Полиолефиновая композиция, включающая полиэтилен, выполненные из нее кабель и провод, ее применение, катализатор силанольной конденсации, пигмент на основе диоксида титана и его применение
Формула / Реферат
1. Полиолефиновая композиция, включающая:
(i) поперечно сшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами;
(ii) катализатор силанольной конденсации, являющийся кислотой Бренстеда; и
(iii) пигмент на основе диоксида титана, где в случае, если пигмент не имеет покрытия, содержащего кремний, концентрация диоксида титана в пигменте составляет по меньшей мере 93 мас.% или в случае, если диоксид титана в пигменте имеет покрытие, содержащее кремний, концентрация диоксида титана в пигменте составляет по меньшей мере 97 мас.%,
характеризующаяся разницей между наибольшей величиной крутящего момента после завершения сшивания и наименьшей величиной крутящего момента до начала сшивания, при этом обе величины измерены при 120°C, равной 40 Нм или более.
2. Полиолефиновая композиция по п.1, где разница величины крутящего момента, измеренная при 120°C, составляет 44 Нм или более.
3. Полиолефиновая композиция по п.1, где разница величины крутящего момента, измеренная при 120°C, составляет 45 Нм или более.
4. Полиолефиновая композиция по п.1, где концентрация диоксида титана в пигменте на основе диоксида титана составляет по меньшей мере 97 мас.%.
5. Полиолефиновая композиция по любому из пп.1-4, где диоксид титана в пигменте на основе диоксида титана является непокрытым.
6. Изделие, представляющее собой провод или кабель и выполненное из полиолефиновой композиции по любому из пп.1-5.
7. Применение полиолефиновой композиции по любому из пп.1-5 для изготовления изделия, представляющего собой слой провода или кабеля.
8. Применение пигмента на основе диоксида титана, содержащего диоксид титана в количестве по меньшей мере 97 мас.%, для сохранения характеристик сшивания полиолефиновой композиции, включающей поперечно сшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами, катализатор силанольной конденсации, являющийся кислотой Бренстеда, и указанный пигмент на основе диоксида титана.
9. Применение по п.8, где сохранение характеристик сшивания иллюстрируется разницей крутящего момента, измеренного при 120°C, равной 40 Нм или более.
Текст
ПОЛИОЛЕФИНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ВКЛЮЧАЮЩАЯ ПОЛИЭТИЛЕН,ВЫПОЛНЕННЫЕ ИЗ НЕЕ КАБЕЛЬ И ПРОВОД, ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ, КАТАЛИЗАТОР СИЛАНОЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИ, ПИГМЕНТ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ТИТАНА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ Настоящее изобретение относится к полиолефиновой композиции, включающей поперечносшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами, катализатор силанольной конденсации, являющийся кислотой Бренстеда, и пигмент на основе диоксида титана, где в случае, если пигмент не имеет покрытия, содержащего кремний, концентрация диоксида титана в пигменте составляет по меньшей мере 93 мас.% или в случае, если диоксид титана в пигменте является покрытым покрытием, содержащим кремний, концентрация диоксида титана в пигменте составляет по меньшей мере 97 мас.%, характеризующейся разницей между наибольшей величиной крутящего момента, когда сшивание уже завершилось, и наименьшей величиной крутящего момента до начала сшивания, при этом обе величины измерены при 120C, равной 40 Нм или больше. Кроме того, изобретение относится к выполненным из указанной композиции проводу и кабелю, применению указанной композиции и применению указанного пигмента на основе диоксида титана.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: БОРЕАЛИС ТЕКНОЛОДЖИ ОЙ (FI) Настоящее изобретение относится к полиолефиновой композиции, включающей поперечно сшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами, катализатор силанольной конденсации и пигмент; к изделию, в частности к проводу или кабелю, выполненному из подобной композиции, а также к применению подобной композиции для изготовления изделий. Известен способ поперечного сшивания полиолефинов с помощью добавок, улучшающих свойства полиолефинов, такие как механическая прочность и химическая теплостойкость. Сшивание можно выполнить конденсацией силанольных групп, содержащихся в полиолефине, образующихся в результате гидролиза силановых групп. Силановое соединение можно ввести как поперечно сшиваемую группу,например прививая силановое соединение к полиолефину или путем сополимеризации олефиновых мономеров и мономеров, содержащих силановые группы. Подобные способы известны, например, из документов US 4413066, US 4297310, US 4351876, US 4397981, US 4446283 и US 4456704. Для сшивания таких полиолефинов необходимо использовать катализатор силанольной конденсации. Подходящими катализаторами являются, например, оловоорганические соединения, такие как дибутилдилаурат олова (ДБДЛО). Также известно, что сшивание предпочтительно выполнять в присутствии кислотного катализатора силанольной конденсации. В отличие от обычных оловоорганических катализаторов кислотные катализаторы обеспечивают более быстрое сшивание уже при комнатной температуре. Подобные кислотные катализаторы силанольной конденсации раскрыты, например, в WO 95/17463. Содержание данного документа включено в описание путем ссылки. Также известно использование различных добавок в полиолефиновых композициях. Конкретный тип и количество используемых добавок зависят от особенностей дальнейшего использования композиции. Важную группу таких добавок представляют пигменты. Одна из наиболее важных групп пигментов включает диоксид титана, TiO2, в качестве основного компонента. Диоксид титана используется в этих пигментах для улучшения равномерности покрытия производимых изделий, диоксид титана делает изделия более прозрачными. Так, использование пигментов на основе диоксида титана в полиолефиновых композициях, содержащих полиолефин с гидролизуемыми силановыми группами и соответствующий катализатор силанольной конденсации, известно в уровне техники. Однако было показано, что пигменты на основе диоксида титана снижают сшивающую способность кислот Бренстеда, используемых в качестве катализатора силанольной конденсации. Поэтому в общем случае пигменты на основе диоксида титана не являются приемлемыми для сшивания полиолефинов, содержащих силановые гидролизуемые группы, с использованием кислоты Бренстеда в качестве катализатора силанольной конденсации. Поэтому целью настоящего изобретения является создание полиолефиновой композиции, включающей поперечно сшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами, катализатор силанольной конденсации, являющийся кислотой Бренстеда, и пигмент на основе диоксида титана, который не будет отрицательно влиять на сшивающие характеристики катализатора силанольной конденсации,являющегося кислотой Бренстеда. Способность к сшиванию измеряется в порционной мешалке, которая определяет и строит график крутящего момента на роторах. Полиэтилен, содержащий гидролизуемые силановые группы, смешивают с катализатором силанольной конденсации и пигментом на основе диоксида титана при повышенной температуре. Далее, в образовавшемся гомогенном расплаве начинается сшивание, и поэтому увеличивается крутящий момент. Степень сшивания приводится в виде разницы между самой высокой величиной крутящего момента, измеренной по завершении сшивания, и самой низкой величиной крутящего момента, измеренной до начала сшивания. Неожиданно было обнаружено, что указанной выше цели можно достичь, применяя конкретные выбранные пигменты на основе диоксида титана согласно настоящему изобретению. Настоящее изобретение предоставляет полиолефиновую композицию, включающую:(iii) пигмент на основе диоксида титана,которая характеризуется разницей между наибольшей величиной крутящего момента, когда сшивание уже завершилось, и наименьшей величиной крутящего момента до начала сшивания, при этом обе величины измерены при 120C, равной 40 Нм или более. Предпочтительно разница крутящего момента, измеренного при 120C, составляет 44 Нм или более,более предпочтительно 45 Нм или более и наиболее предпочтительно 50 Нм или более. В случае непокрытого диоксида титана или в случае, когда пигмент на основе диоксида титана не содержит покрытия, содержащего кремний, концентрация диоксида титана в пигменте составляет предпочтительно по меньшей мере 93 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 97 мас.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 98 мас.%. В случае, когда диоксид титана в пигменте на основе диоксида титана является покрытым, причем покрытие содержит кремний, концентрация диоксида титана в пигменте составляет по меньшей мере 97 мас.%. Далее, предпочтительно, чтобы количество покрытия диоксида титана в пигменте составляло не более 7 мас.%, более предпочтительно не более 3 мас.% и наиболее предпочтительно не более 1 мас.%. Предпочтительно диоксид титана в пигменте не содержит какого-либо покрытия. Пигмент по настоящему изобретению позволяет сохранять хорошие характеристики сшивания полиолефиновой композиции, содержащей поперечно сшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами, катализатор силанольной конденсации, являющийся кислотой Бренстеда, и конкретный пигмент на основе диоксида титана. Коммерчески доступные пигменты на основе диоксида титана обычно содержат покрытие диоксида титана. Данные покрытия обеспечивают лучшую дисперсию пигмента в полиолефиновой композиции. Далее, покрытие влияет на поведение полиолефиновой композиции при деформации. Не опираясь на какие-либо теории, считается, что тип и количество покрытия также влияют на совместимость соответствующего пигмента на основе диоксида титана с катализатором силанольной конденсации, являющимся кислотой Бренстеда. Предпочтительно пигмент на основе диоксида титана по настоящему изобретению содержит покрытый диоксид титана, но при этом оказывает благоприятный эффект в соответствии с настоящим изобретением, а именно позволяет сохранить хорошие характеристики сшивания полиолефиновой композиции, содержащей поперечно сшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами, катализатор силанольной конденсации, являющийся кислотой Бренстеда, и конкретный пигмент на основе диоксида титана. Подобные пигменты коммерчески доступны под торговыми названиями Tioxide RFC5, Tioxide TR28, Kemira 300, Kemira RD3. Предпочтительно пигменты на основе диоксида титана по настоящему изобретению не содержат покрытый диоксид титана. Наиболее предпочтительными примерами являются непокрытые анатаз или рутил. Подобные пигменты являются коммерчески доступными под названиями Kemira AN и TioxideAHR. Предпочтительно, чтобы размер частиц используемого диоксида титана составлял более 0,10 мкм. Далее, предпочтительно, чтобы размер частиц составлял менее 0,35 мкм. Более предпочтительно, чтобы размер частиц был более 0,15 мкм и менее 0,25 мкм. Под термином "размер частиц", используемым в настоящем изобретении, следует понимать размер частиц, измеренный с помощью геометрического распределения по массе (среднее) со стандартным отклонением с использованием прибора просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Предпочтительно в полиолефиновой композиции согласно настоящему изобретению пигмент на основе диоксида титана присутствует в количестве 0,01-10 мас.%, более предпочтительно 0,1-5 мас.% и наиболее предпочтительно 0,5-2 мас.%. Катализатором силанольной конденсации, являющимся кислотой Бренстеда, является предпочтительно сульфоновая кислота, более предпочтительно органическая сульфоновая кислота. Далее, более предпочтительно катализатор представляет собой органическую сульфоновую кислоту, содержащую 10 атомов углерода или более, более предпочтительно 12 атомов углерода или более и наиболее предпочтительно 14 атомов углерода или более, при этом сульфоновая кислота дополнительно включает по меньшей мере одну ароматическую группу, которая может быть, например, бензольной, нафталиновой, фентантреновой или антраценовой группой. В органической сульфоновой кислоте могут присутствовать одна, две или более сульфоновых кислотных групп, и кислотные сульфоновые группы могут также присоединяться к неароматической либо предпочтительно ароматической группе органической сульфоновой кислоты. Кроме того, предпочтительно ароматическая органическая сульфоновая кислота включает структурный элемент:(I) где Ar является арильной группой, которая может быть замещенной или незамещенной;x равен по меньшей мере 1. Катализатор силанольной конденсации, являющийся ароматической сульфоновой кислотой, может включать одну или несколько структурных единиц формулы (I), например две или три. Например, две структурные единицы согласно формуле (I) могут быть соединены одна с другой через мостиковую группу, такую как алкиленовая группа. Предпочтительно Ar является арильной группой, замещенной по меньшей мере одной от C4 до C30 углеводородной группой, более предпочтительно от C4 до C30 алкильной группой. Арильная группа предпочтительно является фенильной группой, нафталеновой группой или ароматической группой, включающей три конденсированных кольца, такой как фенантрен или антрацен. Предпочтительно в формуле (I) x равен 1, 2 или 3, более предпочтительно x является 1 или 2. Кроме того, предпочтительно соединение, используемое в качестве катализатора силанольной конденсации и являющееся органической ароматической сульфоновой кислотой, содержит от 10 до 200 атомов углерода, более предпочтительно от 14 до 100 атомов углерода. В одном предпочтительном воплощении Ar представляет арильную группу, замещенную углеводородом, и конечное соединение содержит от 14 до 28 атомов углерода, далее, предпочтительно Ar пред-2 018278 ставляет собой бензольное кольцо, замещенное углеводородной группой, или нафталиновое кольцо, замещенное углеводородным радикалом или радикалами, содержащими от 8 до 20 атомов углерода в случае бензола и от 4 до 18 атомов в случае нафталина. Далее, предпочтительно углеводородным радикалом является алкильный заместитель, содержащий от 10 до 18 атомов углерода, и более предпочтительно алкильный заместитель содержит 12 атомов углерода и выбран из додецила и тетрапропила. Вследствие наличия в продаже наиболее предпочтительно,чтобы арильной группой являлась замещенная бензольная группа с алкильным заместителем, содержащим 12 атомов углерода. Наиболее предпочтительными соединениями являются додецилбензолсульфоновая кислота и тетрапропилбензолсульфоновая кислота. Катализатором силанольной конденсации также может быть соединение-предшественник кислоты Бренстеда, включая все отмеченные предпочтительные воплощения, т.е. соединение, которое переводится путем гидролиза в такое соединение. Подобным предшественником, например, может быть ангидрид кислоты с гидролизуемой защитной группой или сульфоновая кислота с гидролизуемой защитной группой, например ацетильной группой, которая удаляется в результате гидролиза. Во втором предпочтительном воплощении катализатор, являющийся кислотой Бренстеда, выбран из описанных в документах EP 1309631 и EP 1309632, а именно: а) соединение, выбранное из следующей группы:(i) алкилированная нафталиновая моносульфоновая кислота, замещенная от 1 до 4 алкильными группами, причем каждая алкильная группа является неразветвленным или разветвленным алкилом, содержащим от 5 до 40 атомов углерода, и алкильные группы являются одинаковыми либо разными, причем общее число атомов углерода в алкильных группах составляет от 20 до 80;(ii) арилалкилсульфоновая кислота, где арил является фенилом или нафтилом и замещен 1-4 алкильными группами, где каждая алкильная группа является неразветвленным или разветвленным алкилом, содержащим от 5 до 40 атомов углерода, причем алкильные группы все одинаковые или различаются друг от друга, и общее число атомов углерода в алкильных группах составляет от 12 до 80;(iii) производное (i) или (ii), выбранное из группы, состоящей из ангидрида, сложного эфира, ацетилата, эпоксиблокированным эфиром и солью амина, которые гидролизуются до соответствующей алкилнафталинмоносульфоновой кислоты или арилалкилсульфоновой кислоты;(iv) соль металла (i) или (ii), причем ион металла выбирают из группы, состоящей из меди, алюминия, олова и цинка; и б) соединение, выбранное из следующей группы: где каждый из R1 и R2 является одинаковым или разным и представляет собой разветвленную или неразветвленную алкильную группу, содержащую от 6 до 16 атомов углерода; у составляет от 0 до 3; z составляет от 0 до 3 с учетом, что y+z равно от 1 до 4; n составляет от 0 до 3; X является бивалентным фрагментом, выбранным из группы, состоящей из -C(R3)(R4)-, причем каждый R3 и R4 представляет собой H или независимо друг от друга неразветвленную или разветвленную алкильную группу из 1-4 атомов углерода и n равно 1; -C(=O)-, где n равно 1; -S-, где n представляет собой 1-3, и -S(O)2-, где n равно 1; и(ii) производное (i), выбранное из группы, состоящей из ангидридов, сложных эфиров, эпоксиблокированных эфиров сульфоновой кислоты, ацетилатов и аминовых солей, которые гидролизуются в алкилированную арилдисульфоновую килоту,вместе со всеми предпочтительными воплощениями этих сульфоновых кислот, как описано в упомянутых европейских патентах. Предпочтительно в полиолефиновой композиции по настоящему изобретению катализатор силанольной конденсации присутствует в количестве 0,0001-6 мас.%, более предпочтительно 0,001-2 мас.% и наиболее предпочтительно 0,02-0,5 мас.%. Композиция по настоящему изобретению включает поперечно сшиваемый полиэтилен, содержащий гидролизуемые силановые группы. Гидролизуемые силановые группы можно вводить в полиэтилен путем сополимеризации, например, мономеров этилена с сомономерами, содержащими силановые группы, либо путем прививания, т.е. химическим модифицированием полимера в результате добавления силановых групп, главным образом в радикальной реакции. Оба способа хорошо известны из уровня техники. Предпочтительно полиэтилен, содержащий силановые группы, получен сополимеризацией. В случае полиэтилена сополимеризацию предпочтительно выполнять с ненасыщенным силановым соединением формулы где R1 является этиленовым ненасыщенным углеводородом, углеводород-окси или (мета)акрилоксиуглеводородной группой; R2 представляет собой алифатическую ненасыщенную углеводородную группу; Y может быть отличным друг от друга или одинаковым и являться гидролизуемой органической группой; q равно 0, 1 или 2. Особые примеры ненасыщенного силанового соединения представляют собой те, где R1 представляет собой винил, аллил, изопропенил, бутенил, циклогексанил или гамма-(мета)акрилоксипропил; Y представляет собой метокси, этокси, формилокси, ацетокси, пропионилоки или алкил- или ариламиногруппу; R2, если присутствует, представляет собой метил, этил, пропил, децил или фенилгруппу. Предпочтительное ненасыщенное силановое соединение представлено формулой где А является углеводородной группой, содержащей от 1 до 8 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода. Наиболее предпочтительными соединениями являются винилтриметоксисилан, винил-бисметоксиэтоксисилан, винилтриэтоксисилан, гамма-(мета)акрилоксипропилтриметоксисилан, гамма(мета)акрилоксипропилтриэтоксисилан и винилтриацетоксисилан. Сополимеризацию этилена и ненасыщенного силанового соединения можно выполнять в любых подходящих условиях, приводящих к сополимеризации двух мономеров. Кроме того, сополимеризацию можно проводить в присутствии одного или нескольких различных сомономеров, которые можно сополимеризовать с двумя мономерами. Подобные сомономеры включают(а) сложные эфиры винилкарбоксилатов, такие как винилацетат и винилпивалат, (б) альфа-олефины, такие как пропен, 1-бутен, 1-гексен, 1-октен и 4-метил-1-пентен, (в) (мета)акрилаты, такие как метил(мета)акрилат, этил(мета)акрилат и бутил(мета)акрилат, (г) олефиновые ненасыщенные карбоновые кислоты, такие как (мета)акриловая кислота, малеиновая кислота и фумаровая кислота, (д) производные(мета)акриловой кислоты, такие как (мета)акрилонитрил и (мета)акриловый амид, (е) виниловые простые эфиры, такие как винилметиловый эфир и винилфениловый эфир, и (ж) ароматические виниловые соединения, такие как стирол и альфа-этилстирол. Среди данных мономеров предпочтительными являются виниловые эфиры монокарбоновых кислот, содержащих от 1 до 4 атомов углерода, такие как винилацетат, и (мета)акрилаты спиртов, содержащих от 1 до 4 атомов углерода, такие как метил(мета)акрилат. Особенно предпочтительными сомономерами являются бутилакрилат, этилакрилат и метилакрилат. В сочетании можно использовать два или несколько олефиновых ненасыщенных соединения. Термин "(мета)акриловая кислота" охватывает как акриловую кислоту, так и метакриловую кислоту. Содержание сомономера в сополимере может составлять вплоть до 70 мас.% сополимера, предпочтительно примерно 0,5-35 мас.%, наиболее предпочтительно примерно 1-30 мас.%. При использовании привитого полимера его можно получить, например, одним из двух способов,описанных в документах US 3646155 и US 4117195 соответственно. Полиэтилен, содержащий силановые группы, предпочтительно содержит 0,001-15 мас.% силанового соединения, более предпочтительно 0,01-5 мас.%, наиболее предпочтительно 0,1-2 мас.%. Полимерная композиция по настоящему изобретению дополнительно может содержать различные добавки, такие как смешиваемые термопластики, антиоксиданты, дополнительные стабилизаторы, смазывающие вещества, наполнители, красители и вспениватели. Соединение или смесь подобных соединений, используемых в качестве антиоксиданта, должны быть нейтральными или кислыми и содержать стерически затрудненную фенольную группу или алифатическую группу, содержащую серу. Подобные соединения, раскрытые в документе EP 1254923, являются особенно подходящими антиоксидантами для стабилизации полиолефинов, содержащих гидролизуемые силановые группы, которые сшивают с помощью катализатора силанольной конденсации, в частности кислого катализатора силанольной конденсации. Другие предпочтительные антиоксиданты раскрыты в документе WO 2005/003199 A1. Предпочтительно антиоксидант присутствует в композиции в количестве 0,01-3 мас.%, более предпочтительно 0,05-2 мас.%, наиболее предпочтительно 0,08-1,5 мас.%. Катализатор силанольной конденсации обычно добавляют к полиэтилену, содержащему силановые группы, путем смешивания полимера с так называемой маточной смесью, в которой катализатор и необязательно дополнительные добавки содержатся в полимерной, например полиолефиновой, матрице в концентрированной форме. Также в качестве маточной смеси, так называемой цветовой маточной смеси, обычно добавляют пигмент на основе диоксида титана. Катализатор силанольной конденсации и пигмент на основе диоксида титана предпочтительно добавлять к полиэтилену, содержащему силановые группы, на стадии производства конечного изделия,например во время экструзии кабеля. Обычно катализатор силанольной конденсации и пигмент на основе диоксида титана добавляют в маточной смеси в указанный полиэтилен. Такие маточные смеси получают путем смешивания, и они содержат катализатор силанольной конденсации и/или пигмент в полимерной матрице в концентрированной форме. Предпочтительно катализатор силанольной конденсации и пигмент на основе диоксида титана добавляют как отдельные маточные смеси. Полимерная матрица предпочтительно представляет собой полиолефин, более предпочтительно полиэтилен, который может быть гомо- или сополимером этилена, например полиэтилен низкой плотности или сополимер полиэтилен-метил-этил-бутил-акрилат, содержащий 1-50 мас.% акрилата, а также их смеси. Как указывалось, соединения, которые будут добавлены к полиэтилену, содержащему силановые группы, находятся в концентрированной форме, т.е. в количестве, значительно превышающем содержание в конечной композиции. Маточная смесь предпочтительно содержит катализатор силанольной конденсации в количестве 0,3-6 мас.%, более предпочтительно 0,7-3,5 мас.%. Пигмент на основе диоксида титана предпочтительно присутствует в маточной смеси в количестве 0,5-95 мас.%, более предпочтительно 2-50 мас.%. Маточная смесь предпочтительно обрабатывается полимером, содержащим силановые группы, в количестве 1-10 мас.%, более предпочтительно 2-8 мас.%. Смешивание можно выполнять любыми известными способами, включая экструдирование конечного продукта в шнековом экструдере или месильной машине. Настоящее изобретение также относится к способу получения изделий, включающему экструзию полиолефиновой композиции согласно одному из вышеописанных воплощений при температуре в диапазоне от 140 до 280C. Изобретение также относится к изделию, конкретнее к проводу или кабелю, содержащему полиолефиновую композицию по любому из вышеописанных воплощений. Более того, изобретение относится к применению полиолефиновой композиции по настоящему изобретению согласно одному из вышеописанных воплощений для производства изделия, точнее слоя провода или кабеля. Кроме того, изобретение относится к применению пигмента на основе диоксида титана согласно любому из вышеописанных воплощений для сохранения хороших характеристик сшивания полиолефиновой композиции, включающей поперечно сшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами, катализатор силанольной конденсации, являющийся кислотой Бренстеда, и указанный пигмент на основе диоксида титана. Предпочтительно сохранение хороших характеристик сшивания иллюстрируется разницей крутящего момента, измеренного при 120C, равной 40 Нм или выше, предпочтительно 44 Нм или выше, более предпочтительно 45 Нм или выше и наиболее предпочтительно 50 Нм или выше. Для иллюстрации настоящего изобретения далее приводятся примеры. Примеры 1. Способы измерения.a) Характеристики сшивания. Далее описан способ, используемый для проверки совместимости добавок в полиолефиновой композиции, включающей поперечно сшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами и катализатор силанольной конденсации, являющийся кислотой Бренстеда. Для теста требуется лабораторный цикличный смеситель с емкостью от 25 до 500 г, с опцией измерения температуры плавления и механического момента роторов. Преимуществом является возможность построения зависимости данных параметров во время исследования. В настоящем случае использовали смеситель Brabender с роторами емкостью 287 см 3. Массы и объемы компонентов рассчитывались на 254 см 3. Температуру камеры установили равной 120C и обеспечили стабильность температуры. Полимерную смолу загрузили в камеру порциями. Когда смола расплавилась, добавили добавки, не являющиеся частью каталитической маточной смеси. Данные добавки могут представлять цветовую маточную смесь, или наполнители, или TiO2 (пигмент на основе диоксида титана) либо другие добавки, которые подлежит протестировать. После диспергирования добавок в расплаве загружают каталитическую маточную смесь. Расплав далее перемешивают до тех пор, пока фоновое значение крутящего момента не стабилизируется. Далее добавляют к расплаву 20 г истолченного льда, приготовленного из деионизованной воды и упакованного в маленькие пластиковые пакеты, регистрируют температуру и крутящий момент до тех пор, пока не завершится отверждение или по истечении максимального времени 2 ч. Увеличение крутящего момента (механического момента) регистрируют с помощью плоттера. Из кривой рассчитывают скорость и степень сшивания. Степень сшивания определяют как разницу между наименьшим моментом и наибольшим достигаемым моментом, обе величины измеряют при 120C, т.е. рассчитывается разница между наибольшей зарегистрированной величиной крутящего момента (по завершении сшивания) и наименьшей величиной крутящего момента (до начала сшивания, т.е. исходный уровень при добавлении льда).b) Скорость течения расплава. Скорость течения расплава (СТР) определяли согласно ISO 1133 и указывали в г/10 мин. СТР является показателем текучести и, следовательно, технологических свойств полимера. Чем выше скорость течения расплава, тем ниже вязкость полимера. СТР определяется при 190C и при различных нагрузках,например 2,16 кг (СТР 2) или 21,6 кг (CTP21).c) Содержание сомономера. Содержание сомономера (мас.%) определяли известным способом, основанным на ИКспектроскопии Фурье, с использованием калибровки на основе данных 13 С-ЯМР. Пик сомономера сравнивали с пиком полиэтилена (например, пик для бутилакрилата при 3450 см-1 сравнивали с пиком полиэтилена при 2020 см-1 и пик силана при 945 см-1 сравнивали с пиком полиэтилена при 2665 см-1). Калибровку 13 С-ЯМР выполняли соответствующим способом, описанным в литературе. 2. Полученные композиции. а) Маточные смеси: полимер матрицы: сополимер этиленбутилакрилата, содержащий 17 мас.% бутилакрилата, плотность 924 кг/м 3, CTP2 равна 47,0 г/10 мин; катализатор силанольной конденсации: линейный додецилбензолсульфоновая кислота (ДДБСК); кремнийсодержащее соединение: гексадецилтриметоксисилан (ГМТМС); антиоксидант: продукт реакции бутилирования 4-метилфенола с дициклопентадиеном (Ralox L.C.,CAS-no. 68610-51-5) и 1,3,5-триметил-2,4,6-трис-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)бензол (Irganox 1330, CAS-no. 1709-70-2). Компоненты использовали в маточных смесях в количествах, приведенных в табл. 1. Смешивание маточных смесей выполняли с использованием месильной машины Brabender (малая камера,47 см 3) и сжимали 3-мм тонкие пластинки, отлитые при 180C. Таблица 1 б) Композиции. Маточную смесь по табл. 1 обрабатывали в количестве 5 мас.% с 94 мас.% полиэтилена, содержащего силановые группы, характеризующегося плотностью 923 кг/м 3, CTP2 0,9 г/10 мин и содержанием силанового сополимера, равным 1,3 мас.%, в месильной машине Brabender с 1 мас.% соответствующего порошка TiO2 (см. табл. 2). 3. Характеристики сшивания различных композиций. В табл. 2 показаны различные используемые пигменты на основе диоксида титана. В третьей колонке приводятся концентрации диоксида титана в пигментах. В четвертой колонке знаки "+" или "-" означают, был ли диоксид титана в пигменте покрытым или нет соответственно. Также в пятой колонке содержится информация о наличии кремнийсодержащего покрытия. Наконец, в шестой колонке показаны характеристики сшивания, определяемые разницей крутящего момента в наивысшей точке после завершения сшивания и в наименьшей точке до начала сшивания при 120C. Чем больше(крутящий момент), тем лучше сшивание. Наличие покрытия и тип покрытия имеют решающее значение для сшивания. Кремнийсодержащие покрытия более чувствительны по сравнению с покрытиями, не содержащими кремний. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Полиолефиновая композиция, включающая:(i) поперечно сшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами;(iii) пигмент на основе диоксида титана, где в случае, если пигмент не имеет покрытия, содержащего кремний, концентрация диоксида титана в пигменте составляет по меньшей мере 93 мас.% или в случае, если диоксид титана в пигменте имеет покрытие, содержащее кремний, концентрация диоксида титана в пигменте составляет по меньшей мере 97 мас.%,характеризующаяся разницей между наибольшей величиной крутящего момента после завершения сшивания и наименьшей величиной крутящего момента до начала сшивания, при этом обе величины измерены при 120C, равной 40 Нм или более. 2. Полиолефиновая композиция по п.1, где разница величины крутящего момента, измеренная при 120C, составляет 44 Нм или более. 3. Полиолефиновая композиция по п.1, где разница величины крутящего момента, измеренная при 120C, составляет 45 Нм или более. 4. Полиолефиновая композиция по п.1, где концентрация диоксида титана в пигменте на основе диоксида титана составляет по меньшей мере 97 мас.%. 5. Полиолефиновая композиция по любому из пп.1-4, где диоксид титана в пигменте на основе диоксида титана является непокрытым. 6. Изделие, представляющее собой провод или кабель и выполненное из полиолефиновой композиции по любому из пп.1-5. 7. Применение полиолефиновой композиции по любому из пп.1-5 для изготовления изделия, представляющего собой слой провода или кабеля. 8. Применение пигмента на основе диоксида титана, содержащего диоксид титана в количестве по меньшей мере 97 мас.%, для сохранения характеристик сшивания полиолефиновой композиции, включающей поперечно сшиваемый полиэтилен с гидролизуемыми силановыми группами, катализатор силанольной конденсации, являющийся кислотой Бренстеда, и указанный пигмент на основе диоксида титана. 9. Применение по п.8, где сохранение характеристик сшивания иллюстрируется разницей крутящего момента, измеренного при 120C, равной 40 Нм или более. Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
МПК / Метки
МПК: C08K 3/22, C08J 3/24, C08K 5/42
Метки: титана, выполненные, конденсации, нее, основе, включающая, провод, диоксида, катализатор, полиолефиновая, пигмент, полиэтилен, кабель, силанольной, применение, композиция
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-18278-poliolefinovaya-kompoziciya-vklyuchayushhaya-polietilen-vypolnennye-iz-nee-kabel-i-provod-ee-primenenie-katalizator-silanolnojj-kondensacii-pigment-na-osnove-dioksida-titana-i-ego.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Полиолефиновая композиция, включающая полиэтилен, выполненные из нее кабель и провод, ее применение, катализатор силанольной конденсации, пигмент на основе диоксида титана и его применение</a>
Предыдущий патент: Способ обеспечения безопасной торговой сделки в компьютерной сети
Следующий патент: Способ очистки медного концентрата
Случайный патент: Гетероариламины в качестве ингибиторов гликогенсинтаза-киназы 3-бета (ингибиторов gsk3)