聚乙烯组合物、电线和电缆及其制备方法技术

提供了聚乙烯组合物，其具有：密度为约0.900g/cm3‑

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚乙烯组合物、电线和电缆及其制备方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利技术要求2018年6月28日提交的USSN 62/691,444的优先权和权益，其通过引用完全并入本文。
专利

[0003]本公开内容总体上涉及聚乙烯组合物。该聚乙烯组合物可用于生产例如电线、电缆、带材、纤丝等。
[0004]专利技术背景
[0005]在电线和电缆、带材和纤丝应用中使用常规聚乙烯组合物通常受到所产生的挤出物的剪切变稀特性和熔体破裂的限制，从而导致表面缺陷(例如表面粗糙)。在高剪切速率下更光滑的表面外观可能更成问题。
[0006]特别地，在加工电线和电缆产品等时，聚乙烯组合物可遭受熔体流动不稳定(例如熔体破裂、鲨鱼皮、粘滑(stick-slip)、粗熔体破裂(gross melt fracture))。熔体流动不稳定性可与高表观模口剪切速率(例如1,000-60,000s-1
)和用于形成电线和电缆涂层的这样组合物的剪切应力有关。高剪切速率是实现在这样的应用中使用的聚乙烯薄层所需要的高生产线速度(例如>600m/min)的结果。
[0007]例如，线性低密度聚乙烯(“LLDPE”)当以高剪切速率通过环形模口挤出时可经历高剪切流动变形程度。然而，在电线和/或电缆涂层应用中，聚乙烯层的光滑表面是美学上期望的以及是功能上期望的，以产生与导体层具有基本上无缺陷界面的聚乙烯层并使电性质性能最大化。另外，反应性挤出加工(例如硅烷接枝和/或交联)也影响有效和高效加工用于这些应用的组合物的能力。因此，需要具有良好加工性并可在高剪切速率下挤出从而形成基本上光滑挤出物的聚乙烯组合物，特别是在需要具有基本上光滑的表面以及期望的性质平衡的电线和/或电缆涂层的情况下。
[0008]常规的齐格勒-纳塔(“Z-N”)LLDPE的共混物和Z-N LLDPE与低密度聚乙烯(“LDPE”)的共混物已用于增强加工性并抑制熔体破裂。在例如美国专利号8,247,065、7,179,876、7,172,816、6,956,088、6,936,675、6,528,597、6,248,845和6,242,545中描述了可用在这样应用中的示例性常规聚乙烯组合物。
[0009]另一方法包括使用基于铬的催化剂LLDPE，从而导致低熔体破裂敏感性。然而，使用Z-N LLDPE/LDPE共混物或基于铬的催化剂LLDPE的缺点在于可能牺牲某些机械性质(例如在高阻燃剂填料的装料量下的掠射冲击(glancing impact)(参阅UL 1581,700.1-700.6))。
[0010]因此，需要聚乙烯组合物，其可提供相对于常规LLDPE的优势，特别是在熔体指数(“MI”)和剪切变稀特性方面，这将降低挤出压力和挤出机/模口温度以允许更快的挤出速率和光滑的挤出物用于电线和电缆、带材、纤丝等应用中。
[0011]专利技术概述
[0012]本文提供了具有绝缘层的电线或电缆，所述绝缘层包含聚乙烯组合物，其具有：密
度为约0.900g/cm
3-约0.950g/cm3，MI(I2，190℃，2.16kg)为约0.1g/10min-约10g/10min，熔体指数比(“MIR”)为约25-约80，z均分子量(“M
z”)大于或等于约150,000g/mol，和以下中的任一者：M
z
/数均分子量(“M
n”)大于或等于约8.0，M
z
/重均分子量(“M
w”)大于或等于约2.4，或(I2*M
z
/M
n
)约3-约100。
[0013]本文还提供了用于生产具有绝缘层的电线或电缆的方法，包括以下步骤：(1)在金属茂催化剂体系的存在下在气相反应器中聚合乙烯与C
3-C
10
α-烯烃中的至少一种共聚单体以生产聚乙烯组合物，其具有：密度在约0.900g/cm3和约0.950g/cm3之间，MI在约0.1g/10min和约10g/10min之间，MIR在约25和约80之间，M
z
大于或等于约150,000g/mol，和以下中的任一者：M
z
/M
n
大于或等于约8.0，M
z
/M
w
大于或等于约2.4，或(I2*M
z
/M
n
)在约3和约100之间；和(2)挤出聚乙烯组合物。
[0014]还提供了聚乙烯组合物，其具有：密度在约0.900g/cm3和约0.950g/cm3之间，MI(I2，190℃，2.16kg)在约0.1g/10min和约10g/10min之间，MIR在约25和约80之间，Mz大于或等于约150,000g/mol，和以下中的任一者：M
z
/M
n
比大于或等于约8.0，M
z
/M
w
比大于或等于约2.4，或(I2*M
z
/M
n
)在约3和约100之间。
[0015]在一方面，对于本专利技术聚乙烯组合物，电线和电缆，及其生产方法，本文描述的本专利技术聚乙烯组合物使用金属茂催化剂体系制备。在一方面，本文的本专利技术聚乙烯组合物使用铪金属茂催化剂体系制备。在一方面，聚乙烯组合物使用单中心铪金属茂催化剂体系制备。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物还包含小于约5.0ppm的铪。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物包含α-烯烃共聚单体。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物包含1-己烯α-烯烃共聚单体。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物包含C
3-C
10
碳原子α-烯烃共聚单体。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物是包含以下的共混物：LLDPE、VLDPE、LDPE、MDPE、HDPE和/或EVA共聚物、EMA共聚物、EEA共聚物、EBA共聚物、或它们的组合。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物对应于在约500s-1
和约20,000s-1
之间的表观模口(壁)剪切速率。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物在约500s-1
和约20,000s-1
之间的表观模口(壁)剪切速率下提供了光滑的挤出物，在通过目视观察挤出物的立体显微法图像没有明显的鲨鱼皮或熔体破裂。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物包含选自以下的添加剂：PPA、抗氧化剂、成核剂、抗静电剂和增滑剂。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物包含PPA。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物包含具有平均厚度在约100μm和约5000μm之间的绝缘或护套层或涂层。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物包含绝缘或护套层。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物通过具有圆柱形、环形或狭缝(平的)几何形状的模口挤出。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物包含过氧化物化合物。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物在挤出之后通过电子束辐照来交联。在一方面，本专利技术聚乙烯组合物具有：密度在约0.910g/cm3和约0.930g/cm3之间和MI(I2，190℃，2.16kg)在约2g/10min和约6g/1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.聚乙烯组合物，其具有：密度为约0.900g/cm
3-约0.950g/cm3，MI(I2，190℃，2.16kg)为约0.1g/10min-约10g/10min，MIR(I
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/I2)为约25-约80，M
z
大于或等于约150,000g/mol，和以下中任一者：M
z
/M
n
比大于或等于约8.0，M
z
/M
w
比大于或等于约2.4，或(I2*M
z
/M
n
)为约3-约100。2.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物使用金属茂催化剂体系生产。3.根据权利要求1或权利要求2所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物使用铪金属茂催化剂体系生产。4.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物使用单中心铪金属茂催化剂体系生产。5.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物还包含约5.0ppm铪或更少。6.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物包含α-烯烃共聚单体衍生单元。7.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物包含1-己烯衍生单元。8.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物包含C
3-C
10
碳α-烯烃共聚单体衍生单元。9.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物是包含以下的共混物：LLDPE、VLDPE、LDPE、MDPE、HDPE、EVA共聚物、EMA共聚物、EEA共聚物、EBA共聚物、或它们的组合。10.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物对应于在挤出过程中约500s-1-20,000s-1
的表观模口(壁)剪切速率。11.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物在挤出过程中在约500s-1-约20,000s-1
的表观模口(壁)剪切速率下提供了光滑的挤出物，通过目视观察挤出物的立体显微法图像没有鲨鱼皮或熔体破裂。12.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物包含选自以下的添加剂：PPA、抗氧化剂、成核剂、抗静电剂、增滑剂、和它们的混合物。13.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物包含PPA。14.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物包含具有平均厚度为约100μm-约5000μm的绝缘或护套层或涂层。15.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯组合物，其中聚乙烯组合物包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：