[发明专利]用于高压聚烯烃生产的超高压压缩机润滑剂

说明书

发明领域

本发明涉及高压聚烯烃。一方面，本发明涉及高压聚烯烃的生产，同时另一方面本发明涉及高压聚烯烃生产方法的超高压压缩机(hypercompressor)中使用的润滑剂。又一方面，本发明涉及由高压聚烯烃制得的产品，特别是动力电缆(powercable)包皮层如动力电缆的绝缘层或保护套。

发明背景

在高压聚烯烃例如高压低密度聚乙烯(HPLDPE)的生产中，典型的操作压力是70～350兆帕(MPa，或者约10000～50000psi)，且优选的操作压力为240～310MPa(约35000～45000psi)。为了达到这些高压，采用一个或多个超高压压缩机，且这种装备的操作需要使用润滑剂。遗憾地，由于高的操作压力和可商购获得的超高压压缩机密封件的特性，润滑剂不可避免地渗入反应器中，虽然是以极低水平(例如ppm)与反应物质混合并变为其一部分，该反应物质例如乙烯、共聚单体、溶剂、催化剂等。

通常，使用矿物油作为超高压压缩机润滑剂，且即便是其渗漏到反应物质中，其对高压聚烯烃的形成或者随后制造例如模塑或挤出方法中聚烯烃的使用存在很小的不利影响。但是，矿物油用作超高压压缩机润滑剂与超高压压缩机的实质维护时间相关。

多羟基官能的聚亚烷基氧化物共聚多元醇(如可从The Dow ChemicalCompany获得的UCON^tm PE-320)是另一类超高压压缩机润滑剂。虽然这些润滑剂通常在超高压压缩机维护方面优于矿物油，但是它们在高压聚烯烃产物(由于从超高压压缩机中渗漏)、特别是烯烃与乙烯基硅烷的共聚物产物中的存在，对于在最终交联聚烯烃的方法中使用该聚烯烃产物具有不利影响，即使在该润滑剂仅以ppm数量存在时。由于多个羟基和亲水性环氧乙烷基团二者的存在，这些润滑剂是相当亲水的，这点可以导致聚合物、尤其是硅烷改性的聚合物吸收的水量增加。如果在挤出机或者在导致交联的条件下操作的其它工艺设备部分中处理该高压聚合物，这又反过来可以导致焦烧(即过早的交联)。另外，一些应用中，如用于中压或高压动力电缆的绝缘包皮层，多羟基官能多元醇的存在可以导致缆线的介电损失和过早劣化。

由此，高压聚烯烃生产工业和聚合物制造工业、特别是电线电缆工业，都对确定和采用有效地用于超高压压缩机的超高压压缩机润滑剂保持持续的兴趣，该润滑剂渗入反应物的程度使得其在聚烯烃中的存在将不会在聚烯烃、特别是硅烷改性的高压聚烯烃的挤出或模塑期间促进过早交联。

发明概述

在一种实施方式中，本发明是用于制造高压聚烯烃的改进方法，该方法的高压至少部分是通过使用超高压压缩机产生的，改进包括使用包含不超过1个羟基官能团(即包含一个羟基官能团或没有羟基官能团)的聚醚多元醇作为用于超高压压缩机的润滑剂。

在另一实施方式中，本发明是含有作为润滑剂的具有不超过1个羟基官能团的聚醚多元醇的超高压压缩机。

在另一实施方式中，本发明是包含烯烃单体、聚合引发剂和具有不超过1个羟基官能团的聚醚多元醇的高压反应物质。

在又一实施方式中，本发明是包含(i)高压聚烯烃、和(ii)具有不超过1个羟基官能团的聚醚多元醇的组合物。

还在另一实施方式中，本发明是挤出或模塑制品，其包含交联的高压聚烯烃和具有不超过1个羟基官能团的聚醚多元醇。包括由高压聚烯烃和具有不超过1个羟基官能团的聚醚多元醇的混合物制得的包皮层(例如绝缘层)的动力电缆是这种实施方式的示例。包皮层在其制备时或者其制备之后交联。这种实施方式的一种变型中，该高压聚烯烃包括高压硅烷改性的聚烯烃，例如乙烯/乙烯基硅烷共聚物或硅烷接枝的高压聚烯烃。

在高压聚烯烃生产期间使用具有不超过1个羟基官能团的聚醚多元醇超高压压缩机润滑剂，减少或消除了在将聚烯烃制造(例如成形或模塑)成交联产品期间焦烧的可能性。另外，如果该高压聚烯烃是硅烷改性的高压聚烯烃，那么在高压聚烯烃的生产期间使用具有不超过1个羟基官能团的聚醚多元醇超高压压缩机润滑剂，减少或消除了由硅烷改性的高压聚烯烃制得的中压和高压缆线包皮层中的介电损失。

附图说明

附图是记录了在各种百分比的UCON^tmPE-320超高压压缩机润滑剂下，DFDA5451NT的交联性能图，DFDA5451NT为聚乙烯可湿固化的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)共聚物和5％DGDA 1140催化剂母料，可从The Dow ChemicalCompany获得。

优选实施方式的说明

定义：