[发明专利]用于改性乙烯系聚合物和共聚物的方法在审
| 申请号： | 201480058504.7 | 申请日： | 2014-10-31 |
| 公开（公告）号： | CN105705563A | 公开（公告）日： | 2016-06-22 |
| 发明（设计）人： | W·J·E·贝克;A·G·塔尔马 | 申请（专利权）人： | 阿克苏诺贝尔化学品国际有限公司 |
| 主分类号： | C08K5/15 | 分类号： | C08K5/15;C08K5/3415;C08K5/28;C08L23/06;H01B9/00 |
| 代理公司： | 北京市中咨律师事务所 11247 | 代理人： | 肖威;刘金辉 |
| 地址： | 荷兰*** | 国省代码： | 荷兰;NL |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 用于 改性 乙烯 聚合物 共聚物 方法 | ||
本发明涉及用于官能化和改性乙烯系(共)聚合物的方法、可由这些方 法获得的官能化和改性的乙烯系(共)聚合物，及其用于生产电力电缆的用 途。
典型的电缆和电缆芯线应用包括至少一个被一个或多个聚合物材料层 包围的导体。
在一些电力电缆(包括中压(MV)、高压(HV)和特高压(EHV)电缆)中， 导体被若干层(包括内部半导电层、绝缘层和外部半导电层)包围。电力电 缆的外部半导电层可为不可剥离的(即结合的和不可剥落的)或可剥离的(即 非结合的和可剥落的)。导体可被内部半导电层包围，该内部半导电层通常 包含填充有导电碳黑的交联乙烯系共聚物。绝缘层通常由经交联以赋予其 所需的长期性质的低密度聚乙烯(LDPE)制成。外部半导电层仍为交联的半 导电乙烯系共聚物层，且其通常由金属配线增强或被薄片(金属屏蔽材料) 覆盖。
电力电缆通常通过在导体上挤出层而生产。随后将一个或多个所述聚 乙烯或乙烯系共聚物层交联，从而提高其在升高的温度下的抗变形性、机 械强度和/或耐化学性。通常在挤出所述层之前或期间，将自由基引发剂如 过氧化物掺入层材料中。在挤出和形成电缆之后，使电缆经历由自由基引 发剂引发的交联步骤。
在自由基乙烯系(共)聚合物交联的常规方法中，源自过氧化物分解产 物的残留挥发物如甲烷以孔隙形式保留在电缆中，或者作为高度可燃的气 体物质形式释放。本发明的目的是提供用于交联聚乙烯的方法，其允许使 用较低量的过氧化物，从而得到较低量的挥发物且仍具有良好的交联性能。
现已发现，如果首先用柠康酰亚胺型叠氮化物官能化乙烯系(共)聚合 物，则自由基交联更快且更有效地发生，这意味着需要较低量的过氧化物。
此外，已发现所述使用柠康酰亚胺型叠氮化物的官能化可影响(共)聚 合物的极性，从而导致例如与漆层更好的相容性。
此外，所述官能化可用于提高长链支链的数量，由此改变(共)聚合物 的流变性，从而提高熔体强度。
因此，本发明涉及一种用于制备官能化的乙烯系(共)聚合物的方法， 包括如下步骤：使乙烯系(共)聚合物在100-250℃的温度下与式(I)的叠氮化 物接触：
其中Y为：
m为0或1，n为0或1，n+m＝1或2，且X为具有1-12个碳原子的直链或支化脂 族或芳族烃结构部分，其任选包含杂原子。
本发明还涉及一种用于改性乙烯系(共)聚合物的方法，包括如下步骤：
-根据上述方法制备官能化的乙烯系(共)聚合物，
-使所述官能化的乙烯系(共)聚合物与有机过氧化物接触以形成聚合物/ 过氧化物混合物，和
-在140-300℃的温度下加热所述聚合物/过氧化物混合物。
该方法导致所述(共)聚合物的流变性发生改变。取决于精确的条件， 结果为交联的(共)聚合物或具有提高的熔体强度的(共)聚合物。交联通过高 过氧化物水平实现，提高的熔体强度在低过氧化物水平下实现。精确的水 平取决于(共)聚合物的类型、过氧化物的类型和(共)聚合物的官能化水平。
术语“乙烯系(共)聚合物”包括乙烯均聚合物以及基于乙烯和一种或 多种其他单体的共聚物。
乙烯系共聚物的实例为基于乙烯-丙烯的共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二 烯三元共聚物(EPDM)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)、 乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)和聚烯烃弹性体(POE)；后者为乙烯与辛烯或丁烯 的共聚物。
乙烯均聚物(即聚乙烯)通常根据其密度来分类。高密度聚乙烯(HDPE) 由大于或等于0.941g/cm3的密度定义；中等密度聚乙烯(MDPE)由 0.926-0.940g/cm3的密度定义；低线性密度聚乙烯(LLDPE)由 0.915-0.925g/cm3的密度定义；低密度聚乙烯(LDPE)由0.910-0.940g/cm3的 密度定义；极低密度聚乙烯(VLDPE)由0.880-0.915g/cm3的密度定义。
所有这些乙烯均聚物均可用于本发明的方法中。然而，LDPE是最优 选的使用类型。由于其挠性和良好的机械强度，LDPE是优选的乙烯系(共) 聚合物。
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