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1、10申请公布号CN102245384A43申请公布日20111116CN102245384ACN102245384A21申请号200980149355422申请日2009120361/140,15720081223USB32B27/08200601E06B1/6420060171申请人陶氏环球技术有限责任公司地址美国密歇根州72发明人穆罕麦德埃塞吉尔杰弗里M科根索拉夫S森古普塔托马斯J帕森斯74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人吴培善54发明名称将多组分反应性系统传递到模塑操作的方法57摘要带包括A第一带状物,其包括1A包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃,和1B羟基封端的有机硅聚合物。
2、,或2乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂例如过氧化物、和羟基封端的有机硅聚合物的共混物,和B包括催化剂母料的第二带状物,所述第二带状物载在所述第一带状物上,这允许将树脂和催化剂的均匀混合物传递到注塑机器中。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011060986PCT申请的申请数据PCT/US2009/0665622009120387PCT申请的公布数据WO2010/074914EN2010070151INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书10页附图1页CN102245390A1/1页21一种带,其包括A包含第一混配物的第一带状物,和B包含第二混配物的。
3、第二带状物,所述第二带状物载在所述第一带状物上,并且所述第一和第二混配物在环境条件下可相互反应。2权利要求1中所述的带,其中所述第一混配物是可交联树脂,和所述第二混配物是在环境条件下促进所述可交联树脂固化的催化剂。3权利要求1中所述的带,其中所述第一带状物包括1A包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃,和1B羟基封端的有机硅聚合物,或2乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物,和所述第二带状物包括催化剂母料。4权利要求3中所述的带,其中所述第一和第二带状物直接相互接触。5权利要求3中所述的带,其中所述第一和第二带状物由第三带状物隔开,所述第三带状物包含与所述第一带状物相同的但不包。
4、含所述硅烷官能团的聚烯烃。6权利要求3中所述的带,其中所述第一带状物包括形状和大小可纳入和容纳所述第二带状物的凹槽。7权利要求3中所述的带,其中所述有机引发剂是过氧化物。8权利要求3中所述的带,其中所述第一和第二带状物中的至少一个包括微层。9权利要求3中所述的带,其进一步包括在所述第一和第二带状物中间的隔离层。10权利要求3中所述的带,其中所述第二带状物在粘合剂的辅助下连接于所述第一带状物。权利要求书CN102245384ACN102245390A1/10页3将多组分反应性系统传递到模塑操作的方法0001相关申请的交叉引用0002本申请要求2008年12月23提交的美国专利申请61/140,1。
5、57的优先权,其全部内容通过参考并入本申请。0003关于联合主办的研究或开发的声明0004无技术领域0005本发明涉及模塑操作。一方面,本发明涉及通过使用注塑技术形成制品,而另一方面,本发明涉及以允许模外固化的方式形成这样的制品。再在另一方面,本发明涉及将两组分反应性系统进料到设计用于受限混合的挤出机中的方法,而仍在另一方面,本发明涉及形成基础混配物和催化剂的混合物然后将该混合物进料到挤出机中的方法。背景技术0006目前正在开发硅氧烷改性的聚烯烃弹性体,其可用于通过注塑制造电力缆线附件,例如,缆线接头、接合、可分离的连接器、缆线终端等。这些新型聚合物提供下述可能性,以热塑性模式注入厚部件,使该。
6、部件脱模,和为其即在环境条件下即,无需外部的湿气或热量潜在的模外固化而储存该部件。该方法具有基本上删减制造这些部件的生产循环时间的潜力。0007这种新技术是两组分系统,其包括1包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的组合,或乙烯基硅烷、聚烯烃、过氧化物和羟基封端的有机硅聚合物的共混物,和2催化剂母料,即,适宜的基础聚合物中运载的催化剂。需要将这些组分在熔体混合操作中充分地相互共混,然后进入注射步骤,从而确保有效和均一的交联。0008实现该技术的一个潜在问题是,现有注塑生产法依赖于橡胶注塑设备,其中首先将物质辊磨,然后将其成形为条带即,带,将所述条带进料到安装在模塑机器上的挤出机中。这些。
7、机器典型地安装有橡胶挤出机,其设计为用于简单的塑炼和加压。这些挤出机的长度典型地较短,因此具有有限的若存在的话的混合能力。0009因此,存在对下述方法的需要,通过该方法将反应性基础混配物和催化剂母料传递到未经设备更改的注塑机器中,并且在进料到模塑机器之前所述两组分之间的相互作用最小,从而避免熔体中各组分的过早反应烧焦。发明内容0010在一种实施方式中,本发明是包括下列部分的带A包含第一混配物的第一带状物,和B包含第二混配物的第二带状物,所述第二带状物载在所述第一带状物上,并且所述第一和第二混配物在环境条件下例如,23和大气压可相互反应。在一种实施方式中,所述第一混配物是可交联树脂,例如,包含固。
8、化位点的聚烯烃,和第二混配物是在环境条件下促进可交联树脂固化的催化剂。说明书CN102245384ACN102245390A2/10页40011在一种实施方式中,本发明是包括下列部分的带A第一带状物,其包括1A包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃,和1B羟基封端的有机硅聚合物,或2乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂例如过氧化物、和羟基封端的有机硅聚合物的共混物,和B包括催化剂母料的第二带状物,所述第二带状物载在所述第一带状物上。在一种实施方式中,所述第一和第二带状物直接相互接触,而在另一种实施方式中,所述第一和第二带状物由第三组分隔开,所述第三组分典型地为位于所述第一和第二带状物中间的第三带状物。在一种。
9、实施方式中,第三组分是粘合剂。在一种实施方式中,第三组分是隔离树脂。在一种实施方式中,第三组分同时为粘合剂和隔离树脂。0012在一种实施方式中,所述第一带状物包括凹槽,其形状和大小可纳入和容纳所述第二带状物。优选地,该凹槽沿着带的纵向,该凹槽可以是连续的或中断的。在其它实施方式中,除了存在于第一带状物中之外或代替存在于第一带状物中,过氧化物还可以存在于第二和/或第三带状物中。0013在一种实施方式中,本发明是制造带的方法,所述带包括下列部分A第一带状物,其包括1A包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃,和1B羟基封端的有机硅聚合物,或2乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物,和。
10、B包括催化剂母料的第二带状物,所述第二带状物载在所述第一带状物上,所述方法包括下列步骤I形成例如,挤出所述第一带状物,II形成例如,挤出所述第二带状物,和III连接例如,物理压缩、化学粘合等所述第一和第二带状物。在一种实施方式中,所述第一和第二带状物是共挤出的。在一种实施方式中,使用纵向凹槽挤出所述第一带状物和允许其凝固,和然后形成例如,挤出所述第二带状物,使其凝固,和然后使用或不使用粘合剂的辅助将其安装于所述第一带状物的凹槽中。在一种实施方式中,第三组分置于所述第一和第二带状物之间。在一种实施方式中,在单种操作中,将全部的三种组分共挤出和使其彼此连接。0014在另一种实施方式中,本发明是包括。
11、下列部分的带A带状物,其包括1A包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃,和1B羟基封端的有机硅聚合物,或2乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物,和B包括投配即,喷洒到带状物上的催化剂母料的第二组分。在一种实施方式中,在即将要将带状物进料到挤出机中之前,将催化剂母料投配到该带状物上。0015在一种实施方式中,本发明是多层带,该多层带包括下列部分A第一层,其包括1A包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃,和1B羟基封端的有机硅聚合物,或2乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物,和B包括催化剂母料的第二层,所述第二层载在所述第一带状物上,和C任选的位于所述第一和第二。
12、层之间的中间层。在一种实施方式中,所述中间层包括对于所述第一和第二层的材料而言并非多孔的材料,因此其用作所述第一和第二层之间的隔离层。0016在一种实施方式中,本发明是制备注塑制品的方法,所述方法包括将包括下列组件的带进料到注塑机器中A第一带状物,其包括1A包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃,和1B羟基封端的有机硅聚合物,或2乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物,和B包括催化剂母料的第二组分,所述第二组分载在第一带状物上。在一种实施方式中,所述第一带状物包括纵向凹槽,和所述第二组分呈安装在所说明书CN102245384ACN102245390A3/10页5述第一带状物的凹。
13、槽中的带状物的形式。在一种实施方式中,在将所述第一带状物进料到注塑机器中时,将所述第二组分喷洒到所述第一带状物上。在一种实施方式中,将所述第二组分直接投配到注塑机器中,同时将所述第一带状物进料到注塑机器中,而不是使用所述第二组分投配例如,喷洒所述第一带状物。0017本发明的带和方法提供相对于单一带的优势,其中所述单一带通过将下述两者熔体共混而制造A包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的组合,或乙烯基硅烷、聚烯烃、过氧化物有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物,与B催化剂母料,因为通过将两种组分熔体共混制造的单一带将具有短的搁置寿命,其很可能由于有限的储存寿命而需要带在注塑位置制造。
14、然后马上投入使用。本发明的带和方法也将提供相对于所述第一和第二组分的单独带和然后分别将这些带进料到注射挤出机的优势,因为将这些带以适当比率的同时均匀地进料是问题最大的,其由此导致催化剂进料的损失。0018本发明的带和方法允许将树脂和催化剂的均匀混合物递送到注塑挤出机。这些带可以离线制造,和可以将其供应到远程模塑操作,并且这些带和方法消除对设备更改的需要。附图说明0019图1A是基础树脂带或带状物的顶部俯视图。0020图1B是包括连续的纵向凹槽的基础树脂带状物的顶部俯视图。0021图1C是包括不连续或中断的纵向凹槽的基础树脂带状物的顶部俯视图。0022图1D是包括一系列横向凹槽的基础树脂带状物的。
15、顶部俯视图。0023图2A是图1B的带状物其包含安装在纵向凹槽中的催化剂母料连续带状物的顶部俯视图。0024图2B是图1B的带状物其包含安装在纵向凹槽中的催化剂母料不连续带状物的顶部俯视图。0025图3是包括由隔离层隔开的催化剂母料层和基础树脂层的三层带的横截面视图。0026图4是工艺步骤顺序的示意图,所述工艺步骤包括在将基础树脂带状物层进料到注塑挤出机中时,投配基础树脂带状物与催化剂。0027优选实施方式0028定义0029本申请所有提及的元素周期表是指由CRCPRESS,INC于2003出版并享有版权的元素周期表。同样,任何提及的族应该为在使用编号族的IUPAC系统的这个元素周期表中所反映。
16、的族。除非相反地指出,否则从上下文暗示或现有技术惯例,所有的份和百分比均基于重量,而且所有的测试方法是与本申请的提交日期同步的。针对美国专利实践的目的,任何专利、专利申请、或公开的内容在此全部引入作为参考或其等价的US实施方式也引入作为参考,特别是关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、催化剂、定义不与本申请具体提供的任何定义不一致和常识的披露。0030本申请中的数字范围是近似值,因此除非另有所指,否则其可以包括该范围以外的值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值,条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如,如果记载组分、物理或其它性质,如说明书C。
17、N102245384ACN102245390A4/10页6分子量、粘度、熔体指数等是100至1000,意味着明确地列举了所有的单个数值,如100、101、102等,以及所有的子范围,如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数例如11、15等的范围,适当时将1个单位看作00001、0001、001或01。对于包含小于10例如1至5的个位数的范围,典型地将1个单位看作01。这些仅仅是具体所意指的内容的示例,并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数字范围提供了催化剂在母料中的含量、基础树脂和催化剂母料。
18、在带中的相对含量、以及各种温度和其它工艺范围等。0031在关于化学化合物使用时,除非明确说明,否则单数包括所有的异构形式,反之亦然例如,“己烷”单独或共同包括己烷的全部异构体。术语“化合物”和“络合物”可互换地用来表示有机化合物、无机化合物和金属有机化合物。术语“原子”表示元素的最小组成,而不管离子状态,即,不管其是否带电或部分带电或键接于另一个原子。术语“非晶”表示缺少如通过差示扫描量热法DSC或等价技术所确定的晶体熔点的聚合物。0032“组合物”等术语表示两种或更多种组分的混合物或共混物。例如,在关于制备硅烷基接枝的乙烯聚合物的上下文中,组合物包括至少一种乙烯聚合物、至少一种乙烯基硅烷、和。
19、至少一种自由基引发剂。在关于制备缆线外皮或其它制造制品的上下文中,组合物包括乙烯乙烯基硅烷共聚物、催化剂固化系统和任何所需的添加剂例如润滑剂、填料、抗氧化剂等。0033“共混物”或“聚合物共混物”等术语表示两种或更多种聚合物的共混物。这样的共混物可以是或可以不是溶混的。这样的共混物可以是或可以不是相分离的。这样的共混物可以包含或可以不包含一种或多种微区构造,如由透射电子波谱法、光散射、X射线散射、以及本领域已知的任何其它方法所确定的。0034“聚合物”表示通过使单体聚合制备的高分子化合物,而不管所述单体是否为相同类型。一般性术语聚合物因此包括通常用来指仅由一种类型的单体制备的聚合物的均聚物,和。
20、如下文所限定的术语互聚物。其也包括所有形式的互聚物,例如,无规互聚物、嵌段互聚物、均匀互聚物、非均匀互聚物等。术语“乙烯/烯烃聚合物”和“丙烯/烯烃聚合物”可表示以下描述的互聚物。0035“互聚物”和“共聚物”表示通过至少两种不同类型的单体的聚合制备的聚合物。这些一般性术语包括标准共聚物即,由两种不同类型单体制备的聚合物,和由多于两种不同类型单体制备的聚合物例如,三元共聚物、四元共聚物等二者。0036“聚烯烃”、“烯烃类聚合物”、“烯烃类互聚物”等术语表示得自简单烯烃的聚合物。代表性的聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异戊二烯以及它们各自互聚物。0037“基础树脂”、“基础混配物”等术语表示。
21、包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物组合的组合物,或乙烯基硅烷、聚烯烃、任选的有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物。0038“催化剂母料”等术语表示包含下列组分的组合物I促进包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的反应的催化剂,和II载体树脂。典型地,该载体树脂与基础树脂中不包含硅烷官能团的聚烯烃相同。可替换地,载体树脂可以是不同于基础树脂或溶剂的树脂,即,改善催化剂在注塑步骤中与基础聚合物混合的能力的物质。0039“带状物”、“带”等术语表示长度不定的材料通常为高分子材料的窄带或条说明书CN102245384ACN102245390A5/10页7带。带和带状物通常可交。
22、替使用。带状物可以包括单一层、或多个微层,如描述于USP5,094,793的那些。带可以包括单条带状物或两条或更多条带状物。0040尽管本发明主要根据包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃和催化剂母料进行描述,但是本发明适用于在环境条件下可以相互反应的任何两种材料或混配物。同样,其它聚合物可以替代本发明聚烯烃,而其它混配物可以替代本发明催化剂母料。0041聚烯烃0042在使用硅烷或其它官能度改性之前,用于本发明实践或用于基础树脂或用于母料的聚烯烃的密度可以为0855或更少至0960或更多克每立方厘米G/CM3。在使用硅烷官能团改性之前,既可用于基础树脂也可用于母料的优选的聚烯烃的密度典型地小于0930。
23、G/CM3,优选地小于0910G/CM3,更优选地小于0890G/CM3,甚至更优选地小于0880G/CM3和甚至更优选地小于0870G/CM3。在使用硅烷官能团改性之前,聚烯烃共聚物的密度典型地大于0850,优选地大于0852和更优选地大于0855G/CM3。密度通过ASTMD792的过程测量。这些相对低密度的聚烯烃的特征通常在于,半结晶、挠性和具有良好的光学性质,例如,可见光和UV光的高透射率和低雾度。0043在使用硅烷官能团改性之前,既可用于本发明基础树脂也可用于本发明母料的聚烯烃的熔体指数典型地大于010克每10分钟G/10MIN和优选地大于1G/10MIN。聚烯烃的熔体指数典型地小于。
24、75G/10MIN和优选地小于20G/10MIN。熔体指数通过ASTMD1238190/216KG的过程测量。0044既可用于本发明基础树脂也可用于本发明母料的聚烯烃可以通过任何方法例如,溶液法、淤浆法、气相法、间歇法、连续法、高压法、低压法等和使用任何催化剂例如,ZIEGLERNATTA催化剂、茂金属催化剂、几何限定催化剂等制备。在一种实施方式中,聚烯烃使用ZIEGLERNATTA催化剂和在高压制备。0045既可用于本发明基础树脂也可用于本发明母料的聚烯烃包括但不限于乙烯/烯烃互聚物,其烯烃含量为15重量百分比WT,优选为至少20WT和甚至更优选为至少25WT,基于互聚物的重量。这些互聚物的。
25、烯烃含量典型地小于50WT,优选地小于45WT,更优选地小于40WT和甚至更优选地小于35WT,基于互聚物的重量。烯烃含量通过13C核磁共振NMR波谱法使用RANDALLREVMACROMOLCHEMPHYS,C2923中描述的过程测量。通常,互聚物的烯烃含量越高,该互聚物的密度就越低和就越是无定形的。0046烯烃优选为C320直链的、支化的或环状的烯烃。C320烯烃的实例包括丙烯、1丁烯、4甲基1戊烯、1己烯、1辛烯、1癸烯、1十二烯、1十四烯、1十六烯、和1十八烯。所述烯烃也可以包含环状结构如环己烷或环戊烷等,从而得到烯烃如3环己基1丙烯烯丙基环己烷和乙烯基环己烷等。尽管不是该术语标准意义。
26、的烯烃,但是针对本发明的目的,某些环状烯烃,如降冰片烯及其有关烯烃是烯烃并且可以用来替代上述烯烃中的一些或全部。类似地,苯乙烯及其有关烯烃例如,甲基苯乙烯等、和丙烯酸和甲基丙烯酸以及它们各自的离聚物、和丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,是针对本发明目的的烯烃。说明性的聚烯烃共聚物包括乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/1己烯共聚物、乙烯/1辛烯共聚物、乙烯/苯乙烯共聚物等。乙烯/丙烯酸共聚物EAA、乙烯/甲基丙烯酸共聚物EMA、乙烯/丙烯酸酯或甲基丙烯酸说明书CN102245384ACN102245390A6/10页8酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯基酯共聚物等也是针对本发明目的的聚烯烃共聚物。说明性的三。
27、元共聚物包括乙烯/丙烯/1辛烯共聚物、乙烯/丙烯/丁烯共聚物、乙烯/丁烯/1辛烯共聚物、和乙烯/丁烯/苯乙烯共聚物。所述共聚物可以是无规的或嵌段的共聚物。0047用于本发明的烯烃类互聚物的更特定实例包括极低密度聚乙烯VLDPE例如,由THEDOWCHEMICALCOMPANY制造的乙烯/1己烯聚乙烯,均匀支化线型乙烯/烯烃共聚物例如,MITSUIPETROCHEMICALSCOMPANYLIMITED的和EXXONCHEMICALCOMPANY的,均匀支化基本线型乙烯/烯烃聚合物例如,和聚乙烯,其购自THEDOWCHEMICALCOMPANY,和烯烃嵌段共聚物例如描述于USP7,355,089。
28、的那些例如,其购自THEDOWCHEMICALCOMPANY。较优选的聚烯烃共聚物是均匀支化的线型和基本线型的乙烯共聚物。基本线型乙烯共聚物是特别优选的,其更详细地描述于USP5,272,236、5,278,272和5,986,028。0048用于本发明实践的聚烯烃共聚物也包括丙烯、丁烯和其它基于烯烃的共聚物,例如,包含多数得自丙烯的单元和少数得自另一种烯烃包括乙烯的单元的共聚物。用于本发明实践的示例性的丙烯聚合物包括得自THEDOWCHEMICALCOMPANY的聚合物、和得自EXXONMOBILCHEMICALCOMPANY的聚合物。0049上述烯烃类互聚物中任何的共混物也可以用于本发明,。
29、可以将聚烯烃共聚物与一种或多种其它聚合物共混或稀释,共混或稀释的程度使得本发明聚合物占共混物的至少约70WT,优选地占共混物的至少约75WT,更优选地占共混物的至少约80WT。0050硅烷官能团0051用于本发明基础树脂的聚烯烃当然包含硅烷官能团,例如,烷氧基硅烷基团。硅烷官能团通过接枝或通过共聚反应结合于聚烯烃中。将要有效地接枝于聚烯烃或与烯烃单体共聚的任何硅烷都可以用于本发明的实践。适宜的硅烷包括不饱和硅烷,其包含烯键式不饱和烃基基团如乙烯基、烯丙基、异丙烯基、丁烯基、环己烯基或甲基丙烯酰氧烯丙基基团,和可水解基团例如,烃氧基、烃酰氧基HYDROCARBONYLOXY、或烃基氨基基团。可水。
30、解基团的实例包括甲氧基、乙氧基、甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、和烷基或芳基氨基基团。优选的硅烷是不饱和的烷氧基硅烷,其可以接枝到聚合物上。这些硅烷和它们的制备方法更详细地描述于USP5,266,627。乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷以及这些硅烷的混合物是用于本发明的优选的硅烷交联剂。0052可替换地,可以使用硅烷共聚物,例如SILINKTM聚乙烯共聚乙烯基三甲氧基硅烷共聚物,代替聚烯烃或与聚烯烃组合,所述聚烯烃以烷氧基硅烷基团接枝或以其它方式以烷氧基硅烷基团改性。0053得自或接枝于或结合到聚烯烃主链的乙烯基硅烷的单元含量可以广泛地根据下列变化聚烯烃的性质。
31、、硅烷、加工条件、接枝效率、最终应用、和类似因素,但是典型地该含量为至少02WT,优选为至少05WT,基于聚烯烃的重量。对方便和经济的考虑通常是对得自接枝于或结合到聚烯烃主链的乙烯基硅烷的单元的最大含量的两种主要限制因素,典型地,这样的单元的最大含量不超过5WT,优选地其不超过3WT,基于聚烯烃的重量。0054乙烯基硅烷通过任何常规方法接枝于聚烯烃,其典型地在自由基引发剂例如过氧化物存在下、或通过电离辐射等进行。有机引发剂是优选的,如过氧化物引发剂中的任何一说明书CN102245384ACN102245390A7/10页9种,例如,过氧化二枯基、过氧化二叔丁基、过苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、氢。
32、过氧化枯烯、过辛酸叔丁酯、甲基乙基酮过氧化物、2,5二甲基2,5二叔丁基过氧己烷、过氧化月桂基、和过乙酸叔丁酯。引发剂的含量可以变化,但是其存在量典型地为至少001WT,优选为至少003WT。典型地,引发剂不超过015WT,优选地其不超过约010WT。乙烯基硅烷与引发剂的重量比也可以广泛变化,但是典型的乙烯基硅烷引发剂的重量比为101至1501,优选为181至1001。聚烯烃可以在下述时间之一使用乙烯基硅烷接枝1在配制基础树脂之前,例如,下述实施方式,其中基础树脂包括包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的组合,或2在配制基础树脂之后,例如,下述实施方式,其中基础树脂包括乙烯基硅烷、聚。
33、烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物。在后一种实施方式中,接枝发生在将带进料到注塑机器中之后。在前一种实施方式中,可使用任何常规方法将硅烷交联剂接枝于聚烯烃,一种优选的方法是,在反应器挤出机如双螺杆挤出机或BUSS捏合机中在根据所使用的聚合物和引发剂在适当温度进行熔体共混。0055羟基封端的有机硅聚合物0056对用于本发明适宜的羟基封端的有机硅聚合物的选择限于可以与下述两者之一共混的那些有机硅聚合物1包含硅烷官能团的聚烯烃,或2乙烯基硅烷、聚烯烃和过氧化物的混合物。这种混合的能力典型地受羟基封端的有机硅聚合物的粘度的影响,所述粘度通常与其分子量有关。典型地,羟基封端的有机硅聚合物的。
34、粘度为80至约2500厘斯CS。这样的粘度是可在市场找到的有机硅软化剂或润滑剂的典型粘度。0057有用的羟基封端的有机硅聚合物的非限制性实例包括下式I的那些00580059其中“N”为3至20,但是其它羟基封端的有机硅聚合物可以在本发明范围内使用。显著地,根据前述式I的有机硅聚合物的粘度为80至约2500CS。0060催化剂0061包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的反应使用固化催化剂加速,任何可提供该功能的催化剂可以用于本发明的实践。这些催化剂通常包括有机碱、羧酸和金属有机化合物包括有机钛酸盐和铅、钴、铁、镍、锌和锡的络合物或羧酸盐。说明性的催化剂包括二月桂酸二丁基锡、马来酸二辛。
35、基锡、二乙酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡、乙酸亚锡、辛酸亚锡、环烷酸铅、辛酸锌和环烷酸钴。羧酸锡如二月桂酸二丁基锡、油酸二甲基羟基锡、马来酸二辛基锡、马来酸二正丁基锡和钛化合物如2乙基六氧化钛在用于本发明时特别有效。0062添加剂0063本发明的高分子材料,例如,基础树脂和催化剂母料,可以包含不同于固化催化剂说明书CN102245384ACN102245390A8/10页10或除其之外的添加剂。例如,这样的其它添加剂包括UV稳定剂和加工稳定剂例如三价磷化合物。UV稳定剂包括受阻酚例如CYASORBUV2908和受阻胺例如CYASORBUV3529、HOSTAVINN30、UNIVIL4050、UN。
36、IVIN5050、CHIMASSORBUV119、CHIMASSORB944LD、TINUVIN622LD等。磷化合物包括亚膦酸酯/盐PEPQ和亚磷酸酯/盐WESTON399,TNPP,P168和DOVERPHOS9228。UV稳定剂的含量典型地为约01至08,和优选为约02至05。加工稳定剂的含量典型地为约002至05,和优选为约005至015。0064另外的其它添加剂包括但不限于抗氧化剂例如,受阻酚醛树脂,如由CIBAGEIGYCORP制造的1010、粘结添加剂例如,聚异丁烯、抗粘连剂、防滑剂、颜料、填料若透明度对于该应用重要,则其为透明的、表面活性剂、和阻燃剂。也可以使用过程中添加剂,例。
37、如硬脂酸钙、水等。这些和其它的潜在添加剂以本领域通常已知的方式和含量使用。0065炭黑对于用于本发明实践的高分子材料是普通的填料和/或颜料。可以使用任何炭黑,对于其中需要对最终高分子材料的电导率进行一些测量的那些应用,例如,缆线覆盖物,则炭黑优选地表现至少低程度的电导率。例如,如果高分子材料用作缆线的半导体防护物,则优选地炭黑会将高分子材料的电导率降低至小于500欧姆米,更优选地降至小于250欧姆米,和甚至更优选地降至小于100欧姆米。0066可以用于本发明实践的炭黑的实例包括炉黑、乙炔黑、KETTCHEN炭黑、槽黑和热解炭黑。可商购的炭黑包括由CABOTCORPORATION出售的N550炭。
38、黑。与基础树脂混合的炭黑的量若存在典型地为约20至90重量份和优选为约40至80重量份。0067将基础树脂和催化剂母料混配0068基础树脂和催化剂母料都使用标准设备和技术混配。混配设备的实例是内部间歇混合机,如BANBURYTM或BOLLINGTM内部混合机。可替换地,可以使用连续单螺杆或连续双螺杆混合机,如FARRELTM连续混合机、WERNERANDPFLEIDERERTM双螺杆混合机、或BUSSTM捏合连续挤出机。所使用的混合机的类型、和混合机的操作条件将影响混合物下材料的性质,如粘度、体积电阻率和挤出表面光滑度。0069在优选的实施方式中,为下述两者之一的基础树脂的制剂1包含硅烷官能团。
39、的聚烯烃和羟基封端的有机硅聚合物,或2聚烯烃、乙烯基硅烷、任选的有机引发剂、和羟基封端的有机硅聚合物,将其以任何顺序和以适当量添加到混合容器,和在非反应性条件下将其混合,性质各组分充分均匀的混合物。聚烯烃包含或不包含硅烷官能团与羟基封端的有机硅聚合物在混合物中的重量比典型地为5050,更典型地为8020和甚至更典型地为955。0070在催化剂母料的制剂中,以典型比例将大量的固化催化剂与载体聚合物典型为用于基础树脂但不包含硅烷官能团的相同聚烯烃混合,形成基本上均匀的混合物。混合物中催化剂与载体的含量比可以广泛地变化,但其典型地为1090,更典型地为595和甚至更典型地为397。0071带的制造0。
40、072在基础树脂形成基本上均匀的混合物包括添加剂之后,将其挤出形成带,即,连续的条带,和使其凝固。带的尺寸可以广泛地变化,但是典型的带的宽度尺寸为50至10毫米MM,厚度尺寸为2至20MM,和其长度不定,即,选择的长度仅由挤出的混合物的体积说明书CN102245384ACN102245390A9/10页11限制。该带可以具有多种不同构造中的任何一种。图1A说明基础树脂带10,其在基本上光滑和平坦的构造中和其包括单一层。可替换地和未显示,带10可以包括多个微层的堆,其总计的厚度与单一层带10的厚度相当。这样的带是本领域熟知的,其在USP5,094,793中说明。0073图1B展示配置有连续的纵向。
41、凹槽11A的带10。图1C展示配置有中断或不连续的纵向凹槽11B的带10。图1D展示配置有横向凹槽11C的带10。所述凹槽也可以位于带状物的纵向的其它角度。凹槽的深度、横截面构造例如,V形的、U形的等、形状例如,直的、蜿蜒的等等可以变化,从而以下述理解进行选择,即优选地配置凹槽,使其接受和物理地目对于化学地或粘合地容纳最终带产品的催化剂母料组分。因为制造简单、设备选择等原因,优选地,带10配置有连续的纵向凹槽。0074典型地,催化剂母料也可作为连续条带挤出,典型地为下述条带,其宽度小得多和以任何适宜方式物理邻接于带。此处同样,该条带可以包括单一层或微层的堆。如果该带未配置有凹槽或纳入和容纳催化。
42、剂母料的类似装置,则典型地,其简单地搁置在凝固的基础树脂带上,并且通过下述两者的组合实现I基础树脂带和催化剂母料带状物之间的任何固有粘性,和II由将带和带状物聚集成卷引起的物理约束。可替换地,或除其之外,可以使用或不使用加热,可以对着基础树脂带压制催化剂母料带状物,例如,通过使所述两者的组合移动通过一组或多组夹送滚轮,从而促进两组分的连接。如果使用热量,则仅使用足以将基础树脂带或催化剂母料带状物之一或全部软化的热量。并不需要基础树脂带或催化剂母料带状物的完全熔融。0075类似地,可以使用粘合剂将催化剂母料固定于基础树脂带。如果使用粘合剂,则仅使用足以促进催化剂母料带状物与基础树脂带的粘结的量。。
43、粘合剂可以与催化剂母料带状物叠合使用,或与其中断使用。若使用,则选择的粘合剂对本发明实践并不关键,由此,可以使用本质上不会不利影响所需聚合物性质的任何粘合剂。典型地,粘合剂是压敏粘合剂;优选地,单独使用天然或合成橡胶或使用其与一种或多种其它粘合剂的组合。基于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的粘合剂也可用于本发明的实践。粘合剂可以作为涂层、分离的带状物例如,层压材料施用,或通过任何其它常规方法施用。可以将其施用于基础树脂带的全部表面积或限于凹槽,或将其施用于催化剂母料带状物,或全部满足。0076如果基础树脂带配置有凹槽或类似装置,特别是连续的纵向凹槽,则催化剂母料的大小和挤出方式使得允许其插入凹槽。此处同。
44、样,可以通过施加压力帮助催化剂母料带状物插入基础树脂带上的凹槽,例如,使用一组或多组夹送滚轮。图2A说明插入带10的连续的纵向凹槽11A未显示的连续的催化剂母料带状物12。尽管催化剂母料条带也可以是不定的长度,其也可以短得多和将其安装于基于中断或不连续的基础树脂带,如图2B所说明。将催化剂母料安装于基础树脂带,使得其占基础树脂和催化剂母料的总重量的3至5WT,从而使得其不会妨碍基础树脂带的交联效率。0077在可替换的实施方式中,基础树脂带10和催化剂母料带状物12由中间隔离层13隔开,如图3所说明。此处同样,隔离树脂层可以是单一层或微层的堆。该中间层可以包括任何材料,其将延迟母料的催化剂与基础。
45、树脂带的接触。这样的材料包括但不限于功能共聚物,例如,尼龙、莎纶、乙烯乙烯基醇共聚物等。在该实施方式中,终产品带,即,包括基础树脂、隔离树脂和催化剂母料的三层的带,典型地为多层结构,其中各层为大约相同的宽度说明书CN102245384ACN102245390A10/10页12和长度,但是各层的厚度同样可以不同,其中基础树脂层是最厚的和催化剂母料层是最薄的。中间隔离层的存在会提高终产品带的寿命,其通过防止包含硅烷官能团的聚烯烃和羟基封端的有机硅聚合物的过早反应烧焦直至将带进料到挤出机中和带的各组分在挤出之前彼此熔体共混而进行。0078在另一种实施方式中,将催化剂母料或简单地和优选地仅为催化剂投配。
46、到基础树脂带状物上,然后马上或同时将带状物进料到挤出机中。该实施方式由图4的示意图说明。将基础树脂带状物10直接进料到挤出机16中。当基础树脂带状物进料到注塑机器中时,使用来自泵或其它传递装置15的催化剂14投配例如,喷洒该带。由于终产品带例如基础树脂带状物和催化剂的保存期限不是本实施方式关心的问题,因此既不需要载体树脂也不需要隔离层。然而,本实施方式不鼓励在挤出或模塑操作的位置制备终产品带尽管该带在挤出机外部通常的环境条件下将具有有限的保存期限。0079可替换的投配方法包括使基础树脂带穿过包含催化剂的浴,然后将带进料到注塑机器中,通过任何涂覆技术使呈全部或部分涂层形式的催化剂沉积到基础树脂带。
47、上,和在与将基础树脂带进料到注塑机器中的同时或在其之前,分开地将催化剂或为纯的或呈母料的形式直接进料到注塑机器。常规注塑机器典型地具有区域或隔室,在其中制剂各组分可以均匀共混,然后将其转移到模具或挤出机,和转移到将基础树脂带和催化剂进料到的该区域或隔室。0080现有橡胶注塑技术使用由预混配和充分均化的基于过氧化物的材料制造的带。尽管当在室温储存时,这些材料具有相对良好的保存期限,但是该方法不适用于本身在宽温度范围内都具有反应性的材料。本发明的带和方法特别适用于可湿气固化或羟基有机硅固化的树脂系统和应用的领域。0081尽管已经通过前述描述、附图和实施例以相当多的详述描述了本发明,但是该详述针对说明的目的。在不背如所附权利要求所描述的本发明的精神和范围的情况下,本领域技术人员可以进行很多变化和更改。说明书CN102245384ACN102245390A1/1页13图1A图1B图1C图1D图2A图2B图3图4说明书附图CN102245384A。