[发明专利]防焦烧聚合物组合物

说明书

技术领域

本发明涉及在挤出期间具有低焦烧性的聚合物组合物。此外，本发明涉及含有这种聚合物组合物的制品，特别是多层制品，如电力电缆。

背景技术

通常，聚烯烃的不饱和度取决于聚合工艺所选择的特定条件。对于高压以及低压条件都是如此。如果例如通过自由基聚合来生成聚乙烯(所谓的低密度聚乙烯LDPE)，则聚合物中双键的数目通常相当低。然而，在许多情况下，希望使用具有可以用来将官能团引入到聚合物分子中或者用来实现聚合物的交联的较高不饱和度的聚合物。

聚烯烃如聚乙烯的交联对于很多应用来说是相关的，诸如挤出(例如管子，电缆绝缘材料或者电缆护套)、吹塑、或者旋转模塑。特别是在电缆技术中，交联特别受关注，因为在高温下电缆的耐变形性可以被改善。

在WO 93/08222中，具有改善的交联性能的不饱和低密度聚乙烯(LDPE)通过乙烯和一种特定类型的多不饱和共聚单体的高压自由基聚合而制得。当与交联剂结合时，LDPE共聚物的不饱和增加的量增大了交联活性。

如上所述，可交联聚烯烃通过挤出而将涂层施加于电力电缆上是备受关注的。在电力电缆的这样的挤出过程中，首先通常用半导体层涂敷金属导体，接着用绝缘层和另一半导体层涂敷。这些层通常是交联的并且通常由交联的乙烯均聚物和/或乙烯共聚物制成。

在挤出之前或挤出过程中，通过向聚合材料中加入自由基形成剂如过氧化物可以实现交联。自由基形成剂应优选在挤出期间保持稳定，该挤出是在足以使过氧化物的初期分解最小化的低温下但在足以获得适当熔融和均化的高温下实施的。此外，交联剂应当在高温下在随后的交联步骤中分解。如果例如在挤出机中大量过氧化物已经分解，从而引发过早交联，则这将导致所谓的“焦烧(scorch)”的形成，即，所得的电缆的不均匀性、表面不平整以及不同层中可能的变色。因此，应避免在挤出过程中自由基形成剂的任何显著的分解。另一方面，挤出的聚烯烃层在高温下的热处理应导致高交联速度和高交联效率。

在EP-A-0453204和EP-A-0475561中，将2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯加入到聚合物组合物中以抑制焦烧的形成。这些应用没有涉及不饱和聚烯烃。

此外，在交联步骤中，由于交联剂的分解可以生成副产物。大部分副产物可以在电缆内被捕获并且其挥发性部分必须在所谓的脱气步骤中除去。生成的副产物越多，脱气时间越长和/或脱气温度越高。然而，将优选温和的脱气条件。较温和的脱气条件也会减少脱气步骤中损坏电缆的危险。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种聚烯烃组合物，该组合物在挤出过程中具有低焦烧性但是挤出后如果硫化可以改进交联性能。尤其是，一个目的是增大交联速度和/或减少交联剂的数量而对焦烧行为没有不利影响。此外，一个目的是提供交联的聚合物制品，该制品在减少的脱气时间和/或在温和的脱气条件下，尤其是在较低的脱气温度下可以被脱气。

这些目的通过聚合物组合物以及如权利要求书中所定义的方法而得到解决。

根据本发明的可交联聚合物组合物包含：

(i)具有碳-碳双键总数/1000个碳原子为至少0.1的不饱和聚烯烃，

(ii)至少一种防焦剂，以及

(iii)至少一种交联剂。

在本发明的背景下，术语“碳-碳双键的总数”指那些源于乙烯基基团、1，1-亚乙烯基(乙烯叉基，vinylidene)基团和反式亚乙烯基(trans-vinylene)基团的双键。每种类型双键的量按实验部分所述进行测量。

根据本发明的碳-碳双键总数结合在聚烯烃组分中能实现改善的交联特性。

具体实施方式

在一个优选的具体实施方式中，碳-碳双键的总数为至少0.15/1000个碳原子。在其它优选的具体实施方式中，碳-碳双键的总数为至少0.20、至少0.25、至少0.30、至少0.35、至少0.40、至少0.45、至少0.50、至少0.55、至少0.60、至少0.65、至少0.70、至少0.75或者至少0.80/1000个碳原子。

乙烯基基团的总数优选为至少0.04/1000个碳原子。在其它优选的具体实施方式中，其为至少0.08、至少0.10、至少0.15、至少0.20、至少0.25、至少0.30、至少0.35、至少0.40、至少0.45、至少0.50、至少0.55、至少0.60、至少0.65、至少0.70、至少0.75或者至少0.80乙烯基基团/1000个碳原子。当然，由于乙烯基基团是一种特定类型的碳-碳双键，因此对于给定的不饱和聚烯烃，乙烯基基团的总数不能超过其双键的总数。