BR112016021818B1 - Composição polimérica reticulável, artigo polimérico reticulado e condutor revestido - Google Patents

Composição polimérica reticulável, artigo polimérico reticulado e condutor revestido Download PDF

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Abstract

composições poliméricas reticuláveis com coagentes de reticulação de isocianurato de dialil, métodos para preparar as mesmas, e artigos preparados das mesmas. composições poliméricas reticuláveis compreendendo um polímero à base de etileno, um peróxido orgânico, e um coagente de reticulação de isocianurato de dialil. essas composições poliméricas reticuláveis e as suas formas reticuladas podem ser empregadas como camadas poliméricas em aplicações de fios e de cabos, como isolamento de cabos de energia.

Description

CAMPO
[001] Várias modalidades da presente invenção referem-se a composições poliméricas reticuláveis compreendendo coagentes de reticulação de isocianurato de dialil, métodos para preparar as mesmas, e artigos preparados das mesmas.
INTRODUÇÃO
[002] Os cabos de média, alta e extra alta tensão (“MV”, “HV,” e “EHV”) contêm tipicamente um material polimérico reticulado como uma camada de isolamento, como um polietileno reticulado. Esses materiais poliméricos reticulados podem ser preparados a partir de uma composição polimérica reticulável tendo um iniciador de peróxido. As reações de radicais entre peróxido e polietileno geram subprodutos indesejáveis que devem ser removidos por meio de vácuo após reticulação do polietileno. Embora avanços tenham sido alcançados no campo das composições poliméricas de reticuláveis, melhoramentos são ainda desejados.
SUMÁRIO
[003] Uma modalidade é uma composição polimérica reticulável, compreendendo:um polímero à base de etileno;um peróxido orgânico; eum coagente de reticulação de isocianurato de dialil tendo uma estrutura da fórmula (I) ou fórmula (II):
Figure img0001
em que R é um grupo alquil ou alquenil tendo 14 ou menos átomos de carbono,em que X é uma cadeia alifática bivalente ou um grupo hidrocarbil bivalente contendo um ou mais grupos aromáticos. DESCRIÇÃO DETALHADA
[004] Várias modalidades da presente invenção se referem a composições poliméricas reticuláveis compreendendo um polímero à base de etileno, um peróxido orgânico, e um coagente de reticulação de isocianurato de dialil. Modalidades adicionais se referem às composições poliméricas reticuladas preparadas a partir dessas composições poliméricas reticuláveis. Outras modalidades se referem aos condutores revestidos e processos para produzir condutores revestidos utilizando as composições poliméricas reticuláveis.
Composição Polimérica Reticulável
[005] Como notado acima, um componente das composições poliméricas reticuláveis aqui descrito é um polímero à base de etileno. Como aqui utilizado, polímeros “à base de etileno” são polímeros preparados a partir de monômeros de etileno como o componente de monômero primário (ou seja, maior do que 50 por cento em peso (“% em peso”)), embora outros comonômeros possam também ser empregados. “Polímero” significa um composto macromolecular preparado pela reação (ou seja, polimerização) de monômeros de tipo igual ou diferente, e inclui homopolímeros e interpolímeros. “Interpolímero” significa um polímero preparado pela polimerização de pelo menos dois tipos de monômero diferentes. Este termo genérico inclui copolímeros (geralmente empregados para se referir a polímeros preparados a partir de dois tipos de monômeros diferentes), e polímeros preparados a partir de mais de dois tipos de monômeros diferentes (por exemplo, terpolímeros (três tipos diferentes de monômero) e tetrapolímeros (quatro tipos diferentes de monômero)).
[006] Em várias modalidades, o polímero à base de etileno pode ser um homopolímero de etileno. Como usado aqui, “homopolímero” denota um polímero que consiste em unidades de repetição derivadas de um tipo de monômero único, mas não exclui valores residuais de outros componentes utilizados na preparação do homopolímero, como agentes de transferência de cadeia.
[007] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode ser um interpolímero de etileno/alfa-olefina (“α-olefina”) tendo um conteúdo de α-olefina de pelo menos 1% em peso, pelo menos 5% em peso, pelo menos 10% em peso, pelo menos 15% em peso, pelo menos 20% em peso, ou pelo menos 25% em peso com base no peso do interpolímero total. Estes interpolímeros podem ter um teor de α-olefina menor que 50% em peso, menor que 45% em peso, menor que 40% em peso, ou menor que 35% em peso com base no peso total do interpolímero. Quando uma α- olefina é empregada, a α-olefina pode ser uma C3-20 (ou seja, tendo 3 a 20 átomos de carbono) α-olefina linear, ramificada ou cíclica. Exemplos de α-olefinas C3-20 incluem propeno, 1- buteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1- dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno, e 1-octadeceno. As α- olefinas também podem ter uma estrutura cíclica como ciclo- hexano ou ciclopentano, resultando em uma α-olefina como 3 ciclo-hexil-1-propeno (alil ciclo-hexano) e ciclo-hexano de vinil. Interpolímeros de etileno/α-olefina ilustrativos incluem etileno/propileno, etileno/1-buteno, etileno/1- hexeno, etileno/1-octeno, etileno/propileno/1-octeno, etileno/propileno/1-buteno, e etileno/1-buteno/1-octeno.
[008] Em várias modalidades, o polímero à base de etileno pode ser usado isoladamente ou em combinação com um ou mais outros tipos de polímeros à base de etileno (por exemplo, uma mistura de dois ou mais polímeros à base de etileno que diferem entre si pela composição de monômero e teor, método de catalisador de preparação, etc.). Se uma mistura de polímeros à base de etileno é empregada, os polímeros podem ser misturados por qualquer processo no reator ou pós-reator.
[009] Em várias modalidades, o polímero à base de etileno pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em polietileno de baixa densidade (“LDPE”), polietileno linear de baixa densidade (“LLDPE”), polietileno de muito baixa densidade (“VLDPE”), e combinações de dois ou mais dos mesmos.
[0010] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode ser um LDPE. LDPEs são geralmente homopolímeros de etileno altamente ramificados, e podem ser preparados através de processos de alta pressão (ou seja, HP-LDPE). LDPEs adequados para uso na presente invenção podem ter uma densidade que varia de 0, 91 a 0, 94 g/cm3 . Em várias modalidades, o polímero à base de etileno é um LDPE de alta pressão com uma densidade de pelo menos 0,915 g/cm3, mas menos de 0,94 g/cm3, ou menos de 0,93 g/cm3. As densidades de polímero aqui fornecidas são determinadas de acordo com a ASTM International (“ASTM”) Método D792. LDPEs adequados para utilização aqui podem ter um índice de fusão (I2) de menos de 20 g/10 min., ou variando de 0,1 a 10 g/10 min., de 0,5 a 5 g/10 min., de 1 a 3 g/10 min., ou um I2 de 2 g/10 min. Índices de fusão aqui fornecidas são determinadas de acordo com ASTM método D1238. Salvo se indicado o contrário, índices de fusão são determinados a 190 °C e 2,16 kg (ou seja, I2). Geralmente, LDPEs têm uma distribuição de peso molecular ampla (“MWD”) resultando em um índice de polidispersividade relativamente alto (“PDI”; razão entre o peso molecular médio em peso para o peso molecular médio numérico).
[0011] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode ser um LLDPE. LLDPEs são geralmente polímeros à base de etileno tendo uma distribuição heterogênea de comonômero (por exemplo, monômero de α-olefina), e são caracterizados por ramificação de cadeia curta. Por exemplo, LLDPEs podem ser copolímeros de etileno e monômeros de α-olefina, como os descritos acima. LLDPEs adequados para utilização aqui podem ter uma densidade variando de 0,916 a 0,925 g/cm3. LLDPEs adequados para utilização aqui podem ter um índice de fusão (I2) variando de 1 a 20 g/10 min., ou de 3 a 8 g/10 min.
[0012] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode ser um VLDPE. VLDPEs podem também ser conhecidos na técnica como polietilenos de ultrabaixa densidade, ou ULDPEs. VLDPEs são geralmente polímeros à base de etileno tendo uma distribuição heterogênea de comonômero (por exemplo, monômero de α-olefina), e são caracterizados por ramificação de cadeia curta. Por exemplo, VLDPEs podem ser copolímeros de etileno e monômeros de α-olefina, como um ou mais dos monômeros de α- olefina descritos acima. VLDPEs adequados para utilização aqui podem ter uma densidade variando de 0,87 a 0,915 g/cm3. VLDPEs adequados para utilização aqui podem ter um índice de fusão (I2) variando de 1 a 20 g/10 min., ou de 0,3 a 5 g/10 min.
[0013] Além do exposto, o polímero à base de etileno pode conter um ou mais comonômeros polares, como os acrilatos ou acetatos de vinil. Além disso, as misturas de polímeros à base de etileno não polares, como os descritos acima, e copolímeros polares (por exemplo, aqueles copolímeros contendo um ou mais tipos de comonômeros polares) podem também ser empregados. Além disso, os elastômeros de poliolefina, como os comercialmente disponíveis sob o nome comercial ENGAGETM por The Dow Chemical Company, podem ser usados como o polímero à base de etileno ou em combinação com um ou mais dos polímeros à base de etileno acima descritos.
[0014] Em uma modalidade, o polímero à base de etileno pode compreender uma combinação de quaisquer dois ou mais dos polímeros à base de etileno acima descritos.
[0015] Os processos de produção utilizados para a preparação de polímeros à base de etileno são amplos, variados, e conhecidos na técnica. Qualquer processo de produção convencional ou doravante descoberto para a produção de polímeros à base de etileno tendo as propriedades descritas acima pode ser empregado para preparar os polímeros à base de etileno aqui descritos. Em geral, a polimerização pode ser realizada em condições conhecidas na técnica para reações de polimerização do tipo Ziegler-Natta ou Kaminsky-Sinn, ou seja, a temperaturas de 0 a 250 °C, ou 30 ou 200 °C, e pressões desde a atmosférica até 10.000 atmosferas (1.013 megaPascal (“MPa”)). Na maioria das reações de polimerização, a razão molar de catalisador para compostos polimerizáveis empregada é 10-12:1 a 10-1:1, ou de 10-9:1 a 10-5:1.
[0016] Um exemplo de um polímero à base de etileno adequado para utilização aqui é polietileno de baixa densidade produzido em um processo de alta pressão e tendo uma densidade de 0,92 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 2 g/10 min.
[0017] Como observado acima, o polímero à base de etileno acima descrito é combinado com um peróxido orgânico. Como aqui utilizado, “peróxido orgânico” indica um peróxido tendo a estrutura: R1-O-O-R2, ou R1-O-O-R-O-O-R2, em que cada um de R1 e R2 é uma fração hidrocarbil, e R é uma fração hidrocarbileno. Como aqui utilizado, “hidrocarbil” significa um grupo monovalente formado pela remoção de um átomo de hidrogênio de um hidrocarboneto (por exemplo, etilo, fenil) opcionalmente tendo um ou mais heteroátomos. Como aqui utilizado, “hidrocarbileno” significa um grupo bivalente formado pela remoção de dois átomos de hidrogênio de um hidrocarboneto opcionalmente tendo um ou mais heteroátomos. O peróxido orgânico pode ser qualquer um de dialquil, diaril, dialcaril, ou peróxido de diaralquil, tendo frações alquil, aril, alcaril, ou aralquil iguais ou diferentes. Em uma modalidade, cada um de R1 e R2 é independentemente uma fração C1 a C20, ou C1 a C12 alquil, alcaril, ou aralquil. Em uma modalidade, R pode ser uma fração C1 a C20, ou C1 a C12 alquileno, arileno, alcarileno, ou aralquileno. Em várias modalidades, R, R1, e R2 podem ter número de átomos de carbono e estrutura iguais ou diferentes, ou quaisquer dois de R, R1, e R2 podem ter número de átomos de carbono iguais enquanto o terceiro tem número e estrutura de átomos de carbono diferentes.
[0018] Os peróxidos orgânicos adequados para utilização aqui incluem peróxidos monofuncionais e peróxidos difuncionais. Como aqui utilizado, “peróxidos monofuncionais” denotam peróxidos tendo um único par de átomos de oxigênio ligados covalentemente (por exemplo, tendo uma estrutura R-O-O-R). Como aqui utilizado, “peróxidos difuncionais” denotam peróxidos tendo dois pares de átomos de oxigênio ligados covalentemente (por exemplo, tendo uma estrutura R-O-O-R-O-O- R). Em uma modalidade, o peróxido orgânico é um peróxido monofuncional.
[0019] Peróxidos orgânicos exemplares incluem dicumil peróxido (“DCP”); tert-butil peroxibenzoato; di-tert-amil peróxido (“DTAP”); bis(alfa-t-butil-peroxiisopropil) benzeno (“BIPB”); isopropilcumil t-butil peróxido; t- butilcumilperóxido; di-t-butil peróxido; 2,5-bis(t- butilperoxi)-2,5-dimetilhexano; 2,5-bis(t-butilperoxi)-2,5- dimetilhexina-3; 1,1-bis(t-butilperoxi)-3,3,5- trimetilciclohexano; isopropilcumil cumilperóxido; valerato de butil 4,4-di(tert-butilperoxi); di(isopropilcumil) peróxido; e misturas de dois ou mais dos mesmos. Em várias modalidades, apenas um único tipo de peróxido orgânico é empregado. Em uma modalidade, o peróxido orgânico é um dicumil peróxido.
[0020] Como observado acima, a composição polimérica reticulável compreende ainda um coagente de reticulação. O coagente de reticulação é um composto de isocianurato de dialil tendo uma estrutura selecionada da fórmula (I) ou fórmula (II):
Figure img0002
onde R é um grupo alquil ou alquenil tendo 14 de carbono, e em que X é uma cadeia alifática bivalente ou um grupo hidrocarbil bivalente contendo um ou mais grupos aromáticos. Em várias modalidades, X pode ter de 4 a 50 átomos de carbono. Como é conhecido na técnica, um grupo alquil é um grupo alifático saturado, de cadeia linear, monovalente, e um grupo alquenil é um grupo alifático de cadeia linear, monovalente tendo uma única ligação dupla carbono-carbono. Em várias modalidades, R pode ser um grupo alquil ou alquenil tendo menos de 14 átomos de carbono, ou de 4 a 10 átomos de carbono. Além disso, X pode ser um grupo alquileno ou alquenileno tendo de 4 a 20 átomos de carbono, ou de 8 a 12 átomos de carbono. Como é conhecido na técnica, um grupo alquileno é um grupo alifático saturado, de cadeia linear, bivalente, e um grupo alquenileno é um grupo alifático de cadeia linear, bivalente tendo uma única ligação dupla carbono-carbono. Em outras modalidades, X pode ser um grupo aril (por exemplo, um grupo fenil) que está ligado aos dois átomos de nitrogênio ligados através de grupos alquileno respectivos (por exemplo, grupos metileno), e pode ter de 4 a 20 átomos de carbono, ou a partir de 6 a 10 átomos de carbono.Em várias modalidades, o isocianurato de dialil pode ser selecionado do grupo que consiste em fórmulas (III) a (XI): (III) (IV)
Figure img0003
Figure img0004
[0021] Em outras modalidades, o isocianurato de dialil pode ter uma estrutura selecionada do grupo que consiste em fórmulas (III)-(VII), e (IX)-(XI). Ainda em outras modalidades, o isocianurato de dialil pode ter uma estrutura selecionada do grupo que consiste em fórmulas (III)-(VI).
[0022] Em várias modalidades, a composição polimérica reticulável pode incluir um ou mais coagentes de reticulação adicionais. Exemplos desses coagentes de reticulação incluem coagentes de reticulação polialil, como isocianurato de trialil (“TAIC”), cianurato de trialil (“TAC”), trimelitato de trialil (“TATM”), ortoformiato de trialil, pentaeritritol trialil éter, citrato de trialil, e aconitato de trialil;bisfenol A dimetacrilato etoxilado; Dímero α-metil estireno α“AMSD”); coagentes à base de acrilato, como o triacrilato de trimetilolpropano (“TMPTA”), trimetacrilato de trimetilolpropano (“TMPTMA”), diacrilato de 1,6-hexanodiol, tetraacrilato de pentaeritritol, pentacrilato de dipentaeritritol, triacrilato de isocianurato de tris(2- hidroxietil), e triacrilato de glicerol propoxilado, coagentes à base de vinil, como polibutadieno tendo um teor de 1,2-vinil, e trivinil ciclo-hexano (“TVCH”); e outros coagentes como descritos em USP 5.346.961 e 4.018.852.
[0023] Em várias modalidades, o isocianurato de dialil pode constituir pelo menos 1% em peso, pelo menos 10% em peso, pelo menos 50% em peso, pelo menos 75% em peso, pelo menos 90% em peso, ou pelo menos 99% em peso da quantidade total de coagente de reticulação, com base no peso total do coagente de reticulação presente na composição polimérica reticulável. Em outras modalidades o isocianurato de dialil pode constituir a totalidade ou substancialmente a totalidade do coagente de reticulação, com base no peso total do coagente de reticulação presente na composição polimérica reticulável. Como aqui utilizado, “substancialmente a totalidade” em relação ao coagente de reticulação do isocianurato de dialil significa que todos os outros coagentes de reticulação estão presentes em uma quantidade agregada de 10 partes por milhão em peso (“ppmw”) ou menos.
[0024] Em várias modalidades, a composição polimérica reticulável pode compreender o polímero à base de etileno em uma quantidade que varia de 50 a 99% em peso, de 80 a 99% em peso, de 90 a 99% em peso, ou de 95 a 99% em peso, com base no peso da composição polimérica reticulável total. Adicionalmente, a composição polimérica reticulável pode compreender o peróxido orgânico em uma quantidade variando de 0,1 a 5% em peso, de 0,1 a 3% em peso, de 0,4 a 2% em peso, de 0,4 a 1,7% em peso, de 0,5 a 1,4% em peso, ou de 0,7 a menos de 1,0% em peso, com base no peso da composição polimérica reticulável total. Em várias modalidades, o peróxido orgânico pode estar presente em uma quantidade de menos do que 1,0% em peso, ou na faixa de 0,5 a 0,85% em peso, com base no peso da composição polimérica reticulável total. Ainda em outras modalidades, o peróxido orgânico pode estar presente em uma quantidade de menos de 1,0 parte por cem de resina (“phr”), menos de 0,85 phr, ou na faixa de 0,5 a 0,85 phr, com base em 100 partes em peso do polímero à base de etileno. Além disso, a composição polimérica reticulável pode compreender o coagente de reticulação de isocianurato de dialil em uma quantidade que varia de 0,1 a 3% em peso, de 0,5 a 3% em peso, de 0,7 a 3% em peso, ou de 0,85 a 3% em peso, com base no peso da composição polimérica reticulável total. Em outras modalidades, o peróxido orgânico e coagente de reticulação do isocianurato de dialil pode estar presente em uma razão de peso de coagente para peróxido de pelo menos 1:1, ou maior que 1:1.
[0025] Em várias modalidades, o coagente de reticulação e peróxido orgânico podem estar presentes em quantidades suficientes para alcançar uma razão molar de grupos alil para átomos de oxigênio ativo de pelo menos 1,6, pelo menos 1,9, pelo menos 2,5, ou pelo menos 3,0, e até 5, até 7,5, até 10, até 12, ou até 16 grupos alil/átomos de oxigênio ativo. Na determinação desta razão, apenas átomos de oxigênio presentes como um dos dois átomos de oxigênio ligados covalentemente no peróxido orgânico são considerados “átomos de oxigênio ativo”. Por exemplo, um peróxido monofuncional tem dois átomos de oxigênio ativo. Os átomos de oxigênio presentes no peróxido orgânico ou o coagente de reticulação de polialil que não estão covalentemente ligados a outro átomo de oxigênio não são considerados átomos de oxigênio ativos. Além disso, apenas os grupos alil ligados encontrados no coagente de reticulação de polialil estão incluídos na razão molar de grupos alil/átomos de oxigênio ativos. A razão molar de alil para oxigênio ativo é calculada como segue:(mols de coagente de polialU)(número de grupos alii por molécula de coagente) (mols de peróxido)(número de átomos de oxigênio ativos por molécula de peróxido)
[0026] Além dos componentes descritos anteriormente, a composição polimérica reticulável pode também conter um ou mais aditivos, incluindo, entre outros, antioxidantes, auxiliares de processamento, enchimento, agentes de acoplamento, absorvedores de ultravioletas ou estabilizadores, agentes antiestáticos, agentes de nucleação, agentes de deslizamento, plastificantes, lubrificantes, agentes de controle da viscosidade, espessantes, agentes antibloqueadores, tensoativos, óleos extensores, sequestrantes de ácido, retardadores de chama, e desativadores de metais. Aditivos diferentes de enchimentos normalmente são usados em quantidades que variam de 0,01 ou menos a 10 ou mais % em peso com base no peso da composição total. Enchimentos são geralmente adicionados em quantidades maiores, embora a quantidade possa variar de tão baixo como 0,01 ou menos a 65 ou mais % em peso com base no peso da composição total. Exemplos ilustrativos de enchimentos incluem argilas, sílica precipitada e silicatos, sílica fumada, carbonato de cálcio, minerais do solo, tri-hidróxido de alumínio, hidróxido de magnésio, e carbono preto com tamanhos de partícula típicos de média aritmética maior que 15 nanômetros
[0027] Em várias modalidades, a composição polimérica reticulável pode compreender um ou mais antioxidantes. Antioxidantes exemplares incluem fenóis impedidos (por exemplo, tetraquis [metileno (3,5-di-t-butil-4-hidroxi- hidrocinamato)] metano), fenóis menos impedidos, e fenóis semi-impedidos; fosfatos, fosfitos, e fosfonitos (por exemplo, tris (2,4-di-t-butilfenil) fosfato); tio compostos (por exemplo, tiodipropionato de diestearil, tiodipropionato de dilauril); vários siloxanos; e várias aminas (por exemplo, 2,2,4-trimetil-1,2-di-hidroquinolina polimerizada). Em várias modalidades, o antioxidante é selecionado do grupo que consiste em tiodipropionato de distearil, tiodipropionato de dilauril, octadecil-3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinamato, ácido benzenopropanoico, éster 3,5-bis(1,1-dimetiletil)-4- hidroxi-2,1-tiodi-etanodiil, estearil 3-(3,5-di-t-butil-4- hidroxifenil) propionato, octadecil-3-(3,5-di-terc-butil-4- hidroxifenil)-propionato, 2,4-bis (dodeciltiometil)-6- metilfenol, 4,4’-tiobis(6-terc-butil-m-cresol), 4,6- bis(octiltiometil)-o-cresol, 1,3,5-tris(4-terc-butil-3-hidroxi-2,6-dimetil-benzil)-1,3,5-triazina-2,4,6-(1H,3H,5H)- triona, pentaeritritol tetraquis (3-(3,5-di-t-butil-4- hidroxifenil)propionato), 2’,3-bis [[3- [3,5-di-terc-butil-4- hidroxifenil] propionil]] propiono-hidrazida, e misturas de dois ou mais dos mesmos. Antioxidantes, quando presentes, podem ser utilizados em quantidades variando de 0,01 a 5% em peso, de 0,01 a 1% em peso, de 0,1 a 5% em peso, de 0,1 a 1% em peso, ou de 0,1 a 0,5% em peso, com base no peso total da composição polimérica reticulável. Preparação da Composição Polimérica Reticulável
[0028] A preparação da composição polimérica reticulável pode compreender a composição dos componentes acima descritos. Por exemplo, a composição pode ser realizada por (1) combinação de todos os componentes no polímero à base de etileno, ou (2) combinação de todos os componentes exceto para o peróxido orgânico e coagente de reticulação, que pode ser embebido como descrito abaixo. A combinação das composições poliméricas reticuláveis pode ser realizada por equipamentos padrão conhecidos pelos especialistas na técnica. Exemplos de equipamentos de composição são misturadores de lote internos, como misturador BrabenderTM, Banbury™, ou Bolling™. Alternativamente, misturadores de parafuso simples ou duplo contínuos, podem ser usados, como misturador contínuo Farrel™, um misturador de parafuso duplo Werner and Pfleiderer™, ou uma extrusora contínua de amassamento Buss™. A composição pode ser realizada a uma temperatura maior do que a temperatura de fusão do polímero à base de etileno até uma temperatura acima da qual o polímero à base de etileno começa a se degradar. Em várias modalidades, a combinação pode ser realizada a uma temperatura variando de 100 a 200 °C, ou de 110 a 150 °C.
[0029]Em uma ou mais modalidades, o polímero à base de etileno e quaisquer componentes opcionais podem ser primeiro compostos por fusão de acordo com o procedimento acima descrito e peletizados. Em seguida, o peróxido orgânico e o coagente de reticulação podem ser embebidos no composto de polímero à base de etileno resultante, simultaneamente ou sequencialmente. Em uma modalidade, peróxido orgânico e coagente podem ser pré-misturados em temperatura acima da temperatura de fusão do peróxido orgânico e coagente, o que for maior, seguido por imersão do composto de polímero à base de etileno na mistura resultante do peróxido orgânico e coagente de reticulação a uma temperatura variando de 30 a 100 °C, de 50 a 90 °C, ou de 60 a 80 °C, por um período de tempo que varia de 1 a 168 horas, de 1 a 24 horas, ou de 3 a 12 horas.
[0030] A composição polimérica reticulável resultante pode ter certas propriedades potencializadas. Embora não desejando estar limitado pela teoria, acredita-se que a seleção de um isocianurato de dialil tendo um grupo substituinte na posição 5 do anel de 1,3,5-triazina com 14 ou menos átomos de carbono pode surpreendentemente fornecer resistência superior à migração do coagente para fora da composição polimérica reticulável. Assim, em várias modalidades, a composição polimérica reticulável pode apresentar uma migração de coagente de reticulação para a superfície da composição polimérica reticulável de menos do que 1.000 partes por milhão (“ppm”), menos do que 750 ppm, menos do que 500 ppm, ou menos do que 200 ppm, quando armazenada a 23 °C e 1 atm durante um período de quatro semanas. Além disso, a composição polimérica reticulável pode apresentar uma migração de coagente de reticulação para a superfície da composição polimérica reticulável na faixa de 1 a 1.000 ppm, de 10 a 750 ppm, de 50 a 500 ppm, ou de 100 a 200 ppm, com base em todo o peso da composição polimérica reticulável, quando armazenado a 23 °C e 1 atm durante um período de quatro semanas. O método para determinar a migração do coagente é detalhado na seção Métodos de Teste, abaixo, a uma carga de coagente de 1,38% em peso ou menos com base no peso total da composição polimérica reticulável.
[0031] Além disso, a composição polimérica reticulável pode apresentar superior resistência à queima, como indicado pela Melhoria da Queima (“SI”), o método para determinar o que é detalhado na seção Métodos de Teste, abaixo. Em uma ou mais modalidades, a composição polimérica reticulável pode ter uma SI de pelo menos 15 minutos, pelo menos 20 minutos, pelo menos 25 minutos, ou pelo menos 30 minutos. Além disso, a composição polimérica reticulável pode ter uma SI na faixa de 15 a 50 minutos, de 20 a 45 minutos, ou de 30 a 40 minutos. A melhoria da queima é determinada por comparação da composição polimérica reticulável para uma composição polimérica reticulável comparativa idêntica, exceto que a composição comparativa não contém qualquer coagente de reticulação, o qual foi substituído com uma quantidade equivalente de polímero à base de etileno adicional.
Composição Polimérica Reticulada
[0032] A composição polimérica reticulável acima descrita pode ser curada ou deixada curar de modo a formar uma composição polimérica reticulada. Esta cura pode ser realizada submetendo a composição polimérica reticulável a temperaturas elevadas em uma zona de cura aquecida, que pode ser mantida a uma temperatura na faixa de 175 a 260 °C. A zona de cura aquecida pode ser aquecida por vapor sob pressão ou indutivamente aquecida por gás de nitrogênio pressurizado. Depois disso, a composição polimérica reticulada pode ser resfriada (por exemplo, para temperatura ambiente).
[0033] O processo de reticulação pode criar subprodutos de decomposição voláteis na composição polimérica reticulada. Após a reticulação, a composição polimérica reticulada pode ser submetida à desgaseificação para remover pelo menos uma porção dos subprodutos de decomposição voláteis. A desgaseificação pode ser realizada a uma temperatura de desgaseificação, uma pressão de desgaseificação, e por um período de tempo de desgaseificação para produzir uma composição polimérica desgaseificada. Em várias modalidades, a temperatura de desgaseificação pode variar de 50 a 150 °C, ou de 60 a 80 °C. Em uma modalidade, a temperatura de desgaseificação é de 65 a 75 °C. A desgaseificação pode ser realizada sob a pressão da atmosfera padrão (ou seja, 101.325 Pa).
Condutor Revestido
[0034] Um cabo compreendendo um condutor e uma camada de isolamento podem ser preparados empregando a composição polimérica reticulável acima descrita. “Cabo” e “cabo de energia” significam pelo menos um fio ou fibra óptica dentro de uma bainha, por exemplo, uma cobertura de isolamento e/ou uma jaqueta externa protetora. Normalmente, um cabo tem dois ou mais fios ou fibras ópticas ligadas entre si, normalmente em uma cobertura de isolamento comum e/ou jaqueta protetora. Os fios ou fibras individuais dentro da bainha podem ser desencapados, cobertos ou isolados. Cabos de combinação podem conter fios elétricos e fibras ópticas. Projetos de cabos típicos são ilustrados em USP 5.246.783, 6.496.629 e 6.714.707.”Condutor” denota um ou mais fios ou fibras para a condução de calor, luz, e/ou eletricidade. O condutor pode ser um fio único/fibra ou fios múltiplos/fibra e pode ser em forma de filamento ou em forma tubular. Exemplos não limitantes de condutores adequados incluem metais como prata, ouro, cobre, carbono, e alumínio. O condutor também pode ser fibra óptica preparada de vidro ou plástico.
[0035] Esse cabo pode ser preparado com vários tipos de extrusoras (por exemplo, tipos com parafuso único ou duplo) por extrusão da composição polimérica reticulável para o condutor, diretamente ou em uma camada intercessora. Uma descrição de uma extrusora convencional pode ser encontrada em USP 4.857.600. Um exemplo de coextrusão e uma extrusora, por conseguinte, pode ser encontrado em USP 5.575.965.
[0036] Após a extrusão, o cabo extrudado pode passar para uma zona de cura aquecida a jusante da matriz de extrusão para auxiliar na reticulação da composição polimérica reticulável e, assim, produzir uma composição polimérica reticulada. A zona de cura aquecida pode ser mantida a uma temperatura na faixa de 175 a 260 °C. Em uma modalidade, a zona de cura aquecida é um tubo de vulcanização contínua (“CV”). Em várias modalidades, a composição polimérica reticulada pode então ser resfriada e desgaseificada, como discutido acima.
[0037] Cabos de corrente alternada podem ser preparados de acordo com a presente divulgação, que podem ser cabos de baixa tensão, média tensão, alta tensão ou extra alta tensão. Além disso, os cabos de corrente contínua podem ser preparados de acordo com a presente divulgação, o que pode incluir cabos de alta ou extra alta tensão.
MÉTODOS DE TESTEDensidade
[0038] Determinar a densidade de acordo com ASTM D792. Índice de Fusão
[0039] Medir o índice de fusão, ou I2, de acordo com ASTM D 1238, condição 190 °C / 2,16 kg, e relatar em gramas eluídos por 10 minutos.
Reômetro de Matriz Móvel (“MDR”)
[0040] O comportamento de cura é gravado por MDR a 180 °C de acordo com ASTM D5289. Testes semelhantes são realizados a uma temperatura de 140 °C a fim de caracterizar um tempo de queima (o tempo necessário para que a amostra atinja um aumento de uma unidade em torque).
Ressonância Magnética Nuclear (“NMR”)
[0042] Os dados de NMR foram coletadas em um espectrômetro Bruker Ultrashield 400 plus NMR. Os picos de solventes deuterados foram usados como referência, com deslocamentos químicos de CDCl3 definidos como sendo 7,27 ppm e deslocamento químico de DMSO-d6 definido como sendo 2,50 ppm, respectivamente.
Cromatografia Líquida / Espectrometria de Massa
[0043] Os dados de LC-MS foram registados em HPLC Agilent 1220 / espectrômetro de massa G6224A TOF.
Migração do Coagente
[0044] Amostras PE peletizadas são armazenadas em condições ambientais durante o período de tempo desejado antes de determinar a migração do coagente. Após envelhecimento ser concluído, pesar 3,000±0,001 g de amostra de pellet e colocar em um frasco de 40 mL. Adicionar 14,5 ml de acetonitrila para o frasco, selar o frasco, e agitar em um agitador por 5 minutos. Recolher o líquido no frasco de 40 mL e colocar em um frasco de amostra de 2 mL para análise por cromatografia líquida de alta pressão (“HPLC”). Analisar as amostras por HPLC de acordo com as seguintes condições:
Figure img0005
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[0045] O teor de coagente em solução de acetonitrila (“ACN”) é calculado a partir da curva de calibração pré-estabelecida. Uma curva de calibração é criada plotando a resposta de absorvância de UV do detector de HPLC contra soluções de acetonitrila de um certo coagente em várias concentrações diferentes. Então a concentração de uma solução de coagente de amostra pode ser determinada a partir desta curva pré- estabelecida. Com o conteúdo conhecido de coagente em uma solução de amostra, a taxa de migração da amostra pode ser recalculada. O valor numérico é dado em ppm do peso total de um composto de XLPE.
Melhoria de Queima
[0046] A Melhoria de Queima (“SI”) é calculada segundo a equação (1) a seguir:SI = ts1@140 °C — ts1'@140 °C (1)
[0047] onde:ts1@140°C é o tempo de queima que uma formulação contendo um coagente de reticulação e DCP atinge a 140°C; e
[0048] ts1’@140°C é o tempo de queima que uma formulação contendo apenas DCP pode atingir, o que é previsto pela equação (2) abaixo:ts1'@140 °C = -7, 97 + 167, 91/(MH - ML)@180 °C (2)
[0049] onde:MH - ML@180 °C é a densidade de reticulação da amostra com apenas DCP medido por MDR a 180 °C.
[0050] A equação (2) é a relação entre a densidade de reticulações (MH-ML@180 °C) e tempo de queima (ts1’@140 °C) da amostra com apenas DCP. Portanto, o tempo de queima da amostra com DCP única (ts1’@140 °C) em uma dada densidade de reticulação (MH-ML@180 °C) pode ser previsto por estaequação. O valor SI sugere como a adição de um coagente dereticulação terá impacto sobre o tempo de queima emcomparação com a amostra sem o coagente. Um valor negativo significa que o coagente reduz a propriedade antiqueima,enquanto que um valor positivo significa que o coagentemelhora a propriedade antiqueima, sendo que quanto maior o valor positivo, melhor.MATERIAISOs materiais a seguir são usados nos Exemplos abaixo.
[0051] Um primeiro polietileno de baixa densidade (“LDPE”) é empregado que tem um índice de fusão (I2) de 2 g/10 min. e uma densidade de 0.92 g/cm3. O LDPE (“LDPE 1”) é produzido por The Dow Chemical Company, Midland, MI.
[0052] Um segundo LDPE (“LDPE 2”) é empregado que tem um índice de fusão (I2) de 2 g/10 min. e uma densidade de 0,92 g/cm3 . O segundo LDPE é produzido por The Dow Chemical Company, Midland, MI, USA. LDPE 2 contém 0,14% em peso de Cyanox 1790 (de Cytec Industries), 0,22% em peso de distearil tiodipropionato (“DSTDP”) (de Reagens) e 0,008% em peso de Cyasorb UV 3346 (de Cytec Industries).
[0053] Peróxido de dicumil está disponível comercialmente a partir de Shanghai Fangruida Chemicals Co., Ltd.
[0054] Pré-mistura de estabilizador é uma mistura de fusão de 37:61:2% em peso de mistura de Cyanox 1790 (de Cytec Industries), distearil tiodipropionato (“DSTDP”) (de Reagens) e Cyasorb UV 3346 (de Cytec Industries).
[0055] Isocianurato de trialil é comercialmente disponível de Shanghai Fangruida Chemicals Co., Ltd.
[0056] N,N-Dimetilformamida é comercialmente disponível de Sigma-Aldrich Corporation.
[0057] Isocianurato de dialil não modificado é comercialmente disponível de Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
[0058] Carbonato de potássio é comercialmente disponível de Sigma-Aldrich Corporation.
[0059] 1-bromobutano é comercialmente disponível de Sigma- Aldrich Corporation.
[0060] 1-bromooctano é comercialmente disponível de Sigma- Aldrich Corporation.
[0061] 1-bromodecano é comercialmente disponível de Sigma- Aldrich Corporation.
[0062] 1-bromotetradecano é comercialmente disponível deSigma-Aldrich Corporation.
[0063] 1-bromo-hexadecano é comercialmente disponível deSigma-Aldrich Corporation.
[0064] 1-bromooctadecano é comercialmente disponível deSigma-Aldrich Corporation.
[0065] 10-bromo-1-decano é comercialmente disponível deSigma-Aldrich Corporation.
[0066] 1,4-bis(clorometil)benzeno é comercialmente disponível de Sigma-Aldrich Corporation. EXEMPLOSProcedimento de Preparação de Coagente
[0067] Um coagente de isocianurato de 1,3-dialil-5-octil é preparado primeiro dissolvendo 3 g (0,0143 mol) de isocianurato de dialil não modificado em 20 mL de N,N- dimetilformamida (“DMF”). Em seguida, adicionar 1,98 g (0,0143 mol) de carbonato de potássio na solução, então aquecer a solução por um banho de óleo controlado por temperatura a 50 °C. Em seguida, 2,76 g (0,0143 mol) de 1- bromooctano é adicionado durante 10 minutos, seguido por aquecimento da suspensão a 120 °C. Então, a mistura é magneticamente agitada por 4 horas a 120 °C antes de se resfriar para temperatura ambiente. A mistura de reação é então filtrada através de papel de filtro com taxa rápida, e a solução é evaporada por evaporador rotativo (85 °C, 100 mTorr) para remover DMF. O resíduo é redissolvido em acetato de etil (25 mL) e extraído sequencialmente com água (10 ml), 5% de ácido clorídrico (10 mL), e solução saturada de cloreto de sódio (10 mL). A solução orgânica resultante é seca com sulfato de magnésio, filtrada com papel de filtro com taxa rápida, e evaporada por evaporador rotativo (85 °C, 100 mbar) para gerar um óleo incolor (3,78 g). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 5,84 (m, 2H), 5,14 (m, 4H), 4,34 (m, 4H), 3,74 (t, 2H), 1,54 (t, 2H), 1,25 (m, 10H), 0,86 (t, 3H). ESI-MS (m/z, MH+) Calculado: 322,42 Da; Encontrado: 322,21 Da.
[0068] Como observado acima, o procedimento anterior descreve a preparação de isocianurato de 1,3-dialil-5-octil. Outros coagentes de isocianurato de dialil são preparadas através do emprego de 1-bromobutano (para isocianurato de 1,3-dialil-5-butil), 1-bromodecano (para isocianurato de 1,3- dialil-5-decil), 1-bromotetradecano (para isocianurato de 1,3-dialil-5-tetradecil), 1-bromo-hexadecano (paraisocianurato de 1,3-dialil-5-hexadecil), 1-bromooctadecano (para isocianurato de 1,3-dialil-5-octadecil), 1-bromodocosano (para isocianurato de 1,3-dialil-5-docosil), ou 10-bromo-1-deceno (para isocianurato de 1,3-dialil-5-decenil) no lugar de 1-bromooctano. A quantidade de brometo de alquil é variada em cada caso para manter uma razão molar de 1:1:1 de isocianurato de dialil não modificado:carbonato de potássio:brometo de alquil.Caracterização dos coagentes acima:
[0069] Isocianurato de 1,3-dialil-5-butil: 1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ 5,87 (m, 2H), 5,28 (m, 4H), 4,50 (d, 4H), 3,89 (t, 2H), 1,62 (m, 2H), 1,37 (m, 2H), 0,95 (t, 3H). ESI-MS (m/z, MH+) Calculado: 266,32 Da; Encontrado: 266,39 Da.
[0070] Isocianurato de 1,3-dialil-5-tetradecil: 1H NMR (400MHz, DMSO-d6) δ 5,81 (m, 2H), 5,13 (m, 4H), 4,34 (d, 2H), 3,73 (t, 2H), 1,53 (m, 2H), 1,23 (m, 22H), 0,85 (t, 3H). ESIMS (m/z, MH+) Calculado: 406,58 Da; Encontrado: 406,31 Da.
[0071] Isocianurato de 1,3-dialil-5-hexadecil: 1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 5,89 (m, 2H), 5,30 (m, 4H), 4,51 (d, 2H), 3,89 (t, 2H), 1,65 (t, 2H), 1,27 (m, 26H), 0,90 (t, 3H). ESI-MS (m/z, MH+) Calculado: 434,63 Da; Encontrado: 434,26 Da.
[0072] Isocianurato de 1,3-dialil-5-octadecil: 1H NMR (400MHz, DMSO-d6) δ 5,89 (m, 2H), 5,30 (m, 4H), 4,50 (d, 4H), 3,89 (d, 2H), 1,65 (m, 2H), 1,27 (m, 30H), 0,90 (t, 3H). ESIMS (m/z, MH+) Calculado: 462,69 Da; Encontrado: 462,37 Da.
[0073] Isocianurato de 1,3-dialil-5-docosil: 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 5,89 (m, 2H), 5,29 (m, 4H), 4,49 (d, 4H), 3,88 (t, 2H), 1,64 (m, 2H), 1,26 (m, 38H), 0,89 (t, 3H). ESIMS (m/z, MH+) Calculado: 518,80 Da; Encontrado: 518,43 Da.
[0074] Isocianurato de 1,3-dialil-5-decenil: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 5,78 (m, 3H), 5,21 (m, 4H), 4,89 (m, 2H), 4,42 (d, 4H), 3,80 (t, 2H), 1,97 (m, 2H), 1,54 (m, 2H), 1,24 (m, 10H). ESI-MS (m/z, MH+) Calculado: 348,46 Da; Encontrado: 348,13 Da.
[0075] O 5,5’-(decano-1,10-di-il)bis(1,3-dialil-1,3,5-triazinane-2,4,6-triona) (“di-DAIC-decil”) é preparado primeiro dissolvendo 3 g (0,0143 mol) de isocianurato de dialil não modificado, em 20 ml de N,N-dimetilformamida (“DMF”). Em seguida, adicionar 1,98 g (0,0143 mol) de carbonato de potássio na solução, então aquecer a solução por um banho de óleo controlado por temperatura a 50 °C. Em seguida, 2,15 g (0,0072 mol) de 1,10-dibromooctano é adicionado durante dez minutos, seguido por aquecimento da suspensão a 120 °C. Então, a mistura é magneticamente agitada por 4 horas a 120 °C antes de se resfriar para temperatura ambiente. A mistura de reação é então filtrada através de papel de filtro com taxa rápida, e a solução é evaporada por evaporador rotativo (85 °C, 100 mbar) para remover DMF. O resíduo é redissolvido em acetato de etil (25 mL) e extraído sequencialmente com água (10 ml), 5% de ácido clorídrico (10 mL), e solução saturada de cloreto de sódio (10 mL). A solução orgânica resultante é seca com sulfato de magnésio, filtrada com papel de filtro com taxa rápida, e evaporada por evaporador rotativo (85 °C, 100 mbar) para gerar um sólido branco (2,95 g). 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 5,83 (m, 4H), 5,15 (m, 8H), 4,34 (d, 8H), 3,73 (t, 4H), 1,53 (t, 4H), 1,25 (m, 12H). ESI-MS (m/z, MH+) Calculado: 557,66 Da; Encontrado: 557,22 Da.
[0076] 5,5’-(1,4-fenilenobis(metileno))bis(1,3-dialil-1,3,5- triazinano-2,4,6-triona) (“PEB”) tem a seguinte fórmula:
Figure img0007
[0077] PEB é preparado primeiro dissolvendo 3 g (0,0143 mol) de isocianurato de dialil não modificado em 15 mL de DMF. Em seguida, adicionar 1,98 g (0,0143 mol) de carbonato de potássio na solução, então aquecer a solução por um banho de óleo controlado por temperatura a 50 °C. Em seguida, 1,25 g (0,0072 mol) de 1,4-bis(clorometil)benzeno é adicionado como uma solução de tolueno (10 mL) durante dez minutos, seguido por aquecimento do banho de óleo a 120 °C. Então, a mistura é magneticamente agitada por 4 horas nesse banho de óleo a 120 °C antes de se resfriar para temperatura ambiente. A mistura de reação é então filtrada através de papel de filtro com taxa rápida, e a solução é evaporada por evaporador rotativo (85 °C, 100 mbar) para remover solventes. O resíduo é redissolvido em tolueno (25 mL) e extraído sequencialmente com água (10 ml), 5% de ácido clorídrico (10 mL), e solução saturada de cloreto de sódio (10 mL). A solução orgânica resultante é seca com sulfato de magnésio, filtrada com papel de filtro com taxa rápida, e evaporada por evaporador rotativo (85 °C, 100 mbar) para gerar um sólido branco (3,14 g). 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 7,43 (s, 4H), 5,89 (m, 4H), 5,30 (m, 8H), 5,05 (s, 4H), 4,49 (d, 8H). ESI-MS (m/z, MH+) Calculado: 521,54 Da; Encontrado: 521,21 Da.
Composição da Amostra
[0078] Todas as amostras utilizadas nos Exemplos a seguir são compostas de acordo com o procedimento a seguir. Em primeiro lugar, alimentar os pallets de polietileno e pré- mistura de estabilizador, se presente, em um misturador Haake a 120 °C. Permitir que o polietileno se funda completamente a uma velocidade do rotor de 30 rpm. Em seguida, adicionar o coagente e mistura de fusão a 30 rpm por 1 minuto. Então o peróxido de dicumil (“DCP”) é adicionado ao fundido por meio minuto e então misturado a 35 rpm por 3 minutos. Depois disso, a rotação é parada, e a composição é removida do misturador Haake e prontamente prensada a quente para uma folha de 1 mm de espessura a 120 ° C.Exemplo 1 - Isocianurato de dialil como Compensação para Diminuição do Carregamento de DCP
[0079] Preparar três amostras (S1-S3) e usar isocianurato de 1,3-dialil-5-octil (“DAIC-C8”) como o coagente de reticulação de acordo com as formulações fornecidas na Tabela 1, abaixo, e utilizando os métodos de preparação de amostra descritos acima.
Figure img0008
[0080] Analisar S1-S3 para comportamento de cura utilizando os Métodos de Teste descritos acima. Os resultados são fornecidos na Tabela 2, abaixo.
Figure img0009
[0081] Os resultados da Tabela 2 mostram que a diminuição da quantidade de DCP (de S1 a S3) pode ser compensada pelo aumento correspondente no coagente de reticulação de isocianurato de dialil, o que é evidente pelos valores de MH ML comparáveis para todas as três Amostras S1-S3.Exemplo 2 - Desempenho de Queima com Coagentes deIsocianurato de dialil Substituídos com Alquil
[0082] Preparar duas Amostras Comparativas (CS1 e CS2) e duas Amostras (S4 e S5) de acordo com as formulações fornecidas na Tabela 3, abaixo, e utilizando os métodos de preparação de amostra descritos acima. A Amostra S4 é preparada usando DAIC-C8 como o coagente de reticulação, e a Amostra S5 é preparada utilizando o isocianurato de 1,3- dialil-5-tetradecil (“DAIC-C14”). A Amostra Comparativa CS1 é preparada com isocianurato de trialil (“TAIC”) como um coagente de reticulação, e Amostra Comparativa CS2 é preparada com isocianurato de 1,3-dialil-5-octadecil (“DAIC- C18”).
Figure img0010
Figure img0011
[0083] Analisar CS1, CS2, S4, e S5 para comportamento decura e melhoria de queima utilizando os Métodos de Teste descritos acima. Os resultados são fornecidos na Tabela 4, abaixo.
Figure img0012
[0084] Como pode ser visto na Tabela 4, todas as amostrasapresentam melhorias de queima semelhantes, com a melhor melhoria de queima sendo conseguida com DAIC-C8 como o coagente de reticulação. Nota-se que, embora CS2 atinja melhoria de queima suficiente, esta amostra apresenta uma baixa resistência à migração de coagente, como mostrado no Exemplo 5, abaixo.Exemplo 3 - Desempenho de Queima com Coagente de Isocianurato de Dialil Substituído com Alquenil
[0085] Preparar uma Amostra (S6) utilizando isocianurato de 1,3-dialil-5-decenil (“DAIC-decenil”) como o coagente de reticulação de acordo com as formulações fornecidas na Tabela 5, abaixo, e utilizando os métodos de preparação de amostra descritos acima. Para comparação, CS1 é reproduzido abaixo.
Figure img0013
[0086] Analisar S6 para comportamento de cura e melhoria dequeima utilizando os Métodos de Teste descritos acima. Os resultados são fornecidos na Tabela 6, abaixo. A análise de CS1 foi reproduzida abaixo para comparação.
Figure img0014
[0087] Os resultados mostrados na Tabela 6 indicam uma melhoria de queima grandemente potencializada utilizando DAIC-decenil quando comparada com o uso de TAIC como um coagente de reticulação.Exemplo 4 - Desempenho de Queima com Coagente de Bis(Dialil Isocianurato)
[0088] Preparar uma Amostra Comparativa (CS3) e uma Amostra (S7) de acordo com as formulações fornecidas na Tabela 7, abaixo, e utilizando os métodos de preparação de amostra descritos acima. CS3 é preparado usando TAIC como o coagente de reticulação, enquanto S7 é preparado usando 5,5’-(Decano- 1,10-diil)bis(1,3-dialil-1,3,5-triazinano-2,4,6-triona) (“di- DAIC-decil”) como o coagente de reticulação.
Figure img0015
[0089] Analisar CS3 e S7 para comportamento de cura e melhoria de queima utilizando os Métodos de Teste descritos acima. Os resultados são fornecidos na Tabela 8, abaixo.
Figure img0016
[0090] Os resultados mostrados na Tabela 8 indicam uma melhoria de queima potencializada utilizando di-DAIC-decil quando comparada com o uso de TAIC como um coagente de reticulação.Exemplo 5 - Migração de Coagente
[0091] Preparar quatro Amostras Comparativas (CS4-CS7) e três Amostras (S8-S10) de acordo com as formulações fornecidas na Tabela 9, abaixo, e utilizando os métodos de preparação de amostra descritos acima. A Amostra S8 é preparada utilizando o isocianurato de 1,3-dialil-5-butil(“DAIC-C4”), como o coagente de reticulação, Amostra S9 é preparada utilizando DAIC-C8 como o coagente de reticulação, e a Amostra S10 é preparada utilizando DAIC-C14 como o coagente de reticulação. A Amostra Comparativa CS4 é preparada com isocianurato de trialil (“TAIC”) como o coagente de reticulação, Amostra Comparativa CS5 é preparada com isocianurato de 1,3-dialil-5-hexadecil (“DAIC-C16”) como o coagente de reticulação, a Amostra Comparativa CS6 é preparada com DAIC-C18 como o coagente de reticulação, e a Amostra Comparativa CS7 é preparada com isocianurato de 1,3- dialil-5-docosil (“DAIC-C22”) como o coagente de reticulação.
Figure img0017
[0092] Analisar CS4-CS7 e S8-S10 para a migração de coagente de acordo com o procedimento descrito na seção Métodos de Teste, acima. Os resultados são fornecidos na Tabela 10, abaixo.Tabela 10 - Migração de Coagente de CS4-CS7 e S8-S10
Figure img0018
*Não medido devido à aparente alta migração por determinaçãovisual
[0093] Como pode ser visto a partir dos resultadosfornecidos na Tabela 10, as amostras comparativas usandoTAIC, DAIC-C16, DAIC-C18, e DAIC-C22 tinha migração decoagente extraordinariamente alta quando armazenadas emtemperatura ambiente por 4 semanas em comparação com asamostras preparadas com DAIC-C4, DAIC-C8, ou DAIC-C14.
[0094] Exemplo 5 - Migração de Coagente com o Coagente 5,5’-(1,4-fenilenobis(metileno))bis(1,3-dialil-1,3,5-triazinano-2,4,6-triona)
[0095] Preparar uma Amostra Comparativa (CS8) e uma Amostra(S11) de acordo com as formulações fornecidas na Tabela 11,abaixo, e utilizando os métodos de preparação de amostradescritos acima. A Amostra S11 é preparada utilizando 5,5’-(1,4-fenilenobis(metinelo))bis(1,3-dialil-1,3,5-triazinano-2,4,6-triona) (“PEB”) como o coagente de reticulação.Amostra Comparativa CS8 é preparada com TAIC como o coagentede reticulação.Tabela 11 – Composições de CS8 e S11
Figure img0019
[0096] Analisar CS8 e S11 para a migração de coagente de acordo com o procedimento descrito na seção Métodos de Teste, acima. Os resultados são fornecidos na Tabela 12, abaixo.Tabela 12 - Migração de Coagente de CS8 e S11
Figure img0020
[0097] Como pode ser visto na Tabela 12, o coagente PEB fornece migração de coagente superior em comparação com TAIC como um coagente de reticulação.

Claims (8)

1. Composição polimérica reticulável, caracterizada pelo fato de compreender:(a) um polímero à base de etileno;(b) um peróxido orgânico; e(c) um coagente de reticulação de isocianurato de dialil tendo uma estrutura da fórmula (I):
Figure img0021
em que R da fórmula (I) é um alquil tendo de 4 a 10 átomos de carbonoou alquenil tendo 10 átomos de carbono, eopcionalmente, um ou mais aditivos selecionados a partir de antioxidantes, auxiliares de processamento, enchimento, agentes de acoplamento, absorvedores de ultravioletas ou estabilizadores, agentes antiestáticos, agentes de nucleação, agentes de deslizamento, plastificantes, lubrificantes, agentes de controle da viscosidade, espessantes, agentes antibloqueadores, tensoativos, óleos extensores, sequestrantes de ácido, retardadores de chama, e desativadores de metais ou um alquenil tendo 10 átomos de carbono.
2. Composição polimérica reticulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de dito coagente de reticulação de dialil isocianurato e dito peróxido orgânico estão presentes em uma razão em peso de coagente para peróxido de maior que 1:1.
3. Composição polimérica reticulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o referido polímero à base de etileno compreender um polietileno de baixa densidade de alta pressão; em que o referido peróxido orgânico compreende peróxido de dicumil; em que a referida composição polimérica reticulável ainda compreende um antioxidante.
4. Composição polimérica reticulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o referido polímero à base de etileno está presente em uma quantidade que varia de 50 a 99 por cento em peso, com base no peso de toda a composição polimérica reticulável; em que o referido peróxido orgânico está presente em uma quantidade de menos do que 1,0 por cento em peso, com base no peso de toda a composição polimérica reticulável; em que o referido coagente de reticulação está presente em uma quantidade que varia de 0,1 a 3 por cento em peso, com base no peso de toda a composição polimérica reticulável.
5. Composição polimérica reticulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de quando a referida composição polimérica reticulável é submetida à reticulação, a referida composição polimérica reticulável possui uma melhoria de queima de pelo menos 15 minutos em comparação com uma composição polimérica reticulável comparativa, exceto que a composição polimérica reticulável comparativa não contém coagente de reticulação, o qual foi substituído com uma quantidade equivalente de polímero à base de etileno adicional.
6. Composição polimérica reticulável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a referida composição polimérica reticulável apresenta uma migração de coagente de reticulação para a superfície da referida composição polimérica reticulável de menos do que 1.000 partes por milhão, com base no peso total da referida composição polimérica reticulável, quando armazenada por quatro semanas a 23°C e 1 atm.
7. Artigo polimérico reticulado, caracterizada pelo fato de ser preparado a partir da composição polimérica reticulável definida na reivindicação 1.
8. Condutor revestido, caracterizada pelo fato de compreender:- um núcleo condutor; e- uma camada polimérica pelo menos parcialmente circundando o referido núcleo condutor, sendo que pelo menos uma porção da referida camada polimérica compreende o referido artigo reticulado conforme definido na reivindicação 7.
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