[發明專利]含硅烷改性的聚烯烴和聚丙烯的交聯組合物

無效

• 申請號: 00816133.X
• 申請日: 2000-10-20
• 公開（公告）號: CN1399660A
• 公開（公告）日: 2003-02-26
• 發明（設計）人: P·杰克遜;R·E·斯蒂爾;A·泰瑟格;M·P·海德里希;D·K·泰勒
• 申請（專利權）人: 超科有限公司
• 主分類號: C08L23/10
• 分類號: C08L23/10;C09J123/10;B29C61/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 沙永生

發明領域

本發明涉及聚合組合物及其用途；更具體涉及硅烷改性的聚烯烴與聚丙烯均聚物和/或共聚物摻混而成的交聯組合物，以及它們用作熱縮性涂料和絕緣材料，例如電線和電纜絕緣材料，但無需限于此用途。

發明背景

聚丙烯理想地適于制造專為在超過其它聚烯烴能承受的操作溫度下使用而設計的涂料和絕緣材料，這些聚烯烴如表現出較低軟化和熔化溫度的聚乙烯。其它具有吸引力的特征是它們的高剛性和韌性、低成本和較低的密度。這些涂料和絕緣材料的用途包括電線和電纜的聚合絕緣材料、和用于高溫傳輸管道的熱縮性保護套、或需要比聚乙烯類系統更大的剛性和韌性的用途。例如，用于高溫管道接頭防腐蝕的熱縮性套需要在管道的操作溫度下保持尺寸穩定性和完整性。因此需要使用一種諸如聚丙烯的材料，它的軟化溫度或熔化溫度高到足以防止套管在連續操作溫度下蠕變或從管道凹陷。而且，為了使此材料的耐熱性和物理性質最大化，需要賦予它一些熱固性特性。這是通過使聚合物交聯到某種所需的程度而達到的。制造能提供受控的收縮特性的熱縮性物品也需要交聯。本發明的目的是提供交聯的主要為基于聚丙烯的材料的制備方法，此材料可用于所述的用途，但無需限于這些用途。

公知當主鏈單元包含α-烯烴的聚合物(如聚丙烯)暴露于為進行交聯所需的自由基時，會優先解聚。因此，不同于類似材料，即諸如聚乙烯和聚乙烯共聚物的聚烯烴，例如在制造電線和電纜絕緣材料以及熱縮性物品(如管子、片材和模塑型材)時，用諸如電子束照射或過氧化物引發的交聯法標準自由基交聯方法不能使基于聚丙烯的材料交聯到令人滿意的程度。

還公知述于美國專利No.3,646,155的用將乙烯基硅烷接枝到烯烴均聚物或共聚物的方法制成交聯聚烯烴和由它制成的物品。或者，如美國專利No.4,413,066所述，例如乙烯基硅烷可與烯烴單體直接共聚。由于這些方法需要自由基發生劑來引發接枝反應，聚丙烯也不適于這種交聯方法。因此，仍需要建立交聯聚丙烯的替換方法。

發明概述

本發明通過提供硅烷改性的聚烯烴(代表是聚乙烯和聚乙烯的共聚物)與非硅烷改性的聚丙烯摻合在加入或不加入作為聚烯烴和聚丙烯相容劑的附加材料的情況下的可濕氣交聯(moisture-crosslinkable)的組合物，克服了先有技術的上述問題。

本發明的方法中，一種或多種聚丙烯均聚物或聚丙烯與除聚丙烯以外的烯烴的共聚物和一種或多種預先與硅烷反應而產生硅烷接枝聚烯烴的聚烯烴(優選聚乙烯或聚乙烯的共聚物)相摻合。或者，可在聚烯烴聚合時摻入硅烷，制成硅烷-烯烴共聚物。本文將用這些方法中任何一種和硅烷發生反應的聚烯烴稱為硅烷改性的聚烯烴。

美國專利No.5,929,129描述了使硅烷接枝的聚烯烴和非硅烷接枝的聚丙烯相摻合的方法，但這僅限于泡沫制品的制造所需的材料，所述的材料不適于制造本發明的優選物品，因為它的交聯程度和摻混物相容性不足。

本發明中適用的聚烯烴包括工業中公知的那些材料，如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯；聚乙烯的共聚物，包括基于乙烯-丁烯、乙烯-己烯、乙烯-辛烯、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯類丁酯的共聚物和類似材料；和乙烯-丙烯或乙烯-丙烯二烯烴彈性體；以及特別是用所謂的茂金屬催化劑制成的上述材料。

或者，可摻入一種或多種附加材料，作為硅烷改性的聚烯烴和聚丙烯的相容劑。這種材料可包括上述聚丙烯和聚烯烴材料；用反應性官能團改性的聚烯烴，這些反應性官能團如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其酸酐；和嵌段共聚物，如苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯和苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯。

然后通過熔融加工技術，如擠出和模塑，包括多層加工，將摻好的組合物形成所需的制品，例如將摻混物與另一種材料共擠出而形成分離的但緊密粘合的層材。由此形成制品于合適的加熱和濕度條件下在硅烷醇縮合催化劑的存在下進行交聯，例如，催化劑可在熔融加工時與組合物摻混，也可通過涂布成形物品而隨后加入。這樣進行的交聯有助于穩定聚丙烯和硅烷改性的聚烯烴組合物中所含的聚烯烴的混合物的物理結構。