[发明专利]包含用作硅烷醇缩合催化剂的二羧酸二烃基锡的可交联聚烯烃组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃组合物，其包含含有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃和用作硅烷醇缩合催化剂的二羧酸二烃基锡；一种包含该组合物的电线或电缆，尤其是低压、中压或高压电缆；以及该组合物用于制备电线或电缆，尤其是低压、中压或高压电缆的用途。

背景技术

已知通过使用添加剂来交联聚烯烃，这可以提高聚烯烃的多种性能，例如机械强度和化学耐热性。交联可以通过包含在聚烯烃中的硅烷醇基团的缩合来进行，其中聚烯烃中的硅烷醇基团可通过硅烷基团的水解来获得。硅烷化合物可作为可交联基团引入聚烯烃内，如通过把硅烷化合物接枝到聚烯烃上，或通过共聚和烯烃单体和含有硅烷基团的单体。例如，所述技术可从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获知。

在本发明中，聚烯烃组合物特别用于制备电线或电缆，尤其是低压、中压或高压电缆。用于低压，即低于3kV的电压，的电力电缆，通常包含覆盖有绝缘层的电导体。该低压电缆也被称作单线电缆。或者，两个以上的所述单线电缆被一个共同的最外护皮层即护套所围绕。

典型的中压电力电缆通常用于3-36kV电压，而典型的高压电缆用于高于36kV的电压，这两种电缆在被多层聚合材料所围绕的电缆芯中包含一个以上的导体，所述多层聚合材料包括内半导体层、紧接着的绝缘层，再然后是外半导体层。这些层通常是交联的。对于这些层，还可以进一步附加其他层，例如金属带或屏蔽线，以及，最后是最外面的护套层。电缆的层是基于不同类型的聚合物组合物。作为绝缘材料，目前主要使用如交联低密度聚乙烯的交联聚烯烃。

对于包含可水解硅烷基团的聚烯烃的交联，必须使用硅烷醇缩合催化剂。例如，常规的催化剂为锡-、锌-、铁-、铅-或钴-有机化合物，如二月桂酸二丁基锡(DBTDL)。

然而，已知当将如电缆的交联产品铺设在地下时，DBTDL会对自然环境造成负面的影响。而且，DBTDL对使用它的工作人员也是一种有害的材料。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于包含含有可水解硅烷基团的聚烯烃的组合物的硅烷醇缩合催化剂，该催化剂避免了DBTDL的缺陷，即其更加环保并对使用它的工作人员危害更小。然而，所述组合物同时还应获得好的甚或改进的交联效果，这样相对于将DBTDL用作硅烷醇缩合催化剂的产品，包含所述交联组合物的最终产品应具有相似的甚或改进的性能。具体地讲，本发明的目的是提供一种低压、中压或高压电缆，其中至少一层，通常是绝缘层，在硅烷醇缩合催化剂存在下发生交联，并且该电缆显示出提高的电击穿强度。

目前惊奇地发现，通过使用硅烷醇缩合催化剂就可以实现上述目的，该硅烷醇缩合催化剂为在其烃基基团中含有较多数目碳原子的二羧酸二烃基锡。

因此本发明提供一种聚烯烃组合物，其包含：

(i)含有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃(A)，

(ii)根据下式(I)的用作硅烷醇缩合催化剂的二羧酸二烃基锡(B)：

其中

R¹和R²独立地为具有至少6个碳原子的烃基，以及

R³和R⁴独立地为具有至少8个碳原子的烃基。

已经发现，相对于使用DBTDL所实现的交联，本发明组合物所实现的交联与其相似甚或有所改进。同时，由于有害的硅烷醇缩合催化剂更少，包含所述组合物的产品更加环保，并且对该产品的使用和对该组合物的处理将受到更少的限制。

而且，在将所述组合物用于生产低压、中压或高压电缆时，获得了提高的击穿强度。

在所述硅烷醇缩合催化剂(B)的优选实施方式中，式(I)中R¹、R²、R³和R⁴独立地为烷基，更优选为直链烷基。

而且，在式(I)中，优选R¹和R²独立地具有至少7个碳原子，更优选R¹和R²独立地具有至少8个碳原子。

进一步，在式(I)中，优选R¹和R²独立地具有至多20个碳原子，更优选具有至多15个碳原子，并且仍更优选具有至少12个碳原子。