可发泡乙烯聚合物制造技术

本发明专利技术涉及可发泡乙烯聚合物组合物，其包含至少一种抗氧化剂、至少一种加工助剂和至少80wt％的过氧化物处理的乙烯聚合物组合物。所述可发泡乙烯聚合物组合物具有至少2cN的熔体强度、940kg/m

Foamable ethylene polymer

The invention relates to a foamable ethylene polymer composition comprising at least one antioxidant, at least one processing aid and at least 80 wt% peroxide treated ethylene polymer composition. The foamable ethylene polymer composition has a melt strength of at least 2 cN and 940 kg/m.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可发泡乙烯聚合物
本专利技术涉及可发泡乙烯聚合物组合物，其包含至少一种抗氧化剂、至少一种加工助剂和至少80wt％的过氧化物处理的乙烯聚合物组合物。本专利技术还涉及用于配混这种可发泡乙烯聚合物组合物的方法。
技术介绍
通信电缆(如数据电缆)具有通常由高度发泡的聚乙烯制成的绝缘层。绝缘材料发泡到很高程度，以使绝缘材料的介电常数最小化。重要的是发泡绝缘中的泡孔结构(cellstructure)是均匀的并且气泡尺寸要小，从而避免传输(transmission)的变化。影响泡孔结构的因素之一是高熔体强度，即聚合物熔体对伸长的高耐受性。当气泡形成并在熔体中生长时，围绕气泡的聚合物被拉伸。如果熔体强度太低，则气泡壁会由于气泡膨胀的力而破裂，导致坍塌的泡孔结构。低密度聚乙烯(LDPE)显示出这样的行为，在一定程度的延伸之后使熔体延伸一个长度单位所需的力增加。换句话说，LDPE具有高熔体强度。介电材料的固有耗散因数导致高频下电信号不期望的衰减。为了减少信号损失，具有低耗散因数的绝缘材料在高频信号传输的应用中是至关重要的。通常通过具有低极性的高纯度组分来获得这种材料。不幸的是，LDPE在高频率(如1.9GHz)下表现出高耗散因数。另一方面，高密度聚乙烯(HDPE)具有低耗散因数，因此会是用于经受高频传输的电缆的绝缘的合适材料。然而，HDPE具有低熔体强度，导致差的泡孔结构。用于数据电缆的可发泡聚乙烯绝缘材料通常由HDPE和LDPE的混合物组成，以便将低耗散因数与高熔体强度相结合。取决于结构，LDPE含量通常在15-30％之间。如上所述，与HDPE相比，LDPE具有显著更高的耗散因数，这意味着LDPE的含量应当最小化而不危害泡孔结构的质量。US20100319957公开了一种树脂组合物和使用相同组合物的高频同轴电缆，所述组合物由交联聚乙烯和非交联聚乙烯的混合物制成。提供了一种廉价、灵活的用于制备可发泡高密度乙烯聚合物的方法。US4614764公开了与改性线性低密度乙烯聚合物共混的线性低密度乙烯聚合物。LLDPE用过氧化物处理并用作母料以改善吹膜的气泡稳定性。仍然需要以粒料形式提供具有高熔体强度和低耗散因数的可发泡乙烯聚合物组合物，其可以直接供应给电缆制造商，并且准备好用于可发泡绝缘层中。
技术实现思路
本专利技术涉及可发泡乙烯聚合物组合物，其中所述可发泡乙烯聚合物组合物包含至少一种抗氧化剂、至少一种加工助剂、至少80wt％的过氧化物处理的乙烯聚合物组合物，并且其中所述可发泡乙烯聚合物组合物具有至少2cN的熔体强度、940kg/m3至970kg/m3的密度和在1.9GHz测量的50-80·10-6的耗散因数。本专利技术的一个基本部分是乙烯聚合物组合物是可发泡的。这意味着乙烯聚合物组合物可以制成泡沫，其定义为具有通过化学发泡剂或者在挤出过程中通过气体物理吹制产生的泡孔结构(cellularstructure)。为了能够发泡，需要乙烯聚合物组合物的高熔体强度，即至少2cN的熔体强度。所述可发泡乙烯聚合物组合物优选具有2cN至15cN，更优选3cN至15cN，并且最优选4cN至15cN的熔体强度。所述可发泡乙烯聚合物组合物具有940kg/m3至970kg/m3，优选950kg/m3至970kg/m3，并且最优选960kg/m3至970kg/m3的密度。抗氧化剂优选是酚类抗氧化剂。已经发现，由于对耗散因数的影响小或没有影响，酚类抗氧化剂适用于本专利技术的可发泡乙烯聚合物组合物。空间位阻酚类抗氧化剂，例如季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)是特别优选的。如上所述，所述可发泡乙烯聚合物组合物包含加工助剂。所述加工助剂可以是硬脂酸盐，优选硬脂酸锌。所述加工助剂防止挤出机的腐蚀，并改善组合物的可加工性。已经发现，由于对耗散因数的影响小或没有影响，硬脂酸盐是根据本专利技术的可发泡乙烯聚合物组合物的合适加工助剂。根据本专利技术，所述可发泡乙烯聚合物组合物包含至少80wt％的过氧化物处理的乙烯聚合物组合物。仅使用一部分过氧化物处理的乙烯聚合物组合物，因此避免添加LDPE部分并降低不均匀性的风险，所述不均匀性可能发生在例如包含HDPE/LDPE的共混物中。多个部分的不良混合会增加耗散因数。根据本专利技术，获得了均匀的可发泡乙烯聚合物组合物，其改善了组合物的性质，特别是耗散因数，并且通过避免混合步骤简化了制造方法。所述可发泡乙烯聚合物组合物可以包含至少85wt％，优选至少90wt％的过氧化物处理的乙烯聚合物组合物。所述可发泡乙烯聚合物组合物可以具有在1.9GHz下测量的50-75·10-6的耗散因数。因此，所述可发泡乙烯聚合物组合物结合了低耗散因数和由于高熔体强度的良好发泡性。如上所述，LDPE具有高熔体强度，非常适合于发泡，但同时具有高耗散因数，不适合高频应用。另一方面，HDPE具有低耗散因数，但是或多或少没有熔体强度，因此排除了其在发泡应用中的用途。已经发现，通过在HDPE的反应性配混中加入少量过氧化物，尽管存在来自过氧化物的极性分解产物，但可以结合令人惊讶的低耗散因数实现高熔体强度。根据本专利技术的可发泡乙烯聚合物组合物具有高熔体强度和良好的可加工性，允许高速挤出例如电缆中的绝缘层，特别是电缆(例如数据电缆)中的薄绝缘层。根据本专利技术的可发泡乙烯聚合物组合物包含用于制作发泡电缆绝缘的所有必要组分，因此可以被电缆制造商直接使用。所述可发泡乙烯聚合物组合物可以进一步包含母料部分。通过具有至少30wt％，优选至少50wt％的高含量的非聚合添加剂来定义母料。可以在制备可发泡乙烯聚合物组合物时将母料直接加入到所述可发泡乙烯聚合物组合物中，或者在稍后的阶段，通常在挤出包含所述可发泡乙烯聚合物组合物的电缆绝缘层的过程中加入。典型的母料是颜色母料和发泡母料，例如发泡剂母料。所述可发泡乙烯聚合物组合物中典型的母料的量为0.1wt％至10wt％，优选0.3wt％至7wt％。所述可发泡乙烯聚合物组合物中添加剂的总量通常为0.1wt％至10wt％，优选0.5wt％至5wt％。所述可发泡乙烯聚合物组合物可以具有0.1g/10min至50g/10min，优选0.1g/10min至10g/10min，更优选0.5g/10min至10g/10min的MFR2(2.16kg，在190℃下测量)。当所述可发泡乙烯聚合物组合物包含具有在低温(即180℃以下)下反应的发泡剂的发泡母料时，MFR可以用在140℃下测量的MFR5评估，使得发泡剂保持无活性。所述可发泡乙烯聚合物组合物优选具有在140℃下测量的0.5g/10min至50g/10min，优选0.5g/10min至20g/10min，更优选1g/10min至10g/10min，并且最优选1g/10min至5g/10min的MFR5。最终可发泡乙烯聚合物母料在140℃下测量的MFR5通常为0.5g/10min至20g/10min，优选0.5g/10min至5g/10min。为了从在140℃下测量的MFR2计算在140℃下测量的MFR5，可以使用0.2至0.33范围内的因子来给出良好的表示。所述过氧化物处理的乙烯聚合物组合物可以包含在过氧化物处理之前密度为940kg/m3至970kg/m3以及MFR2为3g/10min至50g/10min本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可发泡乙烯聚合物组合物，其中所述可发泡乙烯聚合物组合物包含a.至少一种抗氧化剂，b.至少一种加工助剂，c.至少80wt％的过氧化物处理的乙烯聚合物组合物并且其中所述可发泡乙烯聚合物组合物具有至少2cN的熔体强度、940kg/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.31 EP 16172204.61.可发泡乙烯聚合物组合物，其中所述可发泡乙烯聚合物组合物包含a.至少一种抗氧化剂，b.至少一种加工助剂，c.至少80wt％的过氧化物处理的乙烯聚合物组合物并且其中所述可发泡乙烯聚合物组合物具有至少2cN的熔体强度、940kg/m3至970kg/m3的密度和在1.9GHz测量的50-80·10-6的耗散因数。2.根据权利要求1所述的可发泡乙烯聚合物组合物，其中所述可发泡乙烯聚合物组合物具有0.1g/10min至10g/10min的MFR2(2.16kg，190℃)。3.根据前述权利要求中任一项所述的可发泡乙烯聚合物组合物，其中所述可发泡乙烯聚合物组合物具有70％至90％的结晶度。4.根据前述权利要求中任一项所述的可发泡乙烯聚合物组合物，其中所述可发泡乙烯聚合物组合物具有110℃至130℃的结晶温度。5.根据前述权利要求中任一项所述的可发泡乙烯聚合物组合物，其中所述加工助剂是硬脂酸盐。6.根据前述权利要求中任一项所述的可发泡乙烯聚合物组合物，其中所述过氧化物处理的乙烯聚合物组合物在过氧化物处理之前包含密度为940kg/m3至970kg/m3并且MFR2为3g/10min至50g/10min的乙烯聚合物。7.根据前述权利要求中任一项所述的可发泡乙烯聚合物组合物，其中所述乙烯聚合物在过氧化物处理之前具有950kg/m3至970kg/m3的密度和5g/10min至20g/1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·贝里奎斯特，托马斯·耶特贝里，佩尔奥拉·哈格斯特兰德，A·汉莫森，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT