Composición de polímero.

Una composición de polímero, caracterizada porque comprende

- una poliolefina (A) y

- un antioxidante seleccionado de un fenol que tiene dos sustituyentes cada uno que contiene un átomo de azufre y opcionalmente además sustituyentes,

y

en donde la composición de polímero comprende grupos vinilo/1000 átomos de carbono en una cantidad de 0.15/1000 átomos de carbono o más, donde se determina de acuerdo al "contenido de dobles enlaces" descrito anteriormente según métodos de determinación.

Composición de polímero.

La invención se refiere a una composición de polímero adecuada para producir una capa de un cable, a un cable que comprende esta composición de polímero que es preferentemente reticulable, a un proceso para preparar al menos una capa de un alambre o cable al usar esta composición de polímero y de manera preferente al reticular la capa de alambre o cable.

Un cable típico de energía eléctrica comprende en general un conductor que está circundado por varias capas de materiales poliméricos, que incluyen una capa semiconductora interior, seguida por una capa aislante, y luego una capa semiconductora exterior. Estas capas se pueden reticular como es bien conocido en el campo. A estas capas, se pueden adicionar una o más capas auxiliares, adicionales, tal como una capa de blindaje y/o de encamisado como la capa exterior. Las capas del cable se basan en diferentes tipos de polímeros. Por ejemplo, el polietileno de baja densidad, reticulado al adicionar compuestos de peróxido, es un material típico de aislamiento de cable.

En general se usan poliolefinas, particularmente polietileno, como un material de aislamiento eléctrico puesto que tiene buenas propiedades dieléctricas, especialmente alta rigidez dieléctrica. Estos cables aislados tienen, sin embargo, una desventaja ya que padecen de una vida corta de servicio cuando se instalan u operan en un ambiente donde el polímero se expone a agua, por ejemplo, bajo tierra o en ubicaciones de alta humedad. La razón es que las poliolefinas tienden a formar defectos en forma de arbusto, los llamados árboles de agua, cuando se exponen a agua bajo la acción de campos eléctricos. Estos defectos pueden ser debidos a inhomogeneidades, por ejemplo microcavidades de impurezas, tal como contaminantes, que se presentan en el material de capa y pueden conducir a una menor rigidez dieléctrica y posiblemente falla eléctrica cuando está en uso.

La aparición de estructuras de árboles de agua son múltiples. En principio, es posible diferenciar entre dos tipos:

-“Árboles al descubierto”, que tienen su punto de inicio en la superficie de las capas semiconductoras y

-“Árboles de corbata”, que se inician dentro del material de aislamiento después de empezar de un defecto o de un contaminante.

La formación de árboles de agua es un fenómeno que se ha estudiado cuidadosamente desde 1970. Se han propuesto muchas soluciones para incrementar la resistencia de los materiales aislantes a la degradación por la formación de árboles de agua. La solución comprende la adición de polietilenglicol, como un inhibidor de crecimiento de árboles de agua a un polietileno de baja densidad tal como se describe en US 4, 305, 849 y US 4, 812, 505. Adicionalmente, la invención WO 99/31675 describe una combinación de ésteres de ácido graso de glicerol, específicos y polietilenglicoles como aditivos a polietileno para mejorar la resistencia a árboles de agua. Otra solución es presenta en la WO 85/05216, que describe mezclas de copolímero.

Adicionalmente, la EP 1 695 992 describe al menos un aditivo que contiene grupos éter y/o éster que se combina con una poliolefina insaturada a fin de mejorar la composición de poliolefina con propiedades mejoradas de reticulación y resistencia mejorada a árboles de agua.

Por consiguiente, existe la necesidad continua de encontrar soluciones alternativas con propiedades ventajosas de resistencia a árboles de agua para superar los problemas de la técnica anterior.

La invención proporciona una composición de polímero que comprende

- una poliolefina (A) y

- un antioxidante seleccionado de un fenol que tiene dos sustituyentes ambos que contienen un átomo de azufre y opcionalmente además sustituyentes, y

en donde la composición de polímero comprende grupos vinilo/1000 átomos de carbono en una cantidad de 0.15/1000 átomos de carbono o más, cuando se determina de acuerdo al “contenido de dobles enlaces” descrito más adelante bajo métodos de determinación.

De forma sorprendente, la insaturación, es decir, los grupos vinilo, presentes en la composición de polímero, combinados con el compuesto antioxidante específico como se define anteriormente tienen propiedades mejoradas de resistencia a árboles de agua (WTR, por sus siglas en inglés) en comparación a las propiedades de WTR de una misma composición de polímero pero sin la presencia de la cantidad definida anterior de grupos vinilo, cuando se mide de acuerdo al método de WTR como se describe más adelante bajo los métodos de determinación.

La composición de polímero de la invención se refiere en la presente más adelante también brevemente como “composición de polímero”. Los componentes de polímero de la misma como se define anteriormente también se refieren brevemente en la presente como “poliolefina (A) ” y respectivamente “antioxidante”.

En general, “grupo vinilo” significa en la presente una porción CH2=CH-.

La composición de polímero comprende de manera preferente grupos vinilo/1000 átomos de carbono en una cantidad de 0.15/1000 átomos de carbono o más, de manera preferente en una cantidad de 0.20/1000 átomos de carbono o más, de manera preferente en una cantidad de 0.25/1000 átomos de carbono o más, de manera más preferente en una cantidad de 0.30/1000 átomos de carbono o más. De manera más preferente, la cantidad de grupos vinilo/1000 átomos de carbono presentes en la composición de polímero es menor de 4.0/1000 átomos de carbono, de manera más preferente menos de 3.0/1000 átomos de carbono.

La composición de polímero comprende grupos vinilo como dobles enlaces carbono-carbono, grupos vinilo que se originan preferentemente de i) un (co) monómero poliinsaturado,

ii) un agente de transferencia de cadena,

iii) un compuesto insaturado de bajo peso molecular que es por ejemplo un compuesto conocido como un reforzador de reticulación o como un retardador de vulcanización prematura, o iv) cualquier mezcla de (i) a (iii) .

La cantidad total de grupos vinilo significa en la presente la suma de los grupos vinilo presentes en las fuentes de grupos de vinilo, si hay muchas fuentes. Es evidente que se usa un compuesto modelo característico para calibración para cada fuente elegida para permitir la determinación infrarroja cuantitativa (FTIR) . La cantidad total de grupos vinilo significa en la presente dobles enlaces determinados de las fuentes que se conocen y adicionan deliberadamente a contribuir a la insaturación.

Se prefiere que la composición de polímero comprenda una poliolefina (A) que está insaturada y comprende grupos vinilo en una cantidad como se define anteriormente o más adelante o en las reivindicaciones.

La composición de polímero comprende además de manera más preferente uno o más agentes reticuladores) . El agente de reticulación preferido es un agente generador de radicales libres, de manera preferente un agente generador de radicales libres que contiene un enlace –O-O- o -N=N-. De manera más preferente, el agente de reticulación es un peróxido. Como ejemplos no limitantes de peróxidos orgánicos adecuados, se pueden mencionar di-ter-amilperóxido, 2, 5-di (ter-butilperoxi) -2, 5-dimetil-3-hexino, 2, 5-di (terbutil-peroxi) -2, 5-dimetilhexano, ter-butilcumilperóxido, di (ter-butil) peróxido, dicumilperóxido, butil-4, 4-bis (terbutilperoxi) -valerato, 1, 1-bis (ter-butilperoxi) -3, 3, 5-trimetilciclohexano, ter-butilperoxibenzoato, dibenzoilperóxido, bis (ter-butilperoxiisopropil) benceno, 2, 5-dimetil-2, 5-di (benzoilperoxi) hexano, 1, 1-di (terbutilperoxi) ciclo-hexano, 1, 1-di (ter-amilperoxi) ciclohexano, o cualquier mezcla de los mismos, De manera preferente, el peróxido se selecciona de 2, 5-di (ter-butilperoxi) -2, 5-dimetilhexano, di (terbutilperoxiisopropil) benceno, dicumilperóxido, ter-butilcumilperóxido, di (ter-butil) peróxido, o mezclas de los mismos. De manera más preferente, el peróxido es dicumilperóxido.

De manera preferente, la composición de polímero comprende el agente de reticulación, de manera preferente peróxido, en una cantidad de menos de 10% en peso, menos de 6% en peso, de manera más preferente de menos de 5% en peso, menos de 3.5% en peso, de manera más preferente de 0.1% en peso a 3% en peso, y de manera más preferente de 0.2% en peso a 2.6% en peso, en base al peso total de la composición de polímero.

Por consiguiente, la composición de polímero es preferentemente reticulable y opcionalmente, y de manera preferente, está en forma reticulada en el uso final de la misma. “Reticulable” es una expresión bien conocida y significa... [Seguir leyendo]

1. Una composición de polímero, caracterizada porque comprende

- una poliolefina (A) y

- un antioxidante seleccionado de un fenol que tiene dos sustituyentes cada uno que contiene un átomo de azufre y opcionalmente además sustituyentes, y

en donde la composición de polímero comprende grupos vinilo/1000 átomos de carbono en una cantidad de 0.15/1000 átomos de carbono o más, donde se determina de acuerdo al “contenido de dobles enlaces”

descrito anteriormente según métodos de determinación.

2. La composición de polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el antioxidante es bis