CN114651046A - 用于光纤电缆组件的聚合组合物 - Google Patents

用于光纤电缆组件的聚合组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN114651046A
CN114651046A CN202080077241.XA CN202080077241A CN114651046A CN 114651046 A CN114651046 A CN 114651046A CN 202080077241 A CN202080077241 A CN 202080077241A CN 114651046 A CN114651046 A CN 114651046A
Authority
CN
China
Prior art keywords
less
polymer composition
10min
polymer
silanol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080077241.XA
Other languages
English (en)
Inventor
K·M·塞文
M·埃斯吉尔
J·M·柯吉恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Publication of CN114651046A publication Critical patent/CN114651046A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L43/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium or a metal; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L43/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C08L83/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/441—Optical cables built up from sub-bundles
    • G02B6/4413—Helical structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04—Polymers of ethylene
    • B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
    • B29K2023/0608—PE, i.e. polyethylene characterised by its density
    • B29K2023/065—HDPE, i.e. high density polyethylene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/062—HDPE
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
    • G02B6/44384—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables the means comprising water blocking or hydrophobic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

一种方法包括以下步骤：(a)将聚合物组合物共混，所述聚合物组合物包含：(i)按所述聚合物组合物的总重量计5wt％至45wt％的硅烷醇官能化聚烯烃；(ii)按所述聚合物组合物的总重量计55wt％至90wt％的聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述聚合物组合物具有在250℃和2.16kg下21g/10min至35g/10min的溶体流动指数；(iii)缩合催化剂；和(iv)按所述聚合物组合物的总重量计0.5wt％至10wt％的羟基封端的聚(二甲基硅氧烷)；和(b)挤出所述聚合物组合物。

Description

用于光纤电缆组件的聚合组合物
背景技术
技术领域
本公开大体上涉及聚合物组合物，并且更具体地涉及用于光纤电缆组件的包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚乙烯共混物的聚合物组合物。
背景技术
光纤缓冲管中使用的材料需要表现出刚性、柔韧性、可挤出性和抗扭结性之间的平衡。常规缓冲管主要由提供刚性的挤出聚对苯二甲酸丁二醇酯(“PBT”)组成，但在光纤安装期间容易扭结。缓冲管的扭结是不利的，因为其可能导致缓冲管内的光纤损坏。
增加缓冲管柔韧性的传统方法包括共混PBT和聚乙烯(“PE”)。在此类共混物中，PBT提供刚性和抗电信油脂性，而PE提供柔韧性和抗扭结性。由于聚酯的极性性质和聚烯烃的非极性性质，PBT和PE共混物并入了相容剂以便于共混。常规相容剂的一个实例是马来酸酐接枝聚乙烯(“MAH-g-PE”)。WO2019050627公开了采用MAH-g-PE作为相容剂的PBT和PE共混物。
最近，已经尝试在PBT-PE缓冲管中用相对便宜的注塑级PBT(即，熔体流动指数为21g/10分钟(min)或更大的PBT)替换挤出级PBT(即，在250℃和2.16Kg下熔体流动指数小于21克/10分钟(g/10min)的PET)。使用注塑级PBT会不合需要地将PBT-PE共混物的零剪切粘度在250℃降至小于1000帕斯卡*秒(PaS)，从而降低挤出管的可挤出性和尺寸稳定性。此外，由注塑级PBT-PE共混物挤出的缓冲管可能会由于尺寸稳定性降低导致管壁厚度不均匀而表现出扭结和较低的抗压性。
因此，令人惊奇的是发现一种PBT-PE共混物在250℃下表现出大于1000PaS的零剪切粘度并且抗扭结，但利用熔体流动指数大于21g/10min的PBT。
发明内容
本发明提供一种提供PBT-PE共混物的解决方案，所述共混物含有熔体流动指数大于21g/10min的PBT并且在250℃下表现出大于1000PaS的零剪切粘度并且抗扭结。
本发明是以下发现结果：在注塑级PBT中将可交联的硅烷醇官能化聚烯烃与羟基封端的聚(二甲基硅氧烷)和缩合催化剂共混产生在挤出时具有足以保持尺寸稳定性的零剪切粘度的聚合物组合物。出乎意料的是，仅由于共混和挤出而发生的硅烷醇官能化聚烯烃的交联足以增加聚合物组合物的零剪切粘度以保持聚合物组合物的尺寸稳定性。还出人意料地发现，其中可交联的硅烷醇官能化聚烯烃是少数成分的聚合物组合物仍能够获得足够高的零剪切粘度，以使管具有良好的可挤出性和尺寸稳定性。本发明人还发现，尽管硅烷醇官能化聚烯烃发生交联，但当混合物经历高剪切事件例如混合、重熔和高速挤出时，MAH-g-HDPE能够保持混合相的形态稳定性。混合相形态的稳定性抵抗相分离，否则会导致缓冲管扭结和机械特性较差。因此，成本相对较低的注塑级PBT可用于制造稳定的混合物，所述混合物可用于制造具有良好机械特性从而抗扭结的缓冲管。
本发明对于光纤装置中的缓冲管特别有用。
根据本发明的至少一个特征，一种方法包括以下步骤：
(a)将包含以下的聚合物组合物共混：
(i)按聚合物组合物的总重量计5wt％至45wt％的硅烷醇官能化聚烯烃；
(ii)按聚合物组合物的总重量计55wt％至90wt％的聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述聚合物组合物具有在250℃和2.16Kg下21g/10min至35g/10min的熔体流动指数；
(iii)缩合催化剂；和
(iv)按聚合物组合物的总重量计0.5wt％至10wt％的羟基封端的聚(二甲基硅氧烷)；和
(b)挤出所述聚合物组合物。
附图简述
对附图进行参考，在附图中：
图1示出松散缓冲管光纤电缆的横截面图。
具体实施方式
如本文所用，术语“和/或”当用于两个或更多个项目的列表中时，意指所列项目中的任一个可单独使用，或可使用所列项目中的两个或更多个的任何组合。举例来说，如果将组合物描述为含有组分A、B和/或C，则组合物可以仅含有A；仅含有B；仅含有C；含有A与B的组合；含有A与C的组合；含有B与C的组合；或含有A、B及C的组合。
除非另有说明，否则所有范围包括端点。聚合物式中的下标值是指聚合物的指定组分的每分子单元的摩尔平均数。
测试方法是指截至本文件优先权目的最新测试方法，除非日期用测试方法编号表示为带连字符的两位数。对试验方法的引用含有对试验协会和试验方法编号的引用。测试方法组织通过以下缩写之一引用：ASTM是指ASTM国际(以前称为美国材料与试验协会(American Society for Testing and Materials))；EN是指欧洲规范(European Norm)；DIN是指德国标准化学会(Deutsches Institut für Normung)；而ISO是指国际标准化组织(International Organization for Standards)。
如本文所用，“单峰”表示聚合物材料具有使得其凝胶渗透色谱法(“GPC”)曲线仅表现出单峰且相对于这个单峰没有可辨别的第二峰或甚至肩峰或驼峰的分子量分布(“MWD”)。相反，如本文所用，“双峰”是指GPC曲线中的MWD表现出双组分聚合物的存在，如通过具有两个峰或者其中一种组分可由相对于另一种组分聚合物的峰的驼峰、肩峰或尾峰指示。
如本文所用，除非另有说明，否则术语重量百分比(“wt％”)表示组分占聚合物组合物总重量的重量百分比。
聚合物组合物
本发明的聚合物组合物包含硅烷醇官能化聚烯烃、聚对苯二甲酸丁二醇酯、缩合催化剂和羟基封端的聚(二甲基硅氧烷)。如下文将更详细解释的，聚合物组合物还可包含马来酸化的基于乙烯的聚合物和高密度聚乙烯。可将此类聚合物组合物挤出以形成光纤电缆保护组件(如缓冲管)。
硅烷醇官能化聚烯烃
聚合物组合物包含硅烷醇官能化聚烯烃。“硅烷官能化聚烯烃”为含有硅烷和按硅烷官能化聚烯烃的总重量计等于或大于50wt％或大部分量的聚合的α-烯烃的聚合物。“聚合物”意指通过使相同或不同类型的单体反应(即聚合)而制备的大分子化合物。如上所述，聚合物组合物包含硅烷醇官能化聚烯烃。硅烷醇官能化聚烯烃交联并且这样做增加了聚合物组合物的粘度。聚合物组合物增加的粘度使得能够挤出聚合物组合物。
硅烷醇官能化聚烯烃可包括α-烯烃和硅烷共聚物、硅烷接枝聚烯烃和/或其组合。“α-烯烃和硅烷共聚物”由α-烯烃(诸如乙烯)和可水解硅烷单体(诸如乙烯基硅烷单体)的共聚形成，使得可水解硅烷单体掺入到聚合物的主链中，然后聚合物掺入到聚合物组合物中。“硅烷接枝聚烯烃”或“Si-g-PO”可通过Sioplas工艺形成，其中可水解硅烷单体在聚合物掺入到聚合物组合物中之前通过挤出等工艺接枝到基础聚烯烃的主链上。
在硅烷醇官能化聚烯烃为α-烯烃/硅烷共聚物的实例中，硅烷醇官能化聚烯烃通过至少一种α-烯烃和可水解硅烷单体的共聚来制备。在硅烷醇官能化聚烯烃为硅烷醇接枝聚烯烃的实例中，硅烷醇官能化聚烯烃通过将一种或多种可水解硅烷单体接枝到α-烯烃主链上来制备。
如使用傅立叶变换红外(FTIR)光谱法所测量，硅烷醇官能化聚烯烃包含90wt％或更大、或91wt％或更大、或92wt％或更大、或93wt％或更大、或94wt％或更大、或95wt％或更大、或96wt％或更大、或97wt％或更大、或97.5wt％或更大、或91wt％或更大、或99wt％或更大，而同时99.5wt％或更小、或99wt％或更小、或98wt％或更小、或97wt％或更小、或96wt％或更小、或95wt％或更小、或94wt％或更小、或93wt％或更小、或92wt％或更小、或91wt％或更小的α-烯烃。α-烯烃可包括C2或C3到C4、或C6、或C8、或C10、或C12、或C16、或C18、或C20 α-烯烃，诸如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。
如使用FTIR光谱法所测量，硅烷醇官能化聚烯烃可以包含0.5wt％或更大、或0.8wt％或更大、或1.0wt％或更大、或1.2wt％或更大、或1.5wt％到1.8wt％、或2.0wt％、或2.3wt％、或2.4wt％，而同时2.5wt％或更小、或2.4wt％或更小、或2.3wt％或更小、或2.0wt％或更小、或1.8wt％或更小、或1.6wt％或更小、或1.4wt％或更小、或1.2wt％或更小、或1.0wt％或更小、或0.8wt％、或0.6wt％或更小的硅烷。
如通过ASTM D-792所测量，硅烷醇官能化聚烯烃的密度为0.910克每立方厘米(g/cc)、或0.915g/cc、或0.920g/cc、或0.921g/cc、或0.922g/cc、或0.925g/cc到0.930g/cc、或0.935g/cc，而同时0.940g/cc或更小、或0.935g/cc或更小、或0.930g/cc或更小、或0.925g/cc或更小、或0.920g/cc或更小、或0.915g/cc或更小。
“可水解硅烷单体”为一种含硅烷的单体，其将有效地与α-烯烃(例如乙烯)共聚以形成α-烯烃/硅烷共聚物(例如乙烯/硅烷反应器共聚物)，或接枝到α-烯烃聚合物(即聚烯烃)并与其交联以形成反应器Si-g-聚烯烃。可水解硅烷单体具有结构(I)：
Figure BDA0003629043920000061
其中R1是氢原子或甲基；x是0或1；n是1到4或6或8或10或12的整数；并且每个R2独立地是可水解有机基团，如具有1到12个碳原子的烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基、丁氧基)、芳氧基(例如，苯氧基)、芳烷氧基(例如，苄氧基)、具有1到12个碳原子的脂肪族酰氧基(例如，甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基)、氨基或取代的氨基(例如，烷基氨基、芳基氨基)或具有1到6个碳原子的低级烷基，条件是三个R2基团中不多于一个是烷基。可水解硅烷单体可以在反应器中与α-烯烃(例如乙烯)共聚(例如高压工艺)，以形成α-烯烃-硅烷反应器共聚物。在α-烯烃是乙烯的实例中，这种共聚物在本文中称为乙烯-硅烷共聚物。可水解硅烷单体也可以通过使用有机过氧化物如2，5-双(叔丁基过氧基)-2，5-二甲基己烷接枝到聚烯烃(如聚乙烯)上以形成反应器Si-g-PO或原位Si-g-PO。
可水解硅烷单体包括包含烯键式不饱和烃基，如乙烯基、烯丙基、异丙烯基、丁烯基、环己烯基或γ(甲基)丙烯酰氧基烯丙基以及可水解基团，例如像烃氧基、烃酰氧基或烃氨基的硅烷单体。可水解基团可包括甲氧基、乙氧基、甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基和烷基或芳基氨基。在一个具体实例中，可水解硅烷单体是不饱和烷氧基硅烷，其可以接枝到聚烯烃上或在反应器内与α-烯烃(例如乙烯)共聚。、可水解硅烷单体的实例包括乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、乙烯基三乙酰氧基硅烷和γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
合适的乙烯-硅烷共聚物的实例可作为SI-LINKTM DFDA-5451 NT和SI-LINKTM ACDFDB-5451NT商购获得，各自可从密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany，Midland，Mich)获得。
聚对苯二甲酸丁二醇酯
如通过ASTM D792所测量，PBT的密度范围可为1.26g/cc或更大、或1.28g/cc或更大、或1.30g/cc或更大、或1.32g/cc或更大、或1.34g/cc或更大、或1.36g/cc或更大、或1.38g/cc或更大、或1.40g/cc或更大，而同时1.41g/cc或更小、1.40g/cc或更小、或1.38g/cc或更小、或1.36g/cc或更小、或1.34g/cc或更小、或1.32g/cc或更小、或1.30g/cc或更小、或1.28g/cc或更小、或1.26g/cc或更小。
PBT可以是挤出级PBT或注塑级PBT。注塑级PBT的典型特征在于分子量较低，如相对较高的熔体指数所证明的。如根据ASTM方法D1238所测量，PBT的溶体指数(I2)可以为10g/10min或更大、或15g/10min.或更大、或20g/10min或更大、或25g/10min或更大、或30g/10min或更大、或35g/10min或更大、或40g/10min或更大、或45g/10min或更大、或50g/10min或更大、或55g/10min或更大、或60g/10min或更大、或65g/10min或更大、或70g/10min或更大，而同时75g/10min或更小、或70g/10min或更小、或65g/10min或更小、或60g/10min或更小、或55g/10min或更小、或50g/10min或更小、或45g/10min或更小、或40g/10min或更小、或35g/10min或更小、或30g/10min或更小、或25g/10min或更小、或20g/10min或更小、或15g/10min或更小。对于PBT，熔体指数在250℃和2.16Kg下测定(即I2)。
合适可商购获得的挤出级PBT的实例包括但不限于来自中国江苏的苏州英茂塑料公司(Suzhou Yingmao Plastics Company，Jiangsu，China)的PBT-61008；来自德国路德维希港的巴斯夫公司(BASF，Ludwigshafen，Germany)的ULTRADURTM BN6550；来自美国特拉华州威明市杜邦公司(DuPont，Wilmington，Delaware，USA)的CRASTINTM 6129NC010；和来自美国马萨诸塞州皮茨菲尔德的沙特基础创新塑料(Sabic Innovative Plastics，Pittsfield，Massachusetts，USA)的PBT VALOXTM 176。合适的可商购获得的注塑级PBT的实例包括但不限于来自美国特拉华州威尔明顿市杜邦公司的CRASTINTM6134。
聚合物组合物包含50wt％至90wt％PBT。聚合物组合物可以包含50wt％或更大、或52wt％或更大、或54wt％或更大、或56wt％或更大、或58wt％或更大、或60wt％或更大、或62wt％或更大、或64wt％或更大、或66wt％或更大、或68wt％或更大、或70wt％或更大、或72wt％或更大、或74wt％或更大、或76wt％或更大、或78wt％或更大、或80wt％或更大、或82wt％或更大、或84wt％或更大、或86wt％或更大、或88wt％或更大，而同时90wt％或更小、或88wt％或更小、或86wt％或更小、或84wt％或更小、或82wt％或更小、或80wt％或更小、或78wt％或更小、或76wt％或更小、或74wt％或更小、或72wt％或更小、或70wt％或更小、或68wt％或更小、或66wt％或更小、或64wt％或更小、或62wt％或更小、或60wt％或更小、或58wt％或更小、或56wt％或更小、或54wt％或更小、或52wt％或更小的PBT。
缩合催化剂
聚合物组合物包含缩合催化剂。缩合催化剂催化硅烷醇官能化聚烯烃的交联。缩合催化剂可以是催化与可水解硅烷基团的湿气交联反应的任何化合物。缩合催化剂可以包括金属例如锡、锌、铁、铅和钴的羧酸盐；有机碱、无机酸和有机酸。此类催化剂的实例包括但不限于二月桂酸二丁基锡(“DBTDL”)、二乙酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、乙酸亚锡、辛酸亚锡、环烷酸铅、辛酸锌、环烷酸钴、乙胺、二丁胺、己胺、吡啶、无机酸(例如硫酸和盐酸)以及有机酸，例如磺酸(例如甲苯磺酸)、乙酸、硬脂酸和马来酸。在各种实施方案中，催化剂选自锡基催化剂和磺酸。在其他实施方案中，催化剂可以是羧酸锡。此外，在某些实施方案中，催化剂是DBTDL。催化剂可以单独使用或作为母料的一部分使用。这种母料可以另外包含例如聚烯烃载体(例如聚乙烯)、抗氧化剂和/或金属钝化剂。
聚合物组合物可包含0.5wt％或更大、或1.0wt％或更大、或1.5wt％或更大、或2.0wt％或更大、或2.5wt％或更大、或3.0wt％或更大、或3.5wt％或更大、或4.0wt％或更大、或4.5wt％或更大，而同时5.0wt％或更小、或4.5wt％或更小、或4.0wt％或更小、或3.5wt％或更小、或3.0wt％或更小、或2.5wt％或更小、或2.0wt％或更小、或1.5wt％或更小、或1.0wt％或更小的缩合催化剂。
缩合催化剂可以作为催化剂母料共混物的一部分添加到聚合物混合物中。合适的催化剂母料的实例可以商品名SI-LINKTM从陶氏化学公司商购获得，包括SI-LINKTM DFDA-5481Natural和SI-LINKTM AC DFDA-5488NT。SI-LINKTM AC DFDA-5488NT是含有热塑性聚合物、酚类化合物抗氧化剂和疏水性酸催化剂(硅烷醇缩合催化剂)的共混物的催化剂母料。按聚合物组合物的总重量计，聚合物组合物可以包含0wt％或更大、或0.5wt％或更大、或1.0wt％或更大、或2.0wt％或更大、或3.0wt％或更大、或4.0wt％或更大、或5.0wt％或更大、或6.0wt％或更大、或7.0wt％或更大、或8.0wt％或更大、或9.0wt％或更大，而同时10.0wt％或更小、或9.0wt％或更小、或8.0wt％或更小、或7.0wt％或更小、或6.0wt％或更小、或5.0wt％或更小、或4.0wt％或更小、或3.0wt％或更小、或2.0wt％或更小、或1.0wt％或更小的催化剂母料。
羟基封端的聚(二甲基硅氧烷)
聚合物组合物包含羟基封端的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)。PDMS包含式R2SiO的单元，其中每个基团R是甲基。PDMS可具有结构(II)：
Figure BDA0003629043920000091
其中Me是甲基并且n是足以赋予PDMS大于或等于(＞)4,000的数均分子量(Mn)的数。如通过凝胶渗透色谱法(GPC)所测量，n的上限值可以为100,000或更小、或10,000或更小、或1,000或更小、或500或更小。此类聚二甲基硅氧烷可作为XIAMETERTM PMX-0156硅醇流体从美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司商购获得。
马来酸化的基于乙烯的聚合物
如上所述，聚合组合物还包含马来酸化的基于乙烯的聚合物。如本文所用，术语“马来酸化的”表示已经改性以并入马来酸酐单体的聚合物(例如，乙烯类聚合物)。马来酸化的基于乙烯的聚合物可以通过马来酸酐单体与乙烯和其他单体(如果存在的话)的共聚来形成，以制备具有掺入聚合物主链中的马来酸酐的互聚物。另外地或替代地，马来酸酐可接枝聚合到基于乙烯的聚合物。基于乙烯的聚合物的上述描述同样适用于马来酸化的基于乙烯的聚合物。
如通过ASTM D792所测量，马来酸化的基于乙烯的聚合物的密度可以为0.93g/cc或更大、或0.933g/cc或更大、或0.935g/cc或更大、或0.937g/cc或更大、或0.94g/cc或更大、或0.943g/cc或更大、或0.945g/cc或更大、或0.947g/cc或更大、或0.95g/cc或更大、或0.958g/cc或更大、0.965g/cc或更大，而同时0.97g/cc或更小、或0.965g/cc或更小、或0.96g/cc或更小。
马来酸化的基于乙烯的聚合物的熔体指数(I2)在190℃和2.16Kg下可以在0.1至10g/10min、0.2至8g/10min或0.5至5g/10min的范围内。
按马来酸化的基于乙烯的聚合物的总重量计，马来酸化的基于乙烯的聚合物的马来酸酐含量可以是0.25wt％或更大、或0.50wt％或更大、或0.75wt％或更大、或1.00wt％或更大、或1.25wt％或更大、或1.50wt％或更大、或1.75wt％或更大、或2.00wt％或更大、或2.25wt％或更大、或2.50wt％或更大、或2.75wt％或更大，而同时3.00wt％或更小、2.75wt％或更小、或2.50wt％或更小、或2.25wt％或更小、或2.00wt％或更小、或1.75wt％或更小、或1.50wt％或更小、或1.25wt％或更小、或1.00wt％或更小、或0.75wt％或更小、或0.5wt％或更小。马来酸酐浓度通过滴定分析确定。通过利用干燥树脂进行滴定分析，并用0.02N KOH滴定，以确定马来酸酐的量。干燥的聚合物通过在约150mL的回流二甲苯中溶解0.3至0.5克马来酸化的聚合物来滴定。在完全溶解后，将去离子水(四滴)添加到溶液中并将溶液回流14、时。接下来，向溶液中添加1％百里酚蓝(几滴)并且用于乙醇中的0.02N KOH过滴定所述溶液，如形成紫色所指示。然后将所述溶液用于异丙醇中的0.05N HCl反滴定至黄色终点。
聚合物组合物可以包含2.5wt％至7.5wt％的马来酸化的基于乙烯的聚合物。例如，聚合物组合物可以包含2.5wt％或更大、或3.0wt％或更大、或3.5wt％或更大、或4.0wt％或更大、或4.5wt％或更大、或5.0wt％或更大、或5.5wt％或更大、或6.0wt％或更大、或6.5wt％或更大、或7.0wt％或更大，而同时7.5wt％或更小、或7.0wt％或更小、或6.5wt％或更小、或6.0wt％或更小、或5.5wt％或更小、或5.0wt％或更小、或4.5wt％或更小、或4.0wt％或更小、或3.5wt％或更小、或3.0wt％或更小。
合适的可商购获得的马来酸化的基于乙烯的聚合物的实例包括但不限于购自美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(The Dow Chemical Company，Midland，MI，USA)的AMPLIFYTM TY1053H、AMPLIFYTM GR204和AMPLIFYTM GR205；购自美国特拉华州威明顿市的杜邦公司(DuPont，Wilmington，DE，USA)的BYNELTM 4000系列和FUSABONDTM P系列产品；购自法国白鸽城的阿科玛(Arkema，Colombes，France)的OREVACTM接枝聚乙烯；和购自美国康涅狄格州丹伯里的亚帝凡特(Addivant，Danbury，CT，USA)的POLYBONDTM 3000系列。
高密度聚乙烯
聚合物组合物可包含高密度聚乙烯(“HDPE”)。HDPE是通过ASTM D792测量的密度为至少0.94g/cc、或至少0.94g/cc至0.98g/cc的基于乙烯的聚合物。HDPE的熔融指数为0.1g/10min至25g/10min。HDPE可以包括乙烯和一种或多种C3-C20α-烯烃共聚单体。共聚单体可以是直链或支链的。合适的共聚单体的非限制性实例包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯和1-辛烯。HDPE可以在浆态反应器、气相反应器或溶液反应器中用齐格勒-纳塔、铬基、限制几何配置或茂金属催化剂制备。乙烯/C3-C20α-烯烃共聚单体包括至少50wt％的在其中聚合的乙烯，或至少70wt％、或至少80wt％、或至少85wt％、或至少90wt％、或至少95wt％的聚合形式的乙烯。在一个实施方案中，HDPE是乙烯/α-烯烃共聚物，其密度为0.95g/cc至0.98g/cc，并且熔体指数(I2)为0.1g/10min至10g/10min。在一个实施方案中，HDPE的密度为0.960g/cc至0.980g/cc，并且熔体指数为0.1g/10min至10g/10min。合适的HDPE的非限制性实例以商品名ELITETM 5960G、HDPE KT 10000UETM、HDPE KS 10100UETM、HDPE 35057ETM和AXELERONTM CX-A-6944NT商购获得，各自都可从美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司获得。
HDPE可以是单峰的或双峰的。在其它实施方案中，HDPE是双峰的。制备单峰HDPE的示例性制备方法可在例如美国专利第4,303,771号或第5,324,800号中找到。可商购获得的单峰HDPE的实例包括但不限于购自美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司的DGDL-3364NTTM。
聚合物组合物可以包含双峰HDPE。双峰HDPE包含第一聚合物组分和第二聚合物组分。第一组分可为基于乙烯的聚合物；例如，第一组分可为高分子量乙烯均聚物或乙烯/α-烯烃共聚物。第一组分可以包含任何量的一种或多种α-烯烃共聚物。举例来说，按总第一组分重量计，第一组分可以包含小于10wt％的一种或多种α-烯烃共聚单体。第一组分可以包含任何量的乙烯；例如，按总第一组分重量计，第一组分可以包含至少90wt％的乙烯或至少95wt％的乙烯。存在于双峰HDPE的第一组分中的α-烯烃共聚单体通常具有不超过20个碳原子。举例来说，α-烯烃共聚单体可具有3至10个碳原子或3至8个碳原子。示例性α-烯烃共聚单体包括但不限于丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯和4-甲基-1-戊烯。在一个实施方案中，α-烯烃共聚单体选自由丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯组成的组。在其它实施方案中，α-烯烃共聚单体选自由1-己烯和1-辛烯组成的组。
双峰HDPE的第一组分的密度可在0.915g/cc至0.940g/cc、0.920g/cc至0.940g/cc或0.921g/cc至0.936g/cc的范围内。第一组分的熔体指数(I2)(190℃/2.16kg)可在0.510g/10min至10g/10min、1 10g/10min至7g/10min或1.3 10g/10min至5g/10min的范围内。第一组分的分子量可在150,000克每摩尔(g/mol)至375,000g/mol、175,000g/mol至375,000g/mol或200,000g/mol至375,000g/mol的范围内。
双峰HDPE的第二聚合物组分可以是基于乙烯的聚合物。例如，第二组分可以是低分子量乙烯均聚物。乙烯均聚物可以含有痕量的污染共聚单体，例如α-烯烃共聚单体。在各种实施方案中，按第二组分的重量计，第二组分可以包含小于1wt％的一种或多种α-烯烃共聚单体。例如，第二组分可以包含0.0001至1.00wt％的一种或多种α-烯烃共聚单体，或0.001至1.00wt％的一种或多种α-烯烃共聚单体。按第二组分的重量计，第二组分可以包含至少99wt％的乙烯或在99.5wt％至100wt％范围内的乙烯。
双峰HDPE的第二组分的密度可在0.965g/cc至0.980g/cc或0.970g/cc至0.975g/cc的范围内。第二组分的熔体指数(I2)可在50g/10min至1,500g/10min、200g/10min至1,500g/10min或500g/10min至1,500g/10min的范围内。第二组分的分子量可在12,000至40,000g/mol、15,000至40,000g/mol或20,000至40,000g/mol的范围内。
制备双峰HDPE的合适制备方法可在例如美国专利申请公开第2009-0068429号的段落[0063]至[0086]中找到。
可商购获得的双峰HDPE的实例包括但不限于DMDA-1250NTTM及DMDC 1250TM，两者都可从美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司获得。
聚合物组合物可以包含5wt％或更大、或6wt％或更大、或7wt％或更大、或8wt％或更大、或9wt％或更大、或10wt％或更大、或11wt％或更大、或12wt％或更大、或13wt％或更大、或14wt％或更大、或15wt％或更大、或16wt％或更大、或17wt％或更大、或18wt％或更大、或19wt％或更大、或20wt％或更大、或21wt％或更大、或22wt％或更大、或23wt％或更大、或24wt％或更大，而同时25wt％或更小、或24wt％或更小、或23wt％或更小、或22wt％或更小、或21wt％或更小、或20wt％或更小、或19wt％或更小、或18wt％或更小、或17wt％或更小、或16wt％或更小、15wt％或更小、或14wt％或更小、或13wt％或更小、或12wt％或更小、或11wt％或更小、或10wt％或更小、或9wt％或更小、或8wt％或更小、或7wt％或更小、或6wt％或更小或更小的HDPE。
添加剂
聚合物组合物可以包括一种或多种颗粒填料，如玻璃纤维或各种矿物填料，包括纳米复合材料。填料，尤其是具有提供较高纵横比(长度/厚度)的细长或片状颗粒的填料可改善模量和挤出后收缩特性。填料的中值尺寸或d50％可小于20μm、小于10μm或小于5μm。填料可以进行表面处理以促进在聚合物组合物中润湿或分散。合适的填料的具体实例包括但不限于碳酸钙、二氧化硅、石英、熔凝石英、滑石、云母、粘土、高岭土、硅灰石、长石、氢氧化铝、炭黑和石墨。按聚合物组合物的总重量计，填料可以在2wt％至30wt％或5wt％至30wt％范围内的量包括于聚合物组合物中。
聚合物组合物可以包含成核剂。合适的成核剂的实例包括可从朝日公司(AsahiDenim Kokai)商购的ADK NA-11成核剂和可从美利肯化学(Milliken Chemical)商购的HYPERFORM HPN-20ETM成核剂。按总聚合物组合物重量计，成核剂可以范围介于0.08wt％至0.3wt％、0.09wt％至0.25wt％或0.1至0.22wt％的量包括于聚合物组合物中。
聚合物组合物可以包含呈以下形式的额外添加剂：抗氧化剂、交联助剂、固化促进剂和防焦剂、加工助剂、偶联剂、紫外线稳定剂(包括UV吸收剂)、抗静电剂、附加成核剂、增滑剂、润滑剂、粘度控制剂、增粘剂、防粘连剂、表面活性剂、增量油、除酸剂、阻燃剂和金属钝化剂。聚合物组合物可包含0.01wt％至10wt％的一种或多种附加添加剂。
UV光稳定剂可以包含受阻胺光稳定剂(“HALS”)和UV光吸收剂(“UVA”)添加剂。代表性UVA添加剂包括苯并三唑类型，如可从汽巴公司(Ciba，Inc.)商购获得的TINUVIN 326TM光稳定剂和TINUVIN 328TM光稳定剂。HAL和UVA添加剂的共混物也是有效的。
抗氧化剂可以包含受阻酚，如四[亚甲基(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷；双[(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)甲基羧乙基)]-硫化物、4，4′-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-硫代双(2-叔丁基-5-甲基苯酚)、2，2′-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和硫代二亚乙基双(3，5-二叔丁基-4-羟基)-氢化肉桂酸酯；亚磷酸酯和亚膦酸酯，如亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯和亚磷酸二-叔丁基苯酯；硫代化合物，如硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二肉豆蔻酯和硫代二丙酸二硬脂酯；各种硅氧烷；聚合的2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉、n，n′-双(1，4-二甲基戊基-对苯二胺)、烷基化二苯胺、4，4′-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺、二苯基-对苯二胺、混合的二芳基对苯二胺和其它受阻胺抗降解剂或稳定剂。
加工助剂可以包含羧酸的金属盐，如硬脂酸锌或硬脂酸钙；脂肪酸，如硬脂酸、油酸或芥酸；脂肪酰胺，如硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺或N，N′-亚乙基双硬脂酰胺；聚乙烯蜡；氧化聚乙烯蜡；环氧乙烷的聚合物；环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物；植物蜡；石油蜡；非离子表面活性剂；硅油和聚硅氧烷。
配混和挤丝
可将除了PBT和缩合催化剂以外的聚合物组合物的组分添加到分批或连续混合器中以形成熔融共混的组合物。可以任何顺序添加组分或者首先制备一个或多个母料以与其它组分共混。熔融共混在高于最高熔融聚合物但低于最大混配温度285℃的温度下进行。然后可将熔融共混的组合物输送到挤出机或注塑机中，或穿过模具成型为所需的制品，或者转化为粒料、胶带、条或膜或一些其它形式以用于储存或制备供给到下一个成形或加工步骤的材料。任选地，如果成形为粒料或一些类似的构造，那么粒料等可涂覆有防粘剂以便于在储存时的处理。
所用的混配设备的实例包括内部分批混合机，诸如BANBURY或BOLLING内部混合机。替代地，可使用连续单螺杆或双螺杆混合器，诸如FARRELL连续混合器、WERNER和PFLEIDERER双螺杆混合器或BUSS捏合连续挤出机。所利用的混合器的类型以及混合器的操作条件将影响组合物的性能，如粘度，体积电阻率和挤出的表面光滑度。
然后将熔融共混的组合物与PBT和缩合催化剂在挤出机中混合，以将聚合物组合物共混。由于现在包含缩合催化剂和硅烷醇官能化聚烯烃的共混聚合物组合物，硅烷醇官能化聚烯烃开始交联并增加共混聚合物组合物的粘度。聚合物组合物的挤出可以立即开始，或者可以从开始共混开始延迟1分钟、或5分钟、或10分钟、或30分钟或1小时。然后将聚合物组合物挤出以形成一种或多种组分。
聚合物组合物特性
聚合物组合物可表现出1,000MPa或更大、或1,100MPa或更大、或1,200MPa或更大、或1,300MPa或更大、或1,400MPa或更大、或1,500MPa或更大、或1,600MPa或更大、或1,700MPa或更大、或1,800MPa或更大、或1,900MPa或更大、或2,000MPa或更大、或2,100MPa或更大、或2,200MPa或更大、或2,300MPa或更大、或2,400MPa或更大、或2,500MPa或更大、或2,600MPa或更大、或2,700MPa或更大、或2,800MPa或更大、或2,900MPa或更大，而同时3,000MPa或更小、或2,900MPa或更小、或2,800MPa或更小、或2,700MPa或更小、或2,600MPa或更小、或2,500MPa或更小、或2,400MPa或更小、或2,300MPa或更小、或2,200MPa或更小、或2,100MPA或更小、或2,000MPa或更小、或1,900MPa或更小、或1,800MPa或更小、或1,700MPa或更小、或1,600MPa或更小、或1,500MPa或更小、或1,400MPa或更小、或1,300MPa或更小、或1,200MPa或更小、或1,100MPA或更小的弯曲模量。弯曲模量根据以下测试方法部分中所述的程序来测定。
在各种实施方案中，特别是在聚合物组合物预期用于含有烃填充化合物的缓冲管中的实施方案中，当浸入INFOGELTM LA 444(光纤电缆缓冲管填充化合物)中时，聚合物组合物可以表现出小于3wt％、小于2wt％、小于1wt％或小于0.5wt％的重量增加。INFOGELTM LA444填充化合物由至少约70wt％的矿物油和高达约10wt％的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物组成，并且可从中国的鸿汇公司(Honghui Corp.，China)商购获得。
聚合物组合物在250℃和2.16Kg下可以表现出4至11g/10min的熔体指数(I2)。例如，熔体流动指数可以是4g/10min或更大、或4.5/10min或更大、或5g/10min或更大、或5.5/10min或更大、或6g/10min或更大、或6.5/10min或更大、或7g/10min或更大、或7.5/10min或更大、或8g/10min或更大、或8.5/10min或更大、或9g/10min或更大、或9.5/10min或更大、或10g/10min或更大、或10.5/10min或更大，而同时11g/10min或更小、或10.5g/10min或更小、或10g/10min或更小、或9.5g/10min或更小、或9g/10min或更小、或8.5g/10min或更小、或8g/10min或更小、或7.5g/10min或更小、或7g/10min或更小、或6.5g/10min或更小、或6g/10min或更小、或5.5g/10min或更小、或5g/10min或更小、或4.5g/10min或更小。
聚合物组合物在250℃下可表现出200PaS或更高、或500PaS或更高、或1,000PaS或更高、或5,000PaS或更高、或10,000PaS或更高、或15,000PaS或更高、或20,000PaS或更高、或25,000PaS或更高，而同时30,000PaS或更低、或25,000PaS或更低、或20,000PaS或更低、或15,000PaS或更低、或10,000PaS或更低、或5,000PaS或更低、或1,000PaS或更低、或500PaS或更低的零剪切粘度。零剪切粘度的测试方法详述如下。
聚合物组合物可表现出22MPa或更大、或23MPa或更大、或24MPa或更大、或25MPa或更大、或26MPa或更大、或27MPa或更大、或28MPa或更大、或29MPa或更大、或30MPa或更大、或31MPa或更大、或32MPa或更大、或33MPa或更大、或34MPa或更大、或35MPa或更大、或36MPa或更大、或37MPa或更大、或38MPa或更大、或39MPa或更大，而同时40MPa或更小、或39MPa或更小、或38MPa或更小、或37MPa或更小、或36MPA或更小、或35MPa或更小、或34MPa或更小、或33MPa或更小、或32MPa或更小、或31MPa或更小、或30MPa或更小、或29MPa或更小、或28MPa或更小、或27MPa或更小、或26MPA或更小、或25MPa或更小、或24MPa或更小的断裂应力。断裂应力的测试方法如下详述。
聚合物组合物可以表现出55MPa或更大、或56MPa或更大、或57MPa或更大、或58MPa或更大、或59MPa或更大、或60MPa或更大、或61MPa或更大、或62MPa或更大、或63MPa或更大、或64MPa或更大、或65MPa或更大、或66MPa或更大、或67MPa或更大、或68MPa或更大、或69MPa或更大、或70MPa或更大、或71MPa或更大、或72MPa或更大、或73MPa或更大、或74MPa或更大，而同时75MPa或更小、或74MPa或更小、或73MPa或更小、或72MPa或更小、或71MPa或更小、或70MPa或更小、或69MPa或更小、或68MPa或更小、或67MPa或更小、或66MPA或更小、或65MPa或更小、或64MPa或更小、或63MPa或更小、或62MPa或更小、或61MPa或更小、或60MPa或更小、或59MPa或更小、或58MPa或更小、或57MPa或更小、或56MPA或更小的抗压强度。用于管压碎强度的测试方法如下详述。
光纤电缆
现在参考图1，描绘的是示例性光纤电缆1的横截面图。在所描绘的实例中，光纤电缆1是“松散缓冲管”设计。在此电缆设计中，缓冲管2径向定位在中心强度构件4周围，缓冲管2沿光纤1的轴向长度螺旋旋转。缓冲管2的螺旋旋转使电缆弯曲而不显著拉伸管或光纤6。如果需要减少数量的缓冲管2，那么可使用发泡的填充棒作为间隔物来占据一个或多个缓冲管位置10，从而维持电缆1的几何结构。电缆护套14通常由基于聚乙烯的材料制成。缓冲管2可以包含聚合物组合物、由聚合物组合物组成或基本上由聚合物组合物组成。缓冲管2任选地填充有光缆油脂或凝胶8。凝胶和油脂化合物可以包括并入烃油的烃基油脂和/或使用与烃油配制的低粘度聚合物的聚合物基油脂。这些油脂和凝胶提供了光纤6周围环境所需的悬浮和保护，包括消除空气空间。凝胶和油脂还提供了防止对光纤6的性能有害的水渗透的屏障。
实施例
材料
在以下实施例中采用以下材料。
PBT是密度为1.30g/cc且在250℃下熔体指数为33.5g/10min的PBT(即，注塑级)，其可以商品名CRASTINTM 6134从美国特拉华州威尔明顿市的杜邦公司(E.I.du Pont deNemours，Wilmington，DE，USA)商购获得。
LDPE是密度为0.921g/cc且熔体指数为1.9g/10min的高压低密度聚乙烯，其可以商品名DXM-446TM从美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司商购获得。
HDPE是密度为0.955g/cc且190℃下熔体指数(I2)为1.5g/10min的双峰HDPE，其可以商品名DMDC-1250NTTM从美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司商购获得。
MAH-g-HDPE是密度为0.958g/cc、熔体指数为2.0g/10min且马来酸酐含量大于1.0wt％的马来酸酐接枝的HDPE，其可以商品名AMPLIFY TY 1053HTM从美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司商购获得。
硅烷共聚物是密度为0.924g/cc且在190℃和2.16Kg下熔体指数为1.5g/10min的硅烷和乙烯共聚物，其可以商品名SI-LINKTM DFDB-5451NT从美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司商购获得。
M1是一种母料，所述母料含有按母料的总重量计低于5wt％的磺酸硅烷醇缩合催化剂和按母料的总重量计低于6wt％的酚类抗氧化剂，其中所述母料的密度为0.925g/cc且在190℃和2.16Kg下熔体指数为1.5g/10min。M1可以商品名SI-LINKTM DFDA-5488NT从美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司商购获得。
M2是一种母料，所述母料含有按母料的总重量计低于5wt％的基于锡的硅烷醇缩合催化剂和按母料的总重量计低于6wt％的酚类抗氧化剂，其中所述母料的密度为0.930g/cc且在190℃和2.16Kg下熔体指数为0.93g/10min。M2可以商品名SI-LINKTM DFDA-5481NT母料从美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司商购获得。
成核剂是化学名称为2，2′-亚甲基-双-(4，6-二叔丁基苯基)磷酸钠(CAS号85209-91-2)的成核剂，其可以商品名NA-11ATM成核剂从日本东京ADEKA株式会社(ADEKACorporation，Tokyo，Japan)商购获得。
AO1是化学名称为季戊四醇四(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)的空间位阻酚类抗氧化剂，其可以商品名IRGANOX 1010TM从德国路德维希港的巴斯夫公司商购获得。
AO2是化学名称为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的水解稳定的亚磷酸酯加工稳定剂，其可以商品名IRGAFOS 168TM从德国路德维希港的巴斯夫商购获得。
OH-PDMS是羟基含量为2.5％或更低的羟基封端的聚(二甲基硅氧烷)，其可以商品名XIAMETERTM PMX-0156硅醇流体从美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司商购获得。
管样品制备
根据以下标准制备本发明实施例(“IE”)和比较实施例(“CE”)。形成主混合物IE4-15和CE3-7，其包含除PBT、M1和M2之外的所有指定样品成分。使用LDPE、HDPE、硅烷共聚物、MAH-g-HDPE、OH-PDMS和抗氧化剂组分产生主共混物，以确保适当的油掺入。在BRABENDERTM搅拌碗装置中产生主混合物，其中凸轮搅拌叶片设置为每分钟30转且温度为160℃至170℃。根据表1中提供的条件，使用42mm螺杆，将IE4-15和CE3-7的主共混物连同PBT和M1和M2放入到BRABENDERTM型号D6/2双螺杆挤出机中。
将IE1-3和CE2的成分放入到设置为表2中提供的混合条件的ZSK 30COPERIONTM双螺杆挤出机中。
表1
参数 条件
区域1 230℃
区域2 240℃
区域3 250℃
区域4 253℃
挤出机(rpm) 60
表2
参数 条件
桶1 中性
桶2和3 125℃
桶4和5 235℃
桶6和7 182℃
桶8和9 201℃
桶10和11 247℃
模具适配器 252℃
模具 232℃
RPM 350
进料速率 30lb/h
出料熔融温度 258℃
通过涂覆线材挤出来形成样品。涂覆线材挤出成型缓冲管的尺寸并测试聚合物组合物的挤出性能。在14号铜线上使用BRABENDER迷你线材线路进行涂覆线材挤出。BRABENDER迷你线材线路设置提供于表3中。
表3
参数 条件
区域1 230℃
区域2 240℃
区域3 250℃
区域4 240℃
熔融温度 254℃
RPM 40
送出速度 10ft/min
在1.63mm(0.064”)直径的14美国线规实心铜导体上，本发明实施例和比较实施例的最终直径为约2.9mm(0.114”)并且壁厚为约0.635mm(25密耳)。从线材中去除导体以留下本发明实施例和比较实施例的管。根据以下测试方法对管进行机械测试。
压塑板样品
将本发明实施例和比较实施例挤出成直径为3.6mm的单支架。将线料送入到BERLYNTM造粒机中。将粒料压塑以形成用于弯曲模量测试的板。
测试方法
采用以下测试方法来确定材料的性能以及下面的本发明实施例和比较实施例。
密度
根据ASTM D792在23℃下测定聚合物密度。
断裂应力
将管切成10.16cm的长度。将管夹入INSTRONTM 4202拉伸测试单元中，钳口间距为2.54cm，带有100磅的负载传感器。将十字头速度设置为10mm/min，并且测量管拉断点处的应力。重复五次并取平均值。
弯曲模量
从压塑板模切出1.27cm宽x7.62em x0.127cm的矩形样品。使用5.08cm跨度和0.127cm/min的十字头速度，将样品放入INSTRONTM 4202测试仪的弯曲夹具中进行3点偏转。确定在测试期间承受的最大弯曲应力下的弯曲模量。
扭结
缠绕本发明实施例和比较实施例样品1完全缠绕6mm心轴并原位保持10秒。观察形成的任何扭结。
管压碎
将管放入INSTRONTM4202中的连接到十字头的上部可移动板(尺寸50mm x100mm)和下部固定板(尺寸50mm x100mm)之间。将管与板的较长尺寸对齐，并且移动顶板以使其刚好接触管的顶部。将十字头速度设置为0.127cm/min并记录管屈服点处的压缩力。
零剪切粘度
使用配备有25mm平行板的RHEOMETRICSTM SR-200受控应力流变仪在250℃下施加500Pa的应力持续3分钟。在测量应力的时间变化率恒定的数据范围内计算零剪切粘度。允许15分钟的恢复时间。
测试结果
表4提供了CE1-CE7的成分和机械特性数据。
表4
Figure BDA0003629043920000251
Figure BDA0003629043920000261
从表4可以看出，CE1-CE7各自表现出扭结或断裂。扭结和断裂被认为是挤压期间尺寸和形态不稳定性的结果。此外，与IE1-IE15相比，尺寸和形态不稳定性通常导致比较实施例CE2-CE7(包含聚烯烃的实施例)中的断裂应力值较低。因此，与纯PBT(CE1)和不含硅烷醇官能化聚烯烃组分(CE2)的样品相比，IE1-IE15表现出改进的抗扭结性。
IE1用硅烷共聚物代替CE2中使用的大约等量的LDPE，同时保持相同量的MAH-g-HDPE。与CE2相比，IE1显示出改进的抗扭结性和更高的管断裂应力。HDPE组分在IE2中被去除，并且MAH-g-HDPE的量大约是IE1的两倍。与IE1相比，IE2显示出类似的改进的管断裂应力和更高的弯曲模量，并且没有扭结。据信，增加MAH-g-HDPE的浓度会增加形态稳定性，从而导致弯曲模量改进。IE3与IE2相似，除了硅烷共聚物的含量增加了约4wt％。IE3的结果与IE2相比没有显着变化。IE4在组成上与IE1相似，除了IE4的OH-PDMS为1wt％，而不是4.9wt％。与IE1、IE2和IE3相比，IE4的管断裂应力和弯曲模量仅略高。该结果表明1wt％OH-PDMS足以实现硅烷共聚物IE样品的交联。CE3在组成上与IE4相似，除了它不包含MAH-g-HDPE。与IE1-IE4相比，CE3未通过扭结测试，并且断裂应力和弯曲模量值也较低。该结果的发生被认为是由于在PBT和HDPE之间缺乏MAH-g-HDPE的相容作用而导致的形态不稳定性。与IE6、IE7和IE8相比，IE9不含HDPE，并且具有更高wt％的硅烷共聚物。与IE8相比，OH-PDMS的水平也有所增加，以适应更高水平的硅烷共聚物。IE9的结果表明，与IE6、IE7和IE8相比，在没有HDPE组分的情况下可以获得可接受的机械特性。IE10在组成上与IE9相似，除了不包含MAH-g-HDPE和HDPE。在IE10中硅烷共聚物的量增加到24wt％。与IE5-IE9相比，IE10的管断裂应力和弯曲模量显着下降，但零剪切粘度增加且未表现出扭结，这表明足够高水平的硅烷共聚物能够保持形态稳定性并提供足够的粘度以在挤压期间保持尺寸稳定性。
结果证明了产生可以熔融混合并立即用于挤出同时提供可接受的机械特性的组合物的能力。此外，组合物可以使用成本更低且粘度更低的注塑级PBT材料，同时保持尺寸稳定性。

Claims (10)

1.一种方法，其包括以下步骤：
将聚合物组合物共混，所述聚合物组合物包含：
(a)按所述聚合物组合物的总重量计5wt％至45wt％的硅烷醇官能化聚烯烃；
(b)按所述聚合物组合物的总重量计55wt％至90wt％的聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述聚合物组合物具有在250℃和2.16Kg下21g/10min至35g/10min的熔体流动指数；
(c)缩合催化剂；和
(d)按所述聚合物组合物的总重量计0.5wt％至10wt％的羟基封端的聚(二甲基硅氧烷)；和挤出所述聚合物组合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述硅烷醇官能化聚烯烃包括按所述硅烷醇官能化聚烯烃的重量计0.5wt％至2.5wt％的硅烷。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中所述硅烷醇官能化聚烯烃具有根据ASTM D792测量的在0.91g/cc至0.94g/cc范围内的密度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述共混步骤还包括将按所述聚合物组合物的总重量计0.1wt％至10wt％的马来酸化的基于乙烯的聚合物共混到所述聚合物组合物中。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述聚合物组合物包含按所述聚合物组合物的总重量计2wt％至5wt％的所述马来酸化的基于乙烯的聚合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述马来酸化的基于乙烯的聚合物具有根据ASTMD792测量的0.958g/cc的密度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述共混步骤还包括将按所述聚合物组合物的总重量计5wt％至25wt％的高密度聚乙烯共混在所述聚合物组合物中并且其中所述聚合物组合物具有根据ASTM D792测量的0.94g/cc至0.98g/cc的密度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物组合物包含5wt％至25wt％的硅烷醇官能化聚烯烃、60wt％至80wt％的聚对苯二甲酸丁二醇酯、1wt％至6wt％的马来酸化的基于乙烯的聚合物和0.5wt％至5wt％的羟基封端的聚(二甲基硅氧烷)。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述硅烷醇官能化聚烯烃是乙烯-硅烷共聚物。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中挤出所述聚合物组合物还包括将所述聚合物组合物挤出为光纤缓冲管。
CN202080077241.XA 2019-11-11 2020-11-03 用于光纤电缆组件的聚合组合物 Pending CN114651046A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962933708P 2019-11-11 2019-11-11
US62/933708 2019-11-11
PCT/US2020/058634 WO2021096723A1 (en) 2019-11-11 2020-11-03 Polymeric compositions for optical fiber cable components

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114651046A true CN114651046A (zh) 2022-06-21

Family

ID=73646441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080077241.XA Pending CN114651046A (zh) 2019-11-11 2020-11-03 用于光纤电缆组件的聚合组合物

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20220298345A1 (zh)
EP (1) EP4058514A1 (zh)
JP (1) JP2023500727A (zh)
KR (1) KR20220100900A (zh)
CN (1) CN114651046A (zh)
BR (1) BR112022008450A2 (zh)
CA (1) CA3156732A1 (zh)
MX (1) MX2022005286A (zh)
WO (1) WO2021096723A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001108160A (ja) * 1999-10-07 2001-04-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd 給水・給湯用ホース
EP1115018A1 (en) * 2000-01-04 2001-07-11 Lucent Technologies Inc. Aliphatic polyketones fiber optic buffer tube material
CN104540893A (zh) * 2012-09-18 2015-04-22 提克纳有限责任公司 由共聚酯弹性体和α-烯烃乙酸乙烯酯共聚物的共混物制备的聚合物制品
US20160108239A1 (en) * 2013-06-25 2016-04-21 Dow Global Technologies Llc Polyolefin elastomer and polysiloxane blends
US20160215130A1 (en) * 2013-10-18 2016-07-28 Dow Global Technologies Llc Optical fiber cable components
CN107548410A (zh) * 2015-04-30 2018-01-05 陶氏环球技术有限责任公司 作为聚烯烃的硅烷交联的固化控制添加剂的经羟基封端的pdms
CN107915965A (zh) * 2017-12-06 2018-04-17 厦门源亚泰塑胶科技有限公司 一种高韧性阻燃pbt组合物
CN108699324A (zh) * 2016-03-07 2018-10-23 陶氏环球技术有限责任公司 用于光纤电缆组件的聚合组合物
WO2019050627A1 (en) * 2017-09-06 2019-03-14 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Llc POLYMERIC COMPOSITIONS FOR OPTICAL FIBER CABLE COMPONENTS
CN110079061A (zh) * 2019-04-11 2019-08-02 苏州旭光聚合物有限公司 一种防污憎水憎油型改性pbt复合材料

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303771A (en) 1978-12-14 1981-12-01 Union Carbide Corporation Process for the preparation of high density ethylene polymers in fluid bed reactor
US5324800A (en) 1983-06-06 1994-06-28 Exxon Chemical Patents Inc. Process and catalyst for polyolefin density and molecular weight control
CN101356225B (zh) 2006-05-02 2012-04-04 陶氏环球技术有限责任公司 高密度聚乙烯组合物、生产该组合物的方法、由此生产的金属线和电缆套、和生产上述金属线和电缆套的方法
US10031303B1 (en) * 2017-08-29 2018-07-24 Superior Essex International LP Methods for forming tight buffered optical fibers using compression to facilitate subsequent loosening
EP3746505A1 (en) * 2018-02-01 2020-12-09 Dow Silicones Corporation Composition, polymer composite article formed therewith, and method of preparing same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001108160A (ja) * 1999-10-07 2001-04-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd 給水・給湯用ホース
EP1115018A1 (en) * 2000-01-04 2001-07-11 Lucent Technologies Inc. Aliphatic polyketones fiber optic buffer tube material
CN104540893A (zh) * 2012-09-18 2015-04-22 提克纳有限责任公司 由共聚酯弹性体和α-烯烃乙酸乙烯酯共聚物的共混物制备的聚合物制品
US20160108239A1 (en) * 2013-06-25 2016-04-21 Dow Global Technologies Llc Polyolefin elastomer and polysiloxane blends
US20160215130A1 (en) * 2013-10-18 2016-07-28 Dow Global Technologies Llc Optical fiber cable components
CN107548410A (zh) * 2015-04-30 2018-01-05 陶氏环球技术有限责任公司 作为聚烯烃的硅烷交联的固化控制添加剂的经羟基封端的pdms
CN108699324A (zh) * 2016-03-07 2018-10-23 陶氏环球技术有限责任公司 用于光纤电缆组件的聚合组合物
WO2019050627A1 (en) * 2017-09-06 2019-03-14 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Llc POLYMERIC COMPOSITIONS FOR OPTICAL FIBER CABLE COMPONENTS
CN107915965A (zh) * 2017-12-06 2018-04-17 厦门源亚泰塑胶科技有限公司 一种高韧性阻燃pbt组合物
CN110079061A (zh) * 2019-04-11 2019-08-02 苏州旭光聚合物有限公司 一种防污憎水憎油型改性pbt复合材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘良炎: "国外光纤光纤带和带状光缆技术的最新发展", 中国工程科学, no. 09, pages 86 - 94 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP4058514A1 (en) 2022-09-21
MX2022005286A (es) 2022-05-24
BR112022008450A2 (pt) 2022-07-19
US20220298345A1 (en) 2022-09-22
KR20220100900A (ko) 2022-07-18
WO2021096723A1 (en) 2021-05-20
JP2023500727A (ja) 2023-01-10
CA3156732A1 (en) 2021-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105612449B (zh) 光纤缆线组件
US6232377B1 (en) Flame retardant composition
US9272469B2 (en) Crosslinked, melt-shaped articles and compositions for producing same
US20100101822A1 (en) Stress/Thermal Cracking Resistant Cable Sheath Material
CN108699324B (zh) 用于光纤电缆组件的聚合组合物
US10563022B2 (en) Hydroxyl-terminated PDMS as cure control additive for the silane crosslinking of polyolefins
US20190309117A1 (en) Moisture-Curable Compositions Comprising Silane-Grafted Polyolefin Elastomer and Halogen-Free Retardant
CN105683799B (zh) 光纤缆线组件
CN111066099B (zh) 光纤电缆组件的聚合组合物
KR20180021799A (ko) 과산화물 개시제와 가교결합된 폴리올레핀을 제조하기 위한 조성물 및 방법
CN114651046A (zh) 用于光纤电缆组件的聚合组合物
CN114364741A (zh) 用于光纤电缆组件的相容聚合物组合物
JP6559996B2 (ja) 耐熱性シラン架橋樹脂成形体及び耐熱性シラン架橋性樹脂組成物とそれらの製造方法、シランマスターバッチ、並びに、耐熱性製品
CN117916292A (zh) 无卤素阻燃聚合物组合物
KR20200037268A (ko) 와이어 및 케이블 절연 층 및 재킷 층을 위한 수분 경화성 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination