具有改善的UV稳定性的用于电缆绝缘的聚乙烯组合物的制作方法

本发明涉及一种包含具有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃、酸性硅烷醇缩合催化剂、二氧化钛和至少一种根据式(i)、(ii)和/或(iii)的uv稳定剂的聚烯烃组合物、包含这种组合物的制品以及这种组合物用于生产制品的用途。

背景技术：

1、已知通过添加剂使聚烯烃交联，因为这改善了聚烯烃的性能，例如机械强度和化学耐热性。交联可以通过包含在聚烯烃中的硅烷醇基团的缩合来进行，所述硅烷醇基团可以通过水解硅烷基团来获得。硅烷化合物可以作为可交联基团引入，例如通过将硅烷化合物接枝到聚烯烃上，或通过烯烃单体和含硅烷基团的单体的共聚。这样的技术例如从us 4,413,066、us 4,297,310、us 4,351,876、us 4,397,981、us 4,446,283和us 4,456,704中已知。

2、为了水解聚烯烃的硅烷基团，通常使用硅烷醇缩合催化剂。常规催化剂是例如锡-有机化合物，诸如二月桂酸二丁基锡(dbtdl)。还已知交联过程有利地在酸性硅烷醇缩合催化剂的存在下进行。与常规的锡-有机物催化剂相反，酸性催化剂允许交联在室温下快速发生，并且没有将锡有机化合物释放到环境中的风险。这种酸性硅烷醇缩合催化剂公开于例如wo95/17463中。该文献的内容通过引用并入本文。

3、然而，已知酸性硅烷醇缩合催化剂与现有技术中聚合物应用中常用的uv稳定剂反应，从而一方面保护其免受源自紫外线的损害，另一方面固化被抑制。因此，通过酸性硅烷醇缩合催化剂交联的聚合物组合物显示出较小的耐uv性，并且不能用于需要耐uv制剂的应用，如安装电缆、电缆立面、膜和室外管道。

4、颜料也可用作可通过酸性硅烷醇缩合催化剂交联的聚烯烃组合物的uv稳定剂。然而，炭黑将聚烯烃组合物的颜色改变为黑色，这在若干应用中是不被希望的。二氧化钛改善了加工制品的颜色覆盖率并使所述制品更不透明。然而，某些二氧化钛物质使酸性硅烷醇缩合催化剂的交联能力失活，并且与通过酸性硅烷醇缩合催化剂使聚烯烃与可水解硅烷基团交联的技术不相容。

5、wo 2021/028492a1公开了几组uv稳定剂，其不会强烈干扰酸性硅烷醇缩合催化剂。

6、wo 2009/080222a1公开了几种二氧化钛，其不会强烈干扰酸性硅烷醇缩合催化剂。

7、然而，本领域仍然需要改善聚烯烃组合物的uv稳定性，该聚烯烃组合物在酸性硅烷醇缩合催化剂存在下可交联，而不干扰交联反应。

8、在本发明中，已经令人惊讶地发现，包含具有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃、酸性硅烷醇缩合催化剂、二氧化钛和至少一种根据式(i)、(ii)和/或(iii)的uv稳定剂的聚烯烃组合物显示出改善的uv稳定性以及良好的交联性能。

技术实现思路

1、本发明涉及一种聚烯烃组合物，包含：

2、(a)具有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃，

3、(b)酸性硅烷醇缩合催化剂，

4、(c)二氧化钛，和

5、(d)至少一种uv稳定剂，所述至少一种uv稳定剂选自根据式(i)、(ii)和/或(iii)中的一个或多个的uv稳定剂，

6、

7、其中

8、r1是具有至少6个碳原子的取代或未取代的烃残基；以及

9、r2、r3、r4和r5独立地是相同或不同的取代或未取代的烃残基、氢原子或杂原子；

10、

11、其中

12、r6和r7独立地是相同或不同的可独立地包含杂原子的未取代或取代的脂族或芳族烃残基，其中r8是任何取代基，并且其中x1、x2和x3独立地是h或oh，条件是x1、x2和x3中的至少一个是oh；

13、

14、其中

15、r9至r18是任何取代基，优选地r9至r18独立地是相同或不同的杂原子、可包含杂原子的取代或未取代的烃残基、或氢原子，条件是r9至r18中的至少一个是oh；

16、更优选地r9至r18独立地是相同或不同的杂原子、可包含杂原子的取代或未取代的烃残基、或氢原子，条件是r9至r13中的至少一个是oh。

17、此外，本发明涉及包含如上文或下文所述的聚烯烃组合物的制品，例如管道、电线、电缆或膜，更优选是电缆，最优选是低压电缆。

18、更进一步地，本发明涉及包含如上文或下文所述的聚烯烃组合物用于生产制品，优选生产膜、电线的层或电缆的层，最优选生产低压电缆的绝缘层的用途。

技术特征：

1.一种聚烯烃组合物，包含：

2.根据权利要求1所述的聚烯烃组合物，其中，基于所述聚烯烃组合物的总重量，组分(d)以0.10重量％至3.00重量％，更优选0.35重量％至2.00重量％，最优选0.75重量％至1.50重量％的量存在。

3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃组合物，其中组分(d)选自具有式(i)的uv稳定剂。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚烯烃组合物，其中，基于所述聚烯烃组合物的总重量，组分(c)以0.10重量％至3.00重量％，更优选0.20重量％至2.00重量％，最优选0.35重量％至1.50重量％的量存在。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚烯烃组合物，其中组分(c)包含锐钛矿型二氧化钛颗粒并且优选地由锐钛矿型二氧化钛颗粒组成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚烯烃组合物，其中组分(c)包含非表面涂覆的二氧化钛颗粒并且以0.10重量％至3.00重量％，更优选0.20重量％至1.50重量％，最优选0.35重量％至0.75重量％的量存在，并且组分(d)以0.60重量％至3.00重量％，更优选0.75重量％至2.00重量％，最优选0.85重量％至1.50重量％的量存在，所有含量均基于所述聚烯烃组合物的总重量。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的聚烯烃组合物，其中组分(c)包含二氧化钛颗粒，所述二氧化钛颗粒表面涂覆有不包含二氧化硅的涂层，并且组分(c)以0.10重量％至0.95重量％，更优选0.20重量％至0.85重量％，最优选0.35重量％至0.75重量％的量存在，并且组分(d)以0.60重量％至3.00重量％，更优选0.75重量％至2.00重量％，最优选0.85重量％至1.50重量％的量存在，所有含量均基于所述聚烯烃组合物的总重量。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的聚烯烃组合物，其中组分(b)包含含有10至200个碳原子的有机磺酸，所述磺酸进一步地包含至少一个芳族基团，

9.根据权利要求1至8中任一项所述的聚烯烃组合物，其中，基于所述聚烯烃组合物的总重量，组分(b)以0.001重量％至2.00重量％，更优选0.005重量％至1.00重量％的量存在。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的聚烯烃组合物，其中组分(a)包含具有可水解硅烷基团的聚乙烯。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的聚烯烃组合物，其中，基于组分(a)的总重量，组分(a)包含0.001重量％至15.0重量％，优选0.01重量％至5.0重量％，更优选0.1重量％至2.5重量％并且最优选0.4重量％至1.5重量％的量的可水解硅烷基团。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的聚烯烃组合物，当根据iso 527-1：2012在23℃和50％相对湿度下以50mm/min的速度在1.8mm厚的带上在根据iso 4892-2：2013暴露于风化条件下持续2000小时之后测量时，所述聚烯烃组合物具有至少6.5mpa，更优选至少7.0mpa，最优选至少8.0mpa的断裂拉伸应力和/或至少25％，更优选至少50％，最优选至少125％的断裂伸长率。

13.一种制品，包含根据权利要求1至12中任一项所述的聚烯烃组合物。

14.根据权利要求13所述的制品，所述制品是管道、电线、电缆或膜，更优选是电缆，最优选是低压电缆。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的聚烯烃组合物用于生产制品，优选生产膜、电线的层或电缆的层，最优选生产低压电缆的绝缘层的用途。

技术总结
本发明涉及一种包含具有可水解硅烷基团的可交联聚烯烃、酸性硅烷醇缩合催化剂、二氧化钛和至少一种根据式(I)、(II)和/或(III)的UV稳定剂的聚烯烃组合物、包含这种组合物的制品以及这种组合物用于生产制品的用途。

技术研发人员：蒂娜·格施奈德纳,伯恩特-阿克·苏丹
受保护的技术使用者：博里利斯股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29