包含具有硅烷基的可交联的聚烯烃、硅烷醇缩合催化剂和含硅化合物的聚烯烃组合物制造技术

技术编号:5482663 阅读:338 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种组合物,包含(i)具有可水解的硅烷基的可交联的聚烯烃(A),(ii)硅烷醇缩合催化剂(B),和(iii)根据式(R1)x[Si(R2)y(R3)z]m(I)的含硅化合物(C),其中,R1(如果存在多于一个这样的基团,可以是相同或不同的)是单官能烃基,或者,如果m=2,R1是双官能烃基,所述烃基包含1-100个碳原子和至少一个杂原子;R2(如果存在多于一个这样的基团,可以是相同或不同的)是包含1-100个碳原子的烃氧基;R3是-R4SiR1pR2q,其中p是0-3,q是0-3,并且限制p+q=3,以及R4是-(CH2)rYs(CH2)t-,其中r和t独立地为1-3,s是0或1,Y是双官能杂原子基团并且选自-O-、-O-(CO)-、-NH-、-NH2、-NH-(CO)-NH2、-NH-(CO)-OCH3、环氧基、氨基甲酸酯基、-S-、-SO-、-SO2-、-NR-、-PR-,其中R是烃或氢,R1和R2如前面限定的那样;以及x是0-3,y是1-4,z是0或1,并且限制x+y+z=4;以及m=1或2;本发明专利技术还涉及一种包含这样化合物的商品,特别是电线或电缆,以及涉及这样的化合物用于制备商品的用途。本发明专利技术进一步涉及根据上面给出的式(Ⅰ)的含硅化合物(C)作为聚烯烃组合物的复合过程中的加工助剂和聚烯烃组合物中的表面平滑剂的用途。最后,本发明专利技术涉及根据上面给出的式(Ⅰ)的含硅化合物(C)作为聚烯烃组合物中的干燥剂,作为包含布朗斯特酸的聚烯烃组合物中的阻蚀剂和作为包含布朗斯特酸的聚合物组合物中的pH值控制剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含具有可水解的硅烷基的可交联的聚烯烃、硅烷醇缩合催化剂 和含硅化合物的组合物,涉及一种包含这样的组合物的商品,特别是电线或者电缆,以及这 样的组合物用于商品的生产的用途。本专利技术还涉及含硅化合物作为聚烯烃组合物的复合过程中的加工助剂的用途,以 及作为聚烯烃组合物中表面平滑剂的用途。本专利技术进一步涉及含硅化合物作为聚烯烃组合物的干燥剂、作为包含布朗斯特酸 (Bronsted acid)的聚烯烃组合物中的阻蚀剂,以及作为包含布朗斯特酸的聚合物组合 物中的PH值控制剂的用途。
技术介绍
已知通过添加剂交联聚烯烃,因为这提高了聚烯烃的性质,如机械强度和化学耐 热性。交联可以通过聚烯烃中包含的硅烷醇基的缩合实现,其中聚烯烃可以通过硅烷基 的水解获得。可以引入硅烷化合物作为可交联的基团,如通过将硅烷化合物接枝至聚烯 烃上,或通过烯烃单体和含有硅烷基的单体的共聚。这样的技术从例如US 4,413,066、US 4. 297,310、US 4,351,876、US 4,397,981、US 4,446,283 和 US 4,456,704 中获知。对于这样的聚烯烃的交联,必须使用硅烷醇缩合催化剂。常规的催化剂例如有机 锡化合物,如二月桂酸二丁基锡(DBTDL)。另外已知交联过程有利地在酸性硅烷醇缩合催化 剂的存在下实现。相对于常规的有机锡催化剂,酸性催化剂使得交联快速地在室温下发生。 这样的酸性硅烷醇缩合催化剂在例如W095/17463中公开。这篇文件的内容通过引用的方 式附在本文中。为获得勻质的最终产品,聚烯烃组合物成分的良好混合、包括硅烷醇缩合催化剂 在聚合物基体中的良好分散是重要的。此外,还期望加工步骤中的高生产量,如挤出聚合物 的挤出机的高输出量。当例如通过挤出复合聚烯烃组合物时,已知混合和因此的硅烷醇缩合催化剂的分 散可以通过向挤出机中输入更高的能量而改善。当然,挤出机的更高的输出量同样需要向 挤出机中输入更高的能量。但是,由于摩擦使得聚烯烃组合物温度升高,输入的能量和因此 挤出机输出量被限制,因为聚烯烃组合物通常在大约200°C开始降解。因此将需要一种聚烯 烃组合物,在较低温度时允许更高的能量输入至挤出机以及因此能够获得更高的挤出机输 出量,因此避免聚烯烃的降解。此外,为尽量避免聚烯烃的降解和为最大化挤出机的输出量,还期望组合物在挤 出机中停留尽可能地短,即,期望减少在挤出机中的停留时间。最后,对于许多应用领域,如在中压线或高压线中的半导体层,需要挤出的聚烯烃 组合物的高表面质量,包括表面平滑度。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供一种包含具有可水解的硅烷基的聚烯烃和硅烷醇缩合 催化剂的聚烯烃组合物,所述聚烯烃组合物具有改进的加工性能,特别是,在挤出时具有更 低的挤出温度和更高的生产量,在挤出机中具有减少的停留时间,以及在挤出后具有改进 的表面质量。现在已经令人惊讶地发现,上述目的可以通过向包含具有可水解的硅烷基的聚烯 烃和硅烷醇缩合催化剂的组合物中添加含硅化合物而实现。因此在第一个方面,本专利技术提供一种聚烯烃组合物,包含(i)具有可水解的硅烷基的可交联的聚烯烃(A),(ii)硅烷醇缩合催化剂(B),和(iii)根据下式的含硅化合物(C)(R1)JSi (R2)y(R3)Jffl ( I )其中,R1 (如果存在多于一个这样的基团,可以是相同或不同的)是单官能烃基,或者,如 果m = 2,R1是双官能烃基,所述烃基包含1-100个碳原子和至少一个杂原子;R2 (如果存在多于一个这样的基团,可以是相同或不同的)是包含1-100个碳原子 的烃氧基;R3 是-R4SiR1pR2q,其中,ρ 是 0-3,q 是 0-3,并且限制p+q = 3,以及R4是-(CH2) Js (CH2)t-,其中r和t独立地为1_3,s是0或1,Y是双官能杂原子基 团并且选自-0-、-O" (CO) -、-NH-、-NH2、-NH- (CO) -NH2、-NH- (CO) -OCH3、环氧基、氨基甲酸酯 基、-S-、-SO-、-SO2-, -NR-, -PR-,其中R是烃或氢,R1和R2如前面限定的那样;以及χ 是 0-3,y 是 1-4,ζ 是 0 或 1,并且限制 x+y+z = 4 ;以及m=l 或 2。根据本专利技术的组合物具有改进的加工性能,因为它能够在明显降低的温度下挤出 组合物,并且同时,具有非常好的分散性和高的输出量。因此,使用本专利技术组合物可以实现 更长的生产寿命。此外,在挤出机中的组合物与挤出时的热塑性材料的表现非常相似,S卩,在挤出时 熔体流动速率几乎没有下降,并且在挤出机中的停留时间明显减少,因此再一次证明该组 合物的卓越的加工性能。仍然进一步地,挤出后的组合物具有非常好的表面质量,例如,表面平滑度和低凝 胶含量。特别地,在挤出机为了例如更换工具已经停止一定时间后,在挤出组合物的新材料 时也能立即得到高表面质量。优选地,含硅化合物(C)与本专利技术的聚合物组合物具有高的相容性,这意味着甚 至在提高的温度下处理该组合物几个小时后,大部分含硅化合物(C)也不会从组合物中挥 发出来。化合物(C)的相容性可以通过特别是R1基团的适当的选择而调整,所述R1基团应 当被选择为足够大并且无极性的。更具体地,优选地,含硅化合物(C)与该组合物相容的程度使得若所述含硅化合 物(C)在组合物中存在的起始的量相当于每IOOOg组合物中含有0. 060摩尔的可水解基 团,则在空气中60°C下保存74小时后,它在组合物中仍然存在的量至少相当于每IOOOg组 合物中含有0. 035摩尔的可水解基团。此外,更优选地,在化合物(C)的式(I )中R1(如果存在多于一个这样的基团,可以是相同的或不同的)含有1-30个碳原子, 限制条件是,如果存在多于一个R1基团,R1基团的碳原子总数最多为60,并且进一步包含至 少一个选自氧、氮、硫、磷和它们的组合的杂原子;此外,优选地,在化合物(C)的式(I )中R2(如果存在多于一个这样的基团,可以是相同或不同的)是含有1-15个碳原子 的烷氧基、芳氧基、烷芳氧基或芳烷氧基,限制条件是,如果存在多于一个R2基团,在R2基团 的烷基部分中的碳原子的总数最多是40,更优选地R2(如果存在多于一个这样的基团,可以是相同或不同的)是直链或支链的C1-Cltl 烷氧基,甚至更优选地是C1-C8烷氧基,甚至更优选地是C1-C4烷氧基,以及最优选地是甲氧 基、乙氧基、丙氧基或1- 丁氧基。此外,优选地,化合物(C)的式(I )中R是氢或具有1-100个碳原子的烃,甚至更优选具有1-50个碳原子的烃,以及最优 选具有1-25个碳原子的烃。R1、R2和R的烷基部分可以是直链的或支链的。 在特别优选的实施方式中,R1包含至少一个选自-0-、-0- (CO) -、-NH-、-NH2、-NH- (C 0) -NH2、-NH- (CO) -OCH3、环氧基、氨基甲酸酯基、-S-、-SO-、-SO2-、-NR-、-PR-的杂原子或杂 原子基团,其中R如之前所限定的。优选地,化合物(C)的式(I )中,χ = 1。此外,优选地在式(I )中,y = 3。甚至进一步,优选地在式(I )中,ζ = 0。最后,优选地在式(I本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚烯烃组合物,包含  (i)具有可水解的硅烷基的可交联的聚烯烃(A),  (ii)硅烷醇缩合催化剂(B),和  (iii)根据下式的含硅化合物(C)  (R↑[1])↓[x][Si(R↑[2])↓[y](R↑[3])↓[z]]↓[m](Ⅰ)  其中,  R↑[1]是单官能烃基,或者,如果m=2,R↑[1]是双官能烃基,所述烃基包含1-100个碳原子和至少一个杂原子;如果存在多于一个R↑[1]这样的基团,则它们可以是相同或不同的;  R↑[2]是包含1-100个碳原子的烃氧基;如果存在多于一个R↑[2]这样的基团,则它们可以是相同或不同的;  R↑[3]是-R↑[4]SiR↑[1]↓[p]R↑[2]↓[q],其中,  p是0-3,  q是0-3,  并且限制p+q=3,以及  R↑[4]是-(CH↓[2])↓[r]Y↓[s](CH↓[2])↓[t]-,其中r和t独立地为1-3,s是0或1,Y是双官能杂原子基团,所述双官能杂原子基团选自-O-、-O-(CO)-、-NH-、-NH↓[2]、-NH-(CO)-NH↓[2]、-NH-(CO)-OCH↓[3]、环氧基、氨基甲酸酯基、-S-、-SO-、-SO↓[2]-、-NR-、-PR-,其中R是烃或氢,R↑[1]和R↑[2]如前面限定的那样;以及  x是0-3,y是1-4,z是0或1,并且限制x+y+z=4;  以及m=1或2。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗格卡尔松
申请(专利权)人:波利亚里斯技术有限公司
类型:发明
国别省市:FI[芬兰]

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