一種聚乙烯組合物，其包含能夠交聯(lián)的含有可水解硅烷基團(tuán)的聚乙烯和硅烷醇縮合催化劑。所述可交聯(lián)的聚乙烯包含三甲氧基硅烷和/或三乙氧基硅烷基團(tuán)，并且所述硅烷醇縮合催化劑包含其中錫原子不具有連接碳原子的共價鍵的無機(jī)錫化合物。所述交聯(lián)組合物可以用在電纜中，例如絕緣層。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種聚乙烯組合物，其包含具有可水解硅烷基團(tuán)的可交聯(lián)聚乙烯以及作為硅烷醇縮合催化劑的無機(jī)錫，以及涉及一種包含這種組合物的電線或電纜，特別是低壓、中壓或高壓電力電纜，以及涉及這種組合物用于生產(chǎn)電線或電纜，適用于低壓、中壓或高壓電纜的用途。
技術(shù)介紹
借助添加劑交聯(lián)聚乙烯是眾所周知的，因?yàn)檫@改善了聚乙烯的若干性質(zhì)，例如機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)耐熱性。交聯(lián)可以通過包含在聚乙烯中的硅烷醇(其可通過硅烷基團(tuán)的水解獲得)的縮合來進(jìn)行。硅烷化合物可作為可交聯(lián)基團(tuán)被引入聚乙烯中，例如，通過將所述硅烷化合物接枝到聚乙烯上或通過烯烴單體和含硅烷基團(tuán)的單體的共聚反應(yīng)。這些技術(shù)可以由，例如，US4,413,066、US4.297,310、US4,351,876、US4,397,981、US4,446,283以及US4,456,704中知曉。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在本專利技術(shù)中，可交聯(lián)聚乙烯組合物特別用于生產(chǎn)電線或電纜，特別是低壓、中壓或高壓電纜。用于低壓(即，低于6kV電壓)的電力電纜，通常由被絕緣層包覆的電導(dǎo)體組成。這種低壓電纜也可以稱為單電線電纜。任選地，兩個或更多個這樣的單電線電纜被共同的最外鞘層(護(hù)套)包裹。通常用于6至36kV的電壓的典型中壓電力電纜，以及用于高于36kV的電壓的典型高壓電纜，包含一個或多個在電纜芯中的導(dǎo)體，所述電纜芯由一層或幾層聚合材料包裹，所述一層或幾層聚合材料可以包括內(nèi)半導(dǎo)電層，接著是絕緣層，以及外半導(dǎo)電層。這些層通常是交聯(lián)的。向這些層中，可以添加另外的層，例如金屬帶或電線屏蔽層，并且最后，最外護(hù)套層。電纜的這些層基于不同種類的聚合物組合物。現(xiàn)在主要使用交聯(lián)聚乙烯(例如交聯(lián)低密度聚乙烯)作為絕緣材料。為了交聯(lián)含有可水解硅烷基團(tuán)的聚乙烯，必須使用硅烷醇縮合催化劑。常規(guī)的催化劑為，例如，錫-、鋅-、鐵-、鉛-或鈷化合物，例如二月桂酸二丁基錫(DBTL)，其為有機(jī)錫。另一種有機(jī)錫化合物是在EP2207845中描述的二月桂酸二辛基錫(DOTL)。JP2012197404中描述了縮合催化劑的另一個實(shí)例。其公開了當(dāng)在接枝材料上單獨(dú)使用時無機(jī)錫催化劑的活性較低并且教導(dǎo)使用助催化劑。有機(jī)錫被定義為具有至少一個連接碳原子的共價鍵。然而，眾所周知，當(dāng)交聯(lián)產(chǎn)品(例如電纜)被安裝在土地中時，有機(jī)錫對自然環(huán)境具有負(fù)面影響。此外，其還是一種有害的工作材料。因此，本專利技術(shù)的一個目的是提供一種用于包含具有可水解硅烷基團(tuán)的可交聯(lián)聚乙烯的組合物的硅烷醇縮合催化劑，其避免了有機(jī)錫的缺點(diǎn)，即，其對自然環(huán)境具有更小的負(fù)面影響并且在工作中有害程度更小。不過，同時，所述組合物應(yīng)能產(chǎn)生優(yōu)良的或者甚至改善的交聯(lián)效果，以使得包含所述交聯(lián)組合物的最終產(chǎn)品的性質(zhì)與使用DBTL作為硅烷醇縮合催化劑的產(chǎn)品的性質(zhì)相似或者甚至改善。特別是，本專利技術(shù)的目的是提供一種低壓、中壓或高壓電纜，其至少一個層，通常是絕緣層，已在硅烷醇縮合催化劑的存在下交聯(lián)，并且該電纜顯示出更加改善的交聯(lián)性質(zhì)。現(xiàn)在驚奇地發(fā)現(xiàn)通過使用為無機(jī)錫(其不具有連接碳原子的共價鍵)的硅烷醇縮合催化劑，可以實(shí)現(xiàn)以上的目的。因此，本專利技術(shù)提供一種可交聯(lián)聚乙烯組合物，其包含：(A)具有可水解硅烷基團(tuán)的可交聯(lián)聚乙烯，以及(B)至少一種硅烷醇縮合催化劑，其中，所述可交聯(lián)聚乙烯包含三甲氧基硅烷和/或三乙氧基硅烷基團(tuán)，并且所述硅烷醇縮合催化劑包含其中錫原子不具有連接碳原子的共價鍵的無機(jī)錫化合物。已發(fā)現(xiàn)，在根據(jù)本專利技術(shù)的組合物中，獲得的交聯(lián)度與有機(jī)錫(如DOTL)相比類似或甚至改善。同時，包含所述組合物的產(chǎn)品對自然環(huán)境具有更小的負(fù)面影響，并且由于所述硅烷醇縮合催化劑危害更小，對該組合物的生產(chǎn)和加工的限制更少。在本專利技術(shù)的一個實(shí)施方式中，所述可交聯(lián)聚乙烯組合物具有下式的硅烷醇縮合催化劑[R1O]Sn[OR2](I)其中R1和R2獨(dú)立地具有至多30個碳原子。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述硅烷醇縮合催化劑具有下式[R1COO]Sn[OOCR2](II)其中Sn具有2+的氧化數(shù)。在所述硅烷醇縮合催化劑(B)的一個實(shí)施方式中，在式(I)或式(II)中，R1和R2獨(dú)立地為烷基，其可以為直鏈或支鏈。在一個實(shí)施方式中，R1和R2相同。此外，在式(I)或式(II)中，合適地，R1和R2獨(dú)立地具有至少2個碳原子，更合適地R1和R2獨(dú)立地具有至多20個碳原子。更合適地，在式(I)或式(II)中，R1和R2獨(dú)立地具有至多18個碳原子并且仍具有至少8個碳原子。R1和R2可以包含雙鍵和/或三鍵并且可以包含雜原子。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實(shí)施方式，所述可交聯(lián)聚乙烯組合物包含根據(jù)式(I)和/或式(II)的硅烷醇縮合催化劑的混合物。在本專利技術(shù)的再一個實(shí)施方式中，所述硅烷醇縮合催化劑選自(硅烷醇縮合催化劑的列表)名稱CAS登記號2-乙基己酸錫(II)301-10-0乙酸錫(II)638-39-1酒石酸錫(II)815-85-0辛酸錫(II)1912-83-0油酸錫(II)1912-84-1硬脂酸錫(II)6994-59-8硬脂酸錫(II)7637-13-0乙醇錫(II)14791-99-2月桂酸錫(II)14974-55-1乙酰丙酮錫(II)16009-86-2棕櫚酸錫(II)35104-88-2葡萄糖酸錫(II)35984-19-1新癸酸錫(II)49556-16-3六氟乙酰丙酮錫(II)51319-99-4草酸錫(II)814-94-8在本專利技術(shù)的一個實(shí)施方式中，僅需要一種硅烷醇縮合催化劑(B)。這簡化了該組合物并因此使得本專利技術(shù)更加穩(wěn)健。簡化是被低估或者甚至被忽略的一類專利技術(shù)。這應(yīng)當(dāng)是專利技術(shù)最受重視的類型中的一種，因?yàn)樗沟眉夹g(shù)更加可用、有用并且可靠。交聯(lián)問題是交聯(lián)電纜的最常見的問題之一。根據(jù)一個實(shí)施方式的硅烷醇縮合催化劑(B)僅包括一種根據(jù)式(I)或來自所述硅烷醇縮合催化劑的列表中的硅烷醇縮合催化劑，在另一個實(shí)施方式中，僅包括來自所述硅烷醇縮合催化劑的列表中的硅烷醇縮合催化劑。在本專利技術(shù)的一個實(shí)施方式中，所述硅烷醇縮合催化劑(B)以0.0001重量％至6重量％，更合適地0.001重量％至2重量％，并且最合適地0.02重量％至0.5重量％的量存在。所述可水解硅烷基團(tuán)可以通過例本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可交聯(lián)聚乙烯組合物，其包含：(A)具有可水解硅烷基團(tuán)的可交聯(lián)聚乙烯，以及(B)至少一種硅烷醇縮合催化劑，其中，所述可交聯(lián)聚乙烯包含三甲氧基硅烷和/或三乙氧基硅烷基團(tuán)，并且所述硅烷醇縮合催化劑包含其中錫原子不具有連接碳原子的共價鍵的無機(jī)錫化合物。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2013.11.21 EP 13193747.61.一種可交聯(lián)聚乙烯組合物，其包含：
(A)具有可水解硅烷基團(tuán)的可交聯(lián)聚乙烯，以及
(B)至少一種硅烷醇縮合催化劑，
其中，所述可交聯(lián)聚乙烯包含三甲氧基硅烷和/或三乙氧基硅烷基團(tuán)，
并且所述硅烷醇縮合催化劑包含其中錫原子不具有連接碳原子的共價鍵的
無機(jī)錫化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可交聯(lián)聚乙烯組合物，其中，所述硅烷醇縮
合催化劑具有下式
[R1O]Sn[OR2](I)
其中R1和R2獨(dú)立地具有至多30個碳原子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可交聯(lián)聚乙烯組合物，其中，所述硅烷
醇縮合催化劑具有下式
[R1COO]Sn[OOCR2](II)
其中Sn具有2+的氧化數(shù)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可交聯(lián)聚乙烯組合物，其中，所
述縮合催化劑選自2-乙基己酸錫(II)(301-10-0)、乙酸錫(II)(638-39-1)、酒
石酸錫(II)(815-85-0)、辛酸錫(II)(1912-83-0)、油酸錫(II)(1912-84-1)、硬脂
酸錫(II)(6994-59-8)、硬脂酸錫(II)(7637-13-0)、乙醇錫(II)(14791-99-2)、月
桂酸錫(II)(14974-55-1)、乙酰丙酮錫(II)(16009-86-2)、棕櫚酸錫
(II)(35104-88-2)、葡萄糖酸錫(II)(35984-19-1)、新癸酸錫(II)(49556-16-3)、
六氟乙酰丙酮錫(II)(51319-99-4)以及草酸錫(II)(814-94-8)或它們的混合
物。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可交聯(lián)聚乙烯組合物，其中，所
述硅烷醇縮合催化劑(B)僅包含一種硅烷醇縮合催化劑。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可交聯(lián)聚乙烯組合...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：奧斯卡·普列托，馬丁·安克爾，奧拉·法格雷爾，克里斯蒂安·達(dá)倫，阿薩·赫爾曼松，
申請(專利權(quán))人：北歐化工股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：奧地利;AT
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