[发明专利]作为聚烯烃的硅烷交联的固化控制添加剂的经羟基封端的PDMS

说明书

通过使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)使硅烷官能化聚烯烃与阻燃剂熔融混合期间的焦化最小化，所述PDMS具有(1)大于或等于(≥)4,000克/摩尔(g/mol)的数均分子量(Mn)、(2)大于或等于(≥)90厘泊(cP)的黏度以及(3)按所述PDMS的重量计小于或等于(≤)0.9重量百分比(wt％)的羟基含量。

技术领域

本发明涉及硅烷官能化聚烯烃的交联。在一个方面中，本发明涉及控制交联以便避免焦化，而在另一方面中，本发明涉及将经羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为焦化抑制剂使用。

背景技术

硅烷官能化聚烯烃往往用于制备可通过暴露于水分来交联的组合物和制品。在某些情况下，不可与聚合物混溶的填充剂并入组合物中来赋予官能特性(例如阻燃性)。不可混溶阻燃的填充剂的实例为金属水合物、碳黑和卤代(也称为有机卤素)的化合物。后者包含各种卤代聚合物和卤代单体、氯化石蜡等。为了获得这些不可混溶填充剂与硅烷官能化聚烯烃的良好分散液，熔融混合及制造步骤需要在交联(交联由于不可避免地存在的甚至百万分之一(ppm)数量的水产生)阻滞的条件下完成。评估水分固化控制添加剂(例如焦化阻滞剂或固化加速剂)的功效的有效手段是制备经熔融混合的组合物，随后(以交联程度，通过热蠕变测量，以各种时间间隔评估)在水浴中成型并老化所述组合物。

US 2013/0174416公开用于制造多层制品的方法，所述制品包括由绝缘层分隔开并粘结到绝缘层的两个经交联半导体层，所述半导体层由过氧化物能交联的烯烃弹性体形成，且绝缘层包括组合物，所述组合物包括经硅烷接枝的烯烃弹性体，方法包括以下步骤：(A)在两个交联半导体层之间注射经硅烷接枝烯烃弹性体以便与每一半导体层具有直接接触，以及(B)在不存在过氧化物催化剂的情况下交联经硅烷接枝烯烃弹性体。

US 2012/0178868公开包括聚烯烃、烷氧基硅烷、有机聚硅氧烷、自由基引发剂和液体聚合物改质剂的可交联混合物。有机聚硅氧烷含有两种或多于两种羟基端基。当可交联混合物熔融成形时，形成唯一经交联组合物。液体聚合物改质剂在不降低介电强度的情况下改善经熔融成形制品弹性。

US 2012/0178867公开通过不需要使用后成形的外部热或水分的方法制造经交联的熔融成形制品，所述方法包括以下步骤：(A)形成(1)含有一或多种官能端基的有机聚硅氧烷及(2)经硅烷接枝或硅烷共聚之聚烯烃的可交联混合物；(B)熔融成形并部分地交联混合物；以及(C)冷却并继续交联经熔融成形制品。通过在熔融成形之前或在熔融成形期间向混合物或向经熔融成形制品添加催化剂来促进交联。

US 2010/0159206公开允许将树脂和催化剂的相容混合物传递至注射成型机的条带，所述条带包括：(A)包括(1)(a)含有至少一个硅烷官能基的聚烯烃和(1)(b)经羟基封端的聚矽氧聚合物或(2)乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂(例如过氧化物)和经羟基封端的聚矽氧聚合物的共混物的第一带，和(B)包括催化剂母料的第二带，在第一带上携载第二带。

这些公开内容教示使用经羟基封端的PDMS以用于加速聚烯烃的硅烷交联。尽管利用这些公开内容识别多种多样的经羟基封端的PDMS，但工作实例使用经羟基封端的聚二甲基硅氧烷DMS-15(2,000到3,500g/mol的Mn，45到85厘沱(0.000045到0.000085平方米/克(m²/g)的黏度)，0.9％到1.2％的羟基(OH)含量)，且所述工作实例不含阻燃剂(尽管通常公开使用后者)。DMS-15级的经羟基封端的PDMS在不存在阻燃的填充剂的情况下的确加速硅烷交联。