ES2929147T3 - Polietileno con un alto contenido de vinilo y con un MFR bajo - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un polietileno que tiene un índice de fluidez a (2,16) kg de carga (MFR 2), determinado según el método ISO1133-1:2011, cuyo MFR 2 es A g/10 min y A1 <= A <= A 2; donde A1 es (0.5) y A 2 es (1.70), y que contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por (1000) átomos de carbono, y B1 <= B, donde B1 es (0.45), determinada según el método ASTM D6248-98, una composición polimérica, siendo un artículo, por ejemplo, un cable, por ejemplo, un cable de alimentación, y procesos para producir un polietileno, una composición polimérica y un artículo, y un artículo; útil en diferentes aplicaciones finales, como aplicaciones de alambre y cable (W&C). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Polietileno con un alto contenido de vinilo y con un MFR bajo
Campo de la invención
La invención se refiere a un polietileno, una composición polimérica, un artículo, por ejemplo, que comprende capa(s), por ejemplo, capa(s) aislante(s), que se obtiene(n) a partir del polietileno o de la composición polimérica, el artículo puede ser un cable, por ejemplo, un cable de alimentación, un proceso para la producción de un artículo que comprende el uso de una composición polimérica y procesos para la producción de un polietileno y una composición polimérica. El polietileno y las composiciones poliméricas que lo componen pueden ser útiles en diferentes aplicaciones finales, como aplicaciones de alambres y cables (W&C), en especial en aplicaciones de cables, como aplicaciones de cables de alimentación, por ejemplo, en media tensión (MV) y, por ejemplo, en alta tensión (HV) y, por ejemplo, aplicaciones de cable de voltaje extra alto (EHV). Además, el polietileno y las composiciones poliméricas que lo comprenden pueden ser útiles tanto en aplicaciones de corriente alterna (CA) como de corriente continua (CC).
Técnica anterior
Los polietilenos producidos en un proceso de alta presión (HP) se utilizan ampliamente en aplicaciones exigentes de polímeros en donde los polímeros deben cumplir requisitos mecánicos y/o eléctricos altos. Por ejemplo, en aplicaciones de W&C, por ejemplo, aplicaciones de cables de alimentación, por ejemplo, en LV, MV, en HV y e Hv , las propiedades mecánicas y eléctricas de los polietilenos, y de las composiciones poliméricas que comprenden polietilenos, tienen una importancia significativa.
Por ejemplo, en aplicaciones de cables de alimentación, particularmente en MV y en especial en aplicaciones de cables de HV y EHV, las propiedades eléctricas de la composición polimérica tienen una importancia significativa. Además, las propiedades eléctricas, que son importantes, pueden diferir en diferentes aplicaciones de cables, como es el caso entre las aplicaciones de cables de CA y CC.
Además, también se sabe que la reticulación de polímeros, por ejemplo, polietilenos, contribuye sustancialmente a una mejor resistencia al calor y a la deformación, la capacidad mecánica, la resistencia química y la resistencia a la abrasión de un polímero. Por lo tanto, los polímeros reticulados se utilizan ampliamente en diferentes aplicaciones finales, como en las aplicaciones de alambres y cables (W&C) mencionadas.
Además, en las aplicaciones de cables, un conductor eléctrico generalmente se reviste primero con una capa semiconductora interna, seguida de una capa aislante y una capa semiconductora externa. A esas capas, se pueden agregar capas adicionales, como pantallas y/o capas de barrera auxiliares, por ejemplo una o más capas de barrera de agua y una o más capas de revestimiento.
Debido a los beneficios, mencionados en la presente que se pueden lograr con la reticulación, la capa aislante y las capas semiconductoras en las aplicaciones de cables se fabrican normalmente utilizando composiciones poliméricas reticulables. Luego, se reticulan las composiciones poliméricas en una aplicación de cable formado en capas.
Además, tales composiciones poliméricas reticulables que comprenden polietileno de baja densidad (LDPE), hoy en día están entre los materiales predominantes de aislamiento de cables para cables de alimentación.
La reticulación se puede realizar con agentes de reticulación donde los agentes de reticulación se descomponen generando radicales libres. Dichos agentes de reticulación, por ejemplo, los peróxidos, se añaden convencionalmente al material polimérico antes o durante la extrusión del cable. Preferiblemente, dicho agente de reticulación debería permanecer estable durante el paso de extrusión. El paso de extrusión debe realizarse preferiblemente a una temperatura lo suficientemente baja para minimizar la descomposición temprana del agente de reticulación, pero lo suficientemente alta para obtener una fusión y homogeneización adecuadas de la composición polimérica. Si una cantidad significativa del agente de reticulación, por ejemplo, peróxido, ya se descompone en la extrusora y, por lo tanto, inicia una reticulación prematura, resultará en la formación de lo que se conoce como "quemadura", es decir, falta de homogeneidad, irregularidades en la superficie y posiblemente decoloración en las diferentes capas del cable resultante. Por lo tanto, durante la extrusión debe evitarse cualquier descomposición significativa de agentes de reticulación, es decir, agentes formadores de radicales libres. En su lugar, los agentes de reticulación idealmente deberían descomponerse simplemente en un paso de reticulación posterior a temperatura elevada.
La temperatura elevada aumentará la tasa de descomposición de los agentes de reticulación y, por lo tanto, aumentará la velocidad de reticulación, y se puede alcanzar con mayor rapidez un grado de reticulación deseado, es decir, un objetivo.
Además, cuando una composición polimérica se reticula, por ejemplo en un cable, la descomposición de los agentes de reticulación, por ejemplo los peróxidos, durante la reticulación también resultarán en la formación de productos de
descomposición de peróxido. Algunos de los productos de descomposición de peróxidos son volátiles y su principal componente es el metano si se utilizan los tipos de peróxidos que normalmente se utilizan para la reticulación relacionados, por ejemplo, con un cable. Los productos de descomposición del peróxido permanecen en su mayoría capturados dentro de la composición polimérica, por ejemplo, de un cable, después de la reticulación. Esto provoca, por ejemplo, problemas tanto en el proceso de fabricación del cable como en la calidad del cable final.
Especialmente los cables de alimentación de MV, HV y EHV deben tener capas de alta calidad a fin de ayudar a la seguridad durante la instalación y en los usos finales de tales cables. En la instalación, por ejemplo, es importante evitar que los productos de descomposición capturados, por ejemplo metano inflamable, se incendien, por ejemplo, cuando se quitan las tapas de los extremos. En servicio, los productos volátiles de descomposición del peróxido formados en un cable durante un paso de reticulación pueden crear una presión de gas y, por lo tanto, provocar defectos en el blindaje y en las uniones. Por ejemplo, cuando el centro de un cable está equipado con una barrera metálica, los productos gaseosos pueden ejercer presión, en especial en las uniones y terminaciones, por lo que puede aparecer una falla del sistema. Por lo tanto, es necesario reducir el nivel de estos productos volátiles de descomposición de peróxido hasta un nivel lo suficientemente bajo, antes de que puedan producirse los pasos posteriores de producción del cable.
Un nivel lo suficientemente bajo de productos de descomposición de peróxido volátil hace que el uso de la composición polimérica, que comprende LDPE, sea seguro para su uso en instalaciones, tales como instalaciones de cables, y con accesorios, tales como accesorios de cables. Por lo tanto, hoy en día en la producción de cables es necesario un paso denominado desgasificación, que reduzca los productos volátiles de descomposición del peróxido. El paso de desgasificación es una operación que consume tiempo y energía y, por lo tanto, resulta costosa en un proceso de fabricación de cables. La desgasificación requiere grandes cámaras calentadas que deben estar bien ventiladas para evitar la acumulación, por ejemplo, de metano inflamable. El centro del cable, es decir, las capas y el conductor, por lo general enrollado en tambores de cable, normalmente se mantiene en dicho paso de desgasificación a temperatura elevada en el rango de 50-80 °C, por ejemplo 60-70 °C, durante largos periodos de tiempo. Cuando se expone a las temperaturas requeridas, puede producirse una expansión térmica y ablandamiento del aislamiento y llevar a una deformación no deseada de las capas de cable formadas, lo que resulta directamente en fallas del cable. Por lo tanto, la desgasificación de cables de HV y EHV con un alto peso de cable a menudo debe llevarse a cabo a temperaturas más bajas, lo que prolonga aún más el tiempo de desgasificación. Por consiguiente, existe la necesidad de hallar nuevas soluciones para superar los problemas del estado de la técnica.
Además, la reticulación de una composición polimérica comprendida por ejemplo en un cable contribuye sustancialmente a mejorar la resistencia al calor y a la deformación, la capacidad mecánica, la resistencia química y la resistencia a la abrasión de la composición polimérica y el cable que comprende la composición polimérica.
En este contexto, véase el documento US5539075 que se refiere a un método para producir un copolímero insaturado de etileno y al menos un monómero, en donde el monómero es un compuesto poliinsaturado y copolimerizable con etileno.
Véase también el documento EP2318210B1, que se refiere a una composición polimérica que comprende un copolímero LDPE insaturado de etileno con uno o más comonómeros poliinsaturados y que es adecuada para las aplicaciones de polímeros reticulados. La composición polimérica tiene un índice del flujo de fusión bajo una carga de 2,16 kg, MFR2 , de al menos 2,8 g/10 min, y contiene dobles enlaces carbono-carbono en una cantidad de al menos 0,40 dobles enlaces carbono-carbono/1000 átomos de carbono.
Además, pueden necesitarse diferentes materiales, es decir, polietilenos y composiciones poliméricas que comprenden polietilenos, para diferentes cables, construcciones de cables y líneas. Además, no es posible tender todos los cables o construcciones de cables en todas las líneas de cables utilizando materiales de polietileno (XLPE) de viscosidad estándar "reticulada" (en la presente con mayor exactitud significa "reticulables") con un índice del flujo de fusión bajo una carga de 2,16 kg, MFR2, valores de aproximadamente 2 g/10 min. Esto se debe a que esos materiales de XLPE de viscosidad estándar no tienen suficiente resistencia al moldeo por reblandecimiento. La insuficiencia en la resistencia al moldeo por reblandecimiento se soluciona normalmente, en el caso de un cable, utilizando materiales con valores de MFR2 inferiores a 2 g/10 min. Los materiales que tienen valores de MFR2 inferiores a 2 g/10 min tienen una alta viscosidad y una mejor resistencia al moldeo por reblandecimiento. La resistencia mejorada al moldeo por reblandecimiento es necesaria para construcciones de cables grandes y para la producción de cables en líneas de cable de catenaria, así como para la producción de cables en líneas de cable horizontales. Por ejemplo, en líneas horizontales de vulcanización continua, por ejemplo, una línea de vulcanización continua Mitsubishi Dainichi (MDCV), y en líneas catenarias de vulcanización continua (CCV) (especialmente para construcciones más gruesas) para producir cables, generalmente se requiere el uso de materiales poliméricos, por ejemplo, para capas de aislamiento, que tienen un MFR2 más bajo en comparación con el MFR2 de materiales poliméricos (por ejemplo, materiales de XLPE de viscosidad estándar) utilizados en líneas verticales de vulcanización continua (VCV) y líneas CCV (para construcciones más delgadas).
En las líneas horizontales de vulcanización continua para producir cables, el conductor puede hundirse dentro de la capa de aislamiento, si se utilizan materiales poliméricos que tienen un MFR2 demasiado alto, el hundimiento del conductor también puede resultar en una excentricidad del centro del cable.
Asimismo, en las líneas CCV, si se utilizan materiales poliméricos que tienen un MFR2 demasiado alto, es decir, que también tienen una resistencia demasiado baja al moldeo por reblandecimiento, el grosor de la pared puede volverse demasiado grande dado que el material polimérico fundido blando de una capa de aislamiento puede caerse del conductor. Eso resultaría en un desplazamiento hacia abajo de la capa de aislamiento, lo que generará una excentricidad, por ejemplo, el denominado centro del cable con forma de pera.
Además, la insuficiencia en la resistencia al moldeo por reblandecimiento puede ser contrarrestada por diferentes métodos, tales como:
el uso de herramientas excéntricas en el cabezal de extrusión para compensar el efecto de hundimiento del conductor; torsión del núcleo del cable para contrarrestar el desplazamiento del conductor, usando una técnica de rotación doble para contrarrestar la forma de pera, y, también, usando el denominado tratamiento térmico de entrada (EHT).
Por consiguiente, los materiales poliméricos que tienen un MFR2 comparativamente más bajo y una viscosidad más alta, como ya se ha descrito, normalmente se utilizan para contrarrestar esos comportamientos de moldeo por reblandecimiento.
Sin embargo, los materiales que tienen una alta viscosidad generarán una temperatura de fusión más alta en las condiciones de extrusión comúnmente utilizadas, lo que puede conducir a un mayor riesgo de reticulación prematura y, por lo tanto, formación de materia reticulada prematuramente, es decir, "quemado". "Quemado " puede ser, como ya se ha descrito en la presente, falta de homogeneidad, irregularidades en la superficie y/o posiblemente decoloración en las diferentes capas, por ejemplo, del cable resultante. La formación del "quemado" puede tener un impacto severo en la productividad de las líneas de cable, ya que limita considerablemente la longitud de producción antes de que sea necesaria la limpieza y, por lo tanto, se reduce la tasa de producción. Por lo tanto, cuando se produce un cable, al usar materiales poliméricos que tienen un MFR2 más bajo que genera una temperatura más alta en la fusión, se requiere una velocidad de producción más baja para reducir la temperatura de fusión y, por lo tanto, minimizar el "quemado".
Por consiguiente, un inconveniente de disminuir el valor MFR2 de un material puede ser que también requiera cambios en las condiciones de procesamiento, como la reducción de la velocidad de producción.
Las condiciones de procesamiento, además de la resistencia al moldeo por reblandecimiento, son también propiedades que son importantes en relación con los materiales de XLPE reticulables, como los materiales de XLPE reticulables con peróxido. Idealmente, el material deberá tener una viscosidad baja en el paso de extrusión del proceso a fin de tener en el paso de extrusión una temperatura de fusión deseablemente baja. Por otro lado, en el paso de reticulación del proceso puede ser deseable una viscosidad del material comparablemente mayor. Si un material de XLPE reticulable genera una temperatura de fusión baja, hay menos riesgo de formación de "quemaduras" durante la extrusión, por ejemplo, de una construcción de cable, en comparación con una extrusión que implica otro material de XLPE reticulable que genera una temperatura más alta en la fusión.
Tanto la resistencia al moldeo por reblandecimiento como la viscosidad en condiciones de procesamiento pueden visualizarse mediante curvas de viscosidad obtenidas en mediciones de reología placa a placa. Por lo tanto, dicha resistencia al moldeo por reblandecimiento se visualiza a través de la viscosidad compleja (n*) a tasas de cizallamiento muy bajas, es decir, n*0 y n*o,o5 a 0 rad/seg y 0,05 rad/seg, respectivamente, y dicha viscosidad en condiciones de procesamiento es, entonces, visualizada a través de la viscosidad compleja n*3oo a 300 rad/seg.
Incluso otra propiedad importante para el XLPE es el grado de reticulación en el que un nivel de grado de reticulación objetivo debe alcanzarse, de manera óptima, con la menor cantidad posible de agente de reticulación, tal como peróxido. El grado de reticulación puede medirse, por ejemplo, con la denominada prueba de ajuste en caliente. Según dicha prueba de ajuste en caliente, cuanto más bajo es el valor de alargamiento establecido en caliente, más reticulado es el material. Una cantidad lo más baja posible del agente de reticulación reduce los productos volátiles de descomposición del peróxido y también reduce el tiempo necesario para la desgasificación.
Los pasos de extrusión y reticulación de un material polimérico incluido, por ejemplo, en la producción de cables tienen diferentes requisitos. El parámetro crítico para el paso de extrusión es, como ya se ha descrito, que el material polimérico genera una temperatura de fusión baja para reducir el riesgo de "quemaduras". Esto se rige por las propiedades reológicas en la región de la velocidad de cizallamiento que el material polimérico presenta en la extrusora, por ejemplo, usando una viscosidad compleja baja (n*) a 300 rad/seg. La viscosidad compleja baja (n*) a 300 rad/seg generalmente se relaciona con un material polimérico que tiene un índice del flujo de fusión (MFR2) más alto.
Sin embargo, un aumento en el índice del flujo de fusión a menudo debe equilibrarse ya que un material polimérico con un alto MFR2 tiene una resistencia al moldeo por reblandecimiento demasiado baja que resultará, por ejemplo, en un
cable no céntrico, lo cual no es aceptable. La propiedad reológica que influye en la resistencia al moldeo por reblandecimiento es la viscosidad compleja (n*) a tasas de cizallamiento muy bajas, por ejemplo, a 0 rad/seg. Sin embargo, la viscosidad compleja (n*) a 0 rad/seg es un valor extrapolado y, por lo tanto, aquí se utiliza en su lugar una viscosidad compleja medida (n*) a 0,05 rad/seg.
Por consiguiente, existe la necesidad de hallar nuevas soluciones para superar los problemas del estado de la técnica. Descripción de la invención
La presente invención se refiere a un polietileno, en donde el polietileno tiene un índice del flujo de fusión a una carga de 2,16 kg (MFR2), determinado según el método ISO 1133-1:2011, en el que MFR2 es A g/10 min y Ai < A < A2 ; en donde Ai es 0,5 y A2 es 1,70, y contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y Bi < B, en donde Bi es 0,45, determinado según el método ASTM D6248-98.
De acuerdo con la presente invención, el polietileno tiene un índice del flujo de fusión a una carga de 2,16 kg (MFR2), cuyo MFR2 es A g/10 min y Ai < A < A2 ; en donde Ai es 0,5 y A2 es 1,70, cuando se determina según el método ISO 1133-1:2011, véanse algunos detalles del método ISO 1133-1:2011 en Índice del flujo de fusión bajo Métodos de determinación en la presente.
Además, el polietileno de la presente invención contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y Bi < B, en donde Bi es 0,45, determinado según el método ASTm D6248-98, véanse los detalles con respecto al método ASTM D6248-98 según los Métodos de determinación en la presente.
El polietileno, como se describe en la presente, comprende grupos vinilo, por ejemplo, grupos alilo. Los grupos vinilo son grupos funcionales que comprenden dobles enlaces de carbono. Además, el polietileno puede comprender además otros grupos funcionales que también comprenden dobles enlaces carbono-carbono. Los otros grupos funcionales, que también comprenden dobles enlaces carbono-carbono, pueden ser, por ejemplo, grupos vinilideno y/o grupos vinileno. El grupo vinileno tiene una configuración cis o trans.
El polietileno según la presente invención, tal como se define en la presente, combina sorprendentemente, en un polímero, es decir, en el polietileno según la presente invención:
buena procesabilidad, por ejemplo, una buena fluidez que generalmente solo se asocia con polímeros que tienen un MFR2 comparativamente más alto, con una excelente resistencia al moldeo por reblandecimiento que generalmente solo se asocia con polímeros que tienen un MFR2 comparativamente más bajo.
Además de que el polímero, es decir, dicho polietileno, combina excelentes propiedades de moldeo por reblandecimiento con buena procesabilidad, por ejemplo, fluidez, también se ilustra por el hecho de que el polietileno presenta viscosidades complejas equilibradas (n*) a 300 rad/seg y a 0,05 rad/seg, ambas viscosidades complejas (n*) se determinan según el método ISO 6721-1 en muestras estabilizadas del polietileno. La viscosidad compleja (n*) a 300 rad/seg por consiguiente es baja, y la viscosidad compleja (n*) a 0,05 rad/seg por consiguiente es alta, lo que resulta en un polímero, es decir, dicho polietileno, que tiene propiedades de procesamiento mejoradas en una extrusora, y que todavía permite la generación de un cable, incluidas las construcciones de cables grandes, con buena centricidad en la producción de cables para todo tipo de líneas de cables. De esta manera, se pueden producir tales cables, que comprenden capas, por ejemplo, capas de aislamiento, obtenidas a partir del polietileno.
Asimismo, además de presentar sorprendentemente la combinación de excelentes propiedades de moldeo por reblandecimiento con buena procesabilidad, el polietileno, según la presente invención, también ha demostrado inesperadamente que permite mantener un nivel técnicamente deseable de grado de reticulación cuando se utilizan agentes de reticulación, por ejemplo, peróxidos, que son muy conocidos en la técnica, es decir, un nivel técnicamente más deseable del grado de reticulación en comparación con los polietilenos que contienen una cantidad total más baja de grupos vinilo.
Por lo tanto, el polietileno de la presente invención es claramente muy ventajoso para su uso, por ejemplo, en la producción de artículos reticulables y reticulados, por ejemplo, cables, por ejemplo, capas de cables de los mismos, por ejemplo, capas de aislamiento de cables.
El polietileno se utiliza adecuadamente para obtener una composición polimérica. Dicha composición polimérica, obtenida mediante el uso de polietileno, puede ser reticulable y, por lo tanto, puede ser muy adecuada para la producción de artículos reticulables, por ejemplo, una o más capas reticulables de un cable, por ejemplo, una o más capas aislantes reticulables de un cable, cuyas capas se reticulan posteriormente.
"Reticulable" es una expresión muy conocida y significa que la composición polimérica se puede reticular, por ejemplo, a través de la formación de radicales, para formar puentes, entre otros, entre las cadenas poliméricas.
Sorprendentemente, se ha demostrado que el polietileno, según la presente invención, que tiene un MFR2 , A comparablemente más bajo, tiene una respuesta de reticulación mejorada en comparación con los polietilenos que tienen un MFR2 comparablemente más alto, con un contenido de vinilo similar.
Dicha "cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono" significa la "cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono" presentes en el polietileno de acuerdo con la presente invención cuando se mide antes de cualquier reticulación.
El método ASTM D6248-98 para determinar la cantidad de grupos vinilo se describe en "Métodos de determinación". El MFR2 se determina según ISO 1133-1:2011 bajo una carga de 2,16 kg. La temperatura de determinación se elige, como se sabe, según el tipo de polímero utilizado.
Los subgrupos ejemplificados en la presente de las propiedades descritas en la presente, las características adicionales, tales como otras propiedades o rangos de las mismas, y las realizaciones ejemplificadas se aplican generalmente a dicho polietileno, así como a una composición polimérica obtenida a partir del polietileno, o que comprende el polietileno, para aplicaciones finales y a cualquier proceso de los mismos, y pueden combinarse en cualquier combinación.
En realizaciones de la presente invención, el polietileno, como se describe en la presente, contiene B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, como se describe en la presente, en donde B < B2 , y B2 es 3,0.
En realizaciones adicionales de la presente invención, el polietileno, como se describe en la presente, contiene una cantidad total comparablemente mayor de grupos vinilo, B, como se define en la presente.
Obsérvese que las expresiones "realización" o "realizaciones", incluso si están solas en la presente, siempre se refieren a la realización de la presente invención o realizaciones de la presente invención.
En otra realización, Bi es 0,46.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,48.
Se divulga además otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,50.
Se divulga también otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,52.
Se divulgan realizaciones adicionales del polietileno, en donde Bi es 0,53 o 0,54.
Se divulga también otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,55.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,56.
Se divulga además otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,58.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en donde B2 es 3,0.
Se divulga otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,58 y/o B < B2 y B2 es 3,0.
Se divulga también otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,60.
Se divulgan realizaciones adicionales del polietileno, en donde Bi es 0,60, 0,65 o 0,70.
Se divulgan otras realizaciones adicionales del polietileno, en donde Bi es 0,61, 0,66, 0,71, 0,75, 0,80, 0,82 o 0,84. Incluso se divulgan realizaciones adicionales del polietileno, en donde Bi es 0,75, 0,80, 0,82 o 0,84.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,82.
Se divulga también otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,84.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,86.
En otra realización, el polietileno contiene una cantidad total de grupos vinilo (B), en donde Bi es 0,88.
La "cantidad de grupos vinilo" significa en esta realización la "cantidad total de grupos vinilo presentes en el polietileno". El término "grupo vinilo" tal como se utiliza en la presente posee su significado convencional, es decir, el resto "-CH=CH2". Además, el polietileno puede comprender además otros grupos funcionales que también comprenden dobles enlaces carbono-carbono. Los otros grupos funcionales, que también comprenden dobles enlaces carbono-carbono, pueden ser, por ejemplo, grupos vinilideno y/o grupos vinileno. El grupo vinileno tiene una configuración cis o trans. Para evitar dudas, los grupos vinilideno y los grupos vinileno no son grupos vinilo tal y como se utilizan estos términos en la presente. En la presente, el polietileno significa tanto un homopolímero, al que se le ha proporcionado insaturación mediante un agente de transferencia de cadena, como un copolímero, en donde la instauración se proporciona mediante la polimerización de un monómero junto con al menos un comonómero poliinsaturado, opcionalmente en presencia de un agente de transferencia de cadena y, también, opcionalmente en combinación con otros comonómeros. En una realización, el polietileno es un copolímero insaturado que, como ya se mencionó en la presente, comprende uno o más comonómeros poliinsaturados.
Además, dichos grupos vinilo (B) presentes en el copolímero insaturado pueden originarse a partir de dicho comonómero poliinsaturado, un proceso de producción del polietileno y, opcionalmente, de cualquier agente de transferencia de cadena utilizado.
Cuando el polietileno de la composición polimérica es un copolímero insaturado que comprende al menos un comonómero poliinsaturado, entonces el comonómero poliinsaturado es una cadena de carbono lineal con al menos 8 átomos de carbono y al menos 4 átomos de carbono entre los dobles enlaces no conjugados, de los cuales en menos uno es terminal.
En cuanto a los materiales poliméricos adecuados para la composición polimérica, dicho polietileno puede ser cualquier polímero que tenga características relevantes, como se define en la presente, para el polietileno de la composición polimérica ejemplificada. El polietileno puede seleccionarse de homopolímeros de polietileno así como copolímeros de polietileno con uno o más comonómeros. El polietileno puede ser unimodal o multimodal con respecto a la distribución de peso molecular y/o distribución de comonómeros, cuyas expresiones tienen un significado muy conocido.
En una realización, el polietileno es un homopolímero de etileno.
En una realización de la presente invención, se divulga una composición polimérica que se obtiene mediante un proceso que comprende el polietileno.
En una realización ejemplificada, el polietileno es un copolímero insaturado de polietileno con al menos un comonómero poliinsaturado y opcionalmente con uno o más comonómero(s).
Dicho copolímero insaturado de polietileno es un copolímero insaturado de etileno.
En una realización de la presente invención, se divulga un polietileno, como se describe en la presente, que es un copolímero de un monómero con al menos un comonómero poliinsaturado y con cero, uno o más, por ejemplo, cero, uno, dos o tres, otro(s) comonómero(s), y en donde dicha cantidad total de grupos vinilo (B) presentes en el polietileno incluye grupos vinilo que se originan a partir de al menos dicho comonómero poliinsaturado, por ejemplo, dieno.
En una realización ejemplificada, el polietileno se obtiene mediante un proceso que comprende un copolímero insaturado de etileno.
Dicho copolímero de etileno puede ser un copolímero de LDPE producido en un proceso de polimerización a alta presión, en donde el etileno se copolimeriza con al menos un comonómero poliinsaturado y opcionalmente con uno o más comonómero(s), opcionalmente en presencia de un agente de transferencia de cadena.
El comonómero o los comonómeros adicional(es) opcional(es) presente(s) en el polietileno, por ejemplo, copolímero de etileno, es diferente del monómero "estructural" y puede seleccionarse de un etileno y una(s) alfaolefina(s) superior(es), por ejemplo, alfaolefina(s) C3-C20, por ejemplo, una alfaolefina cíclica de 5 a 12 átomos de carbono o una alfaolefina de cadena recta o ramificada de 3 a 12 átomos de carbono, como propileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-noneno o 1-octeno, así como de comonómero(s) polar(es).
En una realización, la alfa-olefina de cadena lineal o ramificada es una alfa-olefina de cadena lineal o ramificada de 3 a 6 átomos de carbono.
En otra realización, la alfa-olefina de cadena lineal es propileno.
En otra realización, la alfa-olefina de cadena lineal es propileno.
Se sabe que, por ejemplo, el propileno se puede utilizar como comonómero o como un agente de transferencia de cadena (CTA), o ambos, por lo que puede contribuir a la cantidad total de grupos vinilo, B. En la presente, cuando se usa CTA copolimerizable, como propileno, el CTA copolimerizado no se calcula para el contenido de comonómero. En una realización ejemplificada, el polietileno es un polímero de LDPE insaturado, por ejemplo, un copolímero de LDPE insaturado que comprende al menos un comonómero que es un comonómero poliinsaturado (denominado en la presente copolímero de LDPE).
Además, dicho comonómero poliinsaturado puede ser un dieno, por ejemplo, (1) un dieno que comprende al menos 8 átomos de carbono, el primer doble enlace carbono-carbono es terminal y el segundo doble enlace carbono-carbono no está conjugado con el primero (dienos del grupo 1). Los dienos (1) ejemplificados pueden seleccionarse de dienos Cs a C14 no conjugados o mezclas de los mismos, por ejemplo, seleccionados de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, 7-metil-1,6-octadieno, 9-metil-1,8-decadieno o mezclas de los mismos. En otra realización, el dieno (1) se selecciona de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno o cualquier mezcla de los mismos.
Se divulga otra realización según la presente invención, como se describe en la presente, en donde el polietileno es un copolímero de un monómero con al menos un comonómero poliinsaturado, en donde el comonómero poliinsaturado es una cadena de carbono lineal con al menos 8 átomos de carbono y al menos 4 átomos de carbono entre los dobles enlaces no conjugados, de los cuales al menos uno es terminal, por ejemplo, dieno Cs a C14 no conjugado, por ejemplo, seleccionado de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno o mezclas de los mismos.
En una realización preferida, el polietileno es un copolímero de etileno y 1,7-octadieno.
Incluso se divulga una realización adicional según la presente invención, como se describe en la presente, en donde el polietileno es un homopolímero o copolímero de LDPE insaturado, por ejemplo, un copolímero de LDPE de etileno con uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s) y con cero, uno o más comonómero(s).
Además o como una alternativa a los dienos (1) enumerados en la presente, el dieno también se puede seleccionar de otros tipos de dienos poliinsaturados (2), como uno o más compuestos de siloxano que tienen la siguiente fórmula (dienos del grupo (2)):
CH2=CH-[SiR1 R2-O]n-SiR1 R2-CH=CH2,
en donde n = 1 a 200, y
R1 y R2 , que pueden ser iguales o diferentes, se seleccionan de grupos alquilo C1 a
C4 y/o grupos alcoxi C1 a C4.
Además, R1 y/o R2 pueden ser, por ejemplo, metilo, metoxi o etoxi. Además, n puede, por ejemplo, ser de 1 a 100, por ejemplo, de 1 a 50. Como ejemplo, se pueden mencionar los divinilsiloxanos, por ejemplo, a,w-divinilsiloxano.
Los comonómeros poliinsaturados ejemplificados para el polietileno son los dienos del grupo (1) como se define en la presente. El polietileno puede, por ejemplo, ser un copolímero de etileno con al menos un dieno seleccionado de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno o cualquier mezcla de los mismos, y opcionalmente con uno o más de otros comonómeros. También se ejemplifica que dicho polietileno es el copolímero de LDPE insaturado mencionado en la presente. Puede comprender otros comonómeros, por ejemplo. comonómero(s) polar(es), comonómero(s) de alfa-olefina, comonómero(s) no polar(es) o cualquier mezcla de los mismos.
Como comonómero polar, pueden usarse compuesto(s) que contiene(n) grupo(s) hidroxilo, grupo(s) alcoxi, grupo(s) carbonilo, grupo(s) carboxilo, grupo(s) éter o grupo(s) éster, o una mezcla de los mismos.
Además, un comonómero no polar es un compuesto que no contiene grupo(s) hidroxilo, grupo(s) alcoxi, grupo(s) carbonilo, grupo(s) carboxilo, grupo(s) éter ni grupo(s) éster(s).
En una realización adicional, se utilizan compuestos que contienen grupo(s) carboxilo y/o éster y, por ejemplo, el compuesto se selecciona de los grupos de acrilato(s), metacrilato(s) o acetato(s), o cualquier mezcla de los mismos. Si está presente en dicho copolímero de LDPE insaturado, el comonómero polar puede seleccionarse, por ejemplo, del grupo de acrilatos de alquilo, metacrilatos de alquilo o acetato de vinilo, o una mezcla de los mismos. Además, dichos comonómeros polares pueden seleccionarse, por ejemplo, de acrilatos de alquilo C1 a C6, metacrilatos de alquilo C1 a C6 o acetato de vinilo. Incluso, dicho copolímero polar comprende un copolímero de etileno con acrilato de alquilo C1 a C4 , tal como acrilato de metilo, etilo, propilo o butilo, o acetato de vinilo, o cualquier mezcla de los mismos. Incluso, dicho copolímero polar comprende preferiblemente un copolímero de etileno con acrilato de alquilo C1 a C4 , como acrilato de metilo, etilo, propilo o butilo o cualquier mezcla de los mismos.
El polietileno, por ejemplo, útil en cualquier composición polimérica descrita en la presente, se puede preparar utilizando, entre otros, cualquier proceso y equipo de polimerización convencional, los medios convencionales descritos en la presente para proporcionar insaturación y cualquier medio convencional para ajustar el MFR2, a fin de controlar y ajustar las condiciones del proceso para lograr el equilibrio deseado entre MFR2 y la cantidad de grupos vinilo del polímero polimerizado. El polímero de LDPE insaturado, como se define en la presente, por ejemplo, el copolímero de LDPE insaturado, puede producirse en un reactor a alta presión mediante polimerización iniciada por radicales libres (denominada polimerización por radicales a alta presión). La polimerización utilizable a alta presión (HP) y el ajuste de las condiciones del proceso son muy conocidos y se describen en la bibliografía, y un experto en la materia puede utilizarlos fácilmente para proporcionar el equilibrio inventivo descrito en la presente. La polimerización a alta presión se puede realizar en un reactor tubular o en un reactor de autoclave, por ejemplo, en un reactor tubular. En la presente se describe una realización del proceso de HP para polimerizar etileno opcionalmente junto con uno o más comonómeros, por ejemplo, al menos con uno o más comonómeros poliinsaturados, en un reactor tubular para obtener un homopolímero o copolímero de LDPE como se define en la presente. El proceso también se puede adaptar a otros polímeros.
Además, el polietileno se puede producir en un reactor de alta presión mediante polimerización por radicales libres (denominada polimerización por radicales a alta presión). La polimerización iniciada por radicales libres es muy rápida y, por lo tanto, muy adecuada para un proceso continuo en el que se puede obtener un control cuidadoso de los parámetros del proceso mediante controles y ajustes continuos. En el proceso de polimerización por radicales a alta presión hay una alimentación continua de etileno e iniciador. El proceso de polimerización por radicales a alta presión es preferiblemente un autoclave o un proceso tubular, más preferiblemente un reactor tubular. Un proceso tubular de alta presión normalmente produce un polietileno con una distribución de peso molecular más estrecha y con un menor grado de ramificaciones de cadena larga y con otra estructura de ramificación en comparación con un polietileno producido en un proceso de autoclave si se utilizan condiciones de proceso similares, como un perfil de temperatura similar, presión similar y alimentación de iniciador similar. Normalmente, un reactor tubular también tiene una economía de producción más favorable porque posee tasas de conversión de etileno más altas.
En otra realización, el polietileno de la presente invención se produce en un reactor tubular continuo de alta presión. Compresión:
El etileno se alimenta a un compresor principalmente para permitir el manejo de grandes cantidades de etileno a presión y temperatura controladas. Los compresores suelen ser compresores de pistón o compresores de diafragma. El compresor suele ser una serie de compresores que pueden trabajar en serie o en paralelo. Lo más habitual son 2-5 pasos de compresión. El etileno reciclado y los comonómeros se pueden agregar en puntos factibles dependiendo de la presión. La temperatura suele ser baja, normalmente en el rango de menos de 200 °C o menos de 100 °C. Dicha temperatura puede, por ejemplo, ser inferior a 200 °C.
Reactor tubular:
La mezcla se alimenta al reactor tubular. La primera parte del tubo es para ajustar la temperatura del etileno alimentado; la temperatura habitual es de 150-170 °C. Luego se añade el iniciador radical. Como iniciador de radicales, puede usarse cualquier compuesto o una mezcla de los mismos que se descomponga en radicales a una temperatura elevada. Los iniciadores de radicales utilizables están disponibles en el comercio. La reacción de polimerización es exotérmica. Puede haber varios puntos de inyección de iniciador de radicales, por ejemplo, 1-5 puntos, generalmente proporcionados con bombas de inyección separadas.
También se pueden añadir etileno y comonómero(s) opcional(es) en cualquier momento durante el proceso, en cualquier zona del reactor tubular y/o desde uno o más puntos de inyección, como bien se sabe. El reactor se enfría continuamente, por ejemplo, por agua o vapor. La temperatura más alta se denomina temperatura máxima y la temperatura más baja se denomina temperatura del iniciador de radicales. La "temperatura más baja" significa en la presente la temperatura de inicio de la reacción, que se denomina temperatura de iniciación, que es "más baja" como es evidente para un experto en la materia.
Las temperaturas adecuadas oscilan entre 80 y 350 °C y la presión entre 100 y 400 MPa. La presión se puede medir al menos en la etapa de compresión y después del tubo. La temperatura se puede medir en varios puntos durante todos los pasos. La alta temperatura y la alta presión generalmente aumentan la producción. El uso de varios perfiles de temperatura seleccionados por un experto en la materia permitirá el control de la estructura de la cadena polimérica, es decir, ramificación de cadena larga y/o ramificación de cadena corta, densidad, MFR, viscosidad, distribución de peso molecular, etc.
El reactor termina convencionalmente con una válvula. La válvula regula la presión del reactor y despresuriza la mezcla de reacción desde la presión de reacción hasta la presión de separación.
Separación:
La presión se reduce normalmente hasta aproximadamente 10 a 45 MPa, por ejemplo hasta aproximadamente 30 a 45 MPa. El polímero se separa de los productos que no han reaccionado, por ejemplo, productos gaseosos, como el monómero o los comonómeros opcionales, y la mayoría de los productos que no han reaccionado se recuperan. Por lo general, los compuestos de bajo peso molecular, es decir, la cera, se eliminan del gas. La presión puede reducirse aún más para recuperar y reciclar los productos gaseosos no utilizados, como el etileno. El gas generalmente se enfría y se limpia antes de reciclarlo.
Luego, el polímero fundido obtenido normalmente se mezcla y se granula. Opcionalmente, o en algunas realizaciones, se pueden añadir aditivos en el mezclador. Se pueden encontrar más detalles sobre la producción de (co)polímeros de etileno mediante polimerización por radicales a alta presión en la Enciclopedia de ciencia e ingeniería de polímeros [Encyclopedia of Polymer Science and Engineering], vol. 6 (1986), págs. 383-410.
El MFR2 del polietileno, por ejemplo, copolímero de LDPE, se puede ajustar usando, por ejemplo, agente(s) de transferencia de cadena durante la polimerización, y/o ajustando la temperatura o la presión de reacción.
Cuando se prepara el copolímero de LDPE de la invención, entonces, como se sabe, la cantidad de grupos vinilo se puede ajustar polimerizando el etileno, por ejemplo, en presencia de uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s), agente(s) de transferencia de cadena, o ambos, utilizando la relación de alimentación deseada entre etileno y comonómero poliinsaturado y/o agente de transferencia de cadena, dependiendo de la naturaleza y la cantidad de dobles enlaces carbono-carbono deseados para el copolímero de LDPE. I.a. El documento WO 9308222 describe una polimerización por radicales a alta presión de etileno con monómeros poliinsaturados, como a,u>-alcadienos, para aumentar la insaturación de un copolímero de etileno. Los dobles enlaces que no han reaccionado proporcionan grupos vinilo colgantes a la cadena polimérica formada en el sitio, donde se incorporó el comonómero poliinsaturado por polimerización. Como resultado, la insaturación puede distribuirse uniformemente a lo largo de la cadena polimérica en forma de copolimerización aleatoria. También, por ejemplo, documento WO 9635732 describe la polimerización por radicales a alta presión de etileno y cierto tipo de a,u>-divinilsiloxanos poliinsaturados. Además, como se sabe, por ejemplo el propileno se puede utilizar como agente de transferencia de cadena para proporcionar dobles enlaces, por lo que también se puede copolimerizar parcialmente con etileno.
El homopolímero de LDPE insaturado alternativo puede producirse de manera análoga a las condiciones de proceso descritas en la presente como el copolímero de LDPE insaturado, excepto que el etileno se polimeriza solamente en presencia de un agente de transferencia de cadena.
Un ejemplo de polietileno, por ejemplo del copolímero de LDPE, de la presente invención puede tener una densidad, cuando se mide en el polietileno según el método A:2012 de ISO 1183-1, por ejemplo superior a 0,860 g/cm3, superior a 0,870, superior a 0,880, superior a 0,885, superior a 0,890, superior a 0,895, superior a 0,900, superior a 0,905, superior a 0,910 o superior a 0,915 g/cm3.
Otro ejemplo de polietileno, por ejemplo del copolímero de LDPE, de la presente invención puede tener una densidad, cuando se mide en el polietileno según el método A:2012 de ISO 1183-1, de hasta 0,960 g/cm3, inferior a 0,955, inferior a 0,950, inferior a 0,945, inferior a 0,940, inferior a 0,935 o inferior a 0,930 g/cm3.
En otra realización, el rango de densidad, cuando se mide en el polietileno según el método A:2012 de ISO 1183-1, es de 0,915 a 0,930 g/cm3.
Además, dicho copolímero insaturado, por ejemplo el copolímero de LDPE del polietileno comprende comonómero(s) en una cantidad total de hasta el 45 % en peso, por ejemplo del 0,05 al 25 % en peso, o por ejemplo del 0,1 al 15 % en peso, basado en la cantidad de polietileno. Además, dicho copolímero insaturado, por ejemplo, el copolímero de LDPE del polietileno comprende preferiblemente comonómero(s) en una cantidad total del 0,1 al 5 % en peso, basado en la cantidad de polietileno.
Un polietileno ejemplificado puede estar comprendido en una composición polimérica como se describe en la presente, en donde la composición polimérica es reticulable.
En una realización ejemplificada, una composición polimérica, como se describe en la presente, consta de al menos un polietileno. La composición polimérica también puede comprender componentes adicionales tales como los aditivos descritos en la presente que se pueden añadir en una mezcla con un polímero portador, es decir, en el denominado lote maestro.
En una realización adicional, una composición polimérica, como se describe en la presente, puede comprender el polietileno, como se describe en la presente, junto con un agente de reticulación y junto con 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 o más aditivos, y en donde la composición polimérica está en forma de gránulos.
Incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, divulga el polietileno que contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y Bi < B, en donde Bi es 0,89, cuando se mide antes de la reticulación según el método ASTM D6248-98.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,90.
Se divulga también otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,94.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en donde Bi es 0,95.
Se divulga también otra realización del polietileno, en donde Bi es 1,00.
Se divulgan realizaciones adicionales del polietileno, en donde Bi es 0,95, 1,00, 1,05 o 1,10.
Se divulgan otras realizaciones adicionales del polietileno, en donde Bi es 0,95, 1,00, 1,05, 1,10, 1,15, 1,20, 1,25 o 1,30. Incluso se divulgan realizaciones adicionales del polietileno, en donde Bi es 1,15, 1,20, 1,25 o 1,30.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en donde Bi es 1,05.
Se divulga también otra realización del polietileno, en donde Bi es 1,10.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en donde Bi es 1,15.
Se divulga también otra realización del polietileno, en donde Bi es 1,20.
Se divulga además otra realización del polietileno, en donde Bi es 1,25.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en donde Bi es 1,30.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde B < B2 y B2 es 3,0.
Se divulgan realizaciones adicionales del polietileno en donde el polietileno contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y Bi < B < B2, en donde Bi y B2 pueden seleccionarse cada uno de cualquiera de los valores dados en la presente para Bi y B2 , respectivamente.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde B2 es 2,5.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde B2 es 2,0.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde B2 es 1,8.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde B2 es 1,7.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde B2 es 1,6.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde B2 es 1,5.
El MFR2 se determina, antes de cualquier reticulación, según ISO 1133-1:2011 bajo una carga de 2,16 kg y a 190 °C. Se describen realizaciones adicionales del polietileno que tienen un índice del flujo de fusión, MFR2 , que es A g/10 min y Ai < A < A2 ; en donde Ai y A2 pueden seleccionarse cada uno de cualquiera de los valores dados en la presente para Ai y A2 , respectivamente.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Ai es 0,55.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Ai es 0,60.
Incluso se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Ai es 0,65.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Ai es 0,70.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Ai es 0,75.
Incluso se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Ai es 0,80.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Ai es 0,85.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Ai es 0,90.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde A2 es 1,65, 1,60, 1,55 o 1,50.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde A2 es 1,65.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde A2 es 1,60.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde A2 es 1,65 o 1,60.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde A2 es 1,55.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde A2 es 1,50.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde A2 es 1,55 o 1,50.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde el polietileno tiene una viscosidad compleja (n*) a 0,05 rad/seg, que es X Pas, y Xi< X < X2, en donde Xi es 10000 y X2 es 30000, y una viscosidad compleja (n*) a 300 rad/seg, que es Y Pas, e Yi < Y < Y2 , en donde Yi es 5 e Y2 es 350, ambas viscosidades complejas (n*) se determinan según el método ISO 6721-1 en muestras estabilizadas del polietileno.
La viscosidad compleja (n*) a 0,05 rad/seg, que es X Pas, aquí visualiza la resistencia al moldeo por reblandecimiento, y la viscosidad compleja (n*) a 300 rad/seg, que es Y Pas, aquí visualiza la viscosidad en condiciones de procesamiento. Se divulgan realizaciones adicionales del polietileno en donde el polietileno tiene una viscosidad compleja (n*) de 0,05 rad/seg, determinada según el método ISO 6721-1 en muestras estabilizadas del polietileno, que es X Pas, y Xi < X < X2, en donde Xi y X2 pueden seleccionarse cada uno de cualquiera de los valores dados en la presente para Xi y X2 , respectivamente.
Incluso se divulgan realizaciones adicionales del polietileno en donde el polietileno tiene una viscosidad compleja (n*) de 300 rad/seg, determinada según el método ISO 6721-1 en muestras estabilizadas del polietileno, que es Y Pas, ye Yi < Y < Y2, en donde Yi e Y2 pueden seleccionarse cada uno de cualquiera de los valores dados en la presente para Yi e Y2, respectivamente.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 12000.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 13000.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X1 es 14000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 29000.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 28000.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 27000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 26000.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 25000.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 24000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 15000.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 16000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 17000.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 18000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 18100.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 18200.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 18300.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 18400.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 18500.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 18600.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 18700.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 23500.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 23000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 22900.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 22800.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 22700.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 22600.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 22500.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 22400.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 22300.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 22000.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 21500.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 21000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 20500.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 20000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 19500.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde X2 es 19000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 10.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y1 es 20.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y1 es 30.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y1 es 40.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y1 es 50.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y1 es 60.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y1 es 70.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 80.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 90.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 100.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 110.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 120.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 130.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 140.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 150.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 160.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 170.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 180.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 190.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 200.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 210.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 220.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 230.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 240.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Yi es 250.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y2 es 345.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y2 es 340.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y2 es 335.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y2 es 330.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y2 es 325.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y2 es 320.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y2 es 315.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y2 es 310.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y2 es 305.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Y2 es 300.
Incluso se divulga otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 12000 y X2 es 28000, y en donde Yi es 250 e Y2 es 330.
Incluso se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 13000 y X2 es 27000, y en donde Yi es 240 e Y2 es 340.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Xi es 13000 y X2 es 27000, y en donde Yi es 250 e Y2 es 330.
En una realización particularmente preferida, Xi es 15500 y X2 es 24000 e Yi es 250 e Y2 es 330.
Una composición polimérica obtenida a partir del polietileno o que lo comprende
Una composición polimérica, obtenida a partir del polietileno, que puede ser reticulable, es muy adecuada para la producción de artículos reticulables, por ejemplo, una o más capas reticulables de un cable, por ejemplo, una o más capas aislantes reticulables de un cable, cuyas capas se reticulan posteriormente.
Se divulga otra realización según la presente invención, como se describe en la presente, en donde se divulga una composición polimérica, reticulable o reticulada, en donde la composición polimérica comprende o se obtiene a partir del polietileno como se describe en la presente.
"Reticulable" es una expresión muy conocida y significa que la composición polimérica, obtenida partir del polietileno, se puede reticular, por ejemplo, a través de la formación de radicales, para formar puentes, entre otros, entre las cadenas poliméricas.
El término "cable" significa en la presente cable o alambre.
La composición polimérica obtenida a partir del polietileno, o que comprende el polietileno, comprende además un agente de reticulación.
Dicha composición polimérica puede comprender opcionalmente componente(s) adicional(es) que contiene(n) grupos vinilo, que luego también contribuyen a la cantidad de grupos vinilo en la composición polimérica.
El agente de reticulación se define en la presente como cualquier compuesto capaz de generar radicales que puede iniciar una reacción de reticulación. Por ejemplo, el agente de reticulación contiene un enlace -O-O-.
Se divulga otra realización de dicha composición polimérica, como se describe en la presente, en donde el agente de reticulación comprende peróxido, es decir, comprende al menos una unidad de peróxido por molécula de agente de reticulación, por ejemplo, un peróxido.
Incluso en una realización adicional, el agente de reticulación comprende un peróxido.
En otra realización, el agente de reticulación es un peróxido.
Además, se divulgan realizaciones de dicha composición polimérica, como se describe en la presente, en donde el agente de reticulación, por ejemplo, peróxido, está presente en una cantidad que es Z % en peso, basado en la cantidad total (100 % en peso) de la composición polimérica, Z < Z2 , en donde Z2 es 10, Z2 es 6, Z2 es 5 o Z2 es 3,5.
En otra realización, Zi < Z, en donde Zi es 0,01.
En realizaciones adicionales de la presente invención, se divulga dicha composición polimérica, como se describe en la presente, en donde Zi es 0,02, 0,04, 0,06 o 0,08.
Además, se divulgan realizaciones de dicha composición polimérica según la presente invención, como se describe en la presente, en donde Zi es, por ejemplo, 0,1 o 0,2 y/o Z2 es, por ejemplo, 3 o 2,6.
En realizaciones adicionales de la presente invención, se divulga dicha composición polimérica, como se describe en la presente, en donde Z2 es 2,0, 1,8, 1,6 o alternativamente 1,4.
Incluso en una realización, el agente de reticulación, por ejemplo, peróxido, es Z2 que es 1,2.
Incluso en otra realización adicional de la presente invención, se divulga dicha composición polimérica, como se describe en la presente, en donde Z2 es 1,2, 1,1, 1,0 o alternativamente 0,95.
Incluso en otra realización adicional, Z2 es 1,0.
En otra realización Z2 es 0,98 o 0,96. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,98. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,96. En otra realización Z2 es 0,94, 0,92 o 0,90. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,94. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,92. En otra realización Z2 es 0,90.
En otra realización Z2 es 0,88 o 0,86. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,88. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,86. En otra realización Z2 es 0,84, 0,82 o 0,80. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,84. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,82. En otra realización Z2 es 0,80.
En otra realización Z2 es 0,78 o 0,76. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,78. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,76. En otra realización Z2 es 0,74, 0,72 o 0,70. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,74. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,72. En otra realización Z2 es 0,70.
Incluso en una realización adicional Z2 es 0,68 o 0,66. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,68. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,66. En otra realización Z2 es 0,64, 0,62 o 0,60. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,64. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,62.
El agente de reticulación, por ejemplo un peróxido, está presente en una cantidad que es Z % en peso, basado en la cantidad total (100 % en peso) de dicha composición polimérica, y Z < Z2 , en donde Z2 es 0,60.
En otra realización Z2 es 0,58 o 0,56. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,58. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,56. En otra realización Z2 es 0,54, 0,52 o 0,50. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,54. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,52. En otra realización Z2 es 0,50.
En otra realización Z2 es 0,48 o 0,46. Incluso en otra realización adicional Z2 es 0,48. Incluso en una realización adicional Z2 es 0,46.
Se divulga otra realización de dicha composición polimérica según la presente invención, como se describe en la presente, la cantidad Z del agente de reticulación, por ejemplo un peróxido, es Z2 que es 0,45.
Incluso en otra realización adicional, la cantidad Z del agente de reticulación, por ejemplo, un peróxido, es Z2 que es 0,40.
Incluso en una realización adicional, la cantidad Z del agente de reticulación, por ejemplo, un peróxido, es Z2 que es 0,35.
Los ejemplos no restrictivos de los agentes de reticulación comprenden peróxidos orgánicos, tales como di-tercamilperóxido, 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexino-3, 2,5-di(terc-butilperoxi)-2,5-dimetilhexano, tercbutilcumilperóxido, di(terc-butilperóxido), dicumilperóxido, butil-4,4-bis(terc-butilperoxi)-valerato, 1,1-bis(terc-butilperoxi)-3.3.5- trimetilciclohexano, peroxibenzoato de terc-butilo, peróxido de dibenzoilo, bis(terc-butilperoxiisopropil)benceno, 2.5- dimetil-2,5-di(benzoilperoxi)hexano, 1, 1 -di(terc-butilperoxi)ciclohexano, 1,1-di(terc-amilperoxi)ciclohexano, o cualquier mezcla de los mismos.
En realizaciones adicionales, el agente de reticulación que es un peróxido puede, por ejemplo, seleccionarse de 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexino-3, 2,5-di(terc-butilperoxi)-2,5-dimetilhexano, di(terc-butilperoxiisopropil)benceno, dicumilperóxido, terc-butilcumilperóxido, di(terc-butilo)peróxido, o cualquier mezcla de los mismos.
Incluso en otra realización adicional, el agente de reticulación es un peróxido seleccionado de cualquier dicumilperóxido, 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexino-3 y terc-butilcumilperóxido, o cualquier mezcla de los mismos.
En otra realización, el agente de reticulación comprende un peróxido que es dicumilperóxido.
Incluso en otra realización adicional, el agente de reticulación comprende un peróxido que es 2,5-dimetil-2,5-di(tercbutilperoxi)hexino-3.
Incluso en una realización adicional, el agente de reticulación comprende un peróxido que es terc-butilcumilperóxido. En una realización, dicha composición polimérica comprende el agente de reticulación.
En realizaciones adicionales, dicha composición polimérica también puede comprender aditivo(s) adicional(es). Dichos aditivos adicionales comprenden:
compuesto(s) insaturado(s) de bajo peso molecular, por ejemplo:
- Potenciador(es) de reticulación mencionado(s) en la presente, que incluyen cualquier compuesto o compuestos específico(s), que puede(n) contribuir al grado de reticulación y/o a la cantidad de grupos vinilo en la composición polimérica.
- Uno o más retardadores de quemado (SR) que se definen en la presente como compuestos que reducen la formación de quemaduras durante la extrusión de una composición polimérica, en las temperaturas de extrusión normalmente utilizadas, si se compara con la misma composición polimérica extruida sin dicho compuesto. Los retardadores de quemado también pueden contribuir a la cantidad de grupos vinilo en la composición polimérica.
El compuesto o los compuestos insaturado(s) de bajo peso molecular, por ejemplo, el potenciador o los potenciadores de la reticulación y/o "uno o más" retardadores de quemado (SR) también pueden contribuir a la cantidad de grupos vinilo en la composición polimérica.
El potenciador de la reticulación puede ser un compuesto que contenga al menos 2 grupos insaturados, como un compuesto alifático o aromático, un éster, un éter, una amina o una cetona, que contenga al menos 2 grupos insaturados, como un cianurato, un isocianurato, un fosfato, un orto-formiato, un éter alifático o aromático, o un éster alílico del ácido bencenotricarboxílico. Ejemplos de ésteres, éteres, aminas y cetonas son compuestos seleccionados de grupos generales de diacrilatos, triacrilatos, tetraacrilatos, trialilcianurato, trialilisocianurato, 3,9-divinil-2,4,8,10-tetraoxaespiro[5,5]-undecano (DVS), trimelitato de trialilo (TATM) o N,N,N',N',N",N"-hexaaliM,3,5-triazina-2,4,6-triamina (HATAt a ), o cualquier mezcla de los mismos. El potenciador de la reticulación se puede añadir en una cantidad de dicha reticulación inferior al 2,0 % en peso, por ejemplo, inferior al 1,5 % en peso, por ejemplo, inferior al 1,0 % en peso, por ejemplo, inferior al 0,75 % en peso, por ejemplo, inferior al 0,5 % en peso, y el límite inferior del mismo es, por ejemplo, al menos el 0,05 % en peso, por ejemplo, al menos el 0,1 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Los retardadores de quemado (SR) pueden ser, por ejemplo, dímeros insaturados de monómeros aromáticos de alfametil alquenilo, como 2,4-di-fenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido, derivados de quinona, derivados de hidroquinona, ésteres y éteres monofuncionales que contienen vinilo, hidrocarburos monocíclicos que tienen al menos dos o más dobles enlaces o mezclas de los mismos. Por ejemplo, el retardador de quemado se puede seleccionar de 2,4-difenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido o mezclas de los mismos.
La cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o superior al 0,005 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o superior al 0,01 % en peso, igual o superior al 0,03 % en peso, o igual o superior al 0,04 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 2,0 % en peso, por ejemplo, igual o inferior al 1,5 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 0,8 % en peso, igual o inferior al 0,75 % en peso, igual o inferior al 0,70 % en peso o igual o inferior al 0,60 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Asimismo, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 0,55 % en peso, igual o inferior al 0,50 % en peso, igual o inferior al 0,45 % en peso o igual o inferior al 0,40 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Incluso más, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 0,35 % en peso, por ejemplo, igual o inferior al 0,30 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 0,25 % en peso, igual o inferior al 0,20 % en peso, igual o inferior al 0,15 % en peso o igual o inferior al 0,10 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Asimismo, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 0,15 % en peso, o igual o inferior al 0,10 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, la cantidad de retardador de quemado puede, por ejemplo, estar dentro del rango de 0,005 a 2,0 % en peso, por ejemplo, dentro del rango de 0,005 a 1,5 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Otros rangos ejemplificados son, por ejemplo, del 0,01 al 0,8 % en peso, del 0,03 al 0,75 % en peso, del 0,03 al 0,70 % en peso o del 0,04 al 0,60 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, los rangos ejemplificados son, por ejemplo de 0,01 a 0,60, a 0,55, a 0,50, a 0,45 o, alternativamente, a 0,40 % en peso, de 0,03 a 0. 0,55 o, alternativamente, hasta 0,50 % en peso, 0,03 a 0,45 o, alternativamente, 0,40 % en peso, o 0,04 a 0,45 o, alternativamente, 0,40 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, los retardadores de quemado (SR) pueden, por ejemplo, seleccionarse de radicales libres orgánicos estables injertables, como se describe en el documento EP1699882, que incluyen radicales libres orgánicos estables derivados de amina impedida, por ejemplo: hidroxi-derivado de 2,2,6,6,-tetrametil piperidinil oxi (TEMPO), por ejemplo, 4-hidroxi-TEMPO o bis-TEMPO (por ejemplo, bis(1-oxil-2,2,6,6-tetrametilpiperidina-4-il)sebacato), y, por ejemplo, moléculas multifuncionales que tienen al menos dos grupos nitroxilo derivados de oxo-TEMPO, 4-hidroxi-TEMPO, un éster de 4-hidroxi-TEMPO, TEMPO unido a polímero, PROXIL, DOXIL, diterciario butil-N-oxilo, dimetil-difenilpirrolidin-1-oxilo o 4 fosfonoxi TEMPO.
Los radicales libres orgánicos estables injertables pueden estar, como se describe en el documento EP1699882, presentes en una cantidad igual o superior a aproximadamente el 0,005 por ciento en peso, por ejemplo, igual o superior a aproximadamente el 0,01 por ciento en peso e igual o superior a aproximadamente el 0,03 por ciento en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, los radicales libres orgánicos estables injertables pueden estar, como se describe en el documento EP1699882, presentes en una cantidad igual o inferior a aproximadamente el 20,0 por ciento en peso, por ejemplo, igual o inferior a aproximadamente el 10,0 por ciento en peso, por ejemplo, igual o inferior a aproximadamente el 5,0 por ciento en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, los radicales libres orgánicos estables injertables pueden estar, como se describe en el documento EP1699882, presentes en una cantidad entre aproximadamente el 0,005 por ciento en peso y aproximadamente el 20,0 por ciento en peso, por ejemplo, entre el 15 y aproximadamente el 0,01 por ciento en peso y aproximadamente el 10,0 por ciento en peso, por ejemplo, entre aproximadamente el 0,03 por ciento en peso y aproximadamente el 5,0 por ciento en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, tal(es) aditivo(s) adicional(es) comprende(n) aditivo(s), tales como antioxidantes, estabilizadores y/o coadyuvantes de procesamiento. Como antioxidante, se pueden mencionar fenol(es) estéricamente impedido(s) o semiimpedido(s), amina(s) aromática(s), amina(s) alifática(s) estéricamente impedida(s), fosfato(s) orgánico(s), compuesto(s) de tio y mezclas de los mismos. Como aditivo(s) adicional(es), pueden mencionarse aditivo(s) ignífugo(s), aditivo(s) retardante(s) de árbol de agua, depurador(es) de ácido, pigmento(s) de relleno y estabilizador(es) de voltaje.
Ejemplos de rellenos y/o pigmentos adecuados incluyen TiO2 , CaCO3, negro de carbón (por ejemplo, negro de carbón conductor o "negro UV", es decir, un negro de carbón que absorbe la radiación ultravioleta), huntita, mica, caolín, hidróxido de aluminio (ATH), dihidróxido de magnesio (MDH) y SiO2.
Incluso en otra realización adicional, dicha composición polimérica según la presente invención comprende además rellenos y/o pigmentos. Además, dichos rellenos y/o pigmentos pueden estar comprendidos en dicha composición polimérica según la presente invención en cantidades de, por ejemplo, del 0,01 al 5 % en peso, por ejemplo, del 0,01 al 3 % en peso o, por ejemplo, del 0,01 al 2 % en peso.
Dicha composición polimérica puede comprender además otro(s) componente(s) polimérico(s) que incluye(n) polímero(s) insaturado(s) y/o polímero(s) no insaturado(s), en donde el componente o los componentes polimérico(s) adicional(es) son diferentes de dicho polietileno.
Dicha composición polimérica se puede proporcionar en forma de polvo o granulados en cualquier forma y tamaño, incluidos gránulos. Se pueden producir granulados, por ejemplo, después de la polimerización de dicho polietileno, de una manera muy conocida utilizando el equipo de granulación convencional, como una extrusora de granulación. La composición polimérica se puede proporcionar, por ejemplo, en forma de gránulos.
Una realización adicional de la presente invención divulga un proceso para producir una composición polimérica como se describe en la presente.
Incluso en otra realización adicional de la presente invención se divulga un proceso para producir un polietileno como se describe en la presente, o un proceso para producir una composición polimérica como se describe en la presente. Aplicaciones finales
Una realización de la presente invención proporciona un artículo obtenido a partir de un proceso que comprende el uso de un polietileno como se describe en la presente o de una composición polimérica como se describe en la presente, en donde el artículo es, por ejemplo, un cable, por ejemplo, un cable de alimentación, por ejemplo, una capa de cable o, por ejemplo, una capa de cable de alimentación.
Una realización adicional de la presente invención proporciona un artículo que comprende capa(s) que se obtiene(n) del polietileno como se describe en la presente.
Incluso en otra realización adicional de la presente invención se proporciona un artículo que comprende capa(s), por ejemplo capa(s) aislante(s), que se obtiene(n) a partir del polietileno como se describe en la presente, en donde el artículo es, por ejemplo, un cable, por ejemplo, un cable de alimentación.
Una realización adicional de la presente invención proporciona un artículo que comprende elemento(s), dicho(s) elemento(s) comprende(n) capa(s), por ejemplo, capa(s) aislante(s), que se obtiene(n) a partir del polietileno, como se describe en la presente, o a partir de la composición polimérica, como se describe en la presente.
En otra realización de la presente invención se proporciona un artículo, en donde dicho artículo, el elemento o los elementos comprende(n) capa(s), por ejemplo capa(s) aislante(s), que son reticulables y se obtienen a partir del polietileno, como se describe en la presente, o a partir de la composición polimérica, como se describe en la presente. Incluso en otra realización adicional de la presente invención se proporciona un artículo, en donde dicho artículo o elemento(s) comprende(n) el polietileno como se describe en la presente o la composición polimérica como se describe en la presente.
En otra realización de la presente invención se proporciona un artículo, en donde dicho artículo, el elemento o los elementos comprende(n) capa(s), por ejemplo capa(s) aislante(s), que están reticuladas y se obtienen a partir del polietileno, como se describe en la presente, o a partir de la composición polimérica, como se describe en la presente. Incluso en otra realización adicional de la presente invención se proporciona un artículo, en donde dicho artículo o elemento(s) comprende(n) la composición polimérica como se describe en la presente.
En otra realización de la presente invención se proporciona un artículo, en donde dicho artículo, el elemento o los elementos comprende(n) capa(s), por ejemplo capa(s) aislante(s), que están reticuladas y se obtienen a partir de la composición polimérica como se describe en la presente.
Otra realización de la presente invención proporciona un artículo, que es un cable, por ejemplo un cable de alimentación Además, la invención es muy adecuada para aplicaciones de W&C, en las que un artículo, por ejemplo, un cable, es reticulable y comprende una o más capas, en donde al menos una capa se obtiene a partir del polietileno o la composición polimérica, como se describe en la presente.
Además, incluso se proporciona otra realización de la presente invención, en donde dicha al menos una capa comprende el polietileno o la composición polimérica, como se describe en la presente.
Otra realización de la presente invención proporciona un cable de alimentación que comprende capa(s), por ejemplo capa(s) aislante(s), que se obtiene(n) a partir del polietileno o la composición polimérica, como se describe en la presente.
Se proporciona incluso otra realización de la presente invención, en donde dicho artículo es un cable de alimentación de CA.
Se proporciona otra realización de la presente invención en donde dicho artículo es un cable de alimentación de CC. Además, al menos una capa del cable obtenida a partir del polietileno o la composición polimérica, es, por ejemplo, una capa aislante.
Además, al menos la capa del cable que comprende el polietileno o la composición polimérica puede ser, por ejemplo, una capa aislante.
Además, el cable de la presente invención puede ser, por ejemplo, un cable de alimentación que comprende al menos una capa semiconductora interna, una capa aislante y una capa semiconductora externa en un orden determinado, en donde al menos la capa aislante se obtiene a partir del polietileno o la composición polimérica, como se describe en la presente.
En otra realización, la capa de aislamiento comprende el polietileno, o la composición polimérica, como se describe en la presente.
El cable de alimentación significa en la presente un cable que transfiere energía operando a cualquier voltaje. El voltaje aplicado al cable de alimentación puede ser CA, CC o transitoria (impulso). En una realización, el artículo multicapa es un cable de alimentación que funciona a voltajes superiores a 6 kV.
Una realización adicional de la presente invención divulga un proceso para la producción de un artículo, como se describe en la presente, cuyo proceso comprende el uso del polietileno o la composición polimérica, como se describe en la presente.
Además, la invención proporciona un proceso para la producción del artículo descrito en la presente, que comprende los siguientes pasos: a) formar un artículo, en donde el proceso comprende el polietileno o la composición polimérica, como se describe en la presente. Dicho proceso puede, por ejemplo, comprender al menos los siguientes pasos:
a0) mezclar por fusión una composición polimérica como se describe en la presente opcionalmente junto con otros componentes, y
a) formar un cable obtenido a partir de la composición polimérica como se describe en la presente.
Una realización adicional divulga la formación de un cable que comprende la composición polimérica como se describe en la presente.
La "mezcla por fusión" es un método de mezcla muy conocido, en donde los componentes poliméricos se mezclan a una temperatura elevada, que suele ser superior, por ejemplo, al menos 20-25°C por encima del punto de fusión o ablandamiento de los componentes poliméricos.
En una realización, se produce un cable que comprende un conductor rodeado por una o más capas, en donde el proceso comprende el paso de a) aplicar sobre un conductor la composición polimérica, como se describe en la presente, para formar al menos una de dichas capas que rodean el conductor.
Por lo tanto, en el paso (a) al menos una capa de dicha una o más capas se aplica y se obtiene mediante el uso de la composición polimérica como se describe en la presente.
Además, el proceso de producción de cable ejemplificado en la presente puede, por ejemplo, comprender al menos dos de los siguientes pasos:
a0) mezclar por fusión dicha composición polimérica como se describe en la presente, opcionalmente junto con otros componentes, y luego
a) aplicar la mezcla por fusión obtenida en el paso a0) sobre un conductor para formar al menos una capa.
La composición polimérica, como se describe en la presente, puede introducirse en el paso a0) del proceso, por ejemplo, en forma de gránulos y la mezcla, es decir, la mezcla estado fundido, se lleva a cabo a una temperatura elevada que funde (o ablanda) el material polimérico para permitir su procesamiento.
Además, las capas pueden, por ejemplo, ser a) aplicadas por (co)extrusión. El término "(co)extrusión" significa en la presente que en el caso de dos o más capas, dichas capas se pueden extruir en pasos separados, o al menos dos o todas dichas capas se pueden coextruir en un mismo paso de extrusión, como se sabe en la técnica.
En una realización ejemplificada, la composición polimérica reticulable puede comprender un agente de reticulación antes de que la composición polimérica se utilice para la producción de cables, por lo que el polietileno y el agente de reticulación pueden mezclarse mediante cualquier proceso de mezcla convencional, por ejemplo, mediante la adición del agente de reticulación a una fundición de una composición polimérica, por ejemplo, en una extrusora, así como por adsorción de peróxido líquido, peróxido en forma líquida o peróxido disuelto en un solvente en una composición sólida de polímero, por ejemplo, gránulos de los mismos. Alternativamente, en esta realización, el polietileno y el agente de reticulación pueden mezclarse mediante cualquier proceso de mezclado convencional. Los procedimientos de mezcla ejemplares incluyen la mezcla por fusión, por ejemplo, en una extrusora, así como la adsorción de peróxido líquido, peróxido en forma líquida o un peróxido disuelto en un solvente de una composición del polímero o en gránulos del mismo. La composición polimérica obtenida de componentes, por ejemplo, entre otros, el polietileno y el agente de reticulación, se utiliza entonces para un proceso de preparación de un artículo, por ejemplo, un cable.
En otra realización, el agente de reticulación se puede agregar, por ejemplo, en el paso a0) durante la preparación del artículo reticulable, y también forma dicha composición polimérica de la presente invención. Cuando el agente de
reticulación se agrega durante el proceso de preparación del artículo, entonces, por ejemplo, el agente de reticulación, como se describe en la presente, se agrega en forma líquida a temperatura ambiente, o se precalienta por encima del punto de fusión del mismo o se disuelve en un medio portador, como se conoce en la técnica.
Dicha composición polimérica de la presente invención también puede comprender aditivo(s) adicional(es), o se pueden mezclar aditivos adicionales a la composición polimérica durante un proceso de preparación de un artículo que comprende la composición polimérica.
Por consiguiente, el proceso de la invención puede, por ejemplo, comprender los siguientes pasos:
- a00) proporcionar a dicho paso a0) dicha composición polimérica como se describe en la presente, que comprende al menos un polietileno, y un agente de reticulación,
- a0) mezclar por fusión la composición polimérica opcionalmente junto con otros componentes, y a) aplicar la mezcla por fusión obtenida en el paso a0) sobre un conductor para formar al menos una de dichas una o más capas de cable. Alternativamente, el proceso de la invención comprende los siguientes pasos:
- a00) proporcionar a dicho paso a0) dicha composición polimérica como se describe en la presente, que comprende al menos un polietileno,
- a00’) añadir a dicha composición polimérica al menos un agente de reticulación,
- a0) mezclar por fusión la composición polimérica y el agente de reticulación, opcionalmente junto con otros componentes, y
- a) aplicar la mezcla por fusión obtenida del paso a0) sobre un conductor para formar al menos una de dichas una o más capas de cable.
En el proceso ejemplificado, la mezcla por fusión a0) de la composición polimérica sola se realiza en un mezclador o una extrusora, o en cualquier combinación de los mismos, a temperatura elevada y, si el agente de reticulación está presente, también por debajo de la temperatura de reticulación utilizada posteriormente. Después de la mezcla por fusión a0), por ejemplo en dicha extrusora, el material resultante de la capa mezclada por fusión es luego, por ejemplo, a) (co)extruido sobre un conductor de una manera muy conocida en el área. Los mezcladores y las extrusoras, como extrusoras de uno o dos husillos, que se usan convencionalmente para la preparación de cables, son adecuadas para el proceso de la invención.
La realización ejemplificada del proceso proporciona la preparación de un cable reticulable, por ejemplo, un cable de alimentación reticulable, en donde el proceso comprende un paso adicional de b) reticular al menos una capa de cable obtenida en el paso a) que comprende el polietileno reticulable de la composición polimérica, en donde la reticulación se realiza en presencia de un agente de reticulación, por ejemplo, un peróxido.
Se entiende y se sabe que también las otras capas de cable y los materiales de las mismas, si están presentes, pueden reticularse al mismo tiempo, si así se desea.
La reticulación se puede realizar en condiciones de reticulación, normalmente mediante tratamiento a temperatura elevada, por ejemplo, a una temperatura superior a 140 °C, por ejemplo, por encima de 150 °C, tal como dentro del rango de 160 a 350 °C, dependiendo del agente de reticulación utilizado, como bien se sabe en el área. Normalmente, la temperatura de reticulación es al menos 20 °C más alta que la temperatura utilizada en el paso a0) de mezcla por fusión y puede ser estimada por un experto en la materia.
Como resultado se obtiene un cable reticulado que comprende al menos una capa reticulada del polietileno o la composición polimérica de la invención.
En otra realización según la presente invención, se divulga dicha composición polimérica, en donde la cantidad de grupos vinilo se origina a partir de (además de los grupos vinilo que se originan a partir de la polimerización iniciada por radicales libres):
i) comonómero(s) poliinsaturado(s),
ii) agente(s) de transferencia de cadena,
iii) compuesto(s) insaturado(s) de bajo peso molecular, por ejemplo, potenciador(es) de reticulación y/o retardador(es) de quemado, o
iv) cualquier mezcla de (i) a (iii).
En general, "grupo vinilo" significa en la presente restos CH2=CH- que pueden estar presentes en cualquiera de i) a iv). Los i) comonómeros poliinsaturados y ii) los agentes de transferencia de cadena se describen en la presente en relación con el polietileno de la presente invención.
El iii) compuesto o los compuestos de bajo peso molecular, si están presentes, pueden añadirse a la composición polimérica.
Además, el iii) compuesto o los compuestos de bajo peso molecular puede(n), por ejemplo, ser potenciador(es) de la reticulación que también puede(n) contribuir a la cantidad de grupos vinilo de la composición polimérica. El potenciador o los potenciadores de la reticulación puede(n) ser, por ejemplo, un compuesto que contenga al menos 2 grupos insaturados, como un compuesto alifático o aromático, un éster, un éter o una cetona, que contenga al menos 2 grupos insaturados, como un cianurato, un isocianurato, un fosfato, un orto-formiato, un éter alifático o aromático, o un éster alílico del ácido bencenotricarboxílico. Ejemplos de ésteres, éteres, aminas y cetonas son compuestos seleccionados de grupos generales de diacrilatos, triacrilatos, tetraacrilatos, trialilcianurato, trialilisocianurato, 3,9-divinil-2,4,8,10-tetraoxaespiro[5,5]-undecano (DVS), trimelitato de trialilo (TATM) o N,N,N',N',N",N"-hexaaliM,3,5-triazina-2,4,6-triamina (HATAt a ), o cualquier mezcla de los mismos. El potenciador de la reticulación se puede añadir en una cantidad de dicha reticulación inferior al 2,0 % en peso, por ejemplo, inferior al 1,5 % en peso, por ejemplo, inferior al 1,0 % en peso, por ejemplo, inferior al 0,75 % en peso, por ejemplo, inferior al 0,5 % en peso, y el límite inferior del mismo es, por ejemplo, al menos el 0,05 % en peso, por ejemplo, al menos el 0,1 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, el iii) compuesto o los compuestos de bajo peso molecular puede(n) ser, por ejemplo, retardador(es) de quemado (SR) que también puede(n) contribuir a la cantidad de grupos vinilo de la composición polimérica.
Los retardadores de quemado (SR) pueden ser, por ejemplo, como ya se ha descrito en la presente, dímeros insaturados de monómeros aromáticos de alfametilalquenilo, como 2,4-di-fenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido, derivados de quinona, derivados de hidroquinona, ésteres y éteres monofuncionales que contienen vinilo, hidrocarburos monocíclicos que tienen al menos dos o más dobles enlaces o mezclas de los mismos. Por ejemplo, el retardador de quemado se puede seleccionar de 2,4-difenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido o mezclas de los mismos.
La cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o superior al 0,005 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o superior al 0,01 % en peso, igual o superior al 0,03 % en peso, o igual o superior al 0,04 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 2,0 % en peso, por ejemplo, igual o inferior al 1,5 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 0,8 % en peso, igual o inferior al 0,75 % en peso, igual o inferior al 0,70 % en peso o igual o inferior al 0,60 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Asimismo, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 0,55 % en peso, igual o inferior al 0,50 % en peso, igual o inferior al 0,45 % en peso o igual o inferior al 0,40 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Incluso más, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 0,35 % en peso, por ejemplo, igual o inferior al 0,30 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 0,25 % en peso, igual o inferior al 0,20 % en peso, igual o inferior al 0,15 % en peso o igual o inferior al 0,10 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Asimismo, la cantidad de retardador de quemado puede ser, por ejemplo, igual o inferior al 0,15 % en peso, o igual o inferior al 0,10 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, la cantidad de retardador de quemado puede, por ejemplo, estar dentro del rango de 0,005 a 2,0 % en peso, por ejemplo, dentro del rango de 0,005 a 1,5 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Otros rangos ejemplificados son, por ejemplo, del 0,01 al 0,8 % en peso, del 0,03 al 0,75 % en peso, del 0,03 al 0,70 % en peso o del 0,04 al 0,60 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, los rangos ejemplificados son, por ejemplo de 0,01 a 0,60, a 0,55, a 0,50, a 0,45 o, alternativamente, a 0,40 % en peso, de 0,03 a 0. 0,55 o, alternativamente, hasta 0,50 % en peso, 0,03 a 0,45 o, alternativamente, 0,40 % en peso, o 0,04 a 0,45 o, alternativamente, 0,40 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, los retardadores de quemado (SR) también pueden, por ejemplo, seleccionarse de radicales libres orgánicos estables injertables, como se describe en el documento EP1699882 y como ya se ha descrito en la presente.
El polietileno puede ser, por ejemplo, un copolímero de unidades monoméricas con unidades de al menos un comonómero insaturado y cero, uno, dos o tres comonómero(s) distintos, y comprende al menos grupos vinilo que se originan del comonómero poliinsaturado.
Además, el polietileno puede comprender de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,10 grupos vinilo por 1000 átomos de carbono (átomos de C) que se originan a partir de la polimerización iniciada por radicales libres.
Según la presente invención, cada característica de cualquiera de las realizaciones divulgadas en la presente, en cualquier categoría de la presente invención, puede combinarse libremente con cualquier característica de cualquiera de las otras realizaciones divulgadas en la presente.
Métodos de determinación
A menos que se indique lo contrario en la descripción o parte experimental, se utilizaron los siguientes métodos para las determinaciones de propiedades.
Índice del flujo de fusión
El índice del flujo de fusión (MFR) se determina según el método ISO 1133-1:2011 y se indica en g/10 min. El MFR es una indicación de la fluidez y, por lo tanto, de la procesabilidad del polímero, aquí el polietileno, o de la composición polimérica. Cuanto mayor sea el índice del flujo de fusión, menor será la viscosidad del polímero o de la composición polimérica. El MFR se determina a 190 °C para polietilenos y puede determinarse con diferentes cargas, como 2,16 kg (MFR2) o 21,6 kg (MFR21).
Densidad
La densidad se mide sobre el polímero, es decir, sobre el polietileno, según el método A:2012 de ISO 1183-1. La preparación de la muestra se realiza mediante moldeo por compresión según ISO 17855-2:2016.
Métodos ASTM D3124-98 y ASTM D6248-98, para determinar la cantidad de dobles enlaces en la composición polimérica o en el polímero, es decir, el polietileno
Se aplica el método ASTM D6248-98 para la determinación de dobles enlaces, tanto en la composición polimérica como en el polietileno. La determinación de los dobles enlaces de la composición polimérica se realiza sobre el polietileno o, alternativamente, sobre la composición polimérica. La composición polimérica y el polietileno se denominarán, en lo sucesivo en esta descripción del método, "la composición" y "el polímero", respectivamente.
Los métodos ASTM D3124-98 y ASTM D6248-98 incluyen por un lado un procedimiento para la determinación de la cantidad de dobles enlaces/1000 átomos de C que se basa en el método AsTm D3124-98. En el método ASTM D3124-98, se proporciona una descripción detallada para la determinación de grupos vinilideno/1000 átomos de C basada en 2,3-dimetil-1,3-butadieno. En el método ASTM D6248-98, se proporcionan descripciones detalladas para la determinación de grupos vinilo y frans-vinileno/1000 átomos de C basadas en 1-octeno y frans-3-hexeno, respectivamente. El procedimiento de preparación de muestras allí descrito se ha aplicado aquí para la determinación de grupos vinilo/1000 átomos de C y grupos frans-vinileno/1000 átomos de C en la presente invención. El método ASTM D6248-98 sugiere la posible inclusión del procedimiento de bromación del método ASTM D3124-98, pero las muestras con respecto a la presente invención no fueron bromadas. Hemos demostrado que la determinación de grupos vinilo/1000 átomos de C y grupos frans-vinileno/1000 átomos de C se puede realizar sin interferencias significativas, incluso sin sustraer los espectros de las muestras bromadas. A fin de determinar el coeficiente de extinción de estos dos tipos de dobles enlaces se han utilizado los siguientes dos compuestos: 1-deceno para vinilo y frans-4-deceno para frans-vinileno, y se siguió el procedimiento descrito en ASTM-D6248-98 con la excepción mencionada anteriormente. La cantidad total de enlaces vinilo, enlaces vinilideno y dobles enlaces frans-vinileno del “polímero” se analizó mediante espectrometría IR y se dio como la cantidad de enlaces vinilo, enlaces vinilideno y enlaces frans-vinileno por 1000 átomos de carbono.
Además, la cantidad total de dobles enlaces de vinilo y frans-vinileno de "la composición", con una posible contribución de dobles enlaces de cualquier compuesto (iii) insaturado de bajo peso molecular utilizado, también puede analizarse mediante espectrometría IR y proporcionarse como la cantidad de enlaces de vinilo, enlaces de vinilideno y enlaces de frans-vinileno por 1000 átomos de carbono.
La composición o polímero a analizar se comprimió en películas delgadas con un grosor de 0,5-1,0 mm. Se midió el grosor real. El análisis FT-IR se realizó en un Perkin Elmer Spectrum One. Se registraron dos barridos con una resolución de 4 cm-1.
Se trazó una línea base desde 980 cirr1 hasta alrededor de 840 cm'1. Las alturas de los picos se determinaron en alrededor de 910 cm-1 para vinilo y alrededor de 965 cirrí para frans-vinileno. La cantidad de dobles enlaces/1000 átomos de carbono se calculó utilizando las siguientes fórmulas:
vinilo/1000 átomos de C = (14x Abs)/(13,13 x Lx D)
frafís-vinileno/1000 átomos de C = (14 x Abs)/(15.14 x L x D)
en donde
Abs: absorbancia (altura del pico)
L: grosor de la película en mm
D: densidad del material (g/cm3)
El poder absorbente molar, £, es decir, 13,13 y 15,14, respectivamente, en los cálculos anteriores se determinó como l^mol-1^ mm-1 a través de:
donde Abs es la absorbancia máxima definida como la altura del pico, C la concentración (moM-1) y L el grosor de la celda (mm).
Para polímeros con un contenido de comonómero polar >0,4 %, la determinación de grupos insaturados puede verse alterada por los picos de FTIR vecinos. Un enfoque inicial alternativo puede producir una representación más precisa del contenido del grupo no saturado. La estimación general de picos pequeños cercanos a picos más grandes podría dar lugar a una subestimación. Las posiciones iniciales alternativas podrían ser 880 y 902 cm-1 para vinilo, 902 y 920 cm-1 para vinilideno y 954 y 975 cm-1. Para un mayor contenido de grupos insaturados, se podrían combinar las los valores iniciales para vinilo y vinilideno.
Los métodos ASTM D3124-98 y ASTM D6248-98, incluyen por otro lado también un procedimiento para determinar el coeficiente de extinción molar. Se utilizaron al menos tres soluciones 0,18 moM-1 en bisulfuro de carbono (CS2) y se utilizó el valor medio del coeficiente de extinción molar.
La cantidad de grupos vinilo que se originan a partir del comonómero poliinsaturado por 1000 átomos de carbono se determinó y calculó de la siguiente manera:
El polímero a analizar y un polímero de referencia se han producido en el mismo reactor, básicamente utilizando las mismas condiciones, es decir, temperaturas máximas, presión y tasa de producción similares, pero con la única diferencia de que el comonómero poliinsaturado se añade al polímero a analizar y no se añade al polímero de referencia. La cantidad total de grupos vinilo de cada polímero se determinó mediante mediciones FT-IR, como se describe en la presente. Entonces, se supone que el nivel de base de los grupos vinilo, es decir, los formados por el proceso y los agentes de transferencia de cadena que resultan en grupos vinilo (si están presentes), es el mismo para el polímero de referencia y el polímero que se analizará, con la única excepción de que en el polímero a analizar también se añade al reactor un comonómero poliinsaturado. Luego, este nivel de base se resta de la cantidad medida de grupos vinilo en el polímero a analizar, lo que resulta en la cantidad de grupos vinilo/1000 átomos de carbono, que resultan del comonómero poliinsaturado.
Los métodos ASTM D3124-98 y ASTM D6248-98 incluyen un procedimiento de calibración para medir el contenido de doble enlace de un compuesto (iii) insaturado de bajo peso molecular, si está presente (denominado continuación como compuesto)
El poder absorbente molar del compuesto (por ejemplo, un potenciador de la reticulación o un compuesto retardador de quemado como se ejemplifica en la descripción) se puede determinar con dichos métodos según ASTM D6248-98. Se preparan al menos tres soluciones del compuesto en CS2 (disulfuro de carbono). Las concentraciones utilizadas de las soluciones son cercanas a 0,18 mol/l. Las soluciones se analizan con FTIR y se escanean con una resolución de 4 cm-1 en una celda líquida con una longitud de trayectoria de 0,1 mm. Se mide la intensidad máxima del pico de absorbancia que se relaciona con el resto insaturado del compuesto o compuestos (cada tipo de doble enlace carbono-carbono presente).
El poder absorbente molar, £, en hmol-^mm-1 para cada solución y tipo de doble enlace se calcula mediante la siguiente ecuación:
C = concentración de cada tipo de doble enlace carbono-carbono a medir, mol/l
L = grosor de la celda, mm
Abs = absorbancia máxima (altura del pico) del pico de cada tipo de doble enlace carbono-carbono a medir, mol/l.
Se calcula el promedio del poder absorbente molar, £, para cada tipo de doble enlace. Además, el poder absorbente molar promedio, £, de cada tipo de doble enlace carbono-carbono se puede usar para calcular la concentración de dobles enlaces en el polímero de referencia y las muestras de polímero que se van a analizar.
Reología, método dinámico (viscosidad) ISO 6721-1:
Las propiedades reológicas dinámicas del polímero, en la presente el polietileno, o de la composición polimérica (también medidas en el polietileno) pueden determinarse utilizando un reómetro de tensión controlada, utilizando una geometría de placas paralelas (25 mm de diámetro) y un espacio de 1,8 mm entre la placa superior e inferior. Antes de la prueba, las muestras deben estabilizarse mezclando gránulos en seco junto con 0,25-0,3 % de Irganox B225. Irganox B 225 es una mezcla del 50 % de Irganox 1010, pentaeritritol tetrakis(3-(3,5-di-ferc-butil-4-hidroxifenil)propionato), CAS n. ° 6683-19-8 y 50 % de Irgafos 168, tris(2,4-diferc-butilfenil)fosfito, cAs n. ° 31570-04-4. Obsérvese que añadir un antioxidante, aquí Irganox B225, normalmente no es el procedimiento estándar del método ISO 6721-1.
Un proceso de moldeo por compresión se realiza utilizando las siguientes condiciones: Los gránulos se funden durante 2 minutos a 190°C a cualquier presión y luego con una carga de 100 kg/cm2 durante 2 minutos. Después del prensado, se deja enfriar el material hasta temperatura ambiente todavía bajo presión durante 30 minutos. El grosor final de las placas es de 1,8 mm.
La prueba de barrido de frecuencia, es decir, el "método de reología, dinámico (viscosidad)", se realizó según el método estándar ISO, ISO 6721-1 con un rango de frecuencia angular de 500 a 0,02 rad/s. Todos los experimentos se llevaron a cabo en atmósfera de nitrógeno a una temperatura constante de 190 °C y tensión dentro de la región viscoelástica lineal. Durante el análisis, el módulo de almacenamiento (G'), el módulo de pérdida (G"), el módulo complejo (G*) y la viscosidad compleja (n*) se registraron y representaron frente a la frecuencia (u>). Los valores medidos de viscosidad compleja (n*) a una frecuencia angular de 0,05, 100 y 300 rad/s se toman de la prueba. Las abreviaturas de estos parámetros son n*0,05, n*100 y n*300, respectivamente.
El valor de viscosidad cero n*0 se calcula utilizando el modelo de Carreau-Yasuda. Para los casos en los que no sea recomendable el uso de este modelo para la estimación de la viscosidad de cizallamiento cero, se realiza una prueba de cizallamiento rotacional a baja tasa de cizallamiento. Esta prueba está limitada a un rango de tasa de cizallamiento de 0,001 a 1 s_1 y una temperatura de 190 °C.
Preparación de placa reticulada, es decir, el método para la placa de reticulación: Preparación de placa reticulada cuando se utiliza peróxido de dicumilo (DCP) o peróxido de terc-butilcumilo (TBCP) como peróxido, es decir, el método para la placa de reticulación
La placa reticulada se prepara a partir de gránulos de la composición polimérica de prueba, es decir, una composición polimérica que comprende el polietileno según la presente invención y una composición polimérica que comprende un polietileno comparativo, que se moldearon por compresión mediante el uso de las siguientes condiciones: Primero, los gránulos se derriten a 120 °C durante 1 minuto a una presión de 61 N/cm2. Luego se aumenta la temperatura hasta 180 °C a una tasa de 18 K/min y al mismo tiempo se aumenta la presión hasta 614 N/cm2. La temperatura se mantiene a 180°C durante 10 minutos. luego, las placas se reticulan por medio del peróxido presente en la composición polimérica. El tiempo total de reticulación es de 14 minutos, que incluye el tiempo para aumentar la temperatura de 120 a 180 °C. Después de completar la reticulación de las placas reticuladas, es decir, la composición polimérica reticulada según la presente invención y la composición polimérica comparativa reticulada, se enfría hasta temperatura ambiente con una tasa de enfriamiento de 15 K/min todavía bajo presión. El grosor final de las placas es de 1,5 mm.
Preparación de placa reticulada cuando se utiliza 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexino-3, es decir, Trigonox® 145-E85, (T145E85) como peróxido, es decir, el método para la placa de reticulación
La placa reticulada se prepara a partir de gránulos de la composición polimérica de prueba, es decir, la composición polimérica según la presente invención y la composición polimérica comparativa, que se moldearon por compresión utilizando las siguientes condiciones: Primero, los gránulos se derriten a 120 °C durante 1 minuto a una presión de 61 N/cm2. Luego se aumenta la temperatura hasta 180 °C a una tasa de 18 K/min y al mismo tiempo se aumenta la presión hasta 614 N/cm2. La temperatura se mantiene a 180 °C durante 20 minutos. Luego, las placas se reticulan por medio del peróxido presente en la composición polimérica. El tiempo total de reticulación es de 24 minutos, que incluye el tiempo para aumentar la temperatura de 120 a 180 °C. Después de completar la reticulación de las placas reticuladas, es decir, la composición polimérica reticulada según la presente invención y la composición polimérica comparativa reticulada, se enfría hasta temperatura ambiente con una tasa de enfriamiento de 15 K/min todavía bajo presión. El grosor final de las placas es de 1,5 mm.
Protocolo de análisis de cromatografía de gases (GC), es decir, método para análisis de GC
Protocolo de análisis de GC (placa), es decir, método para el análisis de GC
El contenido de productos volátiles de descomposición de peróxido, en la presente metano (CH4), se proporciona en ppm (peso) y se determina mediante cromatografía de gases (GC) a partir de una muestra reticulada de la composición polimérica según la presente invención y de la composición polimérica comparativa. Dicha reticulación se ha realizado como se describe en el método de placas de reticulación.
Se corta un espécimen de muestra con un grosor de 1,5 mm y un peso de 1 g del centro de la placa reticulada, es decir, la composición polimérica reticulada según la presente invención y la composición polimérica comparativa reticulada, directamente después de que se haya completado el paso de reticulación. La muestra obtenida se coloca en una botella con espacio superior de 120 ml con un recipiente plegado de aluminio con sello de teflón y se trata térmicamente a 60 °C durante 1,5 horas para equilibrar cualquier volátil gaseoso presente en dicha muestra. A continuación, se inyectan 0,2 ml del gas capturado en la botella de muestras en el cromatógrafo de gases, en donde se analiza la presencia y el contenido de los volátiles, por ejemplo, el metano, que se desea medir. Se analizan muestras dobles y el valor de contenido de metano informado es un promedio de ambos análisis. El instrumento utilizado en la presente fue un Agilent GC 7890A con una columna de Al2O3/Na2SO4 con dimensiones de 0,53 mm x 50 m y un grosor de película de 10 pm, suministrado por Plot Ultimetal. Se utilizó helio como gas portador y se utilizó detección FID.
Método para la determinación de ajuste en caliente
Método de ajuste en caliente para muestras de placas reticuladas
El alargamiento de ajuste en caliente, así como la deformación permanente, se determinaron en muestras tomadas de placas reticuladas, es decir, una composición polimérica reticulada que comprende el polietileno según la presente invención y una composición polimérica reticulada que comprende un polietileno comparativo. Esas propiedades se determinaron según iEc 60811-507:2012. En la prueba de ajuste en caliente, una pesa del material analizado se equipa con un peso correspondiente a 20 N/cm2. En primer lugar, el espécimen se marca con líneas de referencia. Desde la mitad del espécimen, se hacen dos líneas de referencia (una a cada lado). La distancia entre las dos líneas, L0 es de 20 mm. Ese espécimen se coloca en un horno a 200 °C con el peso correspondiente a 20 N/cm2 y después de 15 minutos, se mide el alargamiento de ajuste en caliente de la siguiente manera. La distancia entre líneas de referencia después de 15 minutos a 200 °C se llama L1 y se mide. Luego, el alargamiento después de 15 minutos se calcula de la siguiente manera: alargamiento de ajuste en caliente (%) = ((L1*100)/L0)-100. Posteriormente, se retira el peso y se deja que la muestra descanse durante 5 minutos a 200 °C. Luego, la muestra se saca del horno y se enfría hasta temperatura ambiente. Después del enfriamiento, se mide la distancia L2 entre las 2 líneas de referencia y se calcula la deformación permanente de la siguiente manera: deformación permanente (%) = (L2*100)/L0)-100.
Las placas reticuladas se prepararon como se describe en Preparación de placa reticulada, es decir, el método para reticular la placa, y los especímenes con pesas se prepararon a partir de una placa reticulada de 1,5 mm de grosor según ISO 527-2/5A:2012
Parte experimental
EJEMPLOS
Los polietilenos son todos polietilenos de baja densidad polimerizados en un reactor tubular de alta presión.
Ejemplo inventivo 1: Polímero 1, es decir, polietileno según la presente invención, es decir, polímero de poli(etileno-co-1.7- octadieno) con 0,71 grupos vinilo/1000 átomos de carbono (C), densidad = 922,3 kg/m3, MFR2 = 0,68 g/ 10 min) El etileno con CTA reciclado se comprimió en un precompresor de 5 etapas y un hipercompresor de 2 etapas con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aproximadamente 2900 bar. El rendimiento total del compresor fue de aproximadamente 30 toneladas/hora. En el área del compresor aproximadamente 1,2 kg/hora de propion aldehído (PA, número CAS: 123-38-6) se añadió junto con aproximadamente 87 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0,68 g/10 min. Aquí también se añadió 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 56 kg/h. La mezcla comprimida se calentó hasta 164 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interno de aproximadamente 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Justo después del precalentador se inyectó una mezcla de iniciadores radicales de peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aproximadamente 277 °C, después de lo cual se enfrió hasta aproximadamente 206 °C. Las segundas y terceras temperaturas máximas de reacción posteriores fueron 270 °C y 249 °C, respectivamente, con un enfriamiento intermedio de hasta 217 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de presión, se enfrió y el polímero resultante 1 se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo inventivo 2: Polímero 2, es decir, polietileno según la presente invención, es decir, polímero de poli(etileno-co-1.7- octadieno) con 1,33 grupos vinilo/1000 C, densidad = 924,3 kg/m3, MFR2 = 0,94 g/10 min)
El etileno con CTA reciclado se comprimió en un precompresor de 5 etapas y un hipercompresor de 2 etapas con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aproximadamente 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aproximadamente 30 toneladas/hora. En el área del compresor aproximadamente 2,3 kg/hora de propion aldehído (PA, número CAS: 123-38-6) se añadió como agente de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0,94 g/10 min. Aquí también se añadió 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 144 kg/h. La mezcla comprimida se calentó hasta 160 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interno de aproximadamente 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Justo después del precalentador se inyectó una mezcla de iniciadores radicales de peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aproximadamente 274 °C, después de lo cual se enfrió hasta aproximadamente 207 °C. Las segundas y terceras temperaturas máximas de reacción posteriores fueron 257 °C y 227 °C, respectivamente, con un enfriamiento intermedio de hasta 211 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de presión, se enfrió y el polímero resultante 2 se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo inventivo 3: Polímero 3, es decir, polietileno según la presente invención, es decir, polímero de poli(etileno-co-1,7-octadieno) con 1,34 grupos vinilo/1000 C, densidad = 924,9 kg/m3, MFR2 = 1,46 g/10 min)
El etileno con CTA reciclado se comprimió en un precompresor de 5 etapas y un hipercompresor de 2 etapas con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aproximadamente 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aproximadamente 30 toneladas/hora. En el área del compresor aproximadamente 3,9 kg/hora de propion aldehído (PA, número CAS: 123-38-6) se añadió como agente de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 1,46 g/10 min. Aquí también se añadió 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 148 kg/h. La mezcla comprimida se calentó hasta 159 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interno de aproximadamente 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Justo después del precalentador se inyectó una mezcla de iniciadores radicales de peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aproximadamente 273 °C, después de lo cual se enfrió hasta aproximadamente 207 °C. Las segundas y terceras temperaturas máximas de reacción posteriores fueron 257 °C y 226 °C, respectivamente, con un enfriamiento intermedio de hasta 209 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de presión, se enfrió y el polímero resultante 3 se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo comparativo 1: Polímero comparativo 1, es decir, polietileno con 0,27 grupos vinilo/1000 C, densidad = no medida, MFR2 = 0,76 g/10 min)
El etileno con CTA reciclado se comprimió en un precompresor de 5 etapas y un hipercompresor de 2 etapas con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aproximadamente 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aproximadamente 30 toneladas/hora. En el área del compresor aproximadamente 4,1 kg/hora de propion aldehído (PA, número CAS: 123-38-6) se añadió junto con aproximadamente 80 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0,76 g/10 min.
La mezcla comprimida se calentó hasta 163 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interno de aproximadamente 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Justo después del precalentador se inyectó una mezcla de iniciadores radicales de peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aproximadamente 284 °C, después de lo cual se enfrió hasta aproximadamente 224 °C. Las segundas y terceras temperaturas máximas de reacción posteriores fueron 283 °C y 270 °C, respectivamente, con un enfriamiento intermedio de hasta 233 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de presión, se enfrió y el polímero se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo comparativo 2: Polímero comparativo 2, es decir, polietileno con 0,29 grupos vinilo/1000 C, densidad = no medida, MFR2 = 0,78 g/10 min)
El etileno con CTA reciclado se comprimió en un precompresor de 5 etapas y un hipercompresor de 2 etapas con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aproximadamente 2600 bar. El rendimiento total del compresor fue de aproximadamente 30 toneladas/hora. En el área del compresor aproximadamente 3,6 kg/hora de propion aldehído (PA, número CAS: 123-38-6) se añadió junto con aproximadamente 91 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0,78 g/10 min. La mezcla comprimida se calentó hasta 166 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interno de aproximadamente 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Justo después del precalentador se inyectó una mezcla de iniciadores radicales de peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aproximadamente 279 °C, después de lo cual se enfrió hasta aproximadamente 227 °C. Las segundas y terceras temperaturas máximas de reacción posteriores fueron 273 °C y 265 °C, respectivamente, con un enfriamiento intermedio de hasta 229 °C. La
mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de presión, se enfrió y el polímero se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo comparativo 3: Polímero comparativo 4, es decir, polietileno con 0,37 grupos vinilo/1000 C, densidad = no medida kg/m3, MFR2 = 2,07 g/10 min)
El etileno con CTA reciclado se comprimió en un precompresor de 5 etapas y un hipercompresor de 2 etapas con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aproximadamente 2600 bar. El rendimiento total del compresor fue de aproximadamente 30 toneladas/hora. En el área del compresor aproximadamente 4 kg/hora de propion aldehído (PA, número CAS: 123-38-6) se añadió junto con aproximadamente 119 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 2,07 g/10 min. La mezcla comprimida se calentó hasta 166 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interno de aproximadamente 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Justo después del precalentador se inyectó una mezcla de iniciadores radicales de peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aproximadamente 276 °C, después de lo cual se enfrió hasta aproximadamente 221 °C. Las segundas y terceras temperaturas máximas de reacción posteriores fueron 271 °C y 261 °C, respectivamente, con un enfriamiento intermedio de hasta 225 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de presión, se enfrió y el polímero se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo comparativo 4: Polímero comparativo 5, es decir, polímero de poli(etileno-co-1,7-octadieno) con 0,77 grupos vinilo/1000 C, densidad = 922,1 kg/m3, MFR2 = 1,82 g/10 min)
El etileno con CTA reciclado se comprimió en un precompresor de 5 etapas y un hipercompresor de 2 etapas con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aproximadamente 2900 bar. El rendimiento total del compresor fue de aproximadamente 30 toneladas/hora. En el área del compresor aproximadamente 0,8 kg/hora de propion aldehído (PA, número CAS: 123-38-6) se añadió junto con aproximadamente 123 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 1,82 g/10 min. Aquí también se añadió 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 55 kg/h. La mezcla comprimida se calentó hasta 163 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interno de aproximadamente 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Justo después del precalentador se inyectó una mezcla de iniciadores radicales de peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aproximadamente 274 °C, después de lo cual se enfrió hasta aproximadamente 204 °C. Las segundas y terceras temperaturas máximas de reacción posteriores fueron 261 °C y 244 °C, respectivamente, con un enfriamiento intermedio de hasta 216 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de presión, se enfrió y el polímero se separó del gas sin reaccionar.
Datos de caracterización en la Tabla 1 y la Tabla 2
Tabla 1
Tabla 2
Composición polimérica
Las formulaciones, es decir, la composición polimérica, que usa el polietileno, de la presente invención, como se describe en la presente, y el agente de reticulación, y también los ejemplos comparativos, se han preparado a escala de laboratorio y se han comparado. El agente de reticulación se añadió al polietileno distribuyendo el agente de reticulación (el agente de reticulación está en forma líquida) a 70 °C sobre los gránulos de polietileno. Los gránulos húmedos se mantuvieron a 80 °C hasta que se secaron. La cantidad de agente de reticulación, por ejemplo, peróxido, por ejemplo, DCP, fue la misma para todos los ejemplos para mostrar la respuesta de reticulación medida por el método de determinación de ajuste en caliente (con una carga de 20 N/cm2). El alargamiento de ajuste en caliente, así como la deformación permanente, se determinaron, véase la tabla 3, como se describe en el método de determinación en "Método de ajuste en caliente para muestras de una placa reticulada", en placas de 1,5 mm de grosor. Las placas de 1,5 mm de grosor se moldearon por compresión y se reticularon a 180 °C como se describe en el método de determinación en "preparación de placas reticuladas, es decir, método para placas de reticulación".
Tabla 3. Ejemplo de composición polimérica inventiva (ej. comp. pol. inv.) 1 y ej. 2 de comp. pol. inv., y ejemplos de composición polimérica comparativa (ej. comp. pol. inv.) 1-3, alargamiento de ajuste en caliente (%) y deformación permanente.
Tabla 3
El polietileno según la presente invención, representado por los ejemplos inventivos 1-3 (véanse las tablas 1 y 2) y los ejemplos 1 y 2 de la composición polimérica inventiva (véase la tabla 3), ha demostrado, en comparación con otros polietilenos que tienen una viscosidad similar en condiciones de procesamiento ilustradas por la viscosidad compleja (r|*) a 300 rad/seg, representados por los ejemplos comparativos 3-4 (véanse las tablas 1 y 2) y el ejemplo 2-3 de la composición polimérica comparativa (véase la tabla 3), tener tanto
una resistencia mejorada al moldeo por reblandecimiento ilustrada por la viscosidad compleja (r|*) a 0,05 rad/seg (véase la Tabla 1), así como,
un grado de reticulación mejorado ilustrado por "alargamiento de ajuste en caliente" (véase la Tabla 3).
Además, el polietileno según la presente invención, representado por los ejemplos inventivos 1-3 (véanse las tablas 1 y 2) y los ejemplos 1-2 de la composición polimérica inventiva (véase la tabla 3), tiene, en comparación con incluso otros polietilenos en su lugar ,una resistencia similar al moldeo por reblandecimiento, nuevamente ilustrada por la viscosidad compleja (r|*) a 0,05 rad/seg (véase la Tabla 1), representado por el ejemplo comparativo 2 (véanse las tablas 1 y 2) y el ejemplo 1 de la composición polimérica comparativa (véase la tabla 3),que también demuestra
una viscosidad mejorada en condiciones de procesamiento ilustrada por la viscosidad compleja (r|*) a 300 rad/seg, así como,
un grado de reticulación mejorado ilustrado por "alargamiento de ajuste en caliente" (véase la Tabla 3).
Por lo tanto, el polietileno según la presente invención, tal como se define en la presente, combina sorprendentemente en un polímero, es decir, en el polietileno según la presente invención:
buena procesabilidad (por ejemplo, buena fluidez), es decir, viscosidad en las condiciones de procesamiento aquí ilustradas por la viscosidad compleja (r|*) a 300 rad/seg, que generalmente solo se asocia con polímeros que tienen un MFR2 comparablemente más alto, con
excelente resistencia al moldeo por reblandecimiento, aquí ilustrada por la viscosidad compleja (r|*) a 0,05 rad/seg, generalmente solo asociada con polímeros que tienen un MFR2 comparablemente más bajo.
Además, se ha demostrado sorprendentemente que el polietileno, según la presente invención, también tiene un grado de reticulación mejorado, como se ilustra mediante el "alargamiento de ajuste en caliente".
Claims (23)
1. Un polietileno, caracterizado porque el polietileno tiene un índice del flujo de fusión a una carga de 2,16 kg (MFR2), determinado según el método ISO 1133-1:2011, en donde MFR2 es A g/10 min y A1 < A < A2 ; en donde Ai es 0,5 y A2 es 1,70, y contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y B1 < B, donde B1 es 0,45, determinado según el método ASTM D6248-98.
2. Un polietileno según la reivindicación 1, en donde B1 es 0,58.
3. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde A2 es 1,65, 1,60, 1,55 o 1,50.
4. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde B < B2 y B2 es 3,0.
5. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polietileno es un polímero de LDPE insaturado.
6. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un copolímero insaturado, que comprende uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s) o un homopolímero de etileno.
7. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un copolímero de un monómero con al menos un comonómero poliinsaturado y con cero, uno o más otros comonómeros y en donde dicha cantidad total de grupos vinilo (B) presentes en la composición polimérica incluye grupos vinilo que se originan a partir de al menos dicho comonómero poliinsaturado, por ejemplo, dieno.
8. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un copolímero de un monómero con al menos un comonómero poliinsaturado, en donde el comonómero poliinsaturado es una cadena de carbono lineal con al menos 8 átomos de carbono y al menos 4 átomos de carbono entre los dobles enlaces no conjugados, de los cuales al menos uno es terminal, por ejemplo, dieno no conjugado Cs a C14, por ejemplo, seleccionado de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno o mezclas de los mismos.
9. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un copolímero de etileno y 1,7-octadieno.
10. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un homopolímero o copolímero insaturado de polietileno de baja densidad (LDPE), por ejemplo, un copolímero de LDPE de etileno con uno o más comonómero(s) poliinsaturados y con cero, uno o más comonómero(s).
11. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde B1 es 0,88.
12. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde B1 es 0,95, 1,00, 1,05 o 1,10.
13. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polietileno tiene una viscosidad compleja (r|*) a 0,05 rad/seg, que es X Pas, y X1 < X < X2 , en donde X1 es 10000 y X2 es 30000, en donde la viscosidad compleja (n*) se determina según el método ISO 6721-1 en muestras estabilizadas del polietileno.
14. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polietileno tiene una viscosidad compleja (n*) a 0,05 rad/seg, que es X Pas, y X1 < X < X2 , en donde X1 es 12000 y X2 es 28000, y
una viscosidad compleja (n*) a 300 rad/seg, que es Y Pas, e Y1 < Y < Y2, en donde Y1 es 250 e Y2 es 330, en donde las viscosidades complejas (n*) se determinan según el método ISO 6721-1 sobre muestras estabilizadas del polietileno.
15. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polietileno tiene una viscosidad compleja (n*) a 0,05 rad/seg, que es X Pas, y X1 < X < X2, en donde X1 es 15500 y X2 es 24000, y
una viscosidad compleja (n*) a 300 rad/seg, que es Y Pas, e Y1 < Y < Y2, en donde Y1 es 250 e Y2 es 330, en donde las viscosidades complejas (n*) se determinan según el método ISO 6721-1 sobre muestras estabilizadas del polietileno.
16. Una composición polimérica, que es reticulable o está reticulada, en donde la composición polimérica comprende o se obtiene a partir de un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
17. Un artículo obtenido a partir de un proceso que comprende el uso de un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, o de una composición polimérica según la reivindicación 16, en donde el artículo es, por ejemplo, un cable, por ejemplo, una capa de cable.
18. Un artículo según la reivindicación 17, que es un cable de alimentación, por ejemplo, una capa de cable de alimentación.
19. Un artículo según la reivindicación 17 o 18, en donde el artículo comprende elemento(s) que comprende(n) capa(s), por ejemplo, capa(s) aislante(s) obtenida(s) a partir de un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, o a partir de una composición polimérica según la reivindicación 16.
20. Un proceso continuo de alta presión para producir un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, o un proceso para producir una composición polimérica según la reivindicación 16.
21. Un proceso para producir un artículo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, cuyo proceso comprende el uso de un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, o una composición polimérica según la reivindicación 16.
22. Un proceso según la reivindicación 21, en donde dicho artículo es un cable de alimentación y en donde dicho proceso comprende los siguientes pasos:
a0) mezclar por fusión un polietileno como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, o una composición polimérica como se define en la reivindicación 16, opcionalmente junto con otros componentes;
a) aplicar la mezcla por fusión obtenida en el paso a0) sobre un conductor para formar al menos una capa.
23. Un proceso según la reivindicación 22, en donde dicho artículo es un cable de alimentación reticulado y en donde dicho proceso comprende además el siguiente paso:
b) reticular al menos una capa de cable obtenida del paso a).
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