用于挠性提高的电缆绝缘层的聚烯烃弹性体与硅烷共聚物的可交联共混物制造技术

与单独的可硅烷交联的聚合物树脂相比，包含以下组分的组合物提供了改善的挠性，特别是低温挠性，并同时保持合适的固化性能和强度：基于聚合物总重量至少约60wt%的至少一种可硅烷交联的聚烯烃聚合物树脂，和基于聚合物总重量至多约40wt%的至少一种聚烯烃聚合物弹性体树脂，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂具有小于或等于约0.89g/cm3的密度以及小于约50g/10min的熔体指数I2，且是使用至少一种金属茂催化剂制备的。该组合物可以用于低温应用的电缆。

【技术实现步骤摘要】
用于挠性提高的电缆绝缘层的聚烯烃弹性体与硅烷共聚物的可交联共混物本申请是基于申请日为2008年6月20日，优先权日为2007年6月27日，申请号为200880025477.8（PCT/US2008/067672），专利技术名称为：“用于挠性提高的电缆绝缘层的聚烯烃弹性体与硅烷共聚物的可交联共混物”的专利申请的分案申请。
本专利技术一般而言涉及可湿固化的硅烷聚合物树脂组合物，更具体地涉及具有提高的低温挠性的这类组合物。
技术介绍
大多数聚乙烯绝缘的低压电缆通过湿固化工艺而固化或交联，其中使连接到聚乙烯链的烷氧基硅烷水解，然后在合适的催化剂的影响下进行固化。烷氧基硅烷可以通过两种方法连接到聚乙烯链上。或者使乙烯基三烷氧基硅烷与乙烯共聚从而获得硅烷共聚物，或者通过过氧化物引发的反应性挤出使乙烯基烷氧基硅烷接枝到聚乙烯的聚合物主链。在前一种情况中，所得共聚物类似于LDPE，是半刚性的(semi-rigid)绝缘材料(挠曲模量为约200MPa)。在第二种情况中，通过在反应性挤出步骤过程中使弹性体与该聚乙烯共混可以生产挠性更大的树脂体系。但是，需要特殊的挤出装置(例如，硅烷计量装置，设计的防渗螺杆等)来成功进行自由基接枝工艺。此外，不能使用在过氧化物或其它自由基源存在下降解或断裂的弹性体。而且，现有的湿固化树脂往往在低温变脆或变硬，例如在冬季户外使用时会遭遇到该问题。因而，仍然存在对于制备具有改善的挠性的可硅烷交联聚烯烃的简单方法的需求，所述聚烯烃仍然满足对于低压绝缘层的拉伸、伸长率和固化状态目标性能，特别是在低温时仍然满足对于低压绝缘层的拉伸、伸长率和固化状态目标性能。
技术实现思路
在一种实施方式，本专利技术是一种组合物，其包括：(1)基于聚合物树脂总重量至少约60wt%的至少一种可硅烷交联的聚烯烃聚合物树脂；和(2)基于聚合物的总重量至多约40wt%的至少一种聚烯烃聚合物弹性体树脂，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂具有小于或等于约0.89g/cm3的密度以及小于约50g/10min的熔体指数I2，且是使用至少一种金属茂催化剂制备的。在另一实施方式中，本专利技术是一种电缆，其包括：(1)导电芯；和(2)在所述导电芯外部的绝缘材料的层，其中所述绝缘材料包括含有以下组分的组合物：(a)基于聚合物树脂总重量至少约60wt%的至少一种可硅烷交联的聚烯烃聚合物树脂，和(b)基于聚合物总重量至多约40wt%的至少一种聚烯烃聚合物弹性体树脂，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂具有小于或等于约0.89g/cm3的密度以及小于约50g/10min的熔体指数I2，且是使用至少一种金属茂催化剂制备的。本专利技术包括以下内容：实施方式1.一种组合物，包括：基于聚合物树脂总重量至少约60wt%的至少一种可硅烷交联的聚烯烃聚合物树脂；以及至少一种聚烯烃聚合物弹性体树脂，其存在量基于聚合物的总重量为至多约40wt%，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂具有小于或等于约0.89g/cm3的密度以及小于约50g/10min的熔体指数I2，且是使用至少一种金属茂催化剂制备的。实施方式2.实施方式1的组合物，其中所述可硅烷交联的聚烯烃聚合物是乙烯与乙烯基硅烷共聚单体的共聚物。实施方式3.实施方式1的组合物，其中所述可硅烷交联的聚烯烃聚合物是乙烯-乙烯基三甲氧基硅烷的共聚物。实施方式4.实施方式1的组合物，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂的存在量基于所述聚合物总重量为至少20wt%。实施方式5.实施方式1的组合物，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂的存在量基于所述聚合物的总重量为至少30wt%。实施方式6.实施方式1的组合物，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂的存在量基于所述聚合物的总重量为约40wt%。实施方式7.实施方式1的组合物，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂具有小于或等于约0.885g/cm3的密度。实施方式8.实施方式1的组合物，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂的熔体指数I2为约1至约40/10min。实施方式9.实施方式1的组合物，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂的熔体指数I2为约1至约30/10min。实施方式10.实施方式1的组合物，还包括填料、阻燃剂、颜料、抗氧化剂和催化剂中至少之一。实施方式11.一种电缆，包括：导电芯；以及在所述导电芯外部的绝缘材料的层，其中所述绝缘材料包括含有以下组分的组合物：基于聚合物树脂总重量至少约60wt%的至少一种可硅烷交联的聚烯烃聚合物树脂，和基于聚合物总重量至多约40wt%的至少一种聚烯烃聚合物弹性体树脂，其中所述聚烯烃聚合物弹性体树脂具有小于或等于约0.89g/cm3的密度以及小于约50g/10min的熔体指数I2，且是使用至少一种金属茂催化剂制备的。实施方式12.实施方式11的电缆，其中可硅烷交联的聚烯烃聚合物是乙烯与乙烯基硅烷共聚单体的共聚物。实施方式13.实施方式11的电缆，其中所述组合物中可硅烷交联的聚烯烃聚合物是乙烯-乙烯基三甲氧基硅烷的共聚物。实施方式14.实施方式11的电缆，其中所述组合物中聚烯烃聚合物弹性体树脂的存在量基于所述聚合物总重量为至少20wt%。实施方式15.实施方式11的电缆，其中所述组合物中聚烯烃聚合物弹性体树脂的存在量基于所述聚合物的总重量为至少30wt%。实施方式16.实施方式11的电缆，其中所述组合物中聚烯烃聚合物弹性体树脂的存在量基于所述聚合物的总重量为约40wt%。实施方式17.实施方式11的电缆，其中所述组合物中聚烯烃聚合物弹性体树脂具有小于或等于约0.885g/cm3的密度。实施方式18.实施方式11的电缆，其中所述组合物中聚烯烃聚合物弹性体树脂的熔体指数I2为约1至约40/10min。实施方式19.实施方式11的电缆，其中所述组合物中聚烯烃聚合物弹性体树脂的熔体指数I2为约1至约30/10min。实施方式20.实施方式11的电缆，其中所述组合物还包括填料、阻燃剂、颜料、抗氧化剂和催化剂中至少之一。具体实施方式意料不到的是，简单地将至多40%的未改性的金属茂催化的聚烯烃弹性体共混入硅烷官能化的聚合物，接着湿固化，得到具有显著改善的挠性(挠曲模量为约100MPa)的硅烷固化共混物，该共混物满足对于低压绝缘层的热固化、拉伸和伸长率目标。这是意料不到的，因为所添加的弹性体没有含有可以辅助网络形成的可交联基团或官能团。具有硅烷官能团的可湿固化聚合物在本领域是公知的。这些聚合物可以通过与乙烯基硅烷单体共聚来制备，或者通过使含硅烷分子接枝到聚合物链的主链的许多方法之一来制备。这些技术的实例披露于美国专利3,646,155、6,420,485、6,331,597、3,225,018或4,574,133中，所有这些专利并入本申请作为参考。具有硅烷官能团的聚合物也是市售的，例如得自DowChemicalCo.的SI-LINKTM乙烯-乙烯基三甲氧基硅烷共聚物或得自Borealis的VISICOTM聚合物。可用于本专利技术的硅烷官能化的聚合物可以通过与水(湿气)接触或暴露于水(湿气)而固化，优选在缩合催化剂(本申请也称为“湿固化”催化剂)存在下进行。合适的催化剂包括金属羧酸盐如二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、乙酸亚锡、环烷酸铅和辛酸锌；有机金属化合物，例如钛酯(titaniumester)和钛螯合物如钛酸四丁酯；有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包括：基于聚合物树脂总重量至少60wt%的至少一种可硅烷交联的聚烯烃聚合物树脂；以及至少一种基本线性乙烯聚合物弹性体树脂，其存在量基于聚合物的总重量为20wt%至40wt%，其中所述基本线性乙烯聚合物弹性体树脂具有小于或等于0.89g/cm3的密度以及小于50g/10min的熔体指数I2，且是使用至少一种金属茂催化剂制备的，所述熔体指数通过ASTM?D?1238测量，条件为190℃/2.16kg，其中所述至少一种基本线性乙烯聚合物弹性体树脂与所述可硅烷交联的聚烯烃聚合物树脂不混溶。

【技术特征摘要】
2007.06.27 US 60/946,4581.一种电缆，包括：导电芯；和在所述导电芯外部的绝缘材料的层，其中所述绝缘材料包括含有以下组分的组合物：基于聚合物树脂总重量至少60wt％的至少一种可硅烷交联的聚烯烃聚合物树脂；以及至少一种基本线性乙烯聚合物弹性体树脂，其存在量基于聚合物的总重量至多为40wt％且至少为20wt％，其中所述至少一种基本线性乙烯聚合物弹性体树脂选自：(i)密度为0.885g/cm3且熔体指数I2为2.0g/10min的基本线性乙烯共聚物，所述熔体指数I2通过ASTMD-1238测量，条件为190℃/2.16kg，(ii)密度为0.870g/cm3且熔体指数I2为1.0g/10min的基本线性乙烯共聚物，所述熔体指数I...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬H克里，戴维P赖特，
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：