通过以下步骤有效地将硫代双酚类抗氧化剂与耐树可交联的聚乙烯干共混或者熔融共混：首先形成抗氧化剂和聚亚烷基二醇(PAG)的共混物，优选是干共混物，然后将该共混物与该聚乙烯混合。将硫代双酚类抗氧化剂和PAG共混物结合到聚乙烯中给该PE提供了高的氧化诱导时间(OIT)，所述的氧化诱导时间是PE的氧化稳定性的量度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硫代双酚类抗氧化剂/聚乙二醇共混物本专利技术的
技术介绍
1.
本专利技术涉及线材和缆线。一方面,本专利技术涉及耐树(tree-resistant),可交联聚乙烯组合物，而另一方面，本专利技术涉及含有这种组合物的绝缘护套和其它的缆线覆盖物。仍然在另一方面，本专利技术涉及含有硫代双酚类抗氧化剂的这种组合物和缆线覆盖物，而还在另一方面，本专利技术涉及将所述硫代双酚类抗氧化剂与聚乙烯混合的方法。2.相关技术的描述USP6, 869，995描述了一种组合物，其含有聚乙烯(PE)，硫代双酚类抗氧化剂和分子量为1000至100,000的聚乙二醇(PEG)。这种组合物可用于制备电力缆线的绝缘护套，在制造过程中具有良好的阻焦性和在使用过程中具有良好的耐水树性(water-treeresistance)。将该PE与PEG在双辊磨中混配10分钟，所述双辊磨操作在前辊24转每分钟(rpm)和后辊36rpm，两个辊上的温度为125至130°C。在一种实施方式中，该过程涉及到将该树脂在炉中预加热至70°C ;将该树脂在该双辊磨上尽快熔化(3至4分钟)；添加PEG和4，4’ -硫代双-(2-叔丁基-5-甲基-苯酚)(TBM6)，并且继续熔化3至4分钟；然后添加过氧化物，和熔化，剥离，和折叠直到充分混合。该专利不讨论使用TBM6和PEG的预形成的共混物。TBM6是高性能硫代双酚类抗氧化剂和在可交联(XL)PE组合物中使用的阻焦剂，并且它具有162°C的高熔融温度。这种添加剂的高熔点导致在生产用于线材和缆线应用的绝缘混配物时具有几个问题。这些问题包括:(A) TBM6在聚乙烯树脂中不是高度可溶的，这会导致在聚乙烯绝缘组合物中产生不熔融的TBM6粒子。这些不熔融的TBM6粒子在XLPE中是不期望的，因为他们能够在由该材料生产的成品缆线中导致不可接受的电性质。(B)TBM6的高熔点导致难以在混配设备中在液体添加剂进料器系统中使用这种添加剂，并由此使得难以精确计量进入到混配物中的添加剂。对于那些仅使用液体添加剂进料系统的混配设备，不会简单地选择TBM6用于该混配物的形成。(C)TBM6的高熔点导致难以在混配设备上过滤该添加剂来改善添加剂的清洁性。清洁性是XLPE绝缘组合物的重要特征，因为可能的杂质和缺陷会导致由XLPE生产的成品缆线中的电失效。改善的TBM6添加剂清洁性转化成改善的成品XLPE绝缘混配物清洁性。(D)认为粉末形式的TBM6是爆炸性的粉尘。为了使用粉末形式的TBM6，这需要使用昂贵的防爆炸材料处理设备。否则，必须使用更加昂贵的压制粒料形式的TBM6来最小化粉尘的聚集(TBM6具有低最小燃烧能量(MIE)和高粉尘爆燃指数(Kst))。PEG20000，其在用于线材和缆线应用的可交联聚乙烯(XLPE)绝缘组合物中用作耐树添加剂(tree retardant additive) (USP4, 305，849，4，440，671，和 6，869，955)，熔点为约62°C。
技术实现思路
在一种实施方式中，本专利技术是至少一种硫代双酚类抗氧化剂和至少一种重均分子量为至少1，000的聚亚烷基二醇(PAG)的混合物。在一种实施方式中，所述硫代双酚类抗氧化剂和PAG以0.02:1至3:1的硫代双酚类抗氧化剂比PAG的重量比存在。在一种实施方式中，本专利技术是将固体硫代双酚类抗氧化剂与聚乙烯混合的方法，该方法包括以下步骤:(A)将所述硫代双酚类抗氧化剂与PAG混合形成共混物，和(B)将所述共混物与聚乙烯混合。在一种实施方式中，将所述硫代双酚类抗氧化剂和PAG溶解于同一溶剂中形成共混物，然后除去溶剂，然后将该共混物与聚乙烯混合。在一种实施方式中，将所述硫代双酚类抗氧化剂和PAG熔融混合形成所述共混物，然后将所述共混物与聚乙烯混合。在一种实施方式中，将所述硫代双酚类抗氧化剂和PAG干共混，然后将其与聚乙烯混合。所述硫代双酚类抗氧化剂和PAG不必须，但是优选形成均匀的共混物。该硫代双酚类抗氧化剂/PAG共混物具有出乎意料的低主要熔点，和一些较少分率熔点。例如，0.6:1重量比的TBM6和PEG20000共混物具有59 °C的低主要熔点，和81。。的较少分率熔点。此外，在高于120°C的温度，该硫代双酚类抗氧化剂/PAG共混物具有比净PAG显著较低的粘度。例如，在高于120°C的温度，0.6:1重量比的TBM6和PEG20000共混物具有比净PEG20000低的粘度。在聚乙烯(PE)中结合硫代双酚类抗氧化剂和PAG共混物给PE提供了出乎意料的高氧化诱导时间(OIT)，所述氧化诱导时间是PE的氧化稳定性的量度。该OIT显著高于使用类似的PE获得的0ΙΤ ， 在所述类似的PE中将TBM6和PAG例如PEG20000单独添加，例如不作为预形成的共混物添加。硫代双酚类抗氧化剂和PAG的共混的混合物的这些出乎意料的特征给如上所述的问题提供了解决方案。【附图说明】图1是0.6:1比例的TBM6比PEG20000共混物的差示扫描量热(DSC)热扫描。图2是TBM6比PEG20000在各种重量比的共混物的DSC热扫描。图3是比例为0.6:1的TBM6/PEG20000共混物在各种温度的粘度的图。优选实施方式的详细描述定义除非另外指出，上下文明确说明，或者是本领域的惯例，否则，所有的份数和百分数都基于重量，并且所有的试验方法都是本申请的申请日现有的。为美国专利申请的目的，将任何参考的专利、专利申请或公开出版物的内容的全部通过参考并入本申请(或将其相当的US版本如此通过参考并入)，尤其是在定义的公开(达到不予本申请提供的具体定义相一致的程度)和本领域的公知常识方面。本申请中的数值范围是约数，并因此可能包括该范围之外的值，否则会另外指出。数值范围包括从下限(包括下限)至上限(包括上限)以I个单位增加的所有值，条件是在任何下限值和上限值之间具有至少2个单位的间隔。例如，如果组分、物理或其它性质，如，分子量，等，为100至1，000，那么就列举了所有的单独值，如100，101，102等，和子范围如100至144，155至170，197至200等。对于含有小于I或者含有大于I的分数(如，1.1，1.5，等)的值的范围，一个单位认为是0.0001，0.001，0.01或0.1，视需要而定。对于含有小于10的单个数字(如，I至5)的范围，一个单位通常认为是0.1。这些仅是具体意图的实例，认为在本申请中具体地提及了在所列举的最小值和最大值之间的数值的所有可能组合。在本公开中提供的数值范围尤其是用于PEG的分子量和硫代双酚类抗氧化剂与PEG的重量比。“线材”和类似术语是指传导性金属如铜或铝的单根线料，或单根光纤。“缆线”、“电力缆线”等术语是指保护性夹套或护套内的至少一根线材或光纤。通常，缆线是绑束在一起的两 根或更多根线材或光纤，通常在同一保护性夹套或护套中。在该夹套中的单根线材或纤维可以是裸露的，覆盖的或者绝缘的。组合缆线可以含有电线和光纤二者。该缆线等能够设计用于低，中和高电压应用。典型的缆线设计在USP5，246，783，6，496，629 和 6，714，707 中说明。“组合物”等术语是指两种或更多种组分的混合物或共混物。“共混物”，“混合物”等术语是指硫代双酚类抗氧化剂和PAG本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种添加剂混合物，其包括至少一种硫代双酚类抗氧化剂和至少一种重均分子量为至少1,000的聚亚烷基二醇(PAG)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.20 US 61/488,3751.一种添加剂混合物，其包括至少一种硫代双酚类抗氧化剂和至少一种重均分子量为至少1，OOO的聚亚烷基二醇(PAG)。2.权利要求1的混合物，其中所述硫代双酚类抗氧化剂和PAG以0.02:1至3:1的硫代双酚类抗氧化剂与PAG的重量比存在。3.权利要求2的混合物，其中所述PAG的重均分子量为至少10，000，和所述硫代双酚类抗氧化剂为以下的至少一种:2，2’ -硫代双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)；4，4’ -硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)'2,2’ -硫代双4-辛基苯酚'2,2’ -硫代双(6-叔丁基-对甲酚)，和4，4’ -硫代双-(2-叔丁基-5-甲基-苯酚)(TBM6)。4.权利要求3的混合物，其制备为干共混物并且其中所述PAG是聚乙二醇。5.制备权利要求3的混合物的方法，该方法包括熔融共混所述PAG和硫代双酚类抗氧化剂的步骤。6.制备权利要求3的混合物的方法，所述方法包括将所述PAG和硫代双酚类抗氧化剂溶解于同一溶剂中的步骤。7.权利要求6的方法，其中所述溶剂是卤化的烃，和所述方法包括通过蒸发除去溶剂的另外的步骤。8.制备权利要求3的混合物的方法，所述方法包括将所述PAG和硫代双酚类抗氧化剂进行干共混的步骤。9.权利要求8的方法，包括将所述干共混物压制成压制制品的另外的步骤。10.一种可交...
【专利技术属性】
技术研发人员：A亚当克奇克，D艾姆利，NW敦丘斯，JM科根，S宋，
申请(专利权)人：联合碳化化学及塑料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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