[发明专利]含硅烷改性的聚烯烃和聚丙烯的交联组合物无效

专利信息
申请号: 00816133.X 申请日: 2000-10-20
公开(公告)号: CN1399660A 公开(公告)日: 2003-02-26
发明(设计)人: P·杰克逊;R·E·斯蒂尔;A·泰瑟格;M·P·海德里希;D·K·泰勒 申请(专利权)人: 超科有限公司
主分类号: C08L23/10 分类号: C08L23/10;C09J123/10;B29C61/06
代理公司: 上海专利商标事务所 代理人: 沙永生
地址: 加拿大*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 硅烷 改性 烯烃 聚丙烯 交联 组合
【说明书】:

发明领域

本发明涉及聚合组合物及其用途;更具体涉及硅烷改性的聚烯烃与聚丙烯均聚物和/或共聚物掺混而成的交联组合物,以及它们用作热缩性涂料和绝缘材料,例如电线和电缆绝缘材料,但无需限于此用途。

发明背景

聚丙烯理想地适于制造专为在超过其它聚烯烃能承受的操作温度下使用而设计的涂料和绝缘材料,这些聚烯烃如表现出较低软化和熔化温度的聚乙烯。其它具有吸引力的特征是它们的高刚性和韧性、低成本和较低的密度。这些涂料和绝缘材料的用途包括电线和电缆的聚合绝缘材料、和用于高温传输管道的热缩性保护套、或需要比聚乙烯类系统更大的刚性和韧性的用途。例如,用于高温管道接头防腐蚀的热缩性套需要在管道的操作温度下保持尺寸稳定性和完整性。因此需要使用一种诸如聚丙烯的材料,它的软化温度或熔化温度高到足以防止套管在连续操作温度下蠕变或从管道凹陷。而且,为了使此材料的耐热性和物理性质最大化,需要赋予它一些热固性特性。这是通过使聚合物交联到某种所需的程度而达到的。制造能提供受控的收缩特性的热缩性物品也需要交联。本发明的目的是提供交联的主要为基于聚丙烯的材料的制备方法,此材料可用于所述的用途,但无需限于这些用途。

公知当主链单元包含α-烯烃的聚合物(如聚丙烯)暴露于为进行交联所需的自由基时,会优先解聚。因此,不同于类似材料,即诸如聚乙烯和聚乙烯共聚物的聚烯烃,例如在制造电线和电缆绝缘材料以及热缩性物品(如管子、片材和模塑型材)时,用诸如电子束照射或过氧化物引发的交联法标准自由基交联方法不能使基于聚丙烯的材料交联到令人满意的程度。

还公知述于美国专利No.3,646,155的用将乙烯基硅烷接枝到烯烃均聚物或共聚物的方法制成交联聚烯烃和由它制成的物品。或者,如美国专利No.4,413,066所述,例如乙烯基硅烷可与烯烃单体直接共聚。由于这些方法需要自由基发生剂来引发接枝反应,聚丙烯也不适于这种交联方法。因此,仍需要建立交联聚丙烯的替换方法。

发明概述

本发明通过提供硅烷改性的聚烯烃(代表是聚乙烯和聚乙烯的共聚物)与非硅烷改性的聚丙烯掺合在加入或不加入作为聚烯烃和聚丙烯相容剂的附加材料的情况下的可湿气交联(moisture-crosslinkable)的组合物,克服了先有技术的上述问题。

本发明的方法中,一种或多种聚丙烯均聚物或聚丙烯与除聚丙烯以外的烯烃的共聚物和一种或多种预先与硅烷反应而产生硅烷接枝聚烯烃的聚烯烃(优选聚乙烯或聚乙烯的共聚物)相掺合。或者,可在聚烯烃聚合时掺入硅烷,制成硅烷-烯烃共聚物。本文将用这些方法中任何一种和硅烷发生反应的聚烯烃称为硅烷改性的聚烯烃。

美国专利No.5,929,129描述了使硅烷接枝的聚烯烃和非硅烷接枝的聚丙烯相掺合的方法,但这仅限于泡沫制品的制造所需的材料,所述的材料不适于制造本发明的优选物品,因为它的交联程度和掺混物相容性不足。

本发明中适用的聚烯烃包括工业中公知的那些材料,如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯;聚乙烯的共聚物,包括基于乙烯-丁烯、乙烯-己烯、乙烯-辛烯、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯类丁酯的共聚物和类似材料;和乙烯-丙烯或乙烯-丙烯二烯烃弹性体;以及特别是用所谓的茂金属催化剂制成的上述材料。

或者,可掺入一种或多种附加材料,作为硅烷改性的聚烯烃和聚丙烯的相容剂。这种材料可包括上述聚丙烯和聚烯烃材料;用反应性官能团改性的聚烯烃,这些反应性官能团如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其酸酐;和嵌段共聚物,如苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯和苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯。

然后通过熔融加工技术,如挤出和模塑,包括多层加工,将掺好的组合物形成所需的制品,例如将掺混物与另一种材料共挤出而形成分离的但紧密粘合的层材。由此形成制品于合适的加热和湿度条件下在硅烷醇缩合催化剂的存在下进行交联,例如,催化剂可在熔融加工时与组合物掺混,也可通过涂布成形物品而随后加入。这样进行的交联有助于稳定聚丙烯和硅烷改性的聚烯烃组合物中所含的聚烯烃的混合物的物理结构。

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