CN118647663A - 包含基于乙烯的聚合物、聚烯烃、硅烷交联剂、和硬脂酸金属盐催化剂的制品 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施方式涉及包含以下的制品：基于乙烯的聚合物，聚烯烃；硅烷交联剂；和1至5重量％(wt％)的硬脂酸金属盐催化剂的经交联的反应产物。所述基于乙烯的聚合物是硅烷接枝的。所述接枝的硅烷使得能够实现以下中的至少一种：所述基于乙烯的聚合物的分子内硅烷交联，和所述基于乙烯的聚合物和所述聚烯烃的分子间硅烷交联。

Description

包含基于乙烯的聚合物、聚烯烃、硅烷交联剂、和硬脂酸金属 盐催化剂的制品
要求优先权
本申请要求2021年12月23日提交的代理人案卷号为1202109的美国临时申请系列号63/293,336的优先权权益，该文通过引用全文纳入本文。
技术领域
本公开的实施方式一般地涉及制品，并且具体地涉及基于乙烯的聚合物、聚烯烃、硅烷交联剂、和硬脂酸金属盐催化剂的制品。
背景技术
硅烷交联的热塑性弹性体广泛用于各种应用，包括纤维、密封件、衬垫、管材、管道、波纹管和带材(tape)。传统的硅烷交联的热塑性弹性体是使用基于锡的催化剂形成的，并且可含有基于锡的催化剂，例如二月桂酸二丁基锡。然而，在医疗、保健或食品接触应用中，可能期望使用非基于锡的催化剂。
因此，持续需要使用非基于锡的催化剂交联的制品。
发明内容
本公开的实施方式涉及如下制品，所述制品包含基于乙烯的聚合物、聚烯烃、硅烷交联剂、和硬脂酸金属盐催化剂的经交联的反应产物，所述制品展现足够的压缩永久变形(即，在125℃下测量小于90％，或者在150℃下测量小于或等于95％)，并且可为医疗、保健和食品应用中所期望的。
根据一个实施方式，提供了一种制品。所述制品包含烯烃嵌段共聚物(OBC)、聚烯烃、硅烷交联剂、和硬脂酸金属盐催化剂的经交联的反应产物。所述OBC是硅烷接枝的。所述接枝的硅烷使得能够实现所述OBC的分子内硅烷交联、以及所述OBC和所述聚烯烃的分子间硅烷交联中的至少一种。
根据另外的实施方式，提供了一种制品。所述制品包含基于乙烯的聚合物、聚烯烃、硅烷交联剂、和硬脂酸金属盐催化剂的经交联的反应产物。所述基于乙烯的聚合物包含：聚烯烃弹性体(POE)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚乙烯，或其组合。所述基于乙烯的聚合物是硅烷接枝的。所述接枝的硅烷使得能够实现以下中的至少一种：所述基于乙烯的聚合物的分子内硅烷交联，和所述基于乙烯的聚合物和所述聚烯烃的分子间硅烷交联。
本文所述的实施方式的其他特征和优点将在下文的详细描述中给出，对本领域的技术人员而言，可以通过这些描述容易地理解，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书在内的本文所述的实施方式而认识到其中的部分特征和优点。
具体实施方式
现将详细参考制品，特别是包含烯烃嵌段共聚物(OBC)、聚烯烃、硅烷交联剂、和硬脂酸金属盐催化剂的经交联的反应产物的制品的各种实施方式。所述OBC是硅烷接枝的。所述接枝的硅烷使得能够实现所述OBC的分子内硅烷交联、以及所述OBC和所述聚烯烃的分子间硅烷交联中的至少一种。
还将参考如下制品：所述制品包含基于乙烯的聚合物、聚烯烃、硅烷交联剂、和硬脂酸金属盐催化剂的经交联的反应产物。所述基于乙烯的聚合物包含：聚烯烃弹性体(POE)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚乙烯，或其组合。所述基于乙烯的聚合物是硅烷接枝的。所述接枝的硅烷使得能够实现以下中的至少一种：所述基于乙烯的聚合物的分子内硅烷交联，和所述基于乙烯的聚合物和所述聚烯烃的分子间硅烷交联。
本公开不应被理解为仅限于本文所阐述的实施方式。更确切来说，提供这些实施方式是为了使本公开透彻且完整，并向本领域的技术人员充分传达主题。
定义
除非另有定义，否则本文中所使用的所有技术和科学术语的含义与本领域普通技术人员通常所理解的相同。本公开所用的术语仅仅用于描述特定实施方式，而不意图是限制性的。
本文中，范围可表示为从“约”一个具体值和/或至“约”另一个具体值。当表述了这样的范围时，另一实施方式包括从所述一个具体值和/或至所述另一具体值。类似地，当通过使用前置词“约”将数值表达为近似值时，可理解该特定值构成了另一实施方式。还将理解，每个范围的端点在与另一个端点有关以及与另一个端点无关时都是有意义的。
除非另有明确说明，否则本文所述的任何方法不应被理解为要求以特定顺序执行其步骤，也不应要求任何设备具有特定的取向。因此，在方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序、或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向、或者权利要求书或说明书中没有以其他方式明确说明步骤应限于特定顺序、或者没有叙述设备组件的特定顺序或取向的情况下，在任何方面都不应推断顺序或取向。这适用于任何可能的非明确的表述依据，包括：涉及步骤设置、操作流程、组件顺序或组件取向的逻辑问题；由语法组织或标点符号派生的简明含义以及说明书中描述的实施方式的数量或类型。
在本说明书和所附权利要求书中，除非上下文中另有说明，否则单数形式“一个/一种(a)”、“一个/一种(an)”和“该/所述(the)”也意在包括复数形式。因此，例如，除非上下文中另有说明，否则提及“一个”组件包括具有两个或更多个这样的组件的方面。
除非另有说明，否则如本文中所述，术语“重量％”是指用于产生交联反应产物(包括制品)的配制物(formulation,制剂)的各种反应物的重量分数。为简便起见，“重量％”在全文中指制品中的量。
本文中所述的术语“硬度”指的是材料的邵氏A硬度，其根据ASTM D2240测量。
如本文中所述，术语“比重”是指根据ASTM D792测量的材料密度与水密度的比值。
如本文中所述，术语“100％模量”是指根据ASTM D638在23℃和以20in/min的应变速率测量的100％拉伸伸长率下的力。
如本文中所述，术语“拉伸强度”是指根据ASTM D638在23℃和以20in/min的应变速率测量的材料在断裂前在拉伸时所能承受的最大应力。
如本文中所述，术语“拉伸伸长率”是指断裂后增加的长度与初始长度之间的比率，其根据ASTM D638在23℃和以20in/min的应变速率测量。
如本文中所述，术语“压缩永久变形(compression set)”是指材料在长期压缩应力后恢复到其原始厚度的能力，其根据ASTM D395在规定的温度和时间段内测量。
如本文中所述，术语“足够的压缩永久变形”指在125℃下测量的小于90％、或者在150℃下测量的小于或等于95％的压缩永久变形。
如本文所述，术语“(经)硅烷接枝(的)(silane grafted)”是指具有连接到聚合物主链的硅烷侧链的基于乙烯的聚合物。所述接枝的硅烷允许以下中的至少一种：所述基于乙烯的聚合物的分子内交联，和所述基于乙烯的聚合物和所述聚烯烃的分子间硅烷交联。
如本文中所述，术语“分子内硅烷交联(intramolecular silane crosslinking)”是指当所述基于乙烯的聚合物与自身交联时发生的硅烷交联。
如本文中所述，术语“分子间硅烷交联(intermolecular silane crosslinking)”是指当所述基于乙烯的聚合物与所述聚烯烃交联时发生的硅烷交联。
如本文所述，术语“共聚物”是指当两种或更多种不同单体连接在同一链中时形成的聚合物。
如本文中所述，术语“嵌段”是指包含许多构成单元的大分子的一部分，其具有至少一个相邻部分中不存在的特征。
如本文所述，术语“烯烃嵌段共聚物(OBC)”是指包含多个嵌段或链段的聚合物，所述多个嵌段或链段各自以不同摩尔分数包含乙烯或丙烯重复单元和α-烯烃重复单元。
如本文中所述，术语“聚烯烃”是指如下聚合物：所述聚合物包括来自一种或多种烯烃单体的聚合的单体单元(mer unit)，并形成高度结晶的排列(即，大于或等于40％结晶)，其包括热塑性区域(domain)、无定形弹性体或橡胶区域。所述聚烯烃可作为单一物种聚烯烃、或者两种或更多种聚烯烃的共混物而商购获得，并且可任选地包括填料。
如本文中所述，术语“聚烯烃弹性体(POE)”是指如下聚合物：所述聚合物包括来自一种或多种烯烃单体的聚合的单体单元(mer unit)，并形成低结晶排列(即，小于或等于25％结晶)，其包括热塑性区域(domain)、无定形弹性体或橡胶区域。所述聚烯烃弹性体可作为单一物种聚烯烃、或者两种或更多种聚烯烃的共混物而商购获得，并且可任选地包括填料。
如本文所述，术语“乙烯-α-烯烃共聚物”是指包含C3-C12烯烃的乙烯-α-烯烃共聚物。
如上文中所述，基于锡的催化剂广泛用于生产硅烷交联的热塑性弹性体。然而，在医疗、保健或食品接触应用中，可能期望使用非基于锡的催化剂。
本文中公开了减轻上述问题的制品。具体而言，本文中公开的制品包括硬脂酸金属盐催化剂，其与传统的基于锡的催化剂相比可为硅烷交联的热塑性弹性体在医疗、保健和食品领域中提供更多机会。此外，藉由足够的压缩永久变形证明，硬脂酸金属盐催化剂导致所述热塑性弹性体的交联。
本文中公开的制品一般可描述为基于乙烯的聚合物、聚烯烃、硅烷交联剂、和硬脂酸金属盐催化剂的经交联的反应产物。这些制品展现足够的压缩永久变形，并可为医疗、保健和食品应用中所期望的。
基于乙烯的聚合物
如上文所述，所述制品包括基于乙烯的聚合物，其被硅烷接枝并与自身交联，或者由于混合而与聚烯烃共交联(co-crosslink)。
在实施方式中，所述基于乙烯的聚合物可包含：聚烯烃弹性体(POE)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚乙烯，或其组合。在实施方式中，POE可包含烯烃嵌段共聚物(OBC)、乙烯-α-烯烃共聚物，或两者。
烯烃嵌段共聚物(OBC)
如上文所述，在实施方式中，所述制品包括OBC，其被硅烷接枝并与自身交联，或者由于混合而与聚烯烃共交联。
多种OBC被认为适用于本发明的制品。在实施方式中，OBC可包括乙烯-α-烯烃重复单元。所述乙烯-α-烯烃重复单元是乙烯和C3-C12烯烃的经聚合的反应产物。例如，在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃重复单元可包含：乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物，或其组合。
在实施方式中，所述OBC的熔体流动速率(190℃/2.16kg)可大于或等于1g/10min或甚至大于或等于5g/10min。在实施方式中，OBC的熔体流动速率(190℃/2.16kg)可小于或等于25g/10min或甚至小于或等于20g/10min。在实施方式中，所述OBC的熔体流动速率(190℃/2.16kg)可为1g/10min至25g/10min、1g/10min至20g/10min、5g/10min至25g/10min，或甚至5g/10min至20g/10min，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述OBC的密度可大于或等于0.80g/cm3、或甚至大于或等于0.85g/cm3。在实施方式中，所述OBC的密度可小于或等于0.95g/cm3、或甚至小于或等于0.90g/cm3。在实施方式中，所述OBC的密度可为0.80g/cm3至0.95g/cm3、0.80g/cm3至0.90g/cm3、0.85g/cm3至0.95g/cm3，或甚至0.85g/cm3至0.90g/cm3，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述OBC的拉伸强度可大于或等于1MPa、或甚至大于或等于5MPa。在实施方式中，所述OBC的拉伸强度可小于或等于15MPa、或甚至小于或等于10MPa。在实施方式中，所述OBC的拉伸强度可为1MPa至15MPa、1MPa至10MPa、5MPa至15Mpa，或甚至5MPa至10Mpa，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述OBC的拉伸伸长率可大于或等于1250％、或甚至大于或等于1500％。在实施方式中，所述OBC的拉伸伸长率可小于或等于2000％、或甚至小于或等于1750％。在实施方式中，所述OBC的拉伸伸长率可为1250％至2000％、1250％至1750％、1500％至2000％、或甚至1500％至1750％，或者由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述OBC的肖氏A硬度可大于或等于50或甚至大于或等于60。在实施方式中，所述OBC的肖氏A硬度可小于或等于85MPa或甚至小于或等于75MPa。在实施方式中，所述OBC的肖氏A硬度可为50至85、50至75、60至85、或甚至60至75，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述OBC在70℃下测量的压缩永久变形可小于或等于70％、小于或等于65％、或甚至小于或等于60％。
在实施方式中，所述制品中的OBC量可小于或等于85重量％、小于或等于70重量％、小于或等于55重量％、或甚至小于或等于40重量％。在实施方式中，所述制品中OBC量可大于或等于10重量％，大于或等于15重量％，大于或等于20重量％，或甚至大于或等于25重量％。在实施方式中，所述制品中OBC量可为10重量％至85重量％、10重量％至70重量％、10重量％至55重量％、10重量％至40重量％、15重量％至85重量％、15重量％至70重量％、15重量％至55重量％、15重量％至40重量％、20重量％至85重量％、20重量％至70重量％、20重量％至55重量％、20重量％至40重量％、25重量％至85重量％、25重量％至70重量％、25重量％至55重量％，或甚至25重量％至40重量％，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
OBC的合适的商业实施方式可从陶氏化学公司(Dow Chemicals)以Infuse牌号(例如9000、9500和9817)获得。
乙烯-α-烯烃共聚物
如上文所述，在实施方式中，所述制品可包括乙烯α-烯烃共聚物，其被硅烷接枝并与自身交联，或者由于混合而与聚烯烃共交联。
乙烯-α-烯烃共聚物是乙烯和C3-C12烯烃的经聚合的反应产物。例如，在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物可包含乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物，或其组合。
在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动速率(190℃/2.16kg)可大于或等于0.2g/10min，大于或等于1g/10min，大于或等于10g/10min，或甚至大于或等于25g/10min。在实施方式中，乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动速率(190℃/2.16kg)可小于或等于100g/10min，小于或等于75g/10min，或甚至小于或等于50g/10min。在实施方式中，所述乙烯α-烯烃共聚物的熔体流动速率(190℃/2.16kg)可为：0.2g/10min至100g/10min，0.2g/10min至75g/10min，0.2g/10min至50g/10min，1g/10min至100g/10min，1g/10min至75g/10min，1g/10min至50g/10min，10g/10min至100g/10min，10g/10min至75g/10min，10g/10min至50g/10min，25g/10min至100g/10min，25g/10min至75g/10min，或甚至25g/10min至50g/10min，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的密度可大于或等于0.80g/cm3、或甚至大于或等于0.85g/cm3。在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的密度可小于或等于0.95g/cm3、或甚至小于或等于0.90g/cm3。在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的密度可为0.80g/cm3至0.95g/cm3、0.80g/cm3至0.90g/cm3、0.85g/cm3至0.95g/cm3、或甚至0.85g/cm3至0.90g/cm3，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的拉伸强度可大于或等于1MPa、或甚至大于或等于5MPa。在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的拉伸强度可大于或等于15MPa、或甚至大于或等于10MPa。在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的拉伸强度可为1MPa至15MPa、1MPa至10MPa、5MPa至15Mpa，或甚至5MPa至10Mpa，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的拉伸伸长率可大于或等于100％、大于或等于500％、或甚至大于或等于1000％。在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的拉伸伸长率可小于或等于2,000％、或甚至小于或等于1500％。在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的拉伸伸长率可为100％至2,000％、100％至1,500％、500％至2,000％、500％至1,500％、1,000％至2,000％，或甚至1,000％至1,500％，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的肖氏A硬度可大于或等于50、或甚至大于或等于60。在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的肖氏A硬度可小于或等于95Mpa、或甚至小于或等于85MPa。在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物的肖氏A硬度可为50至95、50至85、60至95、或甚至60至85，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述乙烯-α-烯烃共聚物在70℃下测量的压缩永久变形可小于或等于85％、小于或等于80％、或甚至小于或等于75％。
在实施方式中，所述制品中乙烯-α-烯烃共聚物的量可小于或等于85重量％、小于或等于70重量％、小于或等于55重量％、或甚至小于或等于40重量％。在实施方式中，所述制品中乙烯-α-烯烃共聚物的量可大于或等于10重量％，大于或等于15重量％，大于或等于20重量％，或甚至大于或等于25重量％。在实施方式中，所述制品中乙烯-α-烯烃共聚物的量可为10重量％至85重量％，10重量％至70重量％，10重量％至55重量％，10重量％至40重量％，15重量％至85重量％，15重量％至70重量％，15重量％至55重量％，15重量％至40重量％，20重量％至85重量％，20重量％至70重量％，20重量％至55重量％，20重量％至40重量％，25重量％至85重量％，25重量％至70重量％，25重量％至55重量％，或甚至25重量％至40重量％，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
乙烯-α-烯烃共聚物的合适商业实施方式可从SK化工株式会社(SK ChemicalsCo.,Ltd)以Solumer牌号(诸如851T)获得。
聚烯烃
在实施方式中，所述制品可包含聚烯烃，以便帮助加工性(processability)和制品性质(例如硬度)的调整。聚烯烃可由于混合而与所述基于乙烯的聚合物共交联。
多种聚烯烃被认为适用于本发明的制品。在实施方式中，所述聚烯烃可包含基于丙烯的聚烯烃。在实施方式中，所述聚烯烃可包括聚丙烯(pp)。在实施方式中，所述PP可包括聚丙烯均聚物(即，包含丙烯单体)或具有大于50重量％的丙烯单体和另外的共聚单体(例如C2和C4-C12α-烯烃)的聚丙烯共聚物。
在实施方式中，所述聚丙烯的熔体流动速率(230℃/2.16kg)可大于或等于0.1g/10min，大于或等于0.5g/10min，大于或等于1g/10min，大于或等于5g/10min，大于或等于10g/10min，或甚至大于或等于20g/10min。在实施方式中，聚丙烯的熔体流动速率(230℃/2.16kg)可小于或等于50g/10min，小于或等于40g/10min，小于或等于30g/10min，小于或等于20g/10min，或甚至小于或等于10g/10min。在实施方式中，所述聚丙烯的熔体流动速率(230℃/2.16kg)可为0.1g/10min至50g/10min，0.1g/10min至40g/10min，0.1g/10min至30g/10min，0.1g/10min至20g/10min，0.1g/10min至10g/10min，0.5g/10min至50g/10min，0.5g/10min至40g/10min，0.5g/10min至30g/10min，0.5g/10min至20g/10min，0.5g/10min至10g/10min，1g/10min至50g/10min，1g/10min至40g/10min，1g/10min至30g/10min，1g/10min至20g/10min，1g/10min至10g/10min，5g/10min至50g/10min，5g/10min至40g/10min，5g/10min至30g/10min，5g/10min至20g/10min，5g/10min至10g/10min，10g/10min至50g/10min，10g/10min至40g/10min，10g/10min至30g/10min，10g/10min至20g/10min，20g/10min至50g/10min，20g/10min至40g/10min，或甚至20g/10min至30g/10min，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述聚烯烃的密度可大于或等于0.8g/cm3、或甚至大于或等于0.85g/cm3。在实施方式中，所述聚烯烃的密度可小于或等于1.10g/cm3、或甚至小于或等于1.00g/cm3。在实施方式中，所述聚烯烃的密度可为0.80g/cm3至1.10g/cm3、0.80g/cm3至1.00g/cm3、0.85g/cm3至1.10g/cm3，或甚至0.85g/cm3至1.00g/cm3，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述聚烯烃的熔点可大于或等于100℃、大于或等于110℃、或甚至大于或等于120℃。
在实施方式中，所述制品中聚烯烃的量可小于或等于30重量％、小于或等于25重量％、小于或等于20重量％、小于或等于15重量％、或甚至小于或等于10重量％。在实施方式中，所述制品中聚烯烃的量可大于或等于1重量％，大于或等于2重量％，大于或等于2重量％，或甚至大于或等于6重量％。在实施方式中，所述制品中聚烯烃的量可为1重量％至30重量％，1重量％至25重量％，1重量％至20重量％，1重量％至15重量％，1重量％至10重量％，2重量％至30重量％，2重量％至25重量％，2重量％至20重量％，2重量％至15重量％，2重量％至10重量％，4重量％至30重量％，4重量％至25重量％，4重量％至20重量％，4重量％至15重量％，4重量％至10重量％，6重量％至30重量％，6重量％至25重量％，6重量％至20重量％，6重量％至15重量％，或甚至6重量％至10重量％，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
聚烯烃的合适商业实施方式可从台塑公司(Formosa Plastics)以FORMOLENE牌号(例如聚丙烯均聚物1102KR)；以及从利安德巴塞尔公司(LyondellBasell)以PRO-FAX牌号(例如聚丙烯均聚物PD702)获得。
硅烷交联剂
如上文中所述，所述基于乙烯的聚合物被硅烷交联，并且所述交联的硅烷使得能够实现以下中的至少一者：所述基于乙烯的聚合物的分子内硅烷交联，以及所述基于乙烯的聚合物和所述聚烯烃的分子间硅烷交联。
多种硅烷交联剂被认为适用于本发明的制品。在实施方式中，所述硅烷交联剂可包括乙烯基三烷氧基硅烷。例如，在实施方式中，所述硅烷交联剂可包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷，对苯乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二甲基甲氧基硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基苄基亚乙二氨基丙基三甲氧基硅烷，或其组合。
在实施方式中，所述硅烷交联剂的比重可大于或等于0.9，或甚至大于或等于0.95。在实施方式中，所述硅烷交联剂的比重可小于或等于1.05，或甚至小于或等于1。在实施方式中，所述硅烷交联剂的比重可为0.9至1.05、0.9至1、0.95至1.05或甚至0.95至1，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述硅烷交联剂的沸点可大于或等于75℃、或甚至大于或等于100℃。在实施方式中，所述硅烷交联剂的沸点可小于或等于150℃、或甚至小于或等于125℃。在实施方式中，所述硅烷交联剂的沸点可为75℃至150℃、75℃至125℃、100℃至150℃，或甚至100℃至125℃，或者由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方案中，以大于或等于0.5重量％的量包括所述硅烷交联剂，使得能够实现以下中的至少一种：所述基于乙烯的聚合物的分子内硅烷交联和所述基于乙烯的聚合物与聚烯烃的分子间硅烷交联。在实施方式中，所述制品中硅烷交联剂的量可大于或等于0.1重量％，大于或等于0.5重量％，或甚至大于或等于1重量％。在实施方式中，所述制品中硅烷交联剂的量可小于或等于4重量％、小于或等于3.5重量％、小于或等于3重量％、或甚至小于或等于2.5重量％。在实施方式中，制品中硅烷交联剂的量可为0.1重量％至4重量％、0.1重量％至3.5重量％、0.1重量％至3重量％、0.1重量％至2.5重量％、0.5重量％至4重量％、0.5重量％至3.5重量％、0.5重量％至3重量％、0.5重量％至2.5重量％、1重量％至4重量％、1重量％至3.5重量％、1重量％至3重量％，或甚至1重量％至2.5重量％，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有子范围。
所述硅烷交联剂的合适商业实施方式可由迈图公司(Momentive)以SILQUEST牌号(例如A-171)获得。
在实施方式中，所述硅烷交联剂可包含在包含有机过氧化物的溶液中，使得所述硅烷交联剂更好地分散在所述基于乙烯的聚合物内，得到改进的硅烷接枝。
在实施方式中，所述有机过氧化物可包含：二-叔丁基过氧化物；叔丁基枯基过氧化物；二枯基过氧化物；1,3-双(叔丁基过氧基-异丙基)苯；正丁基-4,4-双(叔丁基-过氧基)戊酸酯；苯甲酰基过氧化物；过氧基苯甲酸叔丁酯；叔丁基过氧基异丙基碳酸酯；过氧苯甲酸叔丁酯；双(2-甲基苯甲酰基)过氧化物；双(4-甲基苯甲酰基)过氧化物；过氧辛酸叔丁酯；枯烯氢过氧化物；甲基乙基酮过氧化物；月桂基过氧化物；过氧乙酸叔丁酯；二-叔戊基过氧化物；过氧基苯甲酸叔戊酯；1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷；2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5二甲基己烷；2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔；2,4-二氯苯甲酰基过氧化物；或其组合。
在实施方式中，所述有机过氧化物的密度可大于或等于1.00g/cm3、或甚至大于或等于1.05g/cm3。在实施方式中，所述有机过氧化物的密度可小于或等于1.20g/cm3、或甚至小于或等于1.15g/cm3。在实施方式中，所述有机过氧化物的密度可为1.00g/cm3至1.20g/cm3、1.00g/cm3至1.15g/cm3、1.05g/cm3至1.20g/cm3，或甚至1.05g/cm3至1.15g/cm3，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述有机过氧化物的沸点可大于或等于75℃或甚至大于或等于100℃。在实施方式中，所述有机过氧化物的沸点可小于或等于150℃或甚至小于或等于125℃。在实施方式中，所述有机过氧化物的沸点可为75℃至150℃、75℃至125℃、100℃至150℃，或甚至100℃至125℃，或者由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述制品中有机过氧化物的量可大于或等于0.001重量％，大于或等于0.01重量％，或甚至大于或等于0.1重量％。在实施方式中，所述制品中有机过氧化物的量可小于或等于5重量％，小于或等于2重量％，或甚至小于或等于0.5重量％。在实施方式中，所述制品中有机过氧化物的量可为0.001重量％至5重量％，0.01重量％至2重量％，或甚至0.1重量％至1重量％，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
所述有机过氧化物的合适的商业实施方式可由阿克苏诺贝尔公司(AkzoNobel)以PERKADOX牌号(例如BC-FF)获得。
硬脂酸金属盐催化剂
在实施方式中，所述制品可包含硬脂酸金属盐催化剂，以便引发所述基于乙烯的聚合物和/或所述基于乙烯的聚合物与所述聚烯烃的硅烷交联，如足够的压缩永久变形所证明。此外，与基于锡的催化剂相比，硬脂酸金属盐催化剂可导致硅烷交联的热塑性弹性体在医疗、保健和食品应用中使用的更多机会。
在实施方式中，所述硬脂酸金属盐催化剂可包含硬脂酸锌、硬脂酸锂、硬脂酸钙、硬脂酸钠，或其组合。
在实施方式中，所述硬脂酸金属盐催化剂在硅烷接枝期间与所述基于乙烯的聚合物、所述聚烯烃、和所述硅烷交联剂共混。在实施方式中，向经挤出或模塑的配制物添加所述硬脂酸金属盐催化剂，其中基于乙烯的聚合物是经硅烷接枝的。经硅烷接枝基于乙烯的聚合物可在暴露于水分(例如空气)时交联。
在实施方式中，所述制品中硬脂酸金属盐催化剂的量可大于或等于1重量％，大于或等于1.25重量％，或甚至大于或等于1.5重量％。在实施方式中，所述制品中硬脂酸金属盐催化剂的量可小于或等于5重量％，小于或等于4.5重量％，或甚至小于或等于4重量％。在实施方式中，所述制品中催化剂的量可为1重量％至5重量％，1重量％至4.5重量％，1重量％至4重量％，1.25重量％至5重量％，1.25重量％至4.5重量％，1.25重量％至4重量％，1.5重量％至5重量％，1.5重量％至4.5重量％，或甚至1.5重量％至4重量％，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。当所述制品中硬脂酸金属盐催化剂的量小于1重量％时，所述制品交联，使得所述制品可具有严重形变。
制品
如本文中所述，使用硬脂酸金属盐催化剂产生具有交联的制品，如藉由足够的压缩永久变形证明，所述制品可为医疗、保健和食品应用中所期望的。
在实施方式中，所述制品的硅烷交联可为以下中的至少一种：所述基于乙烯的聚合物的分子内交联，以及所述聚烯烃和基于乙烯的聚合物的分子间交联。
所述基于乙烯的聚合物和/或所述聚烯烃具有在125℃下100％的压缩永久变形。因此，在125℃下压缩永久变形小于或等于90％表明了交联。在实施方式中，在125℃下测量的制品的压缩永久变形可小于或等于90％、小于或等于86％、小于或等于84％、小于或等于82％、或甚至小于或等于80％。
所述基于乙烯的聚合物和/或所述聚烯烃具有在150℃下100％的压缩永久变形。因此，在150℃下压缩永久变形小于或等于95％表明了交联。在实施方式中，所述制品在150℃下测量的压缩永久变形可小于或等于95％、小于或等于92％、小于或等于90％、或甚至小于或等于88％。
在实施方式中，所述制品的硬度可大于或等于60肖氏A、大于或等于70肖氏A、或甚至大于或等于80肖氏A。在实施方式中，所述制品的硬度可小于或等于95肖氏A、小于或等于90肖氏A，或甚至小于或等于85肖氏A。在实施方式中，所述制品的硬度可为60肖氏A至95肖氏A，60肖氏A至90肖氏A，60肖氏A至85肖氏A，70肖氏A至95肖氏A，70肖氏A至90肖氏A，70肖氏A至85肖氏A，80肖氏A至95肖氏A，80肖氏A至90肖氏A，或甚至80肖氏A至85肖氏A，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述制品的比重可大于或等于0.7，或甚至大于或等于0.8。在实施方式中，所述制品的比重可小于或等于1.2、小于或等于1.1、或甚至小于或等于1.0。在实施方式中，所述制品的比重可为0.7至1.2、0.7至1.1、0.7至1.0、0.8至1.2、0.8至1.1，或甚至0.8至1.0，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述制品的100％模量可大于或等于3.5MPa、大于或等于4.0MPa，或甚至大于或等于4.5MPa。在实施方式中，所述制品的100％模量可小于或等于8.5MPa、小于或等于8.0MPa，或甚至小于或等于7.5MPa。在实施方式中，所述制品的100％模量可为3.5MPa至8.5MPa、3.5MPa至8.0MPa、3.5MPa至7.5MPa、4.0MPa至8.5MPa、4.0MPa至8.0MPa、4.0MPa至7.5MPa、4.5MPa至8.5MPa、4.5MPa至8.0MPa，或甚至4.5MPa至7.5MPa，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述制品的拉伸强度可大于或等于4.5MPa、大于或等于5.0MPa，或甚至大于或等于5.5MPa。在实施方式中，所述制品的拉伸强度可小于或等于8.5MPa、小于或等于8.0MPa、小于等于7.5MPa，或甚至小于或等于7.0MPa。在实施方式中，制品的拉伸强度可为4.5MPa至8.5MPa，4.5MPa至8.0MPa，4.5MPa至7.5MPa，4.5MPa至7.0MPa，5.0MPa至8.5MPa，5.0MPa至8.0MPa，5.0MPa至7.5MPa，5.0MPa至7.0MPa，5.5MPa至8.5MPa，5.5MPa至8.0MPa，5.5MPa至7.5MPa，或甚至5.5MPa至7.0MPa，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
在实施方式中，所述制品的拉伸伸长率可大于或等于150％，大于或等于175％，或甚至大于或等于200％。在实施方式中，所述制品的拉伸伸长率可小于或等于525％，小于或等于500％，或甚至小于或等于475％。在实施方式中，所述制品的拉伸伸长率可为150％至525％，150％至500％，150％至475％，175％至525％，175％至500％，175％至475％，200％至525％，200％至500％，或甚至200％至475％，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
如下文的实施例部分所示，本文中描述的制品包括基于乙烯的聚合物(例如，OBC或乙烯-辛烯共聚物)、聚烯烃、硅烷交联剂和硬脂酸金属盐催化剂的经交联的反应产物，藉由足够的压缩永久变形证明。
增塑剂
在实施方式中，本文中所述的制品可进一步包含增塑剂以改善流动。
在实施方式中，所述增塑剂可包括三乙二醇双(2-乙基己酸酯)、三乙二醇双(2-乙基己酸酯)、癸二酸二丁酯、四乙二醇二正庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己酯(如己二酸环己酯)、己二酸壬酯、邻苯二甲酸盐、邻苯二甲酸酯或其组合。在实施方式中，所述增塑剂可包括矿物油、合成油、聚-α-烯烃、聚乙烯共聚物、聚异丁烯，或其组合。
在实施方式中，所述制品中增塑剂的量可大于或等于2重量％，大于或等于4重量％，或甚至大于或等于6重量％。在实施方式中，所述制品中增塑剂的量可小于或等于40重量％，小于或等于35重量％，或甚至小于或等于30重量％。在实施方式中，所述制品中增塑剂的量可为2重量％至40重量％、2重量％至35重量％、2重量％至30重量％、4重量％至40重量％、4重量％至35重量％、4重量％至30重量％、6重量％至40重量％、6重量％至35重量％，或甚至6重量％至30重量％，或由这些端点中的任意者形成的任何和所有子范围。
所述增塑剂的合适商业实施方式可由加拿大石油润滑剂公司(Petro-CanadaLubricants)以PURETOL牌号(诸如550)获得。
添加剂
在实施方式中，所述制品可进一步包含添加剂。在实施方式中，所述添加剂可包含：粘附促进剂；杀生物剂；防雾剂；抗静电剂；起泡和发泡剂；结合剂和结合聚合物；极性共聚物(例如，乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)、或甲基丙烯酸乙酯(EMA))；分散剂；阻燃剂和抑烟剂(smoke suppressant)；矿物填料；引发剂；润滑剂；云母；颜料、着色剂和染料；加工助剂；脱模剂；硅烷、钛酸盐/酯和锆酸盐/酯；滑爽剂和防结块剂；紫外光稳定剂；抗氧化剂；粘度调节剂；蜡；或其组合。
工艺
在实施方式中，本文所述的制品可通过间歇工艺或连续工艺制备。
在实施方式中，可向挤出机(例如，27MM Leistriz双螺杆挤出机(L/D 52))添加制品的组分(包括所述基于乙烯的聚合物、所述聚烯烃、和所述硅烷交联剂)并混合。在实施方式中，向共混物添加所述硅烷交联剂，使得所述基于乙烯的聚合物被硅烷接枝。在实施方式中，所述共混(例如，在挤出机的机筒中)可在150℃至220℃的温度下进行。
共混(亦称为掺混)装置是本领域技术人员熟知的，一般而言包括进料手段(means)，尤其是至少一个用于粉状材料的料斗和/或至少一个用于液体材料的注射泵；高剪切混合手段，例如同向或反向旋转的双螺杆挤出机，通常包含放置在加热筒(或管)中的进料螺杆；输出头，其赋予挤出物其形状；以及通过空气冷却或通过水循环来冷却挤出物的手段。所述挤出物一般呈连续离开装置并且能够被切割或形成颗粒的棒的形式。然而，可通过将期望形状的模头(die)装配在输出模头上来获得其他形式。例如，在实施方式中，所述工艺可包括型材挤出(profile extrusion)，包括迫使挤出物通过模头切成所期望的最终制品的线性形状(例如，通道或管)。
在实施方式中，可将经硅烷接枝的共混物固化，使得所述基于乙烯的聚合物以及所述聚烯烃被硅烷接枝。在实施方式中，将1.5至10重量％的所述硬脂酸金属盐催化剂在硅烷接枝期间与所述基于乙烯的聚合物、所述聚烯烃、和所述硅烷交联剂共混。在其它实施方式中，所述硬脂酸金属盐催化剂是在挤出步骤前添加的。
实施例
以下表1显示了用于形成实施例E1至E6的制品的配制物的成分来源。
表1
以下表2显示了用于形成实施例E1至E6的配制物，以及实施例E1至E6的某些性质。
表2
表2(续)
如表2中所示，实施例E1-E6，包括了硬脂酸金属盐催化剂的制品显示了如下的足够的压缩永久变形：在125℃小于90％，且在150℃下小于95％。
将明晰的是，在不背离所附权利要求书中限定的公开内容范围的情况下，可进行修改和变化。更具体地，虽然本公开的一些方面在本文中被认定为优选或特别有利的，但是可想到本公开不一定限于这些方面。

Claims (24)

1.一种制品，其包含以下的经交联的反应产物：
烯烃嵌段共聚物(OBC)；
聚烯烃；
硅烷交联剂；和
1至5重量％(wt％)的硬脂酸金属盐催化剂，
其中所述OBE是硅烷接枝的，并且
其中接枝的硅烷使得能够实现所述OBC的分子内硅烷交联、以及所述OBC和所述聚烯烃的分子间硅烷交联中的至少一种。
2.如权利要求1所述的制品，其中所述制品包含1.25重量％至4.5重量％的硬脂酸金属盐催化剂、或1.5重量％至4重量％的硬脂酸金属盐催化剂。
3.如权利要求1或权利要求2所述的制品，其中所述硬脂酸金属盐催化剂包含：硬脂酸锌、硬脂酸锂、硬脂酸钙、硬脂酸钠，或其组合。
4.如权利要求1至3任一项所述的制品，其中所述OBC包含乙烯α-烯烃重复单元。
5.如权利要求4所述的制品，其中所述乙烯α-烯烃重复单元包含乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物或其组合。
6.如权利要求1至5任一项所述的制品，其中所述制品包含1重量％至35重量％的聚烯烃，2重量％至30重量％的聚烯烃，或4重量％至25重量％的聚烯烃。
7.如权利要求1至6中任一项所述的制品，其中所述聚烯烃包含基于丙烯的聚烯烃。
8.如权利要求7所述的制品，其中所述聚烯烃包括聚丙烯(PP)，所述PP包括PP均聚物或PP共聚物。
9.如权利要求1至8中任一项所述的制品，其中所述制品包含0.01重量％至4重量％的硅烷交联剂、0.5重量％至3.5重量％的硅烷交联剂、或1重量％至3重量％的硅烷交联剂。
10.如权利要求1至9中任一项所述的制品，其中所述硅烷交联剂包括乙烯基三烷氧基硅烷。
11.如权利要求10所述的制品，其中所述硅烷交联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷，对苯乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二甲基甲氧基硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基苄基亚乙二氨基丙基三甲氧基硅烷，或其组合。
12.如权利要求1至11中任一项所述的制品，其中所述硅烷交联剂包含在包含有机过氧化物的溶液中。
13.如权利要求12所述的制品，其中所述有机过氧化物包括二枯基过氧化物；二-叔丁基过氧化物；叔丁基枯基过氧化物；1,3-双(叔丁基过氧基-异丙基)苯；正丁基-4,4-双(叔丁基-过氧基)戊酸酯；苯甲酰基过氧化物；过氧基苯甲酸叔丁酯；叔丁基过氧基异丙基碳酸酯；过氧苯甲酸叔丁酯；双(2-甲基苯甲酰基)过氧化物；双(4-甲基苯甲酰基)过氧化物；过氧辛酸叔丁酯；枯烯氢过氧化物；甲基乙基酮过氧化物；月桂基过氧化物；过氧乙酸叔丁酯；二-叔戊基过氧化物；过氧基苯甲酸叔戊酯；1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷；2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5二甲基己烷；2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔；2,4-二氯苯甲酰基过氧化物；或其组合。
14.如权利要求1至13中任一项所述的制品，其中所述制品进一步包含增塑剂。
15.如权利要求14所述的制品，其中所述制品包含2重量％至40重量％的增塑剂、4重量％至35重量％的增塑剂、或6重量％至30重量％的增塑剂。
16.如权利要求14或权利要求15所述的制品，其中所述增塑剂包括三乙二醇二(2-乙基己酸酯)、三乙二醇二(2-乙基己酸酯)、癸二酸二丁酯、四乙二醇二正庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己酯、己二酸壬酯、邻苯二甲酸盐、邻苯二甲酸酯或其组合。
17.如权利要求14或15所述的制品，其中所述增塑剂包括矿物油、合成油、聚-α-烯烃、聚乙烯共聚物、聚异丁烯，或其组合。
18.如权利要求1至17中任一项所述的制品，其中所述制品在125℃下测量的压缩永久变形小于或等于90％。
19.如权利要求1至18中任一项所述的制品，其中所述制品在150℃下测量的压缩永久变形小于或等于95％。
20.如权利要求1至19中任一项所述的制品，其中所述制品进一步包含添加剂，所述添加剂包括粘附促进剂；杀生物剂；防雾剂；抗静电剂；起泡和发泡剂；结合剂和结合聚合物；极性共聚物；分散剂；阻燃剂和抑烟剂；矿物填料；引发剂；润滑剂；云母；颜料、着色剂和染料；加工助剂；脱模剂；硅烷、钛酸盐/酯和锆酸盐/酯；滑爽剂和防结块剂；紫外光稳定剂；抗氧化剂；粘度调节剂；蜡；或其组合。
21.一种制备包含烯烃嵌段共聚物(OBC)、聚烯烃、硅烷交联剂、和硬脂酸金属盐催化剂的经交联的反应产物的制品的方法，所述方法包括以下步骤：
用硅烷接OBC，使得OBC被硅烷接枝；以及
在存在1至5重量％的硬脂酸金属盐催化剂的情况下使硅烷接枝的OBC固化，使得OBC和聚烯烃是硅烷交联的。
22.一种制品，其包含以下的经交联的反应产物：
基于乙烯的聚合物，所述基于乙烯的聚合物包含：聚烯烃弹性体(POE)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚乙烯，或其组合；
聚烯烃；
硅烷交联剂；和
1至5重量％(wt％)的硬脂酸金属盐催化剂，
所述基于乙烯的聚合物是硅烷接枝的，以及
其中所述接枝的硅烷使得能够实现以下的至少一种：所述基于乙烯的聚合物的分子内硅烷交联，和所述基于乙烯的聚合物和所述聚烯烃的分子间硅烷交联。
23.如权利要求22所述的制品，其中所述POE包含烯烃嵌段共聚物(OBC)。
24.如权利要求22所述的制品，其中所述POE包含乙烯α-烯烃共聚物。
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