电缆绝缘材料，尤其是中高压电缆绝缘材料中常用的塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯，以及其他特种塑料。对此，笔者针对该领域近期提交的、具有代表性的专利申请进行了以下分析。
1.聚乙烯类电缆绝缘材料
聚乙烯类电缆绝缘材料绝缘电阻高，耐电压性能好，尤其是介电常数和介质损耗较小，受温度和频率的影响也小，而且具有良好的物理力学性能和耐水、耐溶剂、耐药品性能。有关聚乙烯类电缆绝缘材料的专利申请主要涉及聚乙烯类电缆绝缘材料在阻燃性、抗水树电树、抗老化氧化、抗击穿和抗焦烧方面的效果以及制备工艺上的改进（详见表1）。其中，国外大公司在该领域占据着主要申请人的地位，国内只有少数几家科研院校和企业具有一定的研发实力。以下是笔者对其中几位主要申请人的具体分析。
（1）日立电线株式会社
日本日立电线株式会社（下称日立电线）的前身是日立制作基团中专门从事电线生产的工厂，创建于1918年。1956年日立电线从日立制作所分离，成为一家独立企业，现在已经成为日立集团的核心企业，仅在中国就设立了15个生产营销网点，并于2001年与住友电气工业株式会社强强合作共同生产高压电力电缆，堪称电缆行业中的领头企业。该公司的专利申请主要涉及电力电缆的阻燃性能改进以及抗辐射性能改进。
其中，专利申请92109135涉及一种用于电线、电缆绝缘及隔热之阻燃树脂组合物，具有较强的耐油性及优良的加工特性，并且含有100份（重量）的聚烯烃聚合物、50份至200份（重量）的金属氢氧化物或水合金属盐、3份至20份（重量）的基本聚烯烃系聚合物或与含有乙烯基物接枝或共聚的低聚物。
专利申请200610066701提供了一种可以实现非卤化，即使增厚绝缘层也能够实现阻燃化的非卤阻燃性电线和电缆。
专利申请200810108407涉及一种耐辐射非卤素阻燃树脂组合物及用该组合物的电线、电缆。该发明的非卤素阻燃树脂组合物为：对于100份（重量）的乙烯系聚合物，混合了1份至30份（重量）的熔点在40℃以上的芳族胺系抗氧化剂和50份至300份（重量）的金属氢氧化物。该发明可以为对抗辐射要求较高的核电站电力传输所用。
（2）博里利斯技术有限公司
芬兰的博里利斯技术有限公司凭借在聚乙烯和聚丙烯领域40多年的经验，在电力电缆的开发和应用上拥有了一批创新成果。该公司的专利技术着重于改善聚乙烯类电缆绝缘材料的机械性能，如卷绕性能、断裂伸长率、防水树性、抗焦烧性和阻燃性，以下为该公司主要的专利申请：
专利申请200780039180涉及一种柔性电力电缆，尤其是一种中压或高压电力电缆，包括导体、内部半导体层、绝缘层和外部半导体层。其中，所述绝缘层包含乙烯单体单元、含有极性基团单体单元、硅烷基单体单元，而且该聚合物的绝缘层具有改善的湿老化性质，特别是改善的防水树性质和改善的交联性质。
专利申请200780018144涉及一种阻燃性高分子组合物，具有良好的阻燃性、可加工性(如可挤出性)和机械性能(如改进的表面质量)。
专利申请200480025303涉及一种可交联的高压聚乙烯组合物，该组合物用作电缆用绝缘体时，不存在任何预热导体为了避免增塑剂从PVC护套中迁移而需要通常用于电缆的任何保护层。
（3）陶氏环球技术公司
陶氏环球技术公司是美国的一家化学公司，其业务涉及食品、药物、油漆、包装、家居和汽车等众多领域，拥有的专利申请量也较为可观；其在电线电缆材料领域的专利申请多涉及根据聚乙烯及其组合物性质（如阻燃、屏蔽）确定的具体应用领域，如在专利申请200880117441中，涉及可用作汽车电缆涂层的组合物，其包括可湿固化的、硅烷－接枝的乙烯聚合物组合与非卤化阻燃剂的组合，该组合物具有易储存、寿命稳定等特性。
专利申请200780049840涉及一种包含聚烯烃聚合物和膨胀石墨的组合物，该组合物不仅可以提供均一的电导率，而且可以作为高压电缆组分的导电配制剂来使用。
（4）上海交通大学
上海交通大学是对聚乙烯类电缆绝缘材料研究最多的国内高校，其主要研究方向是通过对聚乙烯进行添加改性剂，得到耐热、抗水树的电缆绝缘材料，如专利申请200910310083公开了一种抗水树电缆绝缘材料的制备方法，该方法显著提高了绝缘电缆的使用寿命。
专利申请200910053320公开了一种可交联聚乙烯电缆料的制备方法，该方法将所有物料先混合分散均匀，再进行接枝反应，以保证交联过程的均匀性。此外，该发明采用了有机酸化合物，显著提高了有机锡催化剂的催化作用，提高了硅烷交联的速度，克服了传统的硅烷交联塑料只有在温水或蒸汽环境下长时间蒸煮才能交联的缺陷，为生产厂家大大节省了生产成本。
专利申请03117072涉及一种纳米改性的无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，该发明利用适当的预抗交联剂改善了接枝共聚物的流变行为，抑制了接枝聚烯烃在挤出机内滞留时发生的预交联，改善了电缆料挤出的加工稳定性。
2.聚丙烯类电缆绝缘材料
聚丙烯类电缆绝缘材料密度最小、重量最轻，其耐热性、机械强度优于聚乙烯，尤其是高频特性优良，对其改性可制得阻燃品，也可发泡。有关聚丙烯类电缆绝缘材料的专利申请主要涉及丙烯类电缆绝缘材料在阻燃性、抗击穿、耐候、力学性能和抗老化氧化方面的效果，该领域具有代表性的专利申请见表2。
聚丙烯类电缆绝缘材料的专利申请量比聚乙烯类电缆绝缘材料的申请量要少。从专利申请量的排名来看，前六位的申请人依次为博里利斯股份公司、陶氏环球技术公司、皮雷利电缆公司、上海交通大学、苏州特威塑胶有限公司、上海火日线缆有限公司，由此可见，我国申请人在该领域的研发力量相对分散，申请量普遍较少。
3.聚氯乙烯绝缘电缆材料对于我国发展电缆绝缘材料的几点建议
从以上分析可以看出，2000年以后，全球对于电缆绝缘材料的技术研发开始提速，虽然我国在该领域的研究起步比国外晚，但由于我国电缆使用量大，相关企业众多，因此近年来我国在电缆绝缘材料方面也有了长足的进步与发展，已涌现出一批具有自主创新能力的企业。尽管如此，我国还没有能够与国外大公司相匹敌的企业或研究机构，国内申请人的专利申请虽然数量较多，但多涉及外围技术，技术含量普遍较低，不属于核心技术范畴。另外，从国内申请人的地区分布来看，电缆绝缘材料的科研力量存在南强北弱的状况。
对此，笔者认为，我国应加强对重点技术领域的政策支持，如对于高压、超高压电缆的研发应当从战略角度给予资金、税收等方面的支持，通过运用政策导向鼓励企业进行相关研发，提高企业在该领域的研发积极性。此外，国外大企业已经意识到新能源电缆的重要性，并且开始加大在该领域的研究力度，加快专利布局，这就迫切需要我国相关企业加快研发，早日生产出具有自主知识产权的国产替代品，实现新能源电站电缆大规模的国产化。与此同时，我国企业应不断加强与科研院校的交流与合作，发挥各自优势，优化资源配置，促进科研院校研发成果产业化，在技术创新、知识产权保护和技术应用等环节上形成合力，促使科研成果和专利技术产业化，进一步提高电缆材料产业的核心竞争力。针对目前我国在高压、超高压电缆材料产能方面比较落后的状况，我国企业还应该进一步加强对于高压、超高压电缆绝缘材料的研发，尽快在高端市场占有一定份额，并逐渐形成自己的品牌。
在超高压材料中最常用的就是聚乙烯材料，从上述分析也可以看出，关于聚乙烯绝缘材料的专利申请，无论在总量上还是增长量上都排在其他两种绝缘材料之前，因此企业应该更加重视对聚乙烯绝缘材料的研究，如研究如何保持高压可交联聚乙烯电缆料的纯净度和长期稳定性，避免因交联过氧化物的过早分解而引起的聚乙烯过早硫化等，这些都是高压电缆绝缘材料中急需解决的技术问题。
除此之外，我国在该领域的专利申请比较分散，专利质量有待提高，很少有企业或科研院校通过一系列技术上环环相扣的专利来形成保护堡垒。笔者建议，对于有条件的企业应该设立专门的知识产权部门，专门负责企业专利战略制定和实施工作，同时企业还应该制定专利管理制度，全面调动员工的创新热情。
聚氯乙烯绝缘电缆材料的耐电压和绝缘电阻较高，具有阻燃、耐油、耐候、耐化学品、耐电晕和耐水等性能，但其介电常数和介质损耗较大，耐寒性较差，通常用于1千伏及其以下的电线电缆、半导电屏蔽和各种电线电缆的护套。我国有关聚氯乙烯类电缆绝缘材料的专利申请主要涉及氯乙烯类电缆绝缘材料在阻燃性、耐候、电绝缘性、抗老化氧化和环保方面的效果以及制备工艺上的改进，其具有代表性的专利申请见表3。
聚氯乙烯类电缆绝缘材料的专利申请量也比聚乙烯类电缆绝缘材料的申请量要少。如下图所示，在聚氯乙烯类电缆绝缘材料领域，国内专利申请占绝大部分，国外申请相对较少，笔者认为，这可能与聚氯乙烯类电缆绝缘材料在生产中高压电缆时，适用程度不如聚乙烯、聚丙烯材料有关。
4. 其他绝缘电缆材料
除上述三大通用塑料形成的绝缘电缆材料外，氟塑料、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺和聚酯等其他塑料也被作为绝缘电缆材料使用，这些材料因具有一定的特性也被应用在一些特殊场合，如聚四氟乙烯，其耐热性能好，连续工作温度可达250℃，而且电气特性、阻燃性也较好。但是由于其在高温下不熔融，不利于加工，并且机械强度不够高，因此通常作为第二聚合物与三大通用塑料共聚或共混来改善绝缘电缆材料的性质，通过特殊的加工方法，少量、单独用作耐高温电线和高频电缆绝缘材料，该领域具有代表性的专利申请见表4。
对于我国发展电缆绝缘材料的几点建议
从以上分析可以看出，2000年以后，全球对于电缆绝缘材料的技术研发开始提速，虽然我国在该领域的研究起步比国外晚，但由于我国电缆使用量大，相关企业众多，因此近年来我国在电缆绝缘材料方面也有了长足的进步与发展，已涌现出一批具有自主创新能力的企业。尽管如此，我国还没有能够与国外大公司相匹敌的企业或研究机构，国内申请人的专利申请虽然数量较多，但多涉及外围技术，技术含量普遍较低，不属于核心技术范畴。另外，从国内申请人的地区分布来看，电缆绝缘材料的科研力量存在南强北弱的状况。
对此，笔者认为，我国应加强对重点技术领域的政策支持，如对于高压、超高压电缆的研发应当从战略角度给予资金、税收等方面的支持，通过运用政策导向鼓励企业进行相关研发，提高企业在该领域的研发积极性。此外，国外大企业已经意识到新能源电缆的重要性，并且开始加大在该领域的研究力度，加快专利布局，这就迫切需要我国相关企业加快研发，早日生产出具有自主知识产权的国产替代品，实现新能源电站电缆大规模的国产化。与此同时，我国企业应不断加强与科研院校的交流与合作，发挥各自优势，优化资源配置，促进科研院校研发成果产业化，在技术创新、知识产权保护和技术应用等环节上形成合力，促使科研成果和专利技术产业化，进一步提高电缆材料产业的核心竞争力。针对目前我国在高压、超高压电缆材料产能方面比较落后的状况，我国企业还应该进一步加强对于高压、超高压电缆绝缘材料的研发，尽快在高端市场占有一定份额，并逐渐形成自己的品牌。
在超高压材料中最常用的就是聚乙烯材料，从上述分析也可以看出，关于聚乙烯绝缘材料的专利申请，无论在总量上还是增长量上都排在其他两种绝缘材料之前，因此企业应该更加重视对聚乙烯绝缘材料的研究，如研究如何保持高压可交联聚乙烯电缆料的纯净度和长期稳定性，避免因交联过氧化物的过早分解而引起的聚乙烯过早硫化等，这些都是高压电缆绝缘材料中急需解决的技术问题。
除此之外，我国在该领域的专利申请比较分散，专利质量有待提高，很少有企业或科研院校通过一系列技术上环环相扣的专利来形成保护堡垒。笔者建议，对于有条件的企业应该设立专门的知识产权部门，专门负责企业专利战略制定和实施工作，同时企业还应该制定专利管理制度，全面调动员工的创新热情。（知识产权报 作者 李宗剑 田野 贺芳）
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