 α-烯烃的至少一种烯烃共聚单体的至少一种共聚物，所述均聚物 或共聚物的熔点大于或等于130℃且熔融焓为20-100J/g。

(b)含至少一种丙烯均聚物或共聚物(a)和(c)乙烯和至少 一种脂族α-烯烃和任选的多烯的至少一种弹性共聚物的机械混合 物；

-所述介电液体在所述热塑性聚合物材料中的重量浓度低于所述 介电液体在所述热塑性聚合物材料中的饱和浓度；

-所述介电液体具有以下特性：

-极性化合物含量低于或等于介电液体总重的2.5wt％；

-熔点或倾点低于80℃；

-当介电液体是芳族时，芳族碳原子数与碳原子总数的比小于 0.6。

根据另一个方面，本发明涉及上文所述的聚合物组合物用作制备 具有电绝缘性能的电缆覆盖层或制备具有半导体特性的电缆覆盖层的 聚合物基材的应用。

在形成本发明的电缆的覆盖层时，可以向上述聚合物组合物中添 加其它常用组分，例如抗氧化剂、加工助剂、water tree retardants 或其混合物。

适于此目的的常用抗氧化剂例如是二硬脂基-或二月桂基-硫代丙 酸酯和五赤癣醇基-四-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]或其混 合物。

可添加到聚合物组合物中的加工助剂包括，例如，硬脂酸钙、硬 脂酸锌、硬脂酸或其混合物。

特别对于中压和高压电缆，上文所定义的聚合物材料可以有利地 用于获得绝缘层。如上所述，这些聚合物基材在环境温度和在高温条 件下都显示了确实非常好的机械特性，而且显示了改进的电性能。特 别是它们使得可以达到比得上乃至超过带由交联聚合物基材构成的覆 盖层的电缆的高工作温度。

如果必须形成半导体层，则导电填料，特别是炭黑，通常以一定 的量分散在聚合物基材内部以赋予材料半导体特性(即以获得在环境 温度下小于50hm*m的电阻率)。此量通常是混合物总重的5-80wt％， 优选10-50wt％。

在制造中压或高压电缆时，绝缘层和半导体层都使用相同的聚合 物组合物是尤其有利的，因为它保证了相邻层之间的极好粘结并由此 确保了良好的电特性，特别是在存在电场并因此局部放电危险更高的 绝缘层与内半导体层之间的界面处。

本发明的聚合物组合物可以通过使用本领域中已知的方法将热塑 性聚合物材料、介电液体和任何其它可能存在的添加剂混合在一起来 制备。混合可以在例如带切向转子型(Banbury)或带互穿转子型的密 炼机，或，优选在共捏合型(Buss)或同转或者反转的双螺杆型连续混 合机中进行。

或者，本发明的介电液体可以在挤出步骤过程中通过按例如本申 请人的国际专利申请WO 02/47092中所公开的直接注入挤出机料筒中 而添加到热塑性聚合物材料中。

根据本发明，上述聚合物组合物在中压或高压电缆覆盖层中的应 用使得可以获得具有出色的机械和电性能的可回收、柔性覆盖层。

还发现，在本发明的介电液体和热塑性聚合物材料之间存在比同 种聚合物材料与本领域已知的其它介电液体之间的类似混合物的情况 更大的相容性。此更大的相容性特别地导致了介电液体的更少渗出。 由于它们的高工作温度和低介电损耗，在相同的电压下，本发明的电 缆可以传送至少等于乃至大于带XLPE覆盖层的传统电缆所传输的功 率。

在本发明中，术语“中压”通常是指1-35kV，而“高压”是指35kV 以上。

尽管本说明书主要集中在传输或分配中压或高压电能的电缆的制 造上，不过本发明的聚合物组合物还可以用来覆盖一般的电器特别是 各种类型的电缆，例如低压电缆、通信电缆或组合的能量/通信电缆， 或用于电线的辅助设备，如端子、接头或连接器。

从下文参照附图给出的详细说明中，本发明的其它特性将显而易 见，其中：

-图1是根据本发明的，特别适于中压或高压的，电缆的透视图。

在图1中，电缆(1)包括导线(2)、具有半导体特性的内层(3)、具 有绝缘特性的中间层(4)、具有半导体特性的外层(5)、金属网(6)和外 护套(7)。

导线(2)通常由以习用方法绞合在一起的金属线优选铜或铝线构 成，或者由固体铝或铜棒构成。选自绝缘层(4)和半导体层(3)和 (5)的至少一个覆盖层中含有如前面所定义的本发明的组合物。在外 半导体层(5)周围通常有一个网(6)，它一般由缠绕成螺旋形的导电 线或条构成。此网又被热塑性材料例如非交联聚乙烯(PE)的护套(7) 所覆盖。

电缆上还可以设有一个保护结构(在图1中未显示)，其主要目的 是向电缆提供抗冲击或抗压的机械保护。此防护结构可以是，例如， 在本申请人的专利WO 98/52197中所记述的金属加强层或膨胀聚合物 层。

图1只显示了根据本发明的电缆的一个可能实施方案。在不偏离 本发明的范围的条件下，可以对此实施方案做本领域已知的适合改进。

根据本发明的电缆覆盖层或热塑性材料层可以根据已知的方法例 如通过挤出制造。挤出有利地例如通过各个挤出机呈串联设置的串联 法或通过使用多个挤出头的共挤法以单程进行。

以下实施例对本发明进行了说明，但并不对其进行限制。

实施例1-5

组合物制备

使用了以下组分：

-丙烯多相共聚物，熔点为165℃，熔融焓为30J/g，MFI为0.8dg/ 分钟且弯曲模量为150MPa(Basell的商品AdflexQ 200 F)；

-丙烯多相共聚物，熔点为142℃，熔融焓为25J/g，MFI为0.6dg/ 分钟且弯曲模量为85MPa(Basell的商品HifaxCA 10A)；

-Sunpar2280(Sunoco的商品)：链烷油，粘度在40℃下为475 cSt，倾点为-15℃且芳族碳原子数与碳原子总数的比为0.02，包含 69wt％的链烷碳原子、29wt％的环烷碳原子、2wt％的芳族碳原子和 1.5wt％的极性化合物；

-Nyflex820(Nynas的商品)：环烷油，粘度在40℃下为110cSt， 倾点为-27℃且芳碳族原子数与碳原子总数的比为0.1，包含10wt％的 芳族碳原子、46wt％的环烷碳原子、44wt％的链烷碳原子和0.2wt％的极 性化合物；

-Nytex840(Nynas的商品)：环烷油，粘度在40℃下为370cSt， 倾点为-12℃且芳族碳原子数与碳原子总数的比为0.15，包含15wt％ 的芳族碳原子、34wt％的环烷碳原子、51wt％的链烷碳原子和2.3wt％的 极性化合物。

将颗粒形式的聚合物在叶轮式混合器中，搅拌条件下，在80℃预 热15分钟。随后，向预热的聚合物中添加6wt％的介电液体。添加之 后，在80℃继续搅拌2小时直到液体被完全吸入聚合物颗粒。

在此第一阶段之后，将获得的材料在实验室双螺杆Brabender Plasticorder PL2000内于180℃进行捏和以完成均质化。结果生成的 材料以颗粒形式离开双螺杆混合器。

介电损耗的测定

用上述获得的材料制成0.5mm厚的板。将所述板预热15分钟，在 195℃模塑。

通过测量在不同温度(28℃和90℃)下的损耗角正切值(tanδ) (根据ASTM标准D150-98)，测量如此获得的板的介电损耗。所得结 果在表2中给出。

弯曲模量的测定

弯曲模量是对如上述所获得的60mm×10mm×1.5mm的板，根据 ASTM标准D790-03测定的：所得结果在表1中给出。

熔点(Tm)和熔融焓(AH)的测定

熔点(Tm)和熔融焓(AH)是通过使用Mettler Toledo DSC 820 差示扫描量热计进行差示扫描量热法(DSC)分析来测定的。在所要分 析的样品上进行下述温度程序：

-从室温冷却到-100℃；

-以10℃/分钟的速率从-100℃加热到200℃；

-在200℃等温5分钟；

-以2℃/分钟的速率冷却到-100℃；；

-在-100℃等温10分钟；

-以10℃/分钟的速率加热到200℃。

所得结果在表1中给出。

                        表1   实施例   弯曲模量   (MPa)   熔点   (Tm)(℃)   熔融焓   (ΔH)(J/g)   1   37   162   40.2   2   35   163   40.9   3   30   160   41.1   4   60   139   30.7   5   60   140   32.0

                               表2   实施例   梯度(G)   (KV/mm)   tanδ×10-4   (28℃)   tanδ×10-4   (90℃)   1   1.0   3.7   5.7   2   1.0   3.8   5.4   3   1.0   4.0   4.2   4   1.0   3.9   5.9   5   1.0   4.4   5.1

实施例1：94wt％的AdflexQ 200 F+6wt％的Sunpar2280；

实施例2：94wt％的AdflexQ 200 F+6wt％的Nyflex820；

实施例3：94wt％的AdflexQ 300 F+6wt％的Nytex840；

实施例4：94wt％的HifaxCA 10 A+6wt％的Sunpar2280；

实施例5：94％wt％的HifaxCA 10 A+6wt％的Nytex840。

实施例6

饱和浓度的测定

为测定介电液体在热塑性材料中的饱和浓度，由球粒状的原材料 开始制造多个板。

通过在190℃模塑原材料(AdflexQ 200 F)，获得两个板 (200mm×200mm×0.5mm)。由每个上述板获得5个较小的哑铃形试样并 称重(W0)。

然后将哑铃形试样在20℃下完全浸入介电液体中：分别为 Sunpar2280和Nyflex820。通过测量板在不同时间后的重量变化 (百分比)测定饱和浓度。在3、6、9、12和15天之后将哑铃形试样 从介电液体中取出，在用清洁的干布清洁它们的表面之后对其称重 (Wi)。

介电液体吸收由以下公式决定：吸收的介电液体％＝[(Wi-W0) /Wi]×100。

当Wi的变化低于总增重(Wi-W0)的1％时，达到饱和浓度。 所得结果如下：

-Sunpar2280在AdflexQ 200 F中的饱和浓度为25wt％；

-Nyflex820在AdflexQ 200 F中的饱和浓度为46wt％。

实施例7

为验证两个相的存在，例如热塑性材料的连结相和其中结合了介 电液体的另一相的存在，用TA Instrument DSC 2920调制的差示扫 描量热计对所述介电液体本身和添加了介电液体的热塑性材料的样品 进行差示扫描量热(MDSC)分析。

使10mg的每种样品经受以下温度程序：

-在-145℃平衡；

-每60秒调节±0.48℃；

-在-145℃保持5分钟；

-以5℃/分钟的速率加热到200℃；

-在200℃保持2分钟；

所得结果在表3中给出。

                     表3   实施例   MDSC分析   Sunpar2280   -0.59℃   AdflexQ 200 F+6％Sunpar 2280   不存在   AdflexQ 200 F+34％Sunpar 2280   -0.59℃

表3中的结果表明：

-对于所述介电液体本身，在-0.59℃存在一个峰；

-对于介电液体以低于其在所述热塑性材料中的饱和浓度的量 (6wt％)加入热塑性材料的情形，不存在代表所述介电液体本身的 -0.59℃处的峰，这表明介电液体显微均匀分散在热塑性材料中；

-对于介电液体以等于其在所述热塑性材料中的饱和浓度的量 (25wt％)加入热塑性材料的情形，存在代表所述介电液体本身的 -0.59℃处的峰，这表明介电液体未显微均匀分散在热塑性材料中。

实施例8-9(对比例)

组合物制备

使用了以下组分：

-丙烯多相共聚物，熔点为142℃，熔融焓为25J/g，MFI为0.6dg/ 分且弯曲模量为85MPa(Basell的商品HifaxCA 10A)；

-Nytex800(Nynas的商品)：环烷油，粘度在40℃下为7.3cSt， 倾点为-60℃且芳碳族原子数与碳原子总数的比为0.07，包含7wt％的 芳族碳原子、53wt％的环烷碳原子、40wt％的链烷碳原子和0.5wt％的极 性化合物；

-IndopolL-100(BP Amoco的商品)：聚丁烯油，粘度在40℃ 下为210cSt，倾点为-30℃，含0.5wt％的极性化合物。

-将颗粒形式的聚合物在叶轮式混合器中，搅拌条件下，在80℃预 热15分钟。随后，向预热的聚合物中添加40wt％的介电液体。添加 之后，在80℃继续搅拌2小时直到液体被完全吸入聚合物颗粒。

在此第一阶段之后，将获得的材料在实验室双螺杆Brabender Plasticorder PL2000内于150℃进行捏和，以完成均质化。结果生成 的材料以颗粒形式离开双螺杆混合器。

根据上面所述测定弯曲模量、熔点(Tm)、熔融焓(AH)和介电 损耗：所得结果在表4和表5中给出。

                      表4   实施例   弯曲模量   (MPa)   熔点   (Tm)(℃)   熔融焓   (ΔH)(J/g)   8   9.1   126   18.3   9   6.6   133   17.8

                              表5   实施例   梯度(G)   (KV/mm)   tanδ×10-4   (28℃)   tanδ×10-4   (90℃)   8   1   8.9   6.1   9   1   3.3   4.6

实施例8：60wt％的HifaxCA 10 A+40wt％的Nytex800；

实施例9：60wt％的HifaxCA 10 A+40wt％的IndopolL-100。

按上面所述测量Nytex800在HifaxCA 10 A(实施例8)中的 饱和浓度，并相应于40wt％。

对实施例8的材料进行按上面所述操作的调制差示扫描量热 (MDSC)分析：在-93℃处存在一个代表所述介电液体本身(即Nytex 800)的特征的峰，这表明介电液体未显微均匀分散在热塑性材料中。

实施例10

扫描电子显微(SEM)

扫描电子显微(SEM)分析是利用实施例1-5的组合物(根据本发 明)和实施例8-9的组合物(对比)按如下所述进行。将挤压模塑的 拉伸试样用刀片切口，然后浸入液氮中。样品然后以紧密张力模式被 破坏。用Hitachi S-400 SEM在10KV下操作检查镀金试样的冻-裂形 态。对一系列的显微照片进行数字图象分析，以确定单相材料或两相 材料的存在。在5000×下，由实施例1-5的组合物(根据本发明)所获 得的试样的表面是均匀的且没有孔穴，这表明此材料是单相材料。相 反，在5000×下，由实施例8和9的组合物(对比)所获得的试样的表 面，不是均匀的且存在许多孔穴，这表明此材料是两相材料。此外， 由实施例8-9所获得的试样在室温下出现了介电液体的渗出。

实施例11

电缆制造

绝缘层和半导体层的组合物记述在下面表6中。

                                   表6       本发明的电缆          对比电缆   内或外半   导体层   绝缘层   内或外半   导体层   绝缘层   (wt％)   (wt％)   (wt％)   (wt％)   AdflexQ 200 F   60.4   93.4   66.4   99.4   Ensaco250 G   33   -   33   -   Sunpar2280   6   6   -   -   IrganoxPS 802   0.4   0.4   0.4   0.4   Irganox1010   0.2   0.2   0.2   0.2

Ensaco250 G：比表面积为65m2/g的炭黑(MMM Carbon的商品)；

IrganoxPS 802(抗氧化剂)：硫代二丙酸二硬脂酰酯(Ciba Specialty Chemicals的商品)；

Irganox1010(抗氧化剂)：五赤癣醇基-四-[3-(3，5-二叔丁基-4- 羟苯基)丙酸酯](Ciba Specialty Chemicals的商品)。

用来制造电缆的方法如下。

将AdflexQ 200 F直接输入挤出机料斗。接着，将预先与抗 氧化剂混合的Sunpar2280高压注入挤出机。所用挤出机的直径为 80毫米且L/D比为25。在挤出过程在从挤出机螺杆开始的约20D利用 在同一横截面内彼此呈120°的三个注入点进行注射。在70℃下以 250bar的压力注入介电液体。

使离开挤出头的电缆通过冷水从而将其冷却到环境温度。

成品电缆包括铝导线(横截面150mm2)、约0.5mm厚的内半导体 层、约4.5mm厚的绝缘层和最后的约0.5mm厚的外半导体层。

在相似条件下，使用表2所示的材料，不加入介电液体，制造对 比电缆。

介电强度

在环境温度下使用交流电对如上所述制造的两种电缆的三个试样 (每个长20米)进行介电强度测定。由100kV开始，以每10分钟增 加10kV的梯度向电缆上施加电压，直到电缆损坏。所考虑的损坏梯 度是导线的介电强度。

表7总结了此电测试的结果：其中的数据代表由三个不同测定所 获得的平均值。

               表7   本发明的电缆   对比电缆   (KV/mm)   (KV/mm)   AC破坏   59   29

实施例12(对比例)

电缆制造

绝缘层的组合物记述在下面表8中。

                   表8   绝缘层的组成(wt％)   AdflexQ 200 F   79.4   Sunpar2280   25   IrganoxPS 802   0.4   Irganox1010   0.2

用来制造电缆的方法如下。

将AdflexQ 200 F直接输入挤出机料斗。所用挤出机的直径为 80毫米且L/D比为25。接着，试着将预先与抗氧化剂混合的Sunpar 2280注入挤出机。由于介电液体脱离挤出机模头，所以此注入是不可 能实施的。从而，也不可能制造出成品电缆。