[發(fā)明專(zhuān)利]可交聯(lián)聚乙烯組合物及其應(yīng)用、交聯(lián)聚乙烯及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110020292.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114736443A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任月慶;孫小杰;李亞飛;孫苗苗;陳蘭蘭;王榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/06
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/06;C08K5/14;C08K5/5425;C08J3/24
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 趙澤麗;劉依云

本發(fā)明涉及聚烯烴領(lǐng)域，公開(kāi)了一種可交聯(lián)聚乙烯組合物及其應(yīng)用、交聯(lián)聚乙烯及其制備方法與應(yīng)用。所述組合物包括聚乙烯、過(guò)氧化物交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑；相對(duì)于100重量份的聚乙烯，所述過(guò)氧化物交聯(lián)劑的用量為0.05?2重量份；所述助交聯(lián)劑的用量為0.05?2重量份；所述助交聯(lián)劑具有式I所示結(jié)構(gòu)，R_n¹R²_(6?n)Si₂O 式I；其中，式I中，R¹為C2?C5的烯基，R²為甲基、乙基、甲氧基或乙氧基，n為1?6的整數(shù)。該組合物具有高的耐高溫蠕變性能、交聯(lián)程度和零下20℃缺口沖擊性能，并顯著降低由該組合物制得的交聯(lián)聚乙烯制品的氣味。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚烯烴領(lǐng)域，具體涉及一種可交聯(lián)聚乙烯組合物及其應(yīng)用、交聯(lián)聚乙烯及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

相對(duì)于非交聯(lián)聚乙烯，交聯(lián)聚乙烯具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐環(huán)境開(kāi)裂性能和耐高溫蠕變性能，這主要是歸因于線性的熱塑的聚乙烯大分子鏈交聯(lián)后轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀的熱固性的大分子材料。交聯(lián)聚乙烯制品的性能除了與聚乙烯的結(jié)構(gòu)、成型工藝有關(guān)之外，交聯(lián)程度是影響交聯(lián)聚乙烯制品性能的主要因素。交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)程度越高，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的越完善，制品耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂和耐高溫蠕變等性能越好。

交聯(lián)聚乙烯制品在使用過(guò)程中通常會(huì)經(jīng)歷低溫和高溫使用環(huán)境，在使用過(guò)程中環(huán)境對(duì)制品性能產(chǎn)生重大影響。通常樣品在低溫環(huán)境應(yīng)用下會(huì)脆化，樣品沖擊性能變差；而樣品高溫使用環(huán)境過(guò)程中由于升溫樣品軟化，因此會(huì)發(fā)生明顯蠕變。因此提高樣品在低溫下的沖擊性能以及降低樣品在高溫下的蠕變形變率非常重要。目前我國(guó)北方大部以及南方冬季溫度多在零下20℃以上，因此低溫零下20℃的沖擊性能是表征樣品抗沖擊的重要指標(biāo)。

在交聯(lián)聚乙烯的制備過(guò)程中，在制備高交聯(lián)樣品過(guò)程中，為了提高樣品交聯(lián)度主要采取的方法是添加更多的交聯(lián)劑或者添加部分少量助交聯(lián)劑，其中添加助交聯(lián)劑因效率高，用量少，因此應(yīng)用較為廣泛。目前廣泛使用的是(甲基)丙烯酸酯基、烯丙基的有機(jī)物、馬來(lái)酰亞胺基等助交聯(lián)劑。

CN104334630A公開(kāi)了一種加工性能改善的交聯(lián)聚乙烯組合物，包括：100份(重量)聚乙烯、0.03-5份(重量)交聯(lián)劑、0.03-5份(重量)交聯(lián)促進(jìn)劑、和0.01-1.5份(重量)游離基抑制劑。交聯(lián)劑為過(guò)氧化物交聯(lián)劑；交聯(lián)促進(jìn)劑為含馬來(lái)酰亞胺基、(甲基)丙烯酸酯基、和/或烯丙基的有機(jī)物，和/或乙烯基含量高于50％的聚合物；游離基抑制劑為有機(jī)抗氧化劑、氫醌、和/或取代的氫醌。

CN106336568A公開(kāi)了一種交聯(lián)聚乙烯組合物，該交聯(lián)聚乙烯的90℃三氯苯溶解析出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50-85％；以該交聯(lián)聚乙烯的總量為基準(zhǔn)，該交聯(lián)聚乙烯的凝膠含量為20-70重量％。該組合物同樣包含丙烯酸酯基和/或烯丙基類(lèi)常用助交聯(lián)劑。

CN106977804A公開(kāi)一種過(guò)氧化物交聯(lián)聚乙烯及其生產(chǎn)工藝，包括以下含量(wt％)的組分：聚乙烯：77.5-97.8％；多孔吸附材料：1-10％；相容劑：0.5-5％；抗氧劑：0.3-0.5％；助交聯(lián)劑：0.1-3％；潤(rùn)滑劑：0.2-1％；交聯(lián)劑：0.1-3％。其主要通過(guò)多孔性的無(wú)機(jī)顆粒來(lái)改善交聯(lián)聚乙烯的熔融等加工性能。該組合物同樣采用丙烯酸酯基和/或烯丙基類(lèi)常用助交聯(lián)劑(如聚三烯丙基異三聚氰酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、氫過(guò)氧化異丙苯)。

上述現(xiàn)有技術(shù)中，均以丙烯酸酯基和/或烯丙基類(lèi)化合物作為可交聯(lián)聚乙烯的助交聯(lián)劑，然而，上述助交聯(lián)劑的刺激性較大，使得制得的交聯(lián)聚乙烯制品氣味較大，并且制得交聯(lián)聚乙烯制備的耐高溫蠕變性能、交聯(lián)程度和零下20℃缺口沖擊性能無(wú)法滿足實(shí)際需求。

發(fā)明內(nèi)容