[发明专利]可湿固化的组合物及制备该组合物的方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2007年9月24日提交的美国临时申请No.60/974,562的权益，将该申请全部引入本文中作为参考。

技术领域

本发明涉及可湿固化的组合物。一方面，本发明涉及包含聚烯烃的可湿固化组合物，同时在另一方面，本发明涉及进一步包含非卤化阻燃剂、硅烷交联剂和自由基引发剂的这种组合物。又一方面，本发明涉及其中将硅烷在三水合铝(aluminum trihydrate)的存在下原位接枝到烯烃聚合物之上的方法。再一方面，本发明涉及由该可湿固化组合物制得的电缆绝缘。

背景技术

汽车工业中所用电力电缆的绝缘外皮必须显示机械性能和阻燃性能的良好平衡。关于机械性能，通常通过交联的聚烯烃例如硅烷-接枝的聚乙烯来提供。关于阻燃性能，通常通过在聚合物中混入阻燃试剂来提供。该试剂可以是卤化的或非卤化的，优选后者，例如氢氧化镁、三水合铝(ATH)、滑石等。

存在许多种可用于形成电力电缆绝缘外皮的组合物的实例。US4,549,041描述了通过将聚烯烃树脂和金属水合物与硅烷-接枝的聚烯烃树脂混合以形成随后湿交联的组合物而制得的交联型电缆组合物。该组合物还可以含有红磷和碳黑。

另一实例是US 4,921,916，其描述了用于制备无卤素、阻燃、交联的产品的方法，首先形成其基本成分是至少一种填料、乙烯共聚物、硅烷、自由基接枝引发剂和硅烷醇缩合催化剂的无卤素组合物。该自由基引发剂的半衰期在低于填料分解温度25℃的温度下小于10分钟。接枝温度低于填料分解温度至少25℃。实例中所用的聚合物是乙烯/丙烯酸乙酯(EEA)、极低密度聚乙烯(VLDPE)和乙烯/丙烯/二烯共聚物(EPDM)。

另一实例是US 6,703,435 B2，其描述了制备可交联的聚合物组合物的方法，使含ATH的热塑性基础聚合物与含硅烷和过氧化物的载体聚合物进行混合，由此制得在低于165℃的温度下硅烷可交联的化合物。优选的过氧化物采用低于165℃的分解温度。一种实例采用聚乙烯和接枝有马来酸酐聚合物的聚乙烯。

其它实例包括US 4,732,939、5,883,144和5,312,861以及美国出版的专利申请2003/0134969和2003/0114604，以及EP0426073、0365289和0245938。

用于汽车电力电缆应用的组合物必须满足一种或多种工业标准，例如SAE J-1128和/或DaimlerChrysler MS 8288。SAE标准要求，对于将用于表面机动车电子系统的电缆，其必须在60伏直流电(或25伏AC)或更小的标称电压下在具有有限暴露于流体和物理滥用的正常应用中是有用的。DaimlerChrysler MS 8288标准要求电缆绝缘展示在150℃时良好的伸长率和耐热性。

US 6,326,422描述了用于SAE J-1128和设备电线应用的可辐射固化组合物。该组合物包括乙烯共聚物、水合无机填料、烷氧基硅烷以及巯基苯并咪唑化合物的锌盐。一些专利描述了用于SAE J-1128应用的过氧化物可交联组合物，例如EP 0062187以及US 5,225,468、5,955,525和6,197,864。US5,401,787描述了用于SAE J-1128应用的可湿固化组合物，该组合物包含(a)硅烷共聚物、(b)卤化的羧酸酐、和(c)三氧化锑。

发明内容

本发明的组合物包含特定组合的可湿交联聚合物与非卤化阻燃剂的组合。这些组合物满足SAE J-1128和DaimlerChrysler MS 8288规定，显示良好储存寿命稳定性，且适用于其它汽车电缆应用，如ISO-6722。

在第一种实施方式中，本发明是包含下列物质的组合物：

1.至少一种密度为0.910克/立方厘米(g/cc)或更大的第一硅烷-接枝的乙烯聚合物；

2.至少一种密度小于0.910g/cc的第二硅烷-接枝的乙烯聚合物；和

3.至少一种非卤化阻燃剂。

接枝到乙烯聚合物上的硅烷通常衍生自乙烯基硅烷，以及非卤化阻燃剂通常是金属水合物。第一硅烷-接枝的乙烯共聚物的密度和第二硅烷-接枝的乙烯共聚物的密度是接枝之前该乙烯共聚物的密度，且第一硅烷-接枝的共聚物和第二硅烷-接枝的共聚物是彼此分开的和截然不同的，并不是多峰共聚物(multi-modal copolymer)的一部分。该组合物可以包括额外组分如任意下列的一种或多种：抗氧剂、光稳定剂、惰性填料、增容剂、偶联剂、加工助剂、焦化抑制剂和卤化阻燃剂。