[发明专利]无变色的含有硅烷醇缩合催化剂的聚烯烃组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃组合物，该聚烯烃组合物包含具有可水解的硅烷基的可交联的聚烯烃和硅烷醇缩合催化剂；用于包含聚合物和硅烷醇缩合催化剂的可交联的聚烯烃组合物的母料；含有交联的硅烷基的稳定的聚烯烃，其中，通过使用硅烷醇缩合催化剂已进行交联；本发明还涉及用于稳定包含具有可水解的硅烷基的可交联的聚烯烃和硅烷醇缩合催化剂的聚烯烃组合物的稳定剂混合物的应用。本发明的聚烯烃组合物可用于管、电线和电缆、膜、纤维和模塑用途。

背景技术

已知使用添加剂交联聚烯烃，这可以改进聚烯烃的性质，例如机械强度和化学耐热性。可通过由硅烷基的水解得到的包含在聚烯烃中的硅烷醇基的缩合进行交联。可通过例如将硅烷化合物接枝到聚烯烃上，或通过烯烃单体和含硅烷基的单体的共聚合而引入硅烷化合物作为可交联基团。这样的技术由例如US4,413,066、US4,297,310、US4,351,876、US4,397,981、US4,446,283和US4,456,704中已知。

为交联这样的聚烯烃，必须使用硅烷醇缩合催化剂。常规催化剂的例子如锡-有机化合物，例如二月桂酸二丁锡(DBTDL)。进一步已知在酸性硅烷醇缩合催化剂存在下有利于进行交联过程。不同于常规的锡-有机催化剂，酸性催化剂在室温下即可使交联快速发生。例如在WO95/17463中公开了这样的酸性硅烷醇缩合催化剂。在此作为参考附上该文件的内容。

通常通过将聚合物和所谓的母料进行混合，将硅烷醇缩合催化剂加入到含硅烷基的聚合物中，在该母料中，浓缩形式的基体，如聚烯烃的聚合物包含催化剂和任意的其它添加剂。

然而，问题在于，与无色基体聚合物相比，包含硅烷醇缩合催化剂的母料，尤其是包含酸性催化剂(例如磺酸催化剂)的母料呈现典型的黄/褐色，即，变色(discoloration)。

此外，为确保聚烯烃的长期稳定性，已知必须在其中加入稳定剂。具体而言，在聚烯烃中加入稳定剂以防止其由热氧化、紫外辐射、加工、氧化降解和由例如铜离子的金属离子的浸透而引起的降解。

所述稳定剂通常与硅烷醇缩合催化剂及母料一起加入到聚烯烃中。然而，发现使用的典型稳定剂，例如对甲酚和二聚环戊二烯(Lowinox CPL ^TM)的丁基化反应产物或1，3，5-三甲基-2，4，6-三-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)苯(Irganox 1330^TM)，显著增加母料的变色，即，显著加深母料的黄/褐色。即使不含抗氧化剂的聚合物也因催化剂变为褐色。

母料的变色使得最终产物，即，已与所述母料混合的含硅烷基的聚烯烃也呈黄/褐色。然而由于最终产物发生降解或在相对短的时间内发生降解，非常不希望发生这样的变色，而且产物难以着色，至少难以产出浅颜色。

发明内容

因此本发明的第一目的在于为含有硅烷醇缩合催化剂，特别是酸性硅烷醇缩合催化剂的含硅烷基的聚烯烃提供一种添加剂混合物，如果使用，其可以减少母料的变色，而且更重要的是，其可以减少最终产物的变色。

此外，已知对于稳定的聚烯烃，氧诱导时间(oxygen inductiontime)(OIT)是关键性的参数。OIT越长，聚合物的稳定性越好，因此希望得到长OIT。

因此本发明的第二目的在于为含有硅烷醇缩合催化剂，特别是酸性硅烷醇缩合催化剂的含硅烷基的聚烯烃提供一种添加剂混合物，以加长OIT。

当然，所述添加剂混合物的成分还必须不能引起渗色(exudation)问题，不能产生异味，以及不能抑制催化剂的活性。

如今令人惊奇地发现，上述目的可通过一种添加剂混合物实现，该添加剂混合物除了硅烷醇缩合催化剂外，还包含含磷化合物，以及任意的常用抗氧化剂。

因此本发明提供了一种聚烯烃组合物，该聚烯烃组合物包含具有可水解的硅烷基的可交联的聚烯烃和硅烷醇缩合催化剂，特征在于其进一步包括：

(A)含有一个或多个PO_m(O_nR)(O_oR’)(O_pR”)基团的化合物，其中，R、R’和R”为相同或不同的有机残基；m为0或1；n、o和p各为0或1；以及n+o+p＝1～3。

已发现根据本发明的聚烯烃组合物具有显著改进的变色性质，即，不发生黄/褐变色或至少显著减少。因此，化合物(A)也可以被指定用作“增白剂”或变色活性助剂(discoloration co-agent)。同时，化合物(A)作为加工稳定剂在混合和交联步骤中起作用。

优选，本发明的聚烯烃组合物包括

(B)不含磷的抗氧化剂。