提供一种制备阻燃接枝聚烯烃树脂的方法。所述方法包括使反应性聚烯烃与单体阻燃剂在挤出筒中反应以形成所述阻燃接枝聚烯烃树脂的步骤。所述反应性聚烯烃具有官能团，所述官能团包括选自由酸酐、环氧树脂、羧酸、酮类和异氰酸酯组成的组的结构部分。所述单体阻燃剂具有胺官能团。所述方法还包括挤出所述阻燃接枝聚烯烃树脂的步骤。还提供一种可根据所述方法制作的阻燃接枝聚烯烃树脂。还提供一种可并入所述阻燃接枝聚烯烃树脂的阻燃剂电缆。
Flame retardant polyolefin resin and its preparation method, and optical fiber cable using the flame retardant polyolefin resin
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃聚烯烃型树脂和制备方法以及使用所述阻燃聚烯烃型树脂的光纤电缆相关申请的交叉参考本申请案要求2016年提交的美国临时申请号62/412,953的优先权的权益，其以引用的方式并入本文。背景本公开内容总体涉及阻燃化合物，并且更具体地，涉及热塑性阻燃化合物。阻燃材料用于保护可燃材料(诸如塑料或木材)免受火损坏和热量。另外，阻燃材料已被用来保护在暴露于高温时失去其强度的材料，诸如钢。概述在一方面，提供一种制备阻燃接枝聚烯烃树脂的方法。所述方法包括使反应性聚烯烃与单体阻燃剂在挤出筒中反应以形成所述阻燃接枝聚烯烃树脂的步骤。所述方法还包括挤出所述阻燃接枝聚烯烃树脂的步骤。在所述方法中，所述反应性聚烯烃具有包括结构部分的官能团，所述结构部分选自由以下项组成的组：酸酐、环氧树脂、羧酸、酮类和异氰酸酯。所述单体阻燃剂具有胺官能团。在另一方面，提供一种阻燃接枝聚烯烃树脂。所述树脂包括具有官能团的反应性聚烯烃，所述官能团包含选自由以下项组成的组的结构部分：酸酐、环氧树脂、羧酸、酮类和异氰酸酯。所述树脂还包括包含胺基团的单体阻燃剂。所述单体阻燃剂通过所述胺基团与所述反应性聚烯烃的所述官能团之间的反应而接枝到所述反应性聚烯烃。在又一方面，提供一种阻燃电缆。所述电缆包括至少一个通信元件和围绕所述至少一个通信元件的聚合物护套。所述聚合物护套至少部分地由阻燃接枝聚烯烃树脂形成。所述树脂由具有第一官能团的反应性聚烯烃和具有第二官能团的单体阻燃剂构成。所述单体阻燃剂通过所述第一官能团与所述第二官能团之间的反应而接枝到所述反应性聚烯烃。另外的特征和优点将在以下具体实施方式中陈述，并且在一定程度上根据说明对本领域技术人员将显而易见，或通过实践如书面说明及其权利要求以及附图中所描述的实施例意识到。应理解，前述一般描述和以下详细描述仅是示例性的，并且意图提供用于理解权利要求的本质和特征的概述或框架。包括附图以提供进一步理解并且所述附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出一个或多个实施例，并且与描述一起用来解释各种实施例的原理和操作。附图简述并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出本专利技术的若干方面，并与描述一起用来解释本专利技术的原理。在附图中：图1是根据示例性实施例的反应性聚烯烃与阻燃单体剂之间的化学反应的示意性表示；图2是根据另一示例性实施例的另一反应性聚烯烃与阻燃单体剂之间的化学反应的示意性表示；图3是根据示例性实施例的使双螺杆挤出机执行反应性挤出的示例性设置的示意性表示；图4是根据示例性实施例的阻燃接枝聚烯烃树脂的极限氧指数的图形表示，所述极限氧指数是反应性聚烯烃与阻燃单体剂的反应转化率的函数；图5是根据示例性实施例的与基料树脂相比阻燃接枝聚烯烃树脂的拉伸模量的图形表示；图6是根据示例性实施例的与基料树脂相比阻燃接枝聚烯烃树脂的断裂伸长率的图形表示；以及图7是根据示例性实施例的电缆的组件包含阻燃接枝聚烯烃树脂的光纤电缆的图示。虽然本专利技术将结合某些优选实施例来描述，但并不意图将本专利技术限于这些实施例。相反，本专利技术意图涵盖包括在本专利技术的由随附权利要求限定的精神和方位内的所有替代方案、修改和等效方案。详述大体上参考附图，提供通过反应性挤出所产生的阻燃接枝聚烯烃树脂的各种实施例。更具体地，阻燃接枝聚烯烃树脂是在挤出过程期间通过反应性聚烯烃与单体阻燃剂之间的反应产生的。有利地，反应性挤出的阻燃接枝聚烯烃树脂改进包括另外的挤出树脂的聚烯烃树脂与其他阻燃添加剂之间的相容性，使得所得树脂的机械性能得以改进。在实施例中，阻燃聚烯烃树脂可用于光纤电缆部件(例如，外电缆护套、内电缆护套、结合剂层、缓冲管等)。在实施例中，阻燃接枝聚烯烃树脂通常有两种组分构成：(1)含有至少一个官能团的反应性聚烯烃和(2)具有与所述聚烯烃的一个或多个官能团可在发生化学反应的位点的至少一种单体阻燃剂。在实施例中，阻燃接枝聚烯烃树脂还可包括树脂载体和/或其他添加剂，包括其他阻燃添加剂。除其他以外，示例性树脂载体包括中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和聚丙烯。添加剂被选择来实现多种目的，包括增强阻燃特性。此类添加剂包括抗氧化剂、有机或无机阻燃剂和增效剂。这些组分可使用例如双螺杆挤出机单独地或共同地配混，以便形成阻燃接枝聚烯烃树脂。多种反应性聚烯烃适于在形成目前所公开的阻燃接枝聚烯烃树脂时使用。所述反应性聚烯烃包括聚合物或共聚物骨架，包含至少一个反应性官能团。在一个实施例中，反应性聚烯烃中含有的一个或多个反应性官能团的量为从2重量％至49重量％，剩余51重量％至98重量％包括烯烃重复单元。在另一实施例中，反应性聚烯烃中含有的一个或多个反应性官能团的量为2重量％至20重量％，并且在另一实施例中，反应性聚烯烃中含有的一个或多个反应性官能团的量为2重量％至10重量％。反应性聚烯烃的实例包括以下共聚物：烯烃/甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯烃/马来酸酐、烯烃/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯烃/丙烯酸酯/马来酸酐，和/或它们的混合物。单体阻燃剂包括阻燃剂源和至少一个反应性基团。阻燃剂源的实例包括含有元素磷、氮、硅和/或硫中的至少一者的化合物。在实施例中，阻燃源占单体阻燃剂的至少10重量％。在另一实施例中，阻燃源占单体阻燃剂的至少20重量％，并且在再一实施例中，阻燃源占单体阻燃剂的至少30重量％。将反应性基团选择为可与反应性聚烯烃的官能团化学反应。在实施例中，单体阻燃剂是具有伯胺官能度的含磷、三嗪、硅和/或硫单体。在某些实施例中，单体具有直接连接到或紧密接近给电子基团的伯胺。单体阻燃剂的合适实例包括但不限于4-氨基苄基膦酸二乙酯(DABP)、4-氨基丁基膦酸、氨基甲磺酸和3-氨基丙基硅烷。在实施例中，反应性聚烯烃和单体阻燃剂是基于它们相应的官能团和反应性基团来选择的。对于单体阻燃剂，伯胺基团与反应性聚烯烃的多种不同的可能官能团(诸如酸酐基团、环氧树脂基团、羧酸基团、酮类和异氰酸酯基团)是高度反应的。在其他实施例中，单体阻燃剂的官能团可以是乙醇、氢氧化物、羧酸等。在图1和图2中提供示例性化学反应。在图1中，反应性聚烯烃10与单体阻燃剂12反应，以产生阻燃接枝聚烯烃树脂。反应性聚烯烃10包括聚烯烃主体16(用速记表示为“P”)以及反应性官能团18，所述反应性官能团18在图1所示的实施例中是马来酸酐基团。单体阻燃剂12是胺。在图2所示的另一实例中，反应性聚烯烃10包括带有甲基丙烯酸缩水甘油酯的官能团18的聚烯烃主体16(表示为P’)。如从图1和图2所描绘的反应可见，反应性聚烯烃10的官能团与单体阻燃剂12反应，以便将单体阻燃剂12接枝到反应性聚烯烃10，由此产生阻燃接枝聚烯烃树脂14。虽然已经描绘了涉及胺和马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯的反应，但除其他以外诸如羧酸-胺反应、酮类-胺反应和异氰酸酯-胺反应的其他化学反应也是可能的。在实施例中，反应类型是基于以下准则来选择的：可在十分钟(即，在使反应性聚烯烃和阻燃剂行进穿过挤出机的挤出筒的时间量中)内实现例如至少60％的显着反应转化率。在其他实施例中，反应类型可被选择成使得实现70％的反应转化率。在特定实施例中，反应类型被选择为在五分钟内实现80％以上转化率。为了实现这个转化率，在特定实施例中使用具有带有一个或多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备阻燃接枝聚烯烃树脂的方法，所述方法包括以下步骤：使反应性聚烯烃与单体阻燃剂在挤出筒中反应，以形成所述阻燃接枝聚烯烃树脂，其中所述反应性聚烯烃具有包括结构部分的官能团，所述结构部分选自由酸酐、环氧树脂、羧酸、酮类和异氰酸酯组成的组，并且其中所述单体阻燃剂具有胺官能团；以及挤出所述阻燃接枝聚烯烃树脂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.26 US 62/412,9531.一种制备阻燃接枝聚烯烃树脂的方法，所述方法包括以下步骤：使反应性聚烯烃与单体阻燃剂在挤出筒中反应，以形成所述阻燃接枝聚烯烃树脂，其中所述反应性聚烯烃具有包括结构部分的官能团，所述结构部分选自由酸酐、环氧树脂、羧酸、酮类和异氰酸酯组成的组，并且其中所述单体阻燃剂具有胺官能团；以及挤出所述阻燃接枝聚烯烃树脂。2.如权利要求1所述的方法，其中所述反应性聚烯烃是选自由以下组成的组的共聚物：烯烃/甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯烃/马来酸酐、烯烃/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯烃/丙烯酸酯/马来酸酐和它们的组合。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述单体阻燃剂包含选自由以下项组成的组中的至少一种元素：磷、氮、硅和硫。4.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一种元素占所述单体阻燃剂的10重量％以上。5.如权利要求4所述的方法，其中所述至少一种元素占所述单体阻燃剂的30重量％以上。6.如权利要求1所述的方法，其中所述胺官能团是伯胺官能团。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述反应性聚烯烃占烯烃重复单元的51重量％至98重量％。8.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述反应性聚烯烃占官能团重复单元的2重量％至49重量％。9.如权利要求8所述的方法，其中所述反应性聚烯烃占官能团重复单元的2重量％至20重量％。10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中反应和挤出的步骤在双螺杆挤出机的挤出筒中执行。11.如权利要求10所述的方法，其中，在所述反应步骤期间，所述反应性聚烯烃和所述单体阻燃剂驻留在所述挤出筒中达30分钟或更少的时间。12.如权利要求11所述的方法，其中所述反应步骤在40℃或更高的温度下执行。13.如权利要求11所述的方法，其中所述反应步骤实现至少60％的转化率。14.如权利要求1所述的方法，其中所述反应性烯烃和所述单体阻燃剂的所述官...
【专利技术属性】
技术研发人员：程晓乐，蒋大跃，
申请(专利权)人：康宁公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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