[发明专利]包含高分子量硅烷醇缩合催化剂的可交联聚烯烃组合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含带有可水解硅烷基团的可交联的聚烯烃和硅烷醇 缩合催化剂的聚烯烃组合物；包含该组合物的制品，特别是线材或缆 材或管状物；以及该组合物用于制备制品的用途。

背景技术

已知通过添加剂来交联聚烯烃，因为这会改善聚烯烃的如机械强 度和化学耐热性的性能。交联可通过包含在聚烯烃中的硅烷醇基团的 缩合来进行，所述硅烷醇基团能够通过硅烷基团的水解而获得。例如 通过将硅烷化合物接枝到聚烯烃上，或者通过烯烃单体和包含单体的 硅烷基团的共聚合反应能够将硅烷化合物引入作为可交联的基团。例 如从US4,413,066、US4,297,310、US4,351,876、US4,397,981、US 4,446,283和US4,456,704可获知该技术。

为了交联这种聚烯烃，必须使用硅烷醇缩合催化剂。常规的催化 剂例如为如二月桂酸二丁锡(DBTDL)的锡有机化合物。另外已知，在 酸性硅烷醇缩合催化剂存在的条件下有利地进行交联过程。与常规的 锡有机催化剂相反，酸性催化剂使交联在室温下已经迅速发生。例如 在WO95/17463、EP1309631和EP1301632中公开了这种为有机磺 酸的酸性硅烷醇缩合催化剂。这些文献的内容以参考的方式并入本文。

在这种可交联的聚烯烃组合物中，期望组分彼此之间显示良好的 相容性，以避免如组分分解或渗出的问题。具体地，硅烷醇缩合催化 剂与可交联的聚烯烃和如颜料的其它组分均相容是重要的，以便获得 如合意颜色的制备的缆材。

此外，由于例如环境的原因和为了使在组合物中的含硫量尽可能 地低，如果将磺酸用作硅烷醇缩合催化剂，其添加量应该尽可能地少， 这是所期望的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种可交联的聚烯烃组合物，其包含 作为硅烷醇缩合催化剂的磺酸，该磺酸显示出与组合物的所有其它组 分，特别是与颜料的改良的相容性，并且可以有效交联以便降低组合 物中的含硫量。

令人惊讶地发现，在包含带有可水解硅烷基团的聚烯烃的组合物 中，通过将与芳基连接的具有相当高的长度的烷基链的磺酸化合物用 作硅烷醇缩合催化剂能够实现本目的。

因此，本发明提供了一种聚烯烃组合物，包含

(i)带有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃(A)，和

(ii)包括有机磺酸(B)的硅烷醇缩合催化剂，该有机磺酸(B)包含结 构单元(structural element)

Ar-R¹      (I)，

其中，Ar为芳基，其例如可为苯、萘、菲或蒽基，R¹为包含至少21 个碳原子的有机残基，所述有机磺酸(B)还包含一个、两个或多个磺酸 基。

根据本发明的组合物在交联速度和最终获得的交联度上均显示出 有效的交联。该结果甚至以在组合物中较低的总硫量得以实现。

此外，关于如颜料的其它组分的加入，组合物的相容性得到改善， 这也能够例如通过组合物的更高的交联速率和最终的交联度看出。

磺酸(B)可包括一个、两个、三个或多个的结构单元(I)。例如，根 据式(I)的两个结构单元可通过如亚烷基的桥基彼此连接。

磺酸基或者与有机磺酸(B)中的非芳基连接，或者优选与有机磺酸 (B)中的芳基连接，最优选它们与芳基Ar连接。

在磺酸(B)中，除了取代基R¹之外，芳基Ar可包含另外的取代基， 该取代基可与R¹相同或不同。

优选地，在Ar基团处存在的R¹取代基数目为1～4，更优选为2。

优选地，如果存在与Ar连接的另外的取代基，则这些为烃基，更 优选包含1～80个碳原子的烃基，更优选包含2～40个碳原子的烃基。

然而，最优选在芳基Ar处仅存在取代基R¹，其可以彼此相同或不 同。

芳基Ar优选为苯基、萘基或包含三个稠环的芳基，如菲和蒽，最 优选地，Ar为苯基。

优选地，在磺酸(B)中的磺酸基的数目为1～3，更优选为1或2。如 上所述，这些磺酸基优选与基团Ar连接。

此外，优选用作硅烷醇缩合催化剂的有机磺酸(B)具有27～200个 碳原子，更优选30～150个碳原子。