[发明专利]自由基可交联聚合物的有效固化剂

说明书

提供了一种有机过氧化物组合物，其在25℃下是液体或接近液体或低熔点固体，并且包括至少一种烯键式不饱和有机过氧化物(即，含有至少一个碳‑碳双键的有机过氧化物)和至少一种饱和有机过氧化物。所述有机过氧化物组合物可以进一步包括至少一种单和/或多不饱和化合物和至少一种自由基捕获剂。所述有机过氧化物可以共混到聚合物，如粉末状或颗粒状聚乙烯树脂中。所述含过氧化物的聚合物可以用于旋转模制，其中将所述聚合物加入到模具中，所述模具在烘箱中旋转加热，从而熔融所述聚合物并涂覆所述模具内部。

技术领域

本发明涉及在室温下是液体或接近液体或者是低温熔融固体的有机过氧化物组合物，并且它们是能够通过自由基方式交联的聚合物的有用固化剂。

背景技术

热塑性聚合物和弹性体与自由基交联剂或引发剂如有机过氧化物交联，以改善物理和机械特性，如低温冲击、耐化学性和耐热变形性。具体地，有机过氧化物2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己炔-3(称为“DYBP”)可以与氰脲酸三烯丙酯交联助剂一起用于旋转模塑交联的高密度聚乙烯(HDPE)。这种含有二烷基过氧化物的乙炔-(三键)在聚合物配混和加工过程中提供了有益的长焦烧时间。然而，它还具有固化周期长的缺点，并且需要使用积极的高温。这可能导致固化效率、生产率和/或部件质量下降。此外，某些DYBP配制品(例如，86+％)可能赋予比其他有机过氧化物更大的使用和运输风险。虽然DYBP本身不是皮肤刺激物，但所得的气态和液体乙炔分解副产物是已知的原始皮肤刺激物，其残留在成品上或成品中。

因此，需要改进的稳定的有机过氧化物配制品，其在室温下是液体或接近液体并且比基于DYBP的配制品更安全，具有足够的焦烧时间(即在升高温度下固化之前的长起效时间)和缩短的固化时间，以便在不使用过高固化温度的情况下提高生产率。同时，这样的配制品应提供良好的空气和皮肤卫生和安全性，以及最少的气体和更安全的分解副产物。

相关技术的讨论

已经描述了可用于交联各种聚合物的含有机过氧化物的配制品。

WO 2016/055959A1披露了DYBP和类似的DYBP饱和衍生物以及氰脲酸三烯丙酯和异氰脲酸三烯丙酯作为交联助剂的用途。

US 2007/023716A1披露了与过氧化物混合的聚乙烯树脂，该过氧化物选自叔丁基过氧化物和叔戊基过氧化物类型，其使用范围为5ppm至200ppm。

US 6,277,925 B1披露了可固化聚合物组合物，其包含可交联聚合物组分、引发剂组分和烯丙基组分。

US 5,494,988披露了几种不饱和过氧化物组合物用于聚合反应和交联聚烯烃的用途，其可以包括或不包括溶剂或其他组分。

US 4,855,428披露了具有至少一个碳-碳双键的有机过氧化物，例如2-叔戊基过氧-4,6-二烯丙氧基-1,3,5-三嗪，以及此类有机过氧化物作为聚合物交联剂的用途。

US 5,245,084披露了有机过氧化物、氢醌衍生物作为焦烧延迟剂添加剂和烯丙基交联助剂的用途。

US 6,555,019披露了用于配混和固化易于被自由基引发剂固化的聚合物的无硫、交联、焦烧延迟组合物，这些组合物含有有机过氧化物、氢醌单烷基或单芳基醚和交联促进剂。

US 4,526,916披露了适用于旋转模制方法的组合物，其包含聚乙烯、双(叔烷基过氧烷基)苯、共固化剂如氰脲酸三烯丙酯、受阻酚抗氧化剂和辅助抗氧化剂。

发明内容

本发明的过氧化物组合物能够用于有效地固化(交联)聚合物，从而在固化温度下提供交联聚合物的增强的焦烧性能、由于减少或没有有害的气态分解副产物而具有的良好空气和皮肤卫生、低气味和/或降低的多孔性，同时在较低的固化温度下更快固化。本发明的多个方面包括过氧化物组合物、制备此类组合物的方法，以及使用其的方法。