聚二甲基硅氧烷接枝的聚乙烯泡沫制造技术

在一个方面，提供一种泡沫，其包含：包含接枝到聚乙烯的聚合硅氧烷的聚合物基质，和在聚合物基质中形成并且含有包含二氧化碳的发泡剂的多个泡孔。在另一个方面，提供一种制备泡沫的方法，其包含：将聚合硅氧烷接枝到聚乙烯以形成接枝中间体；使接枝中间体成型以形成成型中间体；以及使用高压CO2使成型中间体起泡以形成泡沫，其中泡沫具有大于75％的孔隙度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
泡沫具有多种应用。在一种情况下，射频电缆(在本文中被称作RF电缆)包括绝缘材料以改进电缆性能。一种类型的RF电缆是包括位于内导体和外导体之间的绝缘材料的同轴电缆。在一种情况下，此绝缘材料是泡沫。在电信工业中，最近的趋势是在RF电缆上传输的数据频率已随时间推移而增加。当前，使用2.5GHz和2.6GHz之间的频率传输数据是常见的，该频率对应于4G频谱。预期频率将随时间推移而继续增大。当在RF电缆上传输数据时，能量的损失率被称作损耗因子(DF)。增大RF电缆绝缘材料的孔隙度是降低DF的一种方式。孔隙度是在绝缘材料中空隙或空白空间的量度，并且通常作为空隙体积与泡沫的总体积的比率来测量。降低DF的一种方式是提供具有高孔隙度的绝缘体，如由用尽可能纯的聚合物树脂制备的高度起泡的电介质形成的绝缘体，其中泡沫包括附接至聚合物的最小极性基团和最小极性添加剂。泡沫通常使用发泡剂形成。发泡剂用以在聚合物材料中形成气泡。一些发泡剂将浸出到聚合物材料中并且将变成在泡沫中的杂质。一些发泡剂具有不利的环境影响，如卤代烃。一些发泡剂需要使用成核剂以加快气泡形成，并且这些成核剂可变成在泡沫中的杂质且可增加生产泡沫的成本。期望具有低DF的泡沫。此类泡沫将优选地具有最少杂质。此类泡沫将优选地与不将杂质增加到泡沫并且极少需要或不需要成核剂的发泡剂相容。
技术实现思路
在一个方面提供泡沫，其包含：包含接枝聚合硅氧烷的聚乙烯的聚合物基质，和在聚合基质中形成并且含有包含二氧化碳的发泡剂的多个泡孔。在另一个方面，提供制备泡沫的方法，其包含：使用Haake或挤出将聚合硅氧烷接枝到聚乙烯以形成接枝中间体；将接枝中间体与PE树脂共混以形成共混中间体；使共混中间体成型以形成成型中间体；以及使用高压CO2发泡使成型中间体起泡以形成泡沫，其中泡沫具有大于75％的孔隙度。具体实施方式如本文所用，除非另外指示，否则聚合物的分子量是指重均分子量。本公开描述了一种改进的泡沫和用于制备该泡沫的方法。泡沫是通过在介质中捕获气体袋形成的物质，气体袋通过发泡剂提供，如本文更详细描述。如本文所用，介质优选地由聚合物基质形成，如本文更详细描述。优选地，泡沫是闭孔泡沫。闭孔泡沫是其中气体袋被包围在由聚合物基质形成的单独的泡孔中的泡沫。泡孔通过由聚合物基质形成的壁限定，其中气体捕获在泡孔中。聚合物基质优选地由接枝聚合硅氧烷的聚乙烯形成。如本文所用，聚合硅氧烷是指具有基于式(I)的重复单元的多种硅氧烷类聚合物：其中：R1＝CH3；或C2H5；R2＝CH3；或C2H5；m＝0至500；以及n＝0至500。在一种情况下，式(I)的聚合硅氧烷包括如由式(II)详述的末端单元其中：R3＝CH＝CH2、C4H9、C2H5或在一种情况下，合适的聚合硅氧烷是乙烯基封端的二乙基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物，其具有式(III)其中：m＝77至185；以及n＝17至52。式(III)的二乙基硅氧烷的摩尔％是18％到22％，并且比重是0.953，并且以名称EDV-2022购自Gelest公司。在一种情况下，二乙基硅氧烷的分子量是8000到20000。在另一情况下，合适的聚合硅氧烷是单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，其具有式(IV)其中：n＝9至124。式(IV)的聚合硅氧烷的分子量是1000至10000，且比重是0.96至0.97，并且以名称MCR-M07-M22购自Gelest公司。在另一情况下，合适的聚合硅氧烷是单乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，其具有式(V)其中：n＝67至445。式(V)的聚合硅氧烷的分子量是5500至35000，且比重是0.97至0.98，并且以名称MCR-V21-V41购自Gelest公司。在另一情况下，合适的聚合硅氧烷是不对称单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，其具有式(VI)其中：n＝60。式(VI)的聚合硅氧烷的分子量是5000，且比重是0.97，并且以名称MCR-M17购自Gelest公司。在另一情况下，合适的聚合硅氧烷是对称甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，其具有式(VII)其中：n＝8至130；以及式(VII)的聚合硅氧烷的分子量是1000至10000，且比重是0.98，并且以名称DMS-R18购自Gelest公司。将聚合硅氧烷接枝到聚乙烯以形成接枝聚合硅氧烷的聚乙烯。低密度聚乙烯或高密度聚乙烯任一者适用作聚乙烯。许多市售聚乙烯适合用于本文。在一种情况下，选择高密度聚乙烯，其密度是0.965g/cm3，熔融质量流速是8.0g/10min，并且熔融温度是133℃，并且以商标名DGDA-6944购自陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)。在一种情况下，选择低密度聚乙烯，其密度是0.919g/cm3，熔融质量流速是1.8g/10min，并且熔融温度是110℃，并且以商标名DFDA-1253购自陶氏化学公司。接枝聚合物是具有由一种聚合物形成的主链和由另一种聚合物形成的分支的共聚物。在一种情况下，选择聚乙烯作是主链并且选择聚合硅氧烷作为分支。应理解，可选择支链聚乙烯(如高密度聚乙烯)作为分支接枝的主链。在一种情况下，按重量计，聚合物基质是0.5摩尔％到10摩尔％聚合硅氧烷。在一种情况下，按重量计，聚合物基质是1摩尔％到5摩尔％聚合硅氧烷。在一些情况下，与其它组合技术相比，接枝产生所得泡沫的不同特性。聚合物基质通过使用发泡剂形成为泡沫。优选地，发泡剂是二氧化碳(CO2)。在一种情况下，聚合物基质通过在高于环境的温度和高于环境的压力下将聚合物基质放置在具有CO2的容器中接着快速降低容器的压力来起泡。在一种情况下，发泡剂是超临界CO2。CO2临界压力是7.4MPa。在一种情况下，在容器中的期望压力是25MPa到35MPa。在一种情况下，对于其中低密度聚乙烯形成到主链的聚合物基质，在容器中的期望温度是95℃到105℃。在一种情况下，对于其中高密度聚乙烯形成到主链的聚合物基质，在容器中的期望温度是111℃到130℃。在一种情况下，所得泡沫具有大于70％的孔隙度。在一种情况下，所得泡沫具有大于75％的孔隙度。在一种情况下，所得泡沫具有大于80％的孔隙度。在一种情况下，泡沫的泡孔大小低于15μm。在一种情况下，泡沫的泡孔大小低于10μm。在另一个方面，提供了制备泡沫的方法，其包含：使用Haake或挤出将聚合硅氧烷接枝到聚乙烯以形成接枝中间体；将接枝中间体与聚乙烯树脂共混以形成共混中间体；使共混中间体成型以形成成型中间体；以及使用高压CO2使成型中间体起泡以形成泡沫。在另一个方面，提供制备泡沫的方法，其包含：使用Haake或挤出将聚合硅氧烷接枝到聚乙烯以形成接枝中间体；使接枝中间体成型以形成成型中间体；以及使用高压CO2使成型中间体起泡以形成泡沫。实例在比较实例A到比较实例D中，泡沫由纯聚乙烯颗粒制备。如本文所用，纯聚乙烯是指高密度聚乙烯或低密度聚乙烯任一者，其尚未与另一种聚合物共混或接枝。如本文所用，纯聚乙烯可包括痕量的其它化合物，但是优选地含有大于99％聚乙烯。颗粒通过将在表I中识别的树脂添加到具有在相反方向上旋转的σ转子的50立方厘米Haake混合器(以HAAKEPolylabOS购自赛默科技(ThermoScientific))本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泡沫，其包含：包含接枝到聚乙烯的聚合硅氧烷的聚合物基质，以及在所述聚合物基质中形成并且含有包含二氧化碳的发泡剂的多个泡孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种泡沫，其包含：包含接枝到聚乙烯的聚合硅氧烷的聚合物基质，以及在所述聚合物基质中形成并且含有包含二氧化碳的发泡剂的多个泡孔。2.根据权利要求1所述的泡沫，其中所述聚乙烯是低密度聚乙烯。3.根据权利要求1所述的泡沫，其中所述聚乙烯是高密度聚乙烯。4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的泡沫，其中所述聚合硅氧烷具有式(I)其中：R1＝CH3；或C2H5；R2＝CH3；或C2H5；m＝80至500；以及n＝80至500。5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的泡沫，其中所述聚合硅氧烷具有式(II)其中：R1＝CH3；或C2H5；R2＝CH3；或C2H5；R3＝CH＝CH2、C4H9、C2H5或或m＝80至500；以及n＝80至500。6.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的泡沫，其中所述聚合硅氧烷是乙烯基封端的二乙基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物，其具有式(III)其中：m＝77至185；n＝17至52；以及二乙基硅氧烷的摩尔％是18％到22％。7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的泡沫，其中所述聚合硅氧烷是单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，其具有式(IV)其中：n＝9至124。8.根据权利要求1至3中任一权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z·杜，C·陈，D·H·F·郭，D·李，G·孙，J·张，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US