包含具有硅烷基的可交联聚烯烃、硅烷醇缩合催化剂和含硅化合物的聚烯烃组合物制造技术

技术编号:1629870 阅读:257 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种组合物,包含该组合物的制品,特别是电线或电缆,并且涉及该组合物在制品制备中的用途,所述组合物包含(i)具有可水解硅烷基的可交联聚烯烃(A),(ii)作为硅烷醇缩合催化剂的布朗斯台德酸(B),以及(iii)根据式(Ⅰ)的含硅化合物(C):(R↑[1])↓[x][Si(R↑[2])↓[y](R↑[3])↓[z]]↓[m]其中,R↑[1]为单官能的,或者如果m=2,为双官能的,含有1~100个碳原子的烃基残基,如果存在超过一个该基团,则R↑[1]可相同或不同;R↑[2]为含有1~100个碳原子的烃氧基残基,如果存在超过一个该基团,则R↑[2]可相同或不同;R↑[3]为-R↑[4]SiR↑[1]↓[p]R↑[2]↓[q],其中p为0~3,q为0~3,条件是p+q等于3,以及R↑[4]为-(CH↓[2])↓[r]Y↓[s](CH↓[2])↓[t]-,其中r和t独立地为1~3,s为0或1且Y为选自-O-、-S-、-SO-、-SO↓[2]-、-NH-、-NR↑[1]-或-PR↑[1]-中的双官能杂原子基团,其中R↑[1]和R↑[2]如前述所定义;以及x为0~3,y为1~4,z为0或1,条件是x+y+z=4;以及m=1或2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种聚烯烃组合物,该组合物包含具有可水解硅烷基的可交联聚烯烃、硅烷醇缩合催化剂和含硅化合物;涉及包含该组合 物的制品,特别是电线或电缆;并且涉及该组合物在制品制备中的用 途。
技术介绍
已知可以通过添加剂来交联聚烯烃,因为这样可以改善聚烯烃的 性质,例如机械强度以及耐化学和耐热性。可以通过包含在聚烯烃中 的硅烷醇基的缩合进行交联,该硅烷醇基可通过硅烷基的水解而得到。 例如,通过在聚烯烃上接枝硅烷化合物,或者通过烯烃单体和含硅烷 基单体的共聚合,可以引入硅烷化合物作为可交联的基团。例如从US 4,413,066、 US 4,297,310、 US 4,351,876、 US 4,397,981、 US 4,446,283 和US 4,456,704中可获知这些技术。为了交联这些聚烯烃,必须使用硅烷醇缩合催化剂。例如,常规 催化剂为如二月桂酸二丁锡(DBTDL)的锡-有机化合物。此外已知在酸 性硅烷醇缩合催化剂存在可下有利地进行交联过程。与常规锡-有机催 化剂相比,酸性催化剂使交联在室温下已经很快地发生。例如在WO 95/17463中公开了这种酸性硅烷醇缩合催化剂。该文献的内容以引用 方式并入本申请。为了得到均勻的最终产品,重要的是获得聚烯烃组合物组分的非 常良好的混合,包括硅烷醇缩合催化剂在聚合物基质中非常良好的分 散。此外,在加工工序中也需要高物料通过量,例如,在其中将组合 物挤出的挤出机的高输出。当例如通过挤出混合聚烯烃组合物时,已知可以通过将更高能量 输入挤出机而改善硅烷醇缩合催化剂的混合和因此的分散。当然,挤 出机的更高输出还需要将更高能量输入至挤出机。然而,由于摩擦造成聚烯烃组合物温度的升高,因为通常聚烯烃组合物在约200。C的温度 下开始降解,所以能量输入量和因此的挤出机的输出量受到限制。因 此,人们期望得到一种聚烯烃组合物,其使得可以在较低温度下将更 高能量输入至挤出机和因此的挤出机的更高输出从而避免聚烯烃降解。此外,为了尽可能避免聚烯烃的降解,以及为了使挤出机输出最 大化,还需要组合物在挤出机中的停留时间尽可能短,即需要缩短在 挤出机中的停留时间。最后,对于如在介质中的半导体层或高压电缆的多种应用,要求 挤出的聚烯烃组合物具有包括表面平滑度的高表面质量。
技术实现思路
因此,本专利技术的一个目的是提供一种聚烯烃组合物,该组合物包 含具有可水解硅烷基的聚烯烃和硅烷醇缩合催化剂,具有改进的加工性能,尤其当挤出时具有较低的挤出温度和更高的物料通过量,缩短 了在挤出机中的停留时间,并且在挤出后具有改善的表面质量。现已令人惊讶的发现,通过向包含具有可水解硅烷基的聚烯烃和 硅烷醇缩合催化剂的组合物中加入含硅化合物可以实现本专利技术的上述 目的。因此,本专利技术提供一种聚烯烃组合物,该组合物包含(i) 具有可水解硅烷基的可交联聚烯烃(A),(ii) 作为硅烷醇缩合催化剂的布朗斯台德酸(br6nsted acid) (B),以及(iii) 根据下式的含硅化合物(C)(R、[Si(R2)y(R3)Jm (I)其中,R'为单官能的,或者如果m:2,为双官能的,含有1~100个碳原 子的烃基残基,如果存在超过一个该基团,则W可相同或不同;R2为含有1~100个碳原子的烃氧基残基(hydrocarbyloxy residue), 如果存在超过一个该基团,则f可相同或不同;R3为-R4SiR^pR2q,其中P为0 3,优选为0~2,q为0 3,优选为1 3,条件是p + q等于3,以及R4为-(CH2)rYs(CH2)t-,其中r和t独立为1~3, s为0或1且Y 为选自-O画、誦S-、 -SO-、 -SOr、誦NH-、 -NR!画或曙PR画中的双官 能杂原子基团,其中R^和R"如前述所定义;以及x为0 3, y为l 4, z为O或l,条^f牛是x + y + z-4;以及m - 1或2。根据本专利技术的组合物具有改善的加工性能,因为其能够在明显降 低的温度下进行组合物的挤出,并同时具有非常好的分散和高输出。 因此,本组合物能够进行更长的生产连续操作时间。此外,在挤出时挤出机中的组合物的性能与热塑性材料非常相似, 即在挤出时熔体流动速率事实上没有下降,而在挤出机中的停留时间 明显缩短,从而再次证明该组合物的优异加工性能。还进一步地,在挤出后所述组合物具有极好的表面质量,例如表 面平滑度和低凝胶含量。尤其,在例如为了更换工具将挤出机停用一 定时间之后,在挤出所述组合物的新材料时也立即得到了高表面质量。优选地,所述含硅化合物(C)与本专利技术聚合物组合物具有高相容性, 这意味着即使在高温处理所述组合物几小时之后,该含硅化合物(C)的 大部分亦不会从该组合物中挥发掉。化合物(C)的相容性可以通过尤其 是基团Ri的适当选择来调节,该基团应选择足够大并且是非极性的。更具体而言,优选地,所述含硅化合物(C)与组合物在如下范围内 相容当以相当于每1000 g组合物0.060摩尔可水解基团的初始用量 存在于组合物中时,在空气中在60。C贮藏74h之后,其还至少以相当 于每1000 g组合物0.035摩尔可水解类团的量存在于组合物中。14此外,优选地,在化合物(C)的式(I)中W为含有1~40个碳原子的烷基、芳烷基、烷芳基或芳基, 如果存在超过一个该基团,则R'可相同或不同,条件是如 果存在超过一个R1基团,则R1基团的碳原子总数至多为60,并且更优选地R1为直链或支链的C6- ~ <:22-烷基,还更优选为C8- ~ C加-烷 基,如果存在超过一个该基团,则Ri可相同或不同。此外,优选地,化合物(C)的式(I)中W为含有1~15个碳原子的烷氧基、芳氧基、烷基芳氧基或 芳基烷氧基,如果存在超过一个该基团,则R"可相同或不 同,条件是如果存在超过一个W基团,则W基团的烷基部 分中的碳原子总数至多为40,更优选地R"为直链或支链的d- do-烷氧基,还更优选为Cr C8-烷氧基,又更优选为Cr Cr烷氧基,且最优选为曱氧基、 乙氧基、丙氧基或l-丁氧基,如果存在超过一个该基团,则 W可相同或不同。R1和R2的烷基部分可为直链或支链。1^和112可包含杂原子取代基,然而,优选R1和R2不含任何杂原 子取代基。优选地,在化合物(C)的式(I)中x= 1。此外,优选在式(I)中y = 3。 还进一步地,优选在式(I)中z-0。 最后,优选在式(I)中m二l。优选的化合物(C)还是所有这样的化合物,其为式(I)的任何参数的 任何上述优选实施方式的组合。在特別优选的实施方式中,化合物(C)包含十六烷基三曱氧硅烷, 更优选由十六烷基三曱氧硅烷组成。本专利技术的聚烯烃组合物优选包含化合物(C)的量为全部组合物的 0.001 3 wt%,更优选为全部组合物的0.01 2.5 wt%。所述聚烯烃组合物的硅烷醇缩合催化剂(B)为布朗斯台德酸,即充 当质子给体的物质。该布朗斯台德酸可包括如石危酸和盐酸的无机酸,以及如柠檬酸、 硬脂酸、乙酸、磺酸和链烷酸(如月桂酸)的有机酸,或者任何所述化合 物的前体。优选地,该布朗斯台德酸为磺酸,更优选为有机磺酸。还更优选地,该布朗斯台德酸为含有IO或更多个C原子、更优选 12或更多个C原子且最优选14或更多个C原子的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚烯烃组合物,该组合物包含 (i)具有可水解硅烷基的可交联聚烯烃(A), (ii)作为硅烷醇缩合催化剂的布朗斯台德酸(B),以及 (iii)根据下式的含硅化合物(C) (R↑[1])↓[x][Si(R↑[2])↓ [y](R↑[3])↓[z]]↓[m] (Ⅰ) 其中, R↑[1]为单官能的,或者如果m=2,为双官能的,含有1~100个碳原子的烃基残基,如果存在超过一个该基团,则R↑[1]可相同或不同; R↑[2]为含有1~100个 碳原子的烃氧基残基,如果存在超过一个该基团,则R↑[2]可相同或不同; R↑[3]为-R↑[4]SiR↑[1]↓[p]R↑[2]↓[q],其中 p为0~3, q为0~3, 条件是p+q等于3,以及 R↑[4]为 -(CH↓[2])↓[r]Y↓[s](CH↓[2])↓[t]-,其中r和t独立地为1~3,s为0或1且Y为选自-O-、-S-、-SO-、-SO↓[2]-、-NH-、-NR↑[1]-或-PR↑[1]-中的双官能杂原子基团,其中R↑[1]和R↑[2]如前述所定义;以及 x为0~3,y为1~4,z为0或1,条件是x+y+z=4; 以及m=1或2。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:勒格尔卡尔松伯恩特奥克苏丹奥拉法格雷尔
申请(专利权)人:北方科技有限公司
类型:发明
国别省市:FI[芬兰]

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