[发明专利]硅烷可交联聚合物组合物

说明书

本发明涉及一种聚合物组合物，其包括带有可水解硅烷基团的可交联的聚烯烃、以及一种硅烷醇缩合催化剂；设计一种所述聚合物组合物在生产产品、优选为电缆中的应用；涉及一种生产含有所述组合物的产品、优选为电缆的方法，所述方法包括产品、优选为电缆包层的交联步骤；涉及一种含有所述组合物的产品、优选为电缆；以及设计一种含有所述组合物的交联的产品、优选为电缆。

众所周知，交联聚烯烃借助于添加剂能够改善聚烯烃的多种性能，例如，机械强度和化学热稳定性。交联可以通过聚烯烃中含有的硅烷醇基团缩合实现，硅烷醇可通过硅烷基团的水解得到。硅烷基团通过使用交联剂被引入到聚烯烃中（例如通过将硅烷化合物接枝到聚烯烃中），或者通过烯烃单体与含硅烷基团单体共聚被引入到聚烯烃中。这一技术在US4413066、US4297310、US4351876、US4397981、US4446283以及US4456704中是已知的。

众所周知，聚合物组合物可用于生产多种产品，例如，聚合物一般被用于制备电线或电缆（W&C）产品的包层，基于此，一个或多个包层可以被交联。电力电缆被定义为在任意电压下输送能量的电缆，一般工作电压在100V以上，用于电力电缆的电压可以是交流电压（AC）、直流电压（DC）或瞬时电压（脉冲电压）。另外，聚合物组合物一般被用作包层材料，如在低压（LV）、中压（MV）、高压（HV）或超高压（EHV）AC或DC电缆中，上述术语，是已知的，并指的是工作电压水平。

低压（LV）能量电缆一般工作电压在3kV以下，LV电缆以及某些实施例中的中压（MV）电缆通常含有被绝缘层包裹的电导体。

中压（MV）和高压（HV）电力电缆，以及某些实施例中的LV电力电缆包括被至少一层内半导体层、一层绝缘层以及一层外半导体层按此顺序包绕的导体，在任意电压水平下工作的MV和HV电缆，被用于除低压之外的其它应用。典型的MV电缆，一般工作电压为3至36kV，典型的HV电缆工作电压在36kV以上。

对于含有可水解硅烷基团聚烯烃的交联，硅烷醇缩合催化剂必须被使用，缩合催化剂，例如，为锡、锌、铁、铅或钴的有机化合物，例如二丁基锡二月桂酸盐（DBTDL），但是，众所周知，当交联产品、例如电缆被埋入地下时，DBTDL对自然环境具有不利的影响，例外，它还是一种在使用时非常危险的物质。

CA50288公开了一种Ti催化剂加工环氧基官能化聚合物；GB1377737公开了一种通过UV照射进行聚烯烃接枝硅烷化合物的方法，接枝聚烯烃接下来通过金属羧酸盐、钛酯或钛配体进行交联；这个例子中被使用的催化剂为二丁基锡二月硅酸盐；但是用于电线和电缆（W&C）的应用没有被提及，WO2007032885公开了一种用于W&C交联应用的催化剂。

因此，本发明目的是提供一种其它的硅烷醇缩合催化剂，用于含有聚烯烃的聚烯烃组合物，所述聚烯烃连接有可水解的硅烷基团，所述催化剂避免了DBTDL的缺陷，即：对环境更加友好，使用时危险性更低。

发明内容

出人意料的发现，上述目的能够通过使用一种新型的硅烷醇缩合催化剂来实现，所述硅烷醇缩合催化剂对于硅烷交联聚合物组合物及其产品、优选为电缆是非常有益的。

基于此，本发明提供了一种聚合物组合物，其包括：

a）聚烯烃，其连接有可水解的硅烷基团；以及

b）结构式（I）或（II）所示硅烷醇缩合催化剂：

MeR¹_nR²_mZ_o                   （I）

(Z_oR²_mR¹_nMe)-R³-(MeR¹_nR²_mZ_o)（II）

其中，结构式（I）中，

Me为元素周期表第4族过渡金属（参照1989年无机工业IUPAC系统命名法）；

n为0至3之间的整数；

m为0至4之间的整数；

o为0至4之间的整数，其中，m+n+o为4，并且至少m或o不为0；

每一个R¹独立地为取代或未取代的饱和或部分不饱和的烃基，其可选地含有一个或多个杂原子；或者为取代或未取代的芳烃基团，其可选地含有一个或多个杂原子；以及