本发明涉及包含聚烯烃聚合物和发泡剂的可发泡聚合物组合物，以及通过使该可发泡聚合物组合物发泡而获得的发泡聚合物组合物。进一步地，本发明涉及可发泡组合物或发泡聚合物组合物用于生产电缆层和包含至少一个层的电缆的用途，所述层包含可发泡聚合物组合物或发泡聚合物组合物。
背景技术：
1、在电线和电缆(w&c)应用中，典型的电缆包括被一层或多层聚合物材料包围的导体。所述电缆通常通过在导体上挤出层来生产。
2、电力电缆被定义为在任何电压水平下工作的传输能量的电缆。施加到电力电缆上的电压可以是交流(ac)、直流(dc)或瞬态的(脉冲)。此外，电力电缆典型地根据其工作电压水平来表示，例如低压(lv)、中压(mv)、高压(hv)或超高压(ehv)电力电缆，这些术语是众所周知的。电力电缆被定义为在任何电压水平下工作的传输能量的电缆，典型地在高于100v的电压下工作。lv电力电缆典型地在低于3kv的电压下工作。mv和hv电力电缆在更高的电压水平下工作。典型的mv电力电缆通常在3kv至36kv的电压下工作，典型的hv电力电缆在高于36kv的电压下工作。lv电力电缆通常包含电导体、绝缘层和外护套。典型地，mv电力电缆包含由内部半导电层、绝缘层、外部半导电层和外护套以所述顺序包围的导体。
3、此外，mv电力电缆(6kv以上)的电缆护套与外部半导电层之间，以及lv电力电缆(1kv至3kv)的电缆护套与绝缘体之间，通常都有金属屏蔽。这个金属屏蔽是接地的。金属屏蔽保持电力电缆内部的电磁场，并通过保持外部半导电层或绝缘体的电势恒定来保护电力电缆绝缘体。在大多数电缆中，这种金属屏蔽由铜线组成，但也可以由铝带或铜带制成。铜线的尺寸厚度是为最坏的情况而特定和设计的，例如当发生雷击或电缆中发生电击穿时，当金属屏蔽中会产生高电流时。铜线的粗细是特定的，因此金属屏蔽的温度应具有良好的裕度，不超过护套的熔点。
4、典型的电缆通常包含被一个层或多个层(取决于应用领域)包围的导体。例如，电力电缆具有若干层聚合物材料，包括内部半导电层，然后是绝缘层，然后是外部半导电层。可以向这些层添加一个或多个进一步的辅助层。外保护聚合物层是已知的，特别是作为护套层。
5、安全性、可靠性和使用寿命长是电缆应用所需的重要关键因素。由于外护套层提供电缆的外部保护，因此它在提供系统功能方面起着重要作用。
6、此外，电缆行业需要易于安装的柔性电缆。进一步地，当将电缆安装在发电站中时，对电力电缆的柔韧性也有特别高的要求。
7、低密度聚乙烯(ldpe)(例如在高压工艺中生产的)通常用于所有类型的电缆层，包括护套层。其缺点是对于保护性护套层的需求而言其机械性能不令人满意。
8、线性低密度聚乙烯(lldpe)是已知的，特别是作为护套层材料。然而，典型地，lldpe也不能完全满足电缆层(例如护套层)中聚合物所需的机械性能。
9、可以通过增加聚乙烯的密度来改善层的机械性能。高密度聚乙烯(hdpe)聚合物确实为电缆层尤其提供了改善的机械强度，例如耐磨性。然而，hdpe的缺点在于抗应力开裂性能(stress cracking resistance)有限(表示为例如escr)，以及尤其是护套层所需的柔韧性低。非阻燃护套是所有应用领域的一个整体部分，护套材料通常基于pvc或pe。pe树脂由于其良好的阻隔性和机械性能，已在不同的电缆护套应用中长期使用。在电力电缆中，由于对耐高温性、高耐磨性和机械强度的需求，hdpe或mdpe是主要使用的材料。特别是双峰hdpe材料提供了良好的性能组合。在传统的外部多对和同轴电信电缆中，尽管也使用了hdpe和mdpe，但ldpe已在很大程度上被一种更坚韧、低收缩的材料lldpe取代。在光纤电缆中，lldpe或mdpe通常用于长卡车网络，而对于接入网络，hdpe通常被特别用作护套材料。在小型电缆结构中，使用柔性lldpe、ldpe或共聚物等级。一般来说，从加工性和机械性能的角度来看，多峰pe优于单峰pe。
10、为了通过简单快速的操作正确安装，电缆需要特别柔韧，使得它可以插入墙壁通道和/或墙壁导管中，并遵循安装路径的弯曲而不会被损坏。还希望电缆具有增强的柔韧性，同时仍具有苛刻安装条件所需的韧性和耐磨性。安装电缆时，它们可能会被拉入沟槽中，则要求护套材料具有特殊的韧性，以免在安装过程中被损坏。减轻电缆的重量并增加其柔韧性可以减少客户安装过程中由于撕裂或刮擦动作对电缆造成的损坏，但仍然需要韧性。此外，可以通过制造含膨胀护套而不是实心护套的电缆来增加电缆的柔韧性，从而在电缆的安装过程中具有有利的结果。
11、因此已知通过发泡，层材料的柔韧性增加。然而，还已知膨胀会降低韧性，因此将降低拉伸性能，例如断裂应力。
12、聚烯烃组合物的发泡可以使用化学发泡剂、物理发泡剂或可膨胀聚合物微球或其组合进行。化学发泡剂是通过热分解反应释放发泡气体的物质，并且化学发泡剂在发泡反应中被消耗。此类物质的示例是肼、酰肼或偶氮二甲酰胺，或基于固体有机酸(或其金属盐)和一种或多种碱金属碳酸盐或一种或多种碱金属碳酸氢盐的组合的那些，例如柠檬酸/柠檬酸衍生物与碳酸氢钠的组合。
13、物理发泡剂是直接注入聚合物熔体中的气体。在这样的过程中，通常使用化学发泡剂作为泡孔成核剂，因为通过发泡剂反应形成的气体作为成核点，形成气泡的能量较低。用作物理发泡剂的气体可以是例如n2或co2。化学和物理发泡挤出工艺都用于发泡通信电缆绝缘体的挤出。在化学发泡中，所有的发泡气体都来自化学发泡剂的分解。
14、可膨胀微球的特征在于具有包围微球内发泡剂或推进剂的一个或多个的袋或颗粒的聚合物壁。所述聚合物壁的表面上可以具有反应性官能团以提供可熔微球。当加热微球时，它们膨胀形成包含聚合物壳的微空心球(microballoons)。
15、可发泡聚烯烃组合物例如描述于wo2018/049555a1、ep1243957 a2或wo 2017/102341中。
16、通常希望获得尽可能大的膨胀度，同时仍能达到所需的机械性能；特别是更高的膨胀度将通过增加空隙所占据的空间来降低材料成本。除了通过空隙占据更多空间之外，护套更能吸收外部施加到电缆上的力。如所述的增加的柔韧性提供了更易于安装的电缆，但是拉伸性能也很重要。更具体而言，期望断裂应力优选满足国际标准iec60501-1和iec60502-2对具有挤出绝缘体的电力电缆所设定的限制，其附件的额定电压为1kv至30kv，电缆的额定电压为6kv到30kv。
17、因此，重要的是找到柔韧性(其通过使层材料发泡而改善)与可接受的拉伸性能(其因发泡而变差)之间的平衡。
18、另一方面在于，传统的护套材料是具有低熔体强度的线性聚合物。需要熔体强度，使得泡孔可以在发泡过程中生长而不会破裂。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是提供一种克服上述问题的可发泡或发泡聚合物组合物。因此，本发明的一个目的是提供一种具有柔韧性和拉伸性能平衡的可发泡或发泡聚合物组合物。可发泡组合物或发泡聚合物组合物可用于电缆层，优选用于护套层。
2、本发明的另一个目的是提供包含至少一个层的电缆，该层包含可发泡聚合物组合物或发泡聚合物组合物。
1.一种可发泡聚合物组合物，其包含
2.一种可发泡聚合物组合物，其包含
3.根据权利要求1所述的可发泡聚合物组合物，其中所述柠檬酸衍生物包含柠檬酸的碱金属盐、柠檬酸的酯或其混合物。
4.根据权利要求3所述的可发泡聚合物组合物，其中所述柠檬酸的碱金属盐包括选自于由柠檬酸单钠、柠檬酸二钠、柠檬酸三钠、柠檬酸单钾、柠檬酸二钾和柠檬酸三钾组成的组中的一种或多种。
5.根据前述权利要求中任一项所述的可发泡聚合物组合物，其中根据iso 1133在190℃和2.16kg负载下测量，所述聚烯烃聚合物(a)的mfr2为0.1g/10min至10g/10min。
6.根据前述权利要求中任一项所述的可发泡聚合物组合物，其中根据iso 1183-1将根据iso 1872-2制备的样品测量，所述聚烯烃聚合物(a)的密度为880g/m3至950g/m3。
7.根据前述权利要求中任一项所述的可发泡聚合物组合物，其中基于所述可发泡聚合物组合物的总重量，所述聚烯烃聚合物(a)进一步包含0.1重量％至80重量％的低密度聚乙烯。
8.根据前述权利要求中任一项所述的可发泡聚合物组合物，其中所述组合物不包含偶氮化合物和/或物理发泡剂。
9.根据前述权利要求中任一项所述的可发泡聚合物组合物，其中所述可发泡聚合物组合物包含抗氧化剂和/或除酸剂，优选所述抗氧化剂为酚类抗氧化剂、含磷抗氧化剂或其混合物，优选所述除酸剂为硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锌或其混合物，更优选硬脂酸钙。
10.发泡聚合物组合物，其通过使根据前述权利要求中任一项所述的可发泡聚合物组合物发泡而获得。
11.根据权利要求10所述的发泡聚合物组合物，其中通过将所述可发泡聚合物组合物加热至150℃至240℃的温度来进行发泡。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的发泡聚合物组合物，其中当根据iso 178测量时，所述发泡聚合物组合物的弯曲模量为10mpa至300mpa，或根据iso 527-1和iso 527-2测量，膨胀度为2％至30％，或断裂应力为12.5mpa至50mpa；或根据iso 527-1和iso 527-2测量，断裂应变为400％至1500％。
13.根据权利要求1至9所述的可发泡组合物或根据权利要求10至12所述的发泡聚合物组合物用于生产电缆层，优选用于护套层的用途。
14.一种电缆，其包含至少一个层，所述层包含根据权利要求1至9所述的可发泡聚合物组合物或根据权利要求10至12所述的发泡聚合物组合物，优选所述层是护套层。
