[发明专利]使用低聚胺交联含羧基的聚合物的方法

说明书

交叉参考相关申请

本申请要求2008年8月25日提出的美国专利申请No.61/091,594的优先权，将其全部内容引入本文中作为参考。

技术领域

本发明涉及热塑性聚合物。一方面，本发明涉及交联热塑性聚合物的方法，同时在另一方面，本发明涉及交联含羧基官能度的烯烃共聚物的方法。仍另一方面，本发明涉及使用低聚胺的这种交联。

背景技术

电线和电缆绝缘化合物典型地通过过氧化物(自由基)或硅烷(湿气)交联来进行交联，且两种方法都存在缺陷。过氧化物留下可能导致气味的小分子子体产物。引发交联的分解反应难以控制，且加入昂贵材料来确保制品不会过早交联。湿气-交联是非常耗时的工艺，且通常释放出甲醇或乙醇。

采用二胺交联带有羧基官能度、例如不在主链上的环状酸酐或羧酸侧基的聚合物是已知的。但是，标准二胺如1，6-二氨基己烷与这些树脂的反应速率通常太慢以至于没有实际用途。具有与酸酐和羧酸的更快反应速率的胺化合物会使得能够以商业化的速率和效率形成和交联制品。

发明内容

依据本发明且在相当的、标准交联条件下，使用一种或多种低聚胺作为交联剂预料不到地导致相对于使用标准二胺例如1，6-二氨基己烷时显著更快速的含羧基聚合物的热凝胶化或交联。乙烯-丙烯酸共聚物与一种或多种低聚胺的组合最适用于制备交联的电线和电缆绝缘层，其中将该混合物连同任选的夹套和半导体绝缘层一起共挤出在电缆上，并随后以连续方式进行热固化。

本发明的一种实施方式中，在基本上无水、无过氧化物的方法中交联含羧基侧基的聚合物，该方法包括使该聚合物在交联条件下与选自以下的至少一种低聚胺进行接触：N’，N’-双(2-氨基乙基)哌嗪(DAEP)、N[(2-氨基乙基)2-氨基乙基]哌嗪(PEEDA)、三-(2-氨基乙基)胺(TAEA)和式I的化合物，

H₂N(CH₂CH₂NH)_nH            (I)

其中n为整数2-10。一种实施方式中，式I的化合物是N’，N’-双(2-氨基乙基)-1，2-乙烷二胺(L-TETA)。一种实施方式中，该低聚胺是三亚乙基四胺和二亚乙基三胺中的至少一种。一种实施方式中，该低聚胺是包含L-TETA、DAEP、PEED和TAEA的混合物。

该聚合物典型地包括80-98wt％的源自烯烃的单元，优选地源自乙烯和丙烯中的至少一种的单元。一种实施方式中，该聚合物包括2-20wt％的源自(甲基)丙烯酸的单元。在高温下的交联速率是非常好的，且交联剂或是基础树脂无需预先活化。

具体实施方式

所有提及的元素周期表都是指CRC Press，Inc.，2003出版的且拥有版权的元素周期表。另外，任意提及的族或多个族将是采用IUPAC计算族的体系在元素周期表中所反映的族或多个族。除非相反地指出，上下文中暗示，或是本领域中惯常的，否则所有份数和百分比是基于重量，且所有测试方法是在本公开的申请日所现存的。出于美国专利法实践的目的，专利申请或文献全部引入作为参考(或者将其等同的美国版本如此引入作为参考)，特别是关于合成技术、定义(达到与本公开内容中具体提供的任意定义相一致的程度)、和本领域公知常识的公开内容。

本公开内容中的数字范围为近似值，且由此可以包括范围之外的值，除非相反地指出。数字范围包括从下限值到上限值(含)、以一个单位增量的所有值，前提是在任意下限值与任意更高值之间存在至少两个单位的间隔。例如，如果组成、物理或其它性能，例如熔融指数或温度为100-500，表示清楚地列举了所有各个值如100、101、102等，以及子范围如100-144、155-170、197-200等。对于含有小于1的数值或者含有大于1的分数的范围(例如1.1、1.5等)，适宜地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01或0.1。对于含有小于10的单个阿拉伯数的范围(例如1-5)，典型地认为一个单位是0.1。这些仅是具体表述内容的示例，且认为在本公开内容中清楚地指出了在所列举的最低值与最高值之间所有可能的数值组合。本公开内容中，除了其它内容之外，对于密度、熔融指数、热塑性聚合物和/或反应混合物和产物的催化剂含量、热塑性聚合物的(甲基)丙烯酸含量、和各种工艺参数提供了数字范围。