包含具有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃和催化剂的聚合物组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包含具有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃和催化剂的聚合物组合物，所述聚合物组合物为一种硅烷醇缩合催化剂母料，包含基体和至少一种硅烷醇缩合催化剂，其中，各催化剂具有0.1重量％以下的含水率，并且选自：i)式I ArSO3H(I)的化合物或其前体，其中，Ar为1至4个烷基取代的芳基，其中芳基是苯基或萘基；并且其中，各烷基独立地是具有10至30个碳原子的直链或支链烷基，其中，烷基中的碳的总数为20至80个碳；ii)选自i)的酸酐、酯、乙酰化物、环氧封端酯和胺盐的i)的衍生物，其可水解为式I的相应化合物；和iii)i)的金属盐，其中，金属离子选自铜、铝、锡和锌。锡和锌。

【技术实现步骤摘要】
包含具有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃和催化剂的聚合物组合物
[0001]本申请为“包含具有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃和催化剂的聚合物组合物”专利技术专利申请的分案申请，母案的国家申请号为“201480069485.8”，PCT国际申请日为2014年12月17日，PCT国际申请号为PCT/EP2014/078325。


[0002]本专利技术涉及一种新型聚合物组合物，包含所述聚合物组合物的制品，例如，涂层、导线或电缆，生产制品的方法以及所述聚合物组合物的用途。

技术介绍

[0003]已知通过添加剂来交联聚合物。交联改善聚合物的性能，如机械强度和耐热性。
[0004]聚合物通常被认为是热塑性塑料，并且不可交联，其也能够通过在所述聚合物中引入可交联基团使聚合物可交联。其例子是包含聚烯烃(如，聚乙烯)的聚合物组合物，其中硅烷化合物已经，例如，通过接枝硅烷化合物到制备的聚烯烃上或通过烯烃和硅烷化合物的共聚来作为可交联基团引入。该技术例如从US4413066、US4297310、US4351876、US4397981、US4446283和US4456704中了解。
[0005]在现有技术中已知包含可水解硅烷基团的聚合物组合物与催化剂的交联，见例如，EP0736065。进一步已知，交联过程可以在酸性硅烷醇缩合催化剂的存在下有利地进行。所述酸性硅烷醇缩合催化剂允许已经在室温(大约20至25℃)下的含有硅烷的聚合物组合物的交联。为有机磺酸或该酸前体的所述酸性硅烷醇缩合催化剂的例子，在例如WO95/17463、EP1309631、EP1309632和EP1849816中公开，这些文献及其公开的内容通过引用的方式并入本文中。
[0006]此外，所述缩合催化剂需要与使用的可交联聚合物系统显示良好的相容性。还需要的是，因为考虑到交联速度和获得的交联度二者，所述缩合催化剂与所述可交联聚合物系统一同达到有效交联，并且所述聚合物组合物能够无焦化生产聚合物制品。因为，除硅烷官能度和催化剂之外，硅烷水解和缩合需要水，所以在制造聚合物制品期间需要控制水。如果存在大量的水，交联反应将在聚合物制品的生产(例如，挤出)期间已经开始，产生预交联凝胶，即焦化。

技术实现思路

[0007]现在已经出人意外地发现这个目标可以通过使用包含含有干燥剂的硅烷、含水率为0.1重量％以下的布朗斯台德酸型的特殊硅烷醇缩合催化剂的聚合物组合物来实现。涉及本专利技术的聚合物组合物允许含水率的显著减少，能够在制造聚合物制品和无焦化生产期间很好地控制水。此外，在有关保持无焦化生产的吸水性方面，低含水率将产生提高的催化剂母料的储存稳定性。
[0008]此外，将催化剂通过催化剂母料加入到包含含有干燥剂的硅烷的聚合物组合物
中。为了适当交联，必需的是将所述催化剂母料掺合并均匀地分布在基体树脂中，使得所述催化剂具有捷径并且可容易地移动到所述聚合物组合物中的硅烷基团中，即，所述基体树脂。此外，为得到由所述基体树脂、所述催化剂、可能还有色母料(colour
‑
Mb)组成的熔体的良好光滑电缆表面，需要良好的熔体均化。工艺条件如压出机螺杆的设计、压出机的长度、螺旋速度、熔融温度是用于得到所述均化的熔体的基本参数，但是还必需的是，所述基体树脂和母料彼此容易地混合并形成稳定的掺合物。示例性催化剂母料包含能够以液体或固体形式加入到所述聚合物组合物中的烯烃。如果所述催化剂母料是固体，示例性载体为聚乙烯。
[0009]因此，本专利技术提供一种新型聚合物组合物，其有效促进所需交联实行，并且产生无焦化交联聚合物产品。
[0010]所述新型聚合物组合物包含含有干燥剂的硅烷和至少一种硅烷醇缩合催化剂，其中，各催化剂具有0.1重量％以下的含水率，并且选自：
[0011]i)式I的化合物
[0012]ArSO3H
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(I)
[0013]或其前体，其中
[0014]Ar为1至4个烷基取代的芳基，其中所述芳基是苯基或萘基；并且其中，各烷基独立地是具有10至30个碳的直链或支链烷基，其中，烷基中的碳的总数在20至80个碳的范围内；
[0015]ii)选自i)的酸酐、酯、乙酰化物、环氧封端酯和胺盐的i)的衍生物，其可水解为式I的相应化合物；和
[0016]iii)i)的金属盐，其中，金属离子选自铜、铝、锡和锌。
[0017]本专利技术所述的聚合物组合物包含含有干燥剂的硅烷。所述含有干燥剂的硅烷减少聚合物组合物的游离水含量。此外，所述含有干燥剂的硅烷可以是，例如，HDTMS十六烷基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)或乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)。在本专利技术进一步的实施方式中，所述含有干燥剂的硅烷是HDTMS。在本专利技术还进一步的实施方式中，所述含有干燥剂的硅烷是酸酐。
[0018]本专利技术所述的聚合物组合物还包含所述“至少一种硅烷醇缩合催化剂”，其中，各催化剂具有0.1重量％以下的含水率，并且选自：
[0019]i)式I的化合物
[0020]ArSO3H
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(I)
[0021]或其前体，其中
[0022]Ar为1至4个烷基取代的芳基，其中所述芳基是苯基或萘基；并且其中，各烷基独立地是具有10至30个碳的直链或支链烷基，其中，烷基中的碳的总数在20至80个碳的范围内；
[0023]ii)选自i)的酸酐、酯、乙酰化物、环氧封端酯和胺盐的i)的衍生物，其可水解为式I的相应化合物；和
[0024]iii)i)的金属盐，其中，金属离子选自铜、铝、锡和锌。
[0025]此外，“至少一种硅烷醇缩合催化剂”的各催化剂具有0.1重量％以下的含水率。该含水率可以在硅烷醇缩合催化剂的制备中以本领域的技术人员已知的任意适合方法实现，例如，通过干燥所述硅烷醇缩合催化剂和/或通过使用干燥过程(例如，包括反应物的预干燥和在惰性气氛中的反应)。
[0026]除“1至4个烷基
”‑
取代基之外，式I的化合物的Ar还可任选地包含另外适合的取代基。
[0027]本专利技术的实施方式提供一种聚合物组合物，如在此所述的，其中，所述各硅烷醇缩合催化剂选自a)C
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烷基化的萘磺酸；
[0028]b)选自a)的酸酐、酯、乙酰化物、环氧封端酯和胺盐的a)的衍生物，其可水解为相应化合物a)；和/或
[0029]c)a)的金属盐，其中，金属离子选自铜、铝、锡和锌。
[0030]本专利技术进一步的实施方式提供一种聚合物组合物，如在此所述的，其中所述硅烷醇缩合催化剂选自C
12
‑
烷基化的萘磺酸。
[0031]在本专利技术进一步的实施方式中，聚合物组合物的所述“至少一种”硅烷醇缩合催化剂各含水率为0.09重量％以下；或0.08重量％以下；或0.07重量％以下；或0.06重量％以下；或0.05重量％以下。
[0032]本专利技术进一步的实施方式提供一种新型聚合物组合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造聚合物组合物的方法，所述聚合物组合物为硅烷醇缩合催化剂母料，所述方法包括：将基体与含有干燥剂的硅烷混合并向所述基体与含有干燥剂的硅烷的混合物添加至少一种预干燥的硅烷醇缩合催化剂以形成所述聚合物组合物，其中，各催化剂具有0.05重量％以下的含水率，并且选自：i)式I的化合物ArSO3H
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(I)或其前体，其中Ar为1至4个烷基取代的芳基，其中所述芳基是苯基或萘基，并且其中，各烷基独立地是具有10至30个碳的直链或支链烷基，其中，烷基中的碳的总数在20至80个碳的范围内；ii)选自i)的酸酐、酯、乙酰化物、环氧封端酯和胺盐的i)的衍生物，其可水解为式I的相应化合物；和iii)i)的金属盐，其中，金属离子选自铜、铝、锡和锌。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物组合物以使得所述聚合物组合物的含水率为100ppm以下的量包含所述含有干燥剂的硅烷。3.根据权利要求1至2中任意一项所述的方法，其中，Ar...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥拉，
申请(专利权)人：北欧化工股份公司，
类型：发明
国别省市：