CN102245384B - 将多组分反应性***传递到模塑操作的方法 - Google Patents
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Abstract
带包括(A)第一带状物，其包括(1)(a)包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃，和(1)(b)羟基封端的有机硅聚合物，或(2)乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂例如过氧化物、和羟基封端的有机硅聚合物的共混物，和(B)包括催化剂母料的第二带状物，所述第二带状物载在所述第一带状物上，这允许将树脂和催化剂的均匀混合物传递到注塑机器中。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年12月23提交的美国专利申请61/140,157的优先权，其全部内容通过参考并入本申请。
关于联合主办的研究或开发的声明
无
技术领域
本发明涉及模塑操作。一方面，本发明涉及通过使用注塑技术形成制品，而另一方面，本发明涉及以允许模外固化的方式形成这样的制品。再在另一方面，本发明涉及将两组分反应性***进料到设计用于受限混合的挤出机中的方法，而仍在另一方面，本发明涉及形成基础混配物和催化剂的混合物然后将该混合物进料到挤出机中的方法。
背景技术
目前正在开发硅氧烷改性的聚烯烃弹性体，其可用于通过注塑制造电力缆线附件，例如，缆线接头、接合、可分离的连接器、缆线终端等。这些新型聚合物提供下述可能性，以热塑性模式注入厚部件，使该部件脱模，和为其即在环境条件下(即，无需外部的湿气或热量)潜在的模外固化而储存该部件。该方法具有基本上删减制造这些部件的生产循环时间的潜力。
这种新技术是两组分***，其包括(1)包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的组合，或乙烯基硅烷、聚烯烃、过氧化物和羟基封端的有机硅聚合物的共混物，和(2)催化剂母料，即，适宜的基础聚合物中运载的催化剂。需要将这些组分在熔体混合操作中充分地相互共混，然后进入注射步骤，从而确保有效和均一的交联。
实现该技术的一个潜在问题是，现有注塑生产法依赖于橡胶注塑设备，其中首先将物质辊磨，然后将其成形为条带(即，带)，将所述条带进料到安装在模塑机器上的挤出机中。这些机器典型地安装有橡胶挤出机，其设计为用于简单的塑炼和加压。这些挤出机的长度典型地较短，因此具有有限的(若存在的话)的混合能力。
因此，存在对下述方法的需要，通过该方法将反应性基础混配物和催化剂母料传递到未经设备更改的注塑机器中，并且在进料到模塑机器之前所述两组分之间的相互作用最小，从而避免熔体中各组分的过早反应(烧焦)。
发明内容
在一种实施方式中，本发明是包括下列部分的带：(A)包含第一混配物的第一带状物，和(B)包含第二混配物的第二带状物，所述第二带状物载在所述第一带状物上，并且所述第一和第二混配物在环境条件下(例如，23℃和大气压)可相互反应。在一种实施方式中，所述第一混配物是可交联树脂，例如，包含固化位点的聚烯烃，和第二混配物是在环境条件下促进可交联树脂固化的催化剂。
在一种实施方式中，本发明是包括下列部分的带：(A)第一带状物，其包括(1)(a)包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃，和(1)(b)羟基封端的有机硅聚合物，或(2)乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂例如过氧化物、和羟基封端的有机硅聚合物的共混物，和(B)包括催化剂母料的第二带状物，所述第二带状物载在所述第一带状物上。在一种实施方式中，所述第一和第二带状物直接相互接触，而在另一种实施方式中，所述第一和第二带状物由第三组分隔开，所述第三组分典型地为位于所述第一和第二带状物中间的第三带状物。在一种实施方式中，第三组分是粘合剂。在一种实施方式中，第三组分是隔离树脂。在一种实施方式中，第三组分同时为粘合剂和隔离树脂。
在一种实施方式中，所述第一带状物包括凹槽，其形状和大小可纳入和容纳所述第二带状物。优选地，该凹槽沿着带的纵向，该凹槽可以是连续的或中断的。在其它实施方式中，除了存在于第一带状物中之外或代替存在于第一带状物中，过氧化物还可以存在于第二和/或第三带状物中。
在一种实施方式中，本发明是制造带的方法，所述带包括下列部分：(A)第一带状物，其包括(1)(a)包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃，和(1)(b)羟基封端的有机硅聚合物，或(2)乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物，和(B)包括催化剂母料的第二带状物，所述第二带状物载在所述第一带状物上，所述方法包括下列步骤：(i)形成(例如，挤出)所述第一带状物，(ii)形成(例如，挤出)所述第二带状物，和(iii)连接(例如，物理压缩、化学粘合等)所述第一和第二带状物。在一种实施方式中，所述第一和第二带状物是共挤出的。在一种实施方式中，使用纵向凹槽挤出所述第一带状物和允许其凝固，和然后形成(例如，挤出)所述第二带状物，使其凝固，和然后使用或不使用粘合剂的辅助将其安装于所述第一带状物的凹槽中。在一种实施方式中，第三组分置于所述第一和第二带状物之间。在一种实施方式中，在单种操作中，将全部的三种组分共挤出和使其彼此连接。
在另一种实施方式中，本发明是包括下列部分的带：(A)带状物，其包括(1)(a)包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃，和(1)(b)羟基封端的有机硅聚合物，或(2)乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物，和(B)包括投配(即，喷洒)到带状物上的催化剂母料的第二组分。在一种实施方式中，在即将要将带状物进料到挤出机中之前，将催化剂母料投配到该带状物上。
在一种实施方式中，本发明是多层带，该多层带包括下列部分：(A)第一层，其包括(1)(a)包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃，和(1)(b)羟基封端的有机硅聚合物，或(2)乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物，和(B)包括催化剂母料的第二层，所述第二层载在所述第一带状物上，和(C)任选的位于所述第一和第二层之间的中间层。在一种实施方式中，所述中间层包括对于所述第一和第二层的材料而言并非多孔的材料，因此其用作所述第一和第二层之间的隔离层。
在一种实施方式中，本发明是制备注塑制品的方法，所述方法包括将包括下列组件的带进料到注塑机器中(A)第一带状物，其包括(1)(a)包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃，和(1)(b)羟基封端的有机硅聚合物，或(2)乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物，和(B)包括催化剂母料的第二组分，所述第二组分载在第一带状物上。在一种实施方式中，所述第一带状物包括纵向凹槽，和所述第二组分呈安装在所述第一带状物的凹槽中的带状物的形式。在一种实施方式中，在将所述第一带状物进料到注塑机器中时，将所述第二组分喷洒到所述第一带状物上。在一种实施方式中，将所述第二组分直接投配到注塑机器中，同时将所述第一带状物进料到注塑机器中，而不是使用所述第二组分投配(例如，喷洒)所述第一带状物。
本发明的带和方法提供相对于单一带的优势，其中所述单一带通过将下述两者熔体共混而制造：(A)包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的组合，或乙烯基硅烷、聚烯烃、过氧化物有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物，与(B)催化剂母料，因为通过将两种组分熔体共混制造的单一带将具有短的搁置寿命，其很可能由于有限的储存寿命而需要带在注塑位置制造然后马上投入使用。本发明的带和方法也将提供相对于所述第一和第二组分的单独带和然后分别将这些带进料到注射挤出机的优势，因为将这些带以适当比率的同时均匀地进料是问题最大的，其由此导致催化剂进料的损失。
本发明的带和方法允许将树脂和催化剂的均匀混合物递送到注塑挤出机。这些带可以离线制造，和可以将其供应到远程模塑操作，并且这些带和方法消除对设备更改的需要。
附图说明
图1A是基础树脂带或带状物的顶部俯视图。
图1B是包括连续的纵向凹槽的基础树脂带状物的顶部俯视图。
图1C是包括不连续或中断的纵向凹槽的基础树脂带状物的顶部俯视图。
图1D是包括一系列横向凹槽的基础树脂带状物的顶部俯视图。
图2A是图1B的带状物(其包含安装在纵向凹槽中的催化剂母料连续带状物)的顶部俯视图。
图2B是图1B的带状物(其包含安装在纵向凹槽中的催化剂母料不连续带状物)的顶部俯视图。
图3是包括由隔离层隔开的催化剂母料层和基础树脂层的三层带的横截面视图。
图4是工艺步骤顺序的示意图，所述工艺步骤包括在将基础树脂带状物层进料到注塑挤出机中时，投配基础树脂带状物与催化剂。
优选实施方式
定义
本申请所有提及的元素周期表是指由CRC Press，Inc.于2003出版并享有版权的元素周期表。同样，任何提及的族应该为在使用编号族的IUPAC***的这个元素周期表中所反映的族。除非相反地指出，否则从上下文暗示或现有技术惯例，所有的份和百分比均基于重量，而且所有的测试方法是与本申请的提交日期同步的。针对美国专利实践的目的，任何专利、专利申请、或公开的内容在此全部引入作为参考(或其等价的US实施方式也引入作为参考)，特别是关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、催化剂、定义(不与本申请具体提供的任何定义不一致)和常识的披露。
本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有所指，否则其可以包括该范围以外的值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质，如分子量、粘度、熔体指数等是100至1000，意味着明确地列举了所有的单个数值，如100、101、102等，以及所有的子范围，如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1、1.5等)的范围，适当时将1个单位看作0.0001、0.001、0.01或0.1。对于包含小于10(例如1至5)的个位数的范围，典型地将1个单位看作0.1。这些仅仅是具体所意指的内容的示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数字范围提供了催化剂在母料中的含量、基础树脂和催化剂母料在带中的相对含量、以及各种温度和其它工艺范围等。
在关于化学化合物使用时，除非明确说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独或共同包括己烷的全部异构体)。术语“化合物”和“络合物”可互换地用来表示有机化合物、无机化合物和金属有机化合物。术语“原子”表示元素的最小组成，而不管离子状态，即，不管其是否带电或部分带电或键接于另一个原子。术语“非晶”表示缺少如通过差示扫描量热法(DSC)或等价技术所确定的晶体熔点的聚合物。
“组合物”等术语表示两种或更多种组分的混合物或共混物。例如，在关于制备硅烷基接枝的乙烯聚合物的上下文中，组合物包括至少一种乙烯聚合物、至少一种乙烯基硅烷、和至少一种自由基引发剂。在关于制备缆线外皮或其它制造制品的上下文中，组合物包括乙烯-乙烯基硅烷共聚物、催化剂固化***和任何所需的添加剂例如润滑剂、填料、抗氧化剂等。
“共混物”或“聚合物共混物”等术语表示两种或更多种聚合物的共混物。这样的共混物可以是或可以不是溶混的。这样的共混物可以是或可以不是相分离的。这样的共混物可以包含或可以不包含一种或多种微区构造，如由透射电子波谱法、光散射、x-射线散射、以及本领域已知的任何其它方法所确定的。
“聚合物”表示通过使单体聚合制备的高分子化合物，而不管所述单体是否为相同类型。一般性术语聚合物因此包括通常用来指仅由一种类型的单体制备的聚合物的均聚物，和如下文所限定的术语互聚物。其也包括所有形式的互聚物，例如，无规互聚物、嵌段互聚物、均匀互聚物、非均匀互聚物等。术语“乙烯/α-烯烃聚合物”和“丙烯/α-烯烃聚合物”可表示以下描述的互聚物。
“互聚物”和“共聚物”表示通过至少两种不同类型的单体的聚合制备的聚合物。这些一般性术语包括标准共聚物(即，由两种不同类型单体制备的聚合物)，和由多于两种不同类型单体制备的聚合物(例如，三元共聚物、四元共聚物等)二者。
“聚烯烃”、“烯烃类聚合物”、“烯烃类互聚物”等术语表示得自简单烯烃的聚合物。代表性的聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异戊二烯以及它们各自互聚物。
“基础树脂”、“基础混配物”等术语表示包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物组合的组合物，或乙烯基硅烷、聚烯烃、任选的有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物。
“催化剂母料”等术语表示包含下列组分的组合物：(i)促进包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的反应的催化剂，和(ii)载体树脂。典型地，该载体树脂与基础树脂中不包含硅烷官能团的聚烯烃相同。可替换地，载体树脂可以是不同于基础树脂或溶剂的树脂，即，改善催化剂在注塑步骤中与基础聚合物混合的能力的物质。
“带状物”、“带”等术语表示长度不定的材料(通常为高分子材料)的窄带或条带。带和带状物通常可交替使用。带状物可以包括单一层、或多个微层，如描述于USP 5,094,793的那些。带可以包括单条带状物或两条或更多条带状物。
尽管本发明主要根据包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃和催化剂母料进行描述，但是本发明适用于在环境条件下可以相互反应的任何两种材料或混配物。同样，其它聚合物可以替代本发明聚烯烃，而其它混配物可以替代本发明催化剂母料。
聚烯烃
在使用硅烷或其它官能度改性之前，用于本发明实践(或用于基础树脂或用于母料)的聚烯烃的密度可以为0.855或更少至0.960或更多克每立方厘米(g/cm3)。在使用硅烷官能团改性之前，既可用于基础树脂也可用于母料的优选的聚烯烃的密度典型地小于0.930g/cm3，优选地小于0.910g/cm3，更优选地小于0.890g/cm3，甚至更优选地小于0.880g/cm3和甚至更优选地小于0.870g/cm3。在使用硅烷官能团改性之前，聚烯烃共聚物的密度典型地大于0.850，优选地大于0.852和更优选地大于0.855g/cm3。密度通过ASTM D-792的过程测量。这些相对低密度的聚烯烃的特征通常在于，半结晶、挠性和具有良好的光学性质，例如，可见光和UV-光的高透射率和低雾度。
在使用硅烷官能团改性之前，既可用于本发明基础树脂也可用于本发明母料的聚烯烃的熔体指数典型地大于0.10克每10分钟(g/10min)和优选地大于1g/10min。聚烯烃的熔体指数典型地小于75g/10min和优选地小于20g/10min。熔体指数通过ASTM D-1238(190℃/2.16kg)的过程测量。
既可用于本发明基础树脂也可用于本发明母料的聚烯烃可以通过任何方法(例如，溶液法、淤浆法、气相法、间歇法、连续法、高压法、低压法等)和使用任何催化剂(例如，Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂、几何限定催化剂等)制备。在一种实施方式中，聚烯烃使用Ziegler-Natta催化剂和在高压制备。
既可用于本发明基础树脂也可用于本发明母料的聚烯烃包括但不限于乙烯/α-烯烃互聚物，其α-烯烃含量为15重量百分比(wt％)，优选为至少20wt％和甚至更优选为至少25wt％，基于互聚物的重量。这些互聚物的α-烯烃含量典型地小于50wt％，优选地小于45wt％，更优选地小于40wt％和甚至更优选地小于35wt％，基于互聚物的重量。α-烯烃含量通过13C核磁共振(NMR)波谱法使用Randall(Rev.Macromol.Chem.Phys.，C29(2&3))中描述的过程测量。通常，互聚物的α-烯烃含量越高，该互聚物的密度就越低和就越是无定形的。
α-烯烃优选为C3-20直链的、支化的或环状的α-烯烃。C3-20α-烯烃的实例包括丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、和1-十八烯。所述α-烯烃也可以包含环状结构如环己烷或环戊烷等，从而得到α-烯烃如3-环己基-1-丙烯(烯丙基环己烷)和乙烯基环己烷等。尽管不是该术语标准意义的α-烯烃，但是针对本发明的目的，某些环状烯烃，如降冰片烯及其有关烯烃是α-烯烃并且可以用来替代上述α-烯烃中的一些或全部。类似地，苯乙烯及其有关烯烃(例如，α-甲基苯乙烯等)、和丙烯酸和甲基丙烯酸以及它们各自的离聚物、和丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，是针对本发明目的的α-烯烃。说明性的聚烯烃共聚物包括乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/1-己烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物、乙烯/苯乙烯共聚物等。乙烯/丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯/甲基丙烯酸共聚物(EMA)、乙烯/丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯基酯共聚物等也是针对本发明目的的聚烯烃共聚物。说明性的三元共聚物包括乙烯/丙烯/1-辛烯共聚物、乙烯/丙烯/丁烯共聚物、乙烯/丁烯/1-辛烯共聚物、和乙烯/丁烯/苯乙烯共聚物。所述共聚物可以是无规的或嵌段的共聚物。
用于本发明的烯烃类互聚物的更特定实例包括极低密度聚乙烯(VLDPE)(例如，由The Dow Chemical Company制造的
乙烯/1-己烯聚乙烯)，均匀支化线型乙烯/α-烯烃共聚物(例如，Mitsui PetrochemicalsCompany Limited的和Exxon Chemical Company的
)，均匀支化基本线型乙烯/α-烯烃聚合物(例如，
和
聚乙烯，其购自The Dow Chemical Company)，和烯烃嵌段共聚物例如描述于USP7,355,089的那些(例如，其购自The Dow Chemical Company)。较优选的聚烯烃共聚物是均匀支化的线型和基本线型的乙烯共聚物。基本线型乙烯共聚物是特别优选的，其更详细地描述于USP 5,272,236、5,278,272和5,986,028。
用于本发明实践的聚烯烃共聚物也包括丙烯、丁烯和其它基于烯烃的共聚物，例如，包含多数得自丙烯的单元和少数得自另一种α-烯烃(包括乙烯)的单元的共聚物。用于本发明实践的示例性的丙烯聚合物包括得自The DowChemical Company的
聚合物、和得自ExxonMobil ChemicalCompany的
聚合物。
上述烯烃类互聚物中任何的共混物也可以用于本发明，可以将聚烯烃共聚物与一种或多种其它聚合物共混或稀释，共混或稀释的程度使得本发明聚合物占共混物的至少约70wt％，优选地占共混物的至少约75wt％，更优选地占共混物的至少约80wt％。
硅烷官能团
用于本发明基础树脂的聚烯烃当然包含硅烷官能团，例如，烷氧基硅烷基团。硅烷官能团通过接枝或通过共聚反应结合于聚烯烃中。将要有效地接枝于聚烯烃或与烯烃单体共聚的任何硅烷都可以用于本发明的实践。适宜的硅烷包括不饱和硅烷，其包含烯键式不饱和烃基基团(如乙烯基、烯丙基、异丙烯基、丁烯基、环己烯基或(-(甲基)丙烯酰氧烯丙基基团)，和可水解基团(例如，烃氧基、烃酰氧基(hydrocarbonyloxy)、或烃基氨基基团)。可水解基团的实例包括甲氧基、乙氧基、甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、和烷基或芳基氨基基团。优选的硅烷是不饱和的烷氧基硅烷，其可以接枝到聚合物上。这些硅烷和它们的制备方法更详细地描述于USP 5,266,627。乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、(-(甲基)丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷以及这些硅烷的混合物是用于本发明的优选的硅烷交联剂。
可替换地，可以使用硅烷共聚物，例如SILINKtm聚(乙烯-共聚-乙烯基三甲氧基硅烷)共聚物，代替聚烯烃或与聚烯烃组合，所述聚烯烃以烷氧基硅烷基团接枝或以其它方式以烷氧基硅烷基团改性。
得自或接枝于或结合到聚烯烃主链的乙烯基硅烷的单元含量可以广泛地根据下列变化：聚烯烃的性质、硅烷、加工条件、接枝效率、最终应用、和类似因素，但是典型地该含量为至少0.2wt％，优选为至少0.5wt％，基于聚烯烃的重量。对方便和经济的考虑通常是对得自接枝于或结合到聚烯烃主链的乙烯基硅烷的单元的最大含量的两种主要限制因素，典型地，这样的单元的最大含量不超过5wt％，优选地其不超过3wt％，基于聚烯烃的重量。
乙烯基硅烷通过任何常规方法接枝于聚烯烃，其典型地在自由基引发剂例如过氧化物存在下、或通过电离辐射等进行。有机引发剂是优选的，如过氧化物引发剂中的任何一种，例如，过氧化二枯基、过氧化二叔丁基、过苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、氢过氧化枯烯、过辛酸叔丁酯、甲基乙基酮过氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己烷、过氧化月桂基、和过乙酸叔丁酯。引发剂的含量可以变化，但是其存在量典型地为至少0.01wt％，优选为至少0.03wt％。典型地，引发剂不超过0.15wt％，优选地其不超过约0.10wt％。乙烯基硅烷与引发剂的重量比也可以广泛变化，但是典型的乙烯基硅烷∶引发剂的重量比为10∶1至150∶1，优选为18∶1至100∶1。聚烯烃可以在下述时间之一使用乙烯基硅烷接枝：(1)在配制基础树脂之前，例如，下述实施方式，其中基础树脂包括包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的组合，或(2)在配制基础树脂之后，例如，下述实施方式，其中基础树脂包括乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物。在后一种实施方式中，接枝发生在将带进料到注塑机器中之后。在前一种实施方式中，可使用任何常规方法将硅烷交联剂接枝于聚烯烃，一种优选的方法是，在反应器挤出机(如双螺杆挤出机或Buss捏合机)中在根据所使用的聚合物和引发剂在适当温度进行熔体共混。
羟基封端的有机硅聚合物
对用于本发明适宜的羟基封端的有机硅聚合物的选择限于可以与下述两者之一共混的那些有机硅聚合物：(1)包含硅烷官能团的聚烯烃，或(2)乙烯基硅烷、聚烯烃和过氧化物的混合物。这种混合的能力典型地受羟基封端的有机硅聚合物的粘度的影响，所述粘度通常与其分子量有关。典型地，羟基封端的有机硅聚合物的粘度为80至约2500厘斯(cs)。这样的粘度是可在市场找到的有机硅软化剂或润滑剂的典型粘度。
有用的羟基封端的有机硅聚合物的非限制性实例包括下式(I)的那些：
其中“n”为3至20，但是其它羟基封端的有机硅聚合物可以在本发明范围内使用。显著地，根据前述式(I)的有机硅聚合物的粘度为80至约2500cs。
催化剂
包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的反应使用固化催化剂加速，任何可提供该功能的催化剂可以用于本发明的实践。这些催化剂通常包括有机碱、羧酸和金属有机化合物(包括有机钛酸盐和铅、钴、铁、镍、锌和锡的络合物或羧酸盐)。说明性的催化剂包括二月桂酸二丁基锡、马来酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡、乙酸亚锡、辛酸亚锡、环烷酸铅、辛酸锌和环烷酸钴。羧酸锡(如二月桂酸二丁基锡、油酸二甲基羟基锡、马来酸二辛基锡、马来酸二正丁基锡)和钛化合物(如2-乙基六氧化钛)在用于本发明时特别有效。
添加剂
本发明的高分子材料，例如，基础树脂和催化剂母料，可以包含不同于固化催化剂或除其之外的添加剂。例如，这样的其它添加剂包括UV稳定剂和加工稳定剂例如三价磷化合物。UV稳定剂包括受阻酚例如CyasorbUV2908和受阻胺例如Cyasorb UV 3529、Hostavin N30、Univil 4050、Univin5050、Chimassorb UV 119、Chimassorb 944LD、Tinuvin 622LD等。磷化合物包括亚膦酸酯/盐(PEPQ)和亚磷酸酯/盐(Weston 399，TNPP，P-168和Doverphos 9228)。UV稳定剂的含量典型地为约0.1至0.8％，和优选为约0.2至0.5％。加工稳定剂的含量典型地为约0.02至0.5％，和优选为约0.05至0.15％。
另外的其它添加剂包括但不限于抗氧化剂(例如，受阻酚醛树脂，如由Ciba Geigy Corp.制造的
1010)、粘结添加剂(例如，聚异丁烯)、抗粘连剂、防滑剂、颜料、填料(若透明度对于该应用重要，则其为透明的)、表面活性剂、和阻燃剂。也可以使用过程中添加剂，例如硬脂酸钙、水等。这些和其它的潜在添加剂以本领域通常已知的方式和含量使用。
炭黑对于用于本发明实践的高分子材料是普通的填料和/或颜料。可以使用任何炭黑，对于其中需要对最终高分子材料的电导率进行一些测量的那些应用，例如，缆线覆盖物，则炭黑优选地表现至少低程度的电导率。例如，如果高分子材料用作缆线的半导体防护物，则优选地炭黑会将高分子材料的电导率降低至小于500欧姆-米，更优选地降至小于250欧姆-米，和甚至更优选地降至小于100欧姆-米。
可以用于本发明实践的炭黑的实例包括炉黑、乙炔黑、kettchen炭黑、槽黑和热解炭黑。可商购的炭黑包括由Cabot Corporation出售的N550炭黑。与基础树脂混合的炭黑的量(若存在)典型地为约20至90重量份和优选为约40至80重量份。
将基础树脂和催化剂母料混配
基础树脂和催化剂母料都使用标准设备和技术混配。混配设备的实例是内部间歇混合机，如BanburyTM或BollingTM内部混合机。可替换地，可以使用连续单螺杆或连续双螺杆混合机，如FarrelTM连续混合机、Werner andPfleidererTM双螺杆混合机、或BussTM捏合连续挤出机。所使用的混合机的类型、和混合机的操作条件将影响混合物下材料的性质，如粘度、体积电阻率和挤出表面光滑度。
在优选的实施方式中，为下述两者之一的基础树脂的制剂：(1)包含硅烷官能团的聚烯烃和羟基封端的有机硅聚合物，或(2)聚烯烃、乙烯基硅烷、任选的有机引发剂、和羟基封端的有机硅聚合物，将其以任何顺序和以适当量添加到混合容器，和在非反应性条件下将其混合，性质各组分充分均匀的混合物。聚烯烃(包含或不包含硅烷官能团)与羟基封端的有机硅聚合物在混合物中的重量比典型地为50∶50，更典型地为80∶20和甚至更典型地为95∶5。
在催化剂母料的制剂中，以典型比例将大量的固化催化剂与载体聚合物(典型为用于基础树脂但不包含硅烷官能团的相同聚烯烃)混合，形成基本上均匀的混合物。混合物中催化剂与载体的含量比可以广泛地变化，但其典型地为10∶90，更典型地为5∶95和甚至更典型地为3∶97。
带的制造
在基础树脂形成基本上均匀的混合物(包括添加剂)之后，将其挤出形成带，即，连续的条带，和使其凝固。带的尺寸可以广泛地变化，但是典型的带的宽度尺寸为50至10毫米(mm)，厚度尺寸为2至20mm，和其长度不定，即，选择的长度仅由挤出的混合物的体积限制。该带可以具有多种不同构造中的任何一种。图1A说明基础树脂带10，其在基本上光滑和平坦的构造中和其包括单一层。可替换地和未显示，带10可以包括多个微层的堆，其总计的厚度与单一层带10的厚度相当。这样的带是本领域熟知的，其在USP 5,094,793中说明。
图1B展示配置有连续的纵向凹槽11a的带10。图1C展示配置有中断或不连续的纵向凹槽11b的带10。图1D展示配置有横向凹槽11c的带10。所述凹槽也可以位于带状物的纵向的其它角度。凹槽的深度、横截面构造(例如，V形的、U-形的等)、形状(例如，直的、蜿蜒的等)等可以变化，从而以下述理解进行选择，即优选地配置凹槽，使其接受和物理地(目对于化学地或粘合地)容纳最终带产品的催化剂母料组分。因为制造简单、设备选择等原因，优选地，带10配置有连续的纵向凹槽。
典型地，催化剂母料也可作为连续条带挤出，典型地为下述条带，其宽度小得多和以任何适宜方式物理邻接于带。此处同样，该条带可以包括单一层或微层的堆。如果该带未配置有凹槽或纳入和容纳催化剂母料的类似装置，则典型地，其简单地搁置在凝固的基础树脂带上，并且通过下述两者的组合实现：(i)基础树脂带和催化剂母料带状物之间的任何固有粘性，和(ii)由将带和带状物聚集成卷引起的物理约束。可替换地，或除其之外，可以使用或不使用加热，可以对着基础树脂带压制催化剂母料带状物，例如，通过使所述两者的组合移动通过一组或多组夹送滚轮，从而促进两组分的连接。如果使用热量，则仅使用足以将基础树脂带或催化剂母料带状物之一或全部软化的热量。并不需要基础树脂带或催化剂母料带状物的完全熔融。
类似地，可以使用粘合剂将催化剂母料固定于基础树脂带。如果使用粘合剂，则仅使用足以促进催化剂母料带状物与基础树脂带的粘结的量。粘合剂可以与催化剂母料带状物叠合使用，或与其中断使用。若使用，则选择的粘合剂对本发明实践并不关键，由此，可以使用本质上不会不利影响所需聚合物性质的任何粘合剂。典型地，粘合剂是压敏粘合剂；优选地，单独使用天然或合成橡胶或使用其与一种或多种其它粘合剂的组合。基于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的粘合剂也可用于本发明的实践。粘合剂可以作为涂层、分离的带状物(例如，层压材料)施用，或通过任何其它常规方法施用。可以将其施用于基础树脂带的全部表面积或限于凹槽，或将其施用于催化剂母料带状物，或全部满足。
如果基础树脂带配置有凹槽或类似装置，特别是连续的纵向凹槽，则催化剂母料的大小和挤出方式使得允许其***凹槽。此处同样，可以通过施加压力帮助催化剂母料带状物***基础树脂带上的凹槽，例如，使用一组或多组夹送滚轮。图2A说明***带10的连续的纵向凹槽11a(未显示)的连续的催化剂母料带状物12。尽管催化剂母料条带也可以是不定的长度，其也可以短得多和将其安装于基于中断或不连续的基础树脂带，如图2B所说明。将催化剂母料安装于基础树脂带，使得其占基础树脂和催化剂母料的总重量的3至5wt％，从而使得其不会妨碍基础树脂带的交联效率。
在可替换的实施方式中，基础树脂带10和催化剂母料带状物12由中间隔离层13隔开，如图3所说明。此处同样，隔离树脂层可以是单一层或微层的堆。该中间层可以包括任何材料，其将延迟母料的催化剂与基础树脂带的接触。这样的材料包括但不限于功能共聚物，例如，尼龙、莎纶、乙烯乙烯基醇共聚物等。在该实施方式中，终产品带，即，包括基础树脂、隔离树脂和催化剂母料的三层的带，典型地为多层结构，其中各层为大约相同的宽度和长度，但是各层的厚度同样可以不同，其中基础树脂层是最厚的和催化剂母料层是最薄的。中间隔离层的存在会提高终产品带的寿命，其通过防止包含硅烷官能团的聚烯烃和羟基封端的有机硅聚合物的过早反应(烧焦)直至将带进料到挤出机中和带的各组分在挤出之前彼此熔体共混而进行。
在另一种实施方式中，将催化剂母料(或简单地和优选地仅为催化剂)投配到基础树脂带状物上，然后马上或同时将带状物进料到挤出机中。该实施方式由图4的示意图说明。将基础树脂带状物10直接进料到挤出机16中。当基础树脂带状物进料到注塑机器中时，使用来自泵或其它传递装置15的催化剂14投配(例如，喷洒)该带。由于终产品带(例如基础树脂带状物和催化剂)的保存期限不是本实施方式关心的问题，因此既不需要载体树脂也不需要隔离层。然而，本实施方式不鼓励在挤出或模塑操作的位置制备终产品带(尽管该带在挤出机外部通常的环境条件下将具有有限的保存期限)。
可替换的投配方法包括使基础树脂带穿过包含催化剂的浴，然后将带进料到注塑机器中，通过任何涂覆技术使呈全部或部分涂层形式的催化剂沉积到基础树脂带上，和在与将基础树脂带进料到注塑机器中的同时或在其之前，分开地将催化剂(或为纯的或呈母料的形式)直接进料到注塑机器。常规注塑机器典型地具有区域或隔室，在其中制剂各组分可以均匀共混，然后将其转移到模具或挤出机，和转移到将基础树脂带和催化剂进料到的该区域或隔室。
现有橡胶注塑技术使用由预混配和充分均化的基于过氧化物的材料制造的带。尽管当在室温储存时，这些材料具有相对良好的保存期限，但是该方法不适用于本身在宽温度范围内都具有反应性的材料。本发明的带和方法特别适用于可湿气固化或羟基有机硅固化的树脂***和应用的领域。
尽管已经通过前述描述、附图和实施例以相当多的详述描述了本发明，但是该详述针对说明的目的。在不背如所附权利要求所描述的本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以进行很多变化和更改。
Claims (9)
1.一种挤出机进料带，其包括长度不定的材料的条带，所述材料包括(A)厚度为2-20mm且包含可交联树脂的第一带状物，和(B)包含催化剂母料的第二带状物，所述催化剂母料包含(1)促进可交联树脂交联的催化剂，和(2)载体树脂，所述第二带状物载在所述第一带状物上，并且所述可交联树脂和催化剂母料在环境条件下可相互反应。
2.权利要求1中所述的带，其中所述第一带状物的可交联树脂包括(A)(1)包含至少一个硅烷官能团的聚烯烃，和(A)(2)羟基封端的有机硅聚合物，或(A’)乙烯基硅烷、聚烯烃、有机引发剂和羟基封端的有机硅聚合物的共混物，和所述第二带状物的催化剂母料包括(B)(1)促进包含硅烷官能团的聚烯烃与羟基封端的有机硅聚合物的反应的催化剂，和(B)(2)聚烯烃载体树脂。
3.权利要求2中所述的带，其中所述第一和第二带状物直接相互接触。
4.权利要求2中所述的带，其中所述第一和第二带状物由第三带状物隔开，所述第三带状物包含与所述第一带状物相同的但不包含所述硅烷官能团的聚烯烃。
5.权利要求2中所述的带，其中所述第一带状物包括形状和大小可纳入和容纳所述第二带状物的凹槽。
6.权利要求2中所述的带，其中所述有机引发剂是过氧化物。
7.权利要求2中所述的带，其中所述第一和第二带状物中的至少一个包括微层。
8.权利要求2中所述的带，其进一步包括在所述第一和第二带状物中间的隔离层。
9.权利要求2中所述的带，其中所述第二带状物在粘合剂的辅助下连接于所述第一带状物。
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