乙烯和单环有机硅氧烷的交联聚合物和方法技术

公开了一种方法，该方法包括提供(A)乙烯/MOCOS共聚物，该乙烯/MOCOS共聚物由(i)衍生自乙烯的单元、(ii)0.01wt％至0.5wt％的衍生自共聚单体的单元和(iii)任选的衍生自三元共聚单体的单元构成。该共聚单体是式(I)[R1,R2SiO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】乙烯和单环有机硅氧烷的交联聚合物和方法

技术介绍

[0001]聚乙烯是现今使用最广泛的热塑性材料。在一些应用中，必须对聚乙烯进行改性以提高某些特性。例如，聚合物链之间的交联形成提高耐热性的三维(3D)网络，从而提供具有更高操作温度的交联聚乙烯。过氧化物固化在工业中广泛用于使聚乙烯交联。例如，可交联聚乙烯(XLPE)广泛用作中压(MV)、高压(HV)和超高压(EHV)电线和电缆应用的绝缘材料，所述绝缘材料由低密度聚乙烯(LDPE)、过氧化物和抗氧化剂构成。在电线和电缆应用中，在三重挤出工艺中内部半导电层、XLPE绝缘层和外部半导电层通常通过十字头涂覆到导体上。由导体、内部半导电层、XLPE绝缘层和外部半导电层构成的电缆芯随后穿过具有10巴N2压力的硫化管以引发过氧化物交联。在通过穿过冷却管冷却后，将电缆芯放置到处于升高的温度(例如70℃)下的腔室中以去除从过氧化物分解的副产物。
[0002]因此，本领域认识到需要具有改进的过氧化物固化的LDPE，该改进的过氧化物固化通过增加固化速率和减少过氧化物负载量(和减少副产物)来提供提高的生产率。因此，本领域还认识到需要不仅对于XLPE绝缘应用而且对于其他过氧化物可交联组合物具有改进的过氧化物固化响应的LDPE。

技术实现思路

[0003]本公开提供了一种方法。在一个实施方案中，该方法包括提供(A)乙烯/MOCOS共聚物，该乙烯/MOCOS共聚物由(i)衍生自乙烯的单元、(ii)0.01wt％至0.5wt％的衍生自共聚单体的单元和(iii)任选地衍生自三元共聚单体的单元构成。该共聚单体是下式(I)的单环有机硅氧烷(MOCOS)
[0004][R1,R2SiO
2/2
]n
[0005]其中n是大于或等于3的整数，
[0006]每个R1独立地是(C2‑
C4)烯基或H2C＝C(R
1a
)
‑
C(＝O)
‑
O
‑
(CH2)
m
‑
[0007]其中R
1a
是H或甲基；
[0008]m是1至4的整数；并且
[0009]每个R2独立地是H、(C1‑
C4)烷基、苯基或R1。该方法包括将(B)自由基引发剂与(A)该乙烯/MOCOS共聚物混合以形成混合物。该方法包括加热该混合物，并且形成可交联乙烯/MOCOS共聚物组合物。在一个实施方案中，该方法包括使该可交联乙烯/MOCOS共聚物组合物交联以形成凝胶含量大于70％的交联的乙烯/MOCOS共聚物组合物。
[0010]本公开提供一种组合物。在一个实施方案中，提供了一种可交联组合物，并且该可交联组合物包含A)乙烯共聚物，该乙烯共聚物由以下构成：(i)衍生自乙烯的单元，
[0011](ii)0.01wt％至0.5wt％的衍生自共聚单体的单元，和(iii)任选地衍生自三元共聚单体的单元。该共聚单体是下式(I)的单环有机硅氧烷(MOCOS)
[0012][R1,R2SiO
2/2
]n
[0013]其中n是大于或等于3的整数，
[0014]每个R1独立地是(C2‑
C4)烯基或H2C＝C(R
1a
)
‑
C(＝O)
‑
O
‑
(CH2)
m
‑
[0015]其中R
1a
是H或甲基；
[0016]m是1至4的整数；并且
[0017]每个R2独立地是H、(C1‑
C4)烷基、苯基或R1；以及
[0018](B)自由基引发剂。在交联后，该可交联组合物形成凝胶含量大于70％的交联的乙烯/MOCOS共聚物组合物。
[0019]定义
[0020]对元素周期表的任何提及都是如由CRC出版社公司(CRC Press,Inc.)于1990
‑
1991年出版的元素周期表。通过用于对各族进行编号的新记号法来提及该表中的一组元素。
[0021]出于美国专利实践的目的，任何参考专利、专利申请或公开案的内容通过引用整体并入(或其等效美国版本通过引用并入)，尤其关于定义的公开内容(在不与本公开中具体提供的任何定义不一致的范围内)。
[0022]本文公开的数值范围包含从下限值到上限值的所有值，并且包含下限值和上限值。对于含有明确值的范围(例如，1或2、或3至5、或6、或7)，包括任何两个明确值之间的任何子范围(例如，上述范围1至7包括1至2；2至6；5至7；3至7；5至6等的子范围)。
[0023]除非相反地陈述、由上下文暗示或在本领域中是惯常的，否则所有份数和百分比都基于重量计，并且所有测试方法都是截至本公开的提交日期的现行方法。
[0024]如本文所使用的，“丙烯酸酯”是含有以下结构(A)的单体：
[0025]结构(A)
[0026][0027]其中R1是羟基基团或C1‑
C
18
烷氧基基团，并且R2是H或CH3。基于丙烯酸酯的单体包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
[0028]如所使用的术语“共混物”或“聚合物共混物”是指两种或更多种聚合物的混合物。掺合物可以是混溶的或可以不混溶(在分子水平上不相分离)。掺合物可以是或可以不是相分离的。共混物可包含或可不包含一种或多种结构域配置，如由透射电子光谱法、光散射、x射线散射和本领域中已知的其它方法所确定的。可通过在宏观水平(例如，熔融掺合树脂或混配)或微观水平(例如，在相同反应器内同时形成)上物理混合两种或更多种聚合物来影响掺合物。
[0029]术语“组合物”是指包含组合物的材料的混合物，以及由组合物的材料形成的反应产物和分解产物。
[0030]术语“包含”、“包括”、“具有”和其衍生词并不旨在排除任何额外组分、步骤或程序的存在，无论所述组分、步骤或程序是否具体地被公开。为了避免任何疑问，除非相反地陈述，否则通过使用术语“包含”要求保护的所有组合物可以包括任何额外的添加剂、佐剂或化合物，无论是聚合形式还是其他形式。相反，术语“基本上由
……
组成”将任何其他组分、步骤或程序(除了对可操作性来说并非必不可少的组分、步骤或程序之外)排除在任何随后陈述内容的范围之外。术语“由
……
组成”排除未具体叙述或列出的任何组分、步骤或程序。除非另外陈述，否则术语“或”是指单独的以及呈任何组合形式的所列成员。对单数的使用
包括对复数的使用，并且反之亦然。
[0031]“乙烯类聚合物”是含有超过50重量％(wt％)的聚合乙烯单体(按可聚合单体的总量计)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。基于乙烯的聚合物包括乙烯均聚物和乙烯共聚物(意指衍生自乙烯和一种或多种共聚单体的单元)。术语“乙烯类聚合物”和“聚乙烯”可互换使用。
[0032]如本文所使用的，术语“乙烯单体”或“乙烯”是指具有两个碳原子且其间具有双键的化学单元，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】1.一种方法，所述方法包括：提供(A)乙烯/MOCOS共聚物，所述乙烯/MOCOS共聚物包含(i)衍生自乙烯的单元，(ii)0.01wt％至0.5wt％的衍生自共聚单体的单元，以及(iii)任选的衍生自三元共聚单体的单元，并且所述共聚单体是下式(I)的单环有机硅氧烷(MOCOS)[R1,R2SiO
2/2
]
n
其中n是大于或等于3的整数，每个R1独立地是(C2‑
C4)烯基或H2C＝C(R
1a
)
‑
C(＝O)
‑
O
‑
(CH2)m
‑
其中R
1a
是H或甲基；m是1至4的整数；并且每个R2独立地是H、(C1‑
C4)烷基、苯基或R1；将(B)自由基引发剂与(A)所述乙烯/MOCOS共聚物混合以形成混合物；加热所述混合物；以及形成可交联乙烯/MOCOS共聚物组合物。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括使所述可交联乙烯/MOCOS共聚物组合物交联；以及形成凝胶含量大于70％的交联的乙烯/MOCOS共聚物组合物。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，所述方法包括提供乙烯/MOCOS共聚物，其中所述MOCOS共聚单体选自由以下组成的组：2,4,6
‑
三甲基
‑
2,4,6
‑
三乙烯基
‑
环三硅氧烷、2,4,6,8
‑
四甲基
‑
2,4,6,8
‑
四乙烯基
‑
环四硅氧烷、2,4,6,8,10
‑
五甲基
‑
2,4,6,8,10
‑
五乙烯基
‑
环五硅氧烷以及它们的组合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法包括将3wt％至0.3wt％的所述自由基引发剂(B)与97wt％至99.7wt％的所述乙烯/MOCOS共聚物(A)混合；在70℃至90℃的温度下加热所述混合物；固化所述可交联乙烯/MOCOS共聚物组合物；以及形成T90小于5分钟的交联的乙烯/MOCOS共聚物组合物。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法包括将1.5wt％至0.5wt％的所述自由基引发剂(B)与98.5wt％至99.5wt％的乙烯/MOCOS共聚物(A)混合，所述乙烯/MOCOS共聚物(A)具有0.3wt％至0.5wt％的衍生自所述MOCOS共聚单体的单元；在70℃至90℃的温度下加热所述混合物；形成可交联乙烯/MOCOS共聚物组合物；固化所述可交联乙烯/MOCOS共聚物组合物；以及形成热蠕变伸长率为20％至50％的交联的乙烯/MOCOs共聚物组合物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，所述方法包括将1.5wt％至0.5wt％的所述自由基引发剂(B)与98.5wt％至99.5wt％的乙烯/MOCOS共聚物(A)混合，所述乙烯/MOCOS共聚物(A)具有0.05wt％至0.2wt％的衍生自所述MOCOS共聚
单体的单元；在70℃至90℃的温度下加热所述混合物；以及形成可交联乙烯/MOCOS共聚物组合物；固化所述可交联乙烯/MOCOS共聚物组合物；以及形成热蠕变伸长率为50％至90％的交联的乙烯/MOCOs共聚物组合物。7.一种可交联的基于乙烯的聚合物组合物，所述可交联的基于乙烯的聚合物组合物包含：(A)乙烯共聚物，所述乙烯共聚物包含(i)衍生自乙烯的单元，(ii)0.01wt％至0.5wt％的衍生自共聚单体的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张楷男，孙亚斌，J，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：