MX2015003230A - Composiciones polimericas reticulables, metodos para fabricarlas y articulos fabricados a partir de las mismas. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a composiciones poliméricas reticulables que comprenden un polímero a base de etileno, un peróxido orgánico, y un coagente de reticulación de polialilo, en las que el coagente de reticulación de polialilo y el peróxido orgánico se encuentran presentes en cantidades suficientes para proporcionar una relación molar de alilo a oxígeno activo de al menos 1.6, con base en el contenido de alilo del coagente de reticulación de polialilo y el contenido de oxígeno activo del peróxido orgánico. Tales composiciones poliméricas reticulables pueden emplearse en la formación de conductores recubiertos.

Description

“COMPOSICIONES POLIMÉRICAS RETICULABLES MÉTODOS PARA FABRICARLAS Y ARTÍCULOS FABRICADOS A PARTIR DE LAS MISMAS” Referencia cruzada a solicitudes relacionadas La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Internacional núm. PCT/CN2012/081275, presentada el 12 de septiembre de 2012.

Campo de la Invención Diversas modalidades de la presente invención se refieren a composiciones polimericas reticulables. Otros aspectos de la invención se refieren a composiciones poliméricas a base de etileno reticulado.

Antecedentes de la Invención Típicamente, los cables de medio, alto y extra alto voltaje (“MV” (médium voltage), “HV” (high voltage), y “EHV” (extra-high voltage)) contienen un material polimérico a base de etileno reticulado de peróxido como capa de aislamiento. Si bien la reticulación proporciona una valiosa mejora en las propiedades termomecánicas del material, el peróxido utilizado para la reticulación crea subproductos que requieren la eliminación de material después de que se ha formado en una capa de aislamiento (por ejemplo, por desgasificación), pero antes de colocar una capa de forro sobre la capa de aislamiento. En el caso del peróxido de dicumilo, estos subproductos incluyen metano, acetofenona, alfa- metilestireno, y alcohol cumílico. A fin de disminuir la cantidad de subproductos, se ha investigado el uso de coagentes de reticulación, que puede utilizarse para disminuir la cantidad de peróxido empleado para la reticulación. Si bien se han logrado avances en dichos coagentes, aún se desean mejoras.

Breve Descripción de la Invención Una modalidad es una composición polimérica reticulable que comprende: un polímero a base de etileno; un peróxido orgánico; y un coagente de reticulación de polialilo, en el que dicho c oagente de reticulación de polialilo y dicho peróxido orgánico se encuentran presentes en cantidades suficientes para proporcionar una relación molar de alilo a oxígeno activo de al menos 1 .6, con base en el contenido de alilo de dicho coagente de reticulación de polialilo y el contenido de oxígeno activo de dicho peróxido orgánico.

Otra modalidad es un proceso para producir un conductor recubierto, dicho proceso comprende: (a) recubrir un conductor con una composición polimérica reticulable, en el que dicha composición polimérica reticulable comprende un polímero a base de etileno, un peróxido orgánico, y un coagente de reticulación de polialilo; y (b) endurecer o permitir que se endurezca al menos una porción de dicha composición polimérica reticulable, formando asi un recubrimiento polimérico reticulado, en el que dicho coagente de reticulación de po I i a I i I o y dicho peróxido orgánico se encuentran presentes en dicha composición polimérica reticulable en cantidades suficientes para proporcionar una relación molar de alilo a oxígeno activo de al menos 1.6, con base en el contenido de alilo de dicho coagente de reticulación de polialilo y el contenido de oxígeno activo de dicho peróxido orgánico.

Breve Descripción de las Figuras Se hace referencia a los dibujos anexos en los cuales: La Figura 1 es una gráfica de MH-ML @ 180°C contra ts 1’ @ 140°C utilizada para determinar la relación entre el tiempo de prevulcanización y la densidad de reticulación para el polietileno reticulado con peróxido.

Descripción Detallada de la Invención Diversas modalidades de la presente invención se refieren a composiciones poliméricas reticulables que comprenden un polímero a base de etileno, un peróxido orgánico, y un coagente de reticulación de polialilo. Las modalidades adicionales se refieren a composiciones poliméricas reticuladas derivadas de tales composiciones poliméricas reticulables. Algunas modalidades adicionales se refieren a procesos para producir un conductor recubierto que utiliza las composiciones poliméricas reticulables.

Composición polimerica reticulable Como se señaló con anterioridad, un componente de las composiciones poliméricas descritas en la presente es un polímero a base de etileno. Como se utiliza en la presente, los polímeros “a base de etileno" son polímeros preparados a partir de monómeros de etileno como el componente monómero primario (es decir, mayor que 50 por ciento en peso (“% en peso”)), aunque también pueden emplearse otros comonómeros. “Polímero” significa un compuesto macromolecular preparado al hacer reaccionar (es decir, polimerizar) monómeros del mismo tipo o diferente, e incluye homopolímeros e interpolímeros. “Interpolímero” significa un polímero preparado por la polimerización de al menos dos tipos diferentes de monómeros. Este término genérico incluye copolímeros (generalmente empleado para referirse a polímeros preparados a partir de dos tipos diferentes de monómeros), y polímeros preparados a partir de más de dos tipos diferentes de monómeros (por ejemplo, terpolímeros (tres tipos diferentes de monómeros) y tetrapolímeros (cuatro tipos diferentes de monómeros)).

En diversas modalidades, el copolímero a base de etileno polímero puede ser un homopolímero de etileno. Como se utiliza en la presente, “homopolímero” se refiere a un polímero que comprende unidades de repetición derivadas de un solo tipo de monómero, pero no excluye cantidades residuales de otros componentes utilizados en la preparación del homopolímero, tales como agentes de transferencia de cadena.

En una modalidad, el polímero a base de etileno puede ser un interpolímero de etileno/alfa-olefina (“a-olefina”) que tiene un contenido de a-olefina de al menos 1 % en peso, al menos 5% en peso, al menos 10% en peso, al menos 15% en peso, al menos 20% en peso, o al menos 25% en peso con base en el peso total del interpolímero. Estos interpolímeros pueden tener un contenido de a-olefina menor que 50% en peso, menor que 45% en peso, menor que 40% en peso, o menor que 35% en peso con base en el peso del interpolímero. Cuando se emplea una a-olefina, la a-olefina puede ser una a-olefina lineal, ramificada o cíclica con molecula de C3 20 (es decir, que tiene de 3 a 20 átomos de carbono). Algunos ejemplos de a-olefinas con moléculas de 3 a 20 átomos de carbono incluyen propeno, 1 -buteno, 4-meti I- 1 -penteno, 1 -hexeno, 1 -octeno, 1 -deceno, 1 -dodeceno, 1 -tetradeceno, 1 -hexadeceno, y 1 -octadeceno. Las a-olefinas también pueden tener una estructura cíclica tal como ciclohexano o ciclopentano, lo que produce una a-olefina tal como 3-ciclohexil-1-propeno (alilciclohexano) y vinilciclohexano. Algunos interpolímeros ilustrativos de etileno/a-olefina incluyen etíleno/propileno, etileno/buteno, etileno/1 -hexeno, etileno/1 -octeno, etileno/estireno, etileno/propileno/1 -octeno, etileno/propileno/buteno, etileno/buteno/1 -octeno y et i le no/buten o/estire no.

En diversas modalidades, el polímero a base de etileno puede utilizarse solo o en combinación con uno o más de otros tipos de polímeros a base de etileno (por ejemplo, una mezcla de dos o más polímeros a base de etileno que difieren entre sí por composición de monómero y el contenido, el método de preparación catalítica, etc.). Si se emplea una mezcla de polímeros a base de etileno, los polímeros pueden mezclarse por cualquier proceso en el reactor o post-reactor.

En diversas modalidades, el polímero a base de etileno puede seleccionarse a partir del grupo que consiste en polietileno de baja densidad (“LDPE” - low-density polyethylene), polietileno de baja densidad lineal (“LLDPE” - linear-low-density polyethylene), polietileno de muy baja densidad (“VLDPE’’ - very-low-density polyethylene), y combinaciones de dos o más de los mismos.

En una modalidad, el polímero a base de etileno puede ser un LDPE. Los LDPEs generalmente son homopolímeros de etileno altamente ramificados, y pueden prepararse mediante procesos de alta presión (es decir, HP-LDPE). Los LDPEs adecuados para su uso en la presente pueden tener una densidad que varía desde 0.91 hasta 0.94. En diversas modalidades, el polímero a base de etileno es un LDPE de alta presión que tiene una densidad de al menos 0.915 g/cm3, pero menor que 0.94 o menor que 0.93 g/cm3. Las densidades de polímero proporcionadas en la presente se determinan de acuerdo con el método D792 de la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (“ASTM” - American Society for Testing and Materials). Los LDPEs adecuados para su uso en la presente pueden tener un índice de fusión (l2) menor que 20 g / 10 min. , o que varían de 0.1 a 10 g / 10 min., de 0.5 a 5 g / 10 min. , de 1 a 3 g / 10 min. , o un l2 de 2 g / 10 min. Los índices de fusión proporcionados en la presente se determinan de acuerdo con el método ASTM D1238. A menos que se indique lo contrario, los índices de fusión se determinan a 190°C y 2.16 kg (también conocidos como, l2). En términos generales, los LDPEs tienen una distribución amplia d e peso molecular (“MWD" - molecular weight distribution) que produce un alto índice de polidispersidad (“PDI” (polydispersity índex); relación de peso molecular promedio ponderal a peso molecular promedio en número).

En una modalidad, el polímero a base de etileno puede ser un LLDPE. Generalmente, los LLDPEs son polímeros a base de etileno que tienen una distribución heterogénea de comonómero (por ejemplo, monómero de a-olefina), y se caracterizan por ramificaciones de cadena corta. Por ejemplo, los LLDPEs pueden ser copolímeros de etileno y monómeros de a-olefinas, tales como aquellos descritos con anterioridad. Los LLDPEs adecuados para su uso en la presente pueden tener una densidad que varía de 0.916 a 0.925 g/cm3. Los LLDPEs adecuados para su uso en la presente pueden tener un índice de fusión (l2) que varía de 1 a 20 g / 10 min. , o de 3 a 8 g / 10 min.

En una modalidad, el polímero a base de etileno puede ser un VLDPE. Los VLDPEs también se conocen en la materia como polietilenos de ultra baja densidad, o ULDPEs. Los VLDPEs generalmente son polímeros a base de etileno que tienen una distribución heterogénea de comonómero (por ejemplo, monómero de a-olefina), y se caracterizan por ramificaciones de cadena corta. Por ejemplo, los VLDPEs pueden ser copolímeros de etileno y monómeros de a-olefina, tales como uno o más de aquellos monómeros de a-olefina descritos con anterioridad. Los VLDPEs adecuados para su uso en la presente pueden tener una densidad que varía desde 0.87 hasta 0.915 g/cm3. Los VLDPEs adecuados para su uso en la presente puede tener un índice de fusión (l2) que varía de 0.1 a 20 g / 10 min. , o de 0.3 a 5 g ¡ 10 min.

En una modalidad, el polímero a base de etileno puede comprender una combinación de cualquiera de dos o más de los polímeros a base de etileno descritos con anterioridad.

Los procesos de producción utilizados para preparar polímeros a base de etileno son amplios, variados y conocidos en la materia. Cualquier proceso de producción convencional o por descubrirse para producir polímeros a base de etileno que tenga las propiedades descritas con anterioridad puede emplearse para preparar los polímeros a base de etileno descritos en la presente. En general, la polimerización puede realizarse en condiciones conocidas en la materia para reacciones de polimerización de tipo Ziegler-Natta o Kaminsky-Sinn, es decir, a temperaturas de 0 a 250°C, o 30 a 200°C, y presiones desde la presión atmosférica hasta 10,000 atmósferas (1 ,013 megapascales (“MPa”)). En la mayoría de las reacciones de polimerización, la relación molar de catalizador a compuestos polimerizables empleada es de 10 12: 1 a 10 1 : 1 , o de 10 9: 1 a 10 5: 1.

Como se señaló con anterioridad, el polímero a base de etileno anteriormente descrito se combina con un peróxido orgánico. Como se utiliza en la presente, “peróxido orgánico” se refiere a un peróxido que tiene la estructura: R1-O-0-R2, o R1-0-0-R-0-0-R2, donde tanto R1 como R2 es un residuo de hidrocarbilo, y R es un residuo de hidrocarbileno. Como se utiliza en la presente, el término “hidrocarbilo” se refiere a un grupo monovalente formado al eliminar un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo (por ejemplo, etilo, fenilo). Como se utiliza en la presente, el término “hidrocarbileno” se refiere a un grupo divalente formado al eliminar dos átomos de hidrógeno de un hidrocarburo. El peróxido orgánico puede ser cualquier peróxido de dialquilo, diarilo, dialcarilo, o diaralquilo, que tengan los mismos residuos o diferentes de alquilo, arilo, alcarilo, o aralquilo. En una modalidad, tanto R1 como R2 son independientemente un residuo de alquilo, arilo, alcarilo, o aralquilo con molécula de 1 a 20 átomos de carbono o con molécula de 1 a 12 átomos de carbono. En una modalidad, R puede ser un residuo de alquileno, arileno, alcarileno, o aralquileno con molécula de 1 a 20 átomos de carbono o con molécula de 1 a 12 átomos de carbono. En diversas modalidades, R, R1 , y R2 pueden tener el mismo número o diferente de átomos de carbono, o cualesquiera dos de entre R, R1 , y R2 pueden tener el mismo número de átomos de carbono mientras que el tercero tiene un número diferente de átomos de carbono.

Los peróxidos orgánicos adecuados para su uso en la presente incluyen peróxidos monofuncionales y peróxidos difuncionales. Como se utiliza en la presente, “peróxidos monofuncionales” hacen referencia a peróxidos que tienen un solo par de átomos de oxígeno unidos covalentemente (por ejemplo, que tienen una estructura R-O-O-R). Como se utiliza en la presente, “peróxidos difuncionales” hacen referencia a peróxidos que tienen dos pares de átomos de oxígeno unidos covalentemente (por ejemplo, que tienen una estructura R-O-O-R-O-O-R). En una modalidad, el peróxido orgánico es un peróxido monofuncional.

Los ejemplos de peróxidos orgánicos incluyen peróxido de dicumilo (“DCP” - dicumyl peroxide); peroxibenzoato de tercbutilo; peróxido de di-terc-amilo (“DTAP” - di-tert-amyl peroxide); benceno de bis(t-butil-peroxi isopropil) (“BIPB” - bis(t-butyl-peroxy isopropyl) benzene; peróxido de t-butilo isopropilcumilo; t-butilcumilperóxido; peróxido de di-t-butilo; 2,5-bis (t-butilperoxi)-2,5-dimetilhexano; 2,5-bis(t-butilperoxi)-2,5-dimetilhexino-3; 1 , 1 -bi s(t-b útil peroxi) 3,3,5-trimetilciclohexano; isopropilcumil cumilperóxido; 4,4-di(terc-butilperoxi)valerato de butilo; peróxido de di(isopropilcumil); y mezclas de dos o más de los mismos. En diversas modalidades, únicamente se emplea un solo tipo de peróxido orgánico. En una modalidad, el peróxido orgánico es peróxido de dicumilo.

Como se indicó con anterioridad, la composición polimérica reticulable incluye además un coagente de reticulación de polialilo. Como se utiliza en la presente, “polialilo” se refiere a un compuesto que tiene al menos dos grupos funcionales de alilo pendientes. En diversas modalidades, el coagente de reticulación es un compuesto de trialilo. En determinadas modalidades, el coagente de reticulación se selecciona a partir del grupo que consiste en isocianurato de trialilo (“TAIC” - tria I ly I isocyanurate), cianurato de trialilo (“TAC” - triallyl cyanurate), trimelitato de trialilo (“TATM” - triallyl trimellitate), y mezclas de dos o más de los mismos. En una modalidad, el coagente de reticulación es TAIC.

En diversas modalidades, el coagente de reticulación de polialilo constituye todos o prácticamente todos los coagentes de reticulación presentes en la composición polimérica reticulable. En algunas modalidades, la composición polimérica reticulable carece de o prácticamente carece de compuestos de nitróxido (por ejemplo, (2, 2,6,6-tetrametilpiperidin-1-il)oxilo, o “TEMPO”). Como se utiliza en la presente, “prácticamente carece de” se refiere a una concentración menor que 10 partes por millón en peso con base en el peso total de la composición polimérica reticulable. En una o más modalidades, la composición polimérica reticulable carece de o prácticamente carece de ésteres con funcionalidad de vinilo. En diversas modalidades, la composición polimérica reticulable carece de o prácticamente carece de compuestos de acrilato. En una o más modalidades, la composición polimérica reticulable carece de o prácticamente carece de compuestos de estireno divinílico. En diversas modalidades, la composición polimérica reticulable carece de o prácticamente carece de compuestos de alcadieno, alcatrieno, y/o alcatetraeno.

En diversas modalidades, la composición polimérica reticulable puede comprender el polímero a base de etileno en una cantidad que varía de 50 a 98.9% en peso, de 80 a 98.9% en peso, de 90 a 98.9% en peso, o de 95 a 98.9% en peso, con base en todo el peso de la composición polimérica reticulable. En determinadas modalidades, el polímero a base de etileno se encuentra presente en una concentración que varía de 95.6 a 99.6% en peso, o de 97.5 a 98.5% en peso, con base en el peso combinado del polímero a base de etileno, el peróxido orgánico, y el coagente de reticulación de polialilo. Además, la composición polimérica reticulable puede comprender el peróxido orgánico en una cantidad que varía de 0.1 a 1.4% e n peso, de 0.4 a 1.4% en peso, de 0.4 a 1.2% en peso, de 0.5 a 1.0% en peso, o de 0.7 a menos de 1 .0% en peso, con base en el peso combinado del polímero a base de etileno, el peróxido orgánico, y el coagente de reticulación de polialilo. En una modalidad, el peróxido orgánico se encuentra presente en la composición polimérica reticulable en una cantidad menor que 1 .4% en peso, o menor que 1 .0% en peso, con base en el peso combinado del polímero a base de etileno, el peróxido orgánico, y el coagente de reticulación de polialilo. Además, la composición polimérica reticulable puede comprender el coagente de reticulación de polialilo en una cantidad que varía de 0.5 a 3% en peso, de 0.7 a 3% en peso, de 1.0 a 3% en peso, o de 1.5 a 3% en peso, con base en el peso combinado del polímero a base de etileno, el peróxido orgánico, y el coagente de reticulación de polialilo. En una modalidad, el coagente de reticulación de polialilo se encuentra presente en la composición polimérica reticulable en una cantidad de al menos 0.5% en peso, al menos 0.85% en peso, o al menos 1 % en peso, con base en el peso combinado del polímero a base de etileno, el peróxido orgánico, y el coagente de reticulación de polialilo.

En diversas modalidades, el coagente de reticulación de polialilo y el peróxido orgánico se encuentran presentes en una proporción en peso de al menos 1.0, al menos 1.2, al menos 1.5, o al menos 2.0, y hasta 10.0, coagente de reticulación/peróxido orgánico.

En diversas modalidades, el coagente de reticulación de polialilo y el peróxido orgánico se encuentran presentes en cantidades suficientes para alcanzar una relación molar de grupos alilo a átomos de oxígeno activo de al menos 1.6, al menos 1.9, al menos 2.5, o al menos 3.0, y hasta 5, hasta 7.5, hasta 10, hasta 12, o hasta 16 grupos alilo / átomos de oxígeno activo. Al determinar esta relación, únicamente los átomos de oxígeno presentes como uno de dos átomos de oxígeno unidos covalentemente en el peróxido orgánico se consideran “átomos de oxígeno activo”. P or ejemplo, un peróxido de monofuncional t ¡ene dos átomos de oxígeno activo. Los átomos de oxígeno presentes en el peróxido orgánico o el coagente de reticulación de polialilo que no se encuentra unidos covalentemente a otro átomo de oxígeno no se consideran átomos de oxígeno activo. Además, únicamente los grupos alilo pendientes encontrados en el coagente de reticulación de polialilo se incluyen en la relación molar de grupos alilo / átomos de oxígeno activo. La relación molar de alilo a oxígeno activo se calcula de la siguiente manera ( moles de coagente de polialilo )( número de grupos alilo por molécula de coagente ) ( moles de peróxido )(número de átomos de oxigeno activo por molécula de peróxido ) La composición polimérica reticulable también puede contener otros aditivos que incluyen, pero sin limitarse a, auxiliares de procesamiento, materiales de relleno, agentes de acoplamiento, absorbentes de ultravioleta o estabilizantes, agentes antiestáticos, agentes de nucleación, agentes de deslizamiento, plastificantes, lubricantes, agentes de control de la viscosidad, agentes adherentes, agentes antibloqueo, agentes tensioactivos, aceites extensores, eliminadores de ácidos, pirorretardantes, y desactivadores de metales.

Los aditivos, diferentes a los materiales de relleno, se utilizan típicamente en cantidades que varían de 0.01 o menos a 10% en peso o más con base e n el peso total de la composición. Por lo general, los materiales de relleno se añaden en cantidades mayores, aunque la cantidad puede variar desde tan bajo como 0.01 o menos hasta 65% en peso o más con base en el peso total de la composición. Algunos ejemplos ilustrativos de materiales de relleno incluyen arcillas, sílice precipitada y silicatos, sílice ahumada, carbonato de calcio, minerales molidos, tri h idróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, y los negros de carbono con granulometrías promedio aritméticas típicas mayores que 15 nanómetros.

Además, un antioxidante puede emplearse con la composición polimérica reticulable. Algunos antioxidantes a manera de ejemplo incluyen fenoles impedidos (por ejemplo, tetrakis [metileno (3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinamato)]metano); fosfitos y fosfonitos (por ejemplo, tris(2,4-di-t-butilfenil)fosfato); compuestos tío (por ejemplo, tiodipropionato de dilaurilo); diversos siloxanos; y diversas aminas (por ejemplo, 2 , 2 , 4-t ri metí I- 1 ,2-dihidroqumolina polimerizada). Los antioxidantes pueden utilizarse en cantidades de 0.1 a 5% en peso con base en el peso total de la composición polimérica reticulable. En la formación de composiciones de alambres y cables, descritas a continuación, los antioxidantes se añaden típicamente al sistema antes de procesarse (es decir, antes de la extrusión y la reticulación) del artículo terminado.

En diversas modalidades, la composición polimérica reticulable puede carecer de o prácticamente carecer de agentes de prevulcanización. Por ejemplo, la composición polimerica retlculable puede carecer de o prácticamente carece de a-tocoferol.

En diversas modalidades, la composición polimérica reticulable puede carecer de o prácticamente carecer de polialquilenglicoles. En diversas modalidades, la composición polimérica reticulable puede carecer de o prácticamente carecer de polímeros elastoméricos. En diversas modalidades, la composición polimérica reticulable puede carecer de o prácticamente carecer de polímeros modificados con éster/ácido carboxílico (por ejemplo, copolímeros de acrilato de etileno/etilo).

La preparación de la composición polimérica reticulable puede comprender la mezcla de los componentes descritos con anterioridad. Por ejemplo, la mezcla puede realizarse ya sea (1 ) mezclando todos los componentes en el polímero a base de etileno, o (2) mezclando todos los componentes excepto para el peróxido orgánico, el cual se impregna como se describe a continuación. La mezcla de la composición polimérica reticulable puede realizarse por el equipo convencional conocido por aquellos expertos en la materia. Algunos ejemplos de equipos de mezcla son las mezcladoras internas por lotes, tales como una mezcladora Brabender™, Banbury™, o Bolling™. Alternativamente, pueden utilizarse mezcladoras de tornillo único o de doble tornillo, tales como una mezcladora continua Farrel™, una mezcladora de doble tornillo Werner and Pfleiderer™, o una extrusora amasadora continua Buss™. La mezcla puede realizarse a una temperatura mayor que la temperatura de fusión del polímero a base de etileno hasta una temperatura sobre la cual el polímero a base de etileno comienza a degradarse. En diversas modalidades, la mezcla puede realizarse a una temperatura que varía de 100 a 200°C, o de 1 10 a 150°C. En diversas modalidades, la impregnación del peróxido orgánico en el polímero a base de etileno puede realizarse a una temperatura que varía de 30 a 100°C, de 50 a 90°C, o de 60 a 80°C.

Alternativamente, en una o más modalidades, el peróxido orgánico y el coagente de reticulación de polialilo pueden impregnarse en el polímero a base de etileno, ya sea simultánea o secuencialmente. En una modalidad, el peróxido orgánico y el coagente de reticulación de polialilo pueden premezclarse a la temperatura superior a la temperatura de fusión del peróxido orgánico y el coagente de reticulación de polialilo, la que sea mayor, seguida por la impregnación del polímero a base de etileno en la mezcla resultante del peróxido orgánico y el coagente de reticulación de polialilo a una temperatura que varía de 30 a 100°C, de 50 a 90°C, o de 60 a 80°C, durante un período que varía de 1 a 168 horas, de 1 a 24 horas, o de 3 a 12 horas. En otra modalidad, el polímero termoplástico a base de etileno puede impregnarse en el peróxido orgánico a una temperatura que varía de 30 a 100°C, de 50 a 90°C, o de 60 a 80°C, durante un período que varía de 1 a 168 horas, de 1 a 24 horas, o de 3 a 12 horas, seguido de impregnación del polímero a base de etileno en coagente de reticulación de polialilo a una temperatura que varía de 30 a 100°C, de 50 a 90°C, o de 60 a 80°C, durante un período que varía de 1 a 168 horas, de 1 a 24 horas, o de 3 a 12 horas. Aún otra modalidad, el polímero a base de etlleno p uede impregnarse en el coagente de reticulación de polialilo a una temperatura que varía de 30 a 100°C, de 50 a 90°C, o de 60 a 80°C, durante un período que varía de 1 a 168 horas, de 1 a 24 horas, o de 3 a 12 horas, seguido por la impregnación del polímero a base de etileno en peróxido orgánico a una temperatura que varía de 30 a 100°C, de 50 a 90°C, o de 60 a 80°C, durante un período que varía de 1 a 168 horas, de 1 a 24 horas, o de 3 a 12 horas. En aún otra modalidad, el polímero a base de etileno puede impregnarse en peróxido orgánico y coagente de reticulación de polialilo sin premezclar a una temperatura que varía de 30 a 100°C, de 50 a 90°C, o de 60 a 80°C, durante un período que varía de 1 a 168 horas, de 1 a 24 horas, o de 3 a 12 horas.

Composición polimerica reticulada La composición polimérica reticulable descrita con anterioridad puede endurecerse o se deja endurecer con objeto de formar un polímero a base de etileno reticulado. Tal endurecimiento puede realizarse al someter la composición polimérica reticulable a temperaturas elevadas en una zona de endurecimiento calentada, la cual puede mantenerse a una temperatura en el intervalo de 175 a 260°C. La zona de endurecimiento calentada puede calentarse por vapor presurizado o calentarse inductivamente por gas nitrógeno presurizado. Después de ello, la composición polimérica reticulada puede enfriarse (por ejemplo, a temperatura ambiente).

El proceso de reticulación puede crear subproductos de descomposición volátiles en la composición polimérica reticulada. El término “productos de descomposición volátiles” se refiere a que los productos de descomposición formados durante la etapa de endurecimiento, y posiblemente durante la etapa de enfriamiento, por la iniciación del peróxido orgánico. Tales subproductos pueden comprender aléanos, tales como metano. En diversas modalidades, la composición polimérica reticulada comprende inicialmente (es decir, antes de la desgasificación, descrita a continuación) metano en una cantidad máxima de 860 partes por millón (“ppm”) o menos, 750 ppm o menos, 700 ppm o menos, o 650 ppm o menos, 600 ppm o menos, 550 ppm o menos, 500 ppm o menos, 450 ppm o menos, o 400 ppm o menos, con base en todo el peso de la composición polimérica reticulada.

Después de la reticulación, la composición polimérica reticulada puede someterse a desgasificación para eliminar al menos una porción de los subproductos de descomposición volátiles. La desgasificación puede realizarse a una temperatura de desgasificación, una presión de desgasificación, y durante un período de desgasificación a fin de producir una composición polimérica desgasificada. En diversas modalidades, la temperatura de desgasificación puede variar de 50 a 150°C, o de 60 a 80°C. En una modalidad, la temperatura de desgasificación es de 65 a 75°C. La desgasificación puede realizarse bajo presión atmosférica estándar (es decir, 101.325 Pa).

El grado de reticulación en la composición polimérica reticulada puede determinarse mediante el análisis en un reómetro de matriz móvil (“MDR” - moving die rheometer) a 180°C de acuerdo con la norma ASTM D5289. Tras el análisis, un incremento en el momento de torsión, como se indica por la diferencia entre el momento de torsión máximo (“MH”) y el momento de torsión mínimo (“ML”) ("MH-ML”), indica un mayor grado de reticulación. La composición polimérica reticulada resultante puede tener una MH-ML de al menos 2.5 dN m, al menos 2.75 dN m, al menos 3 dN m, al menos 3.25 dN m, al menos 3.5 dN m, o al menos 3.75 dN m, con un límite superior práctico de 6 dN m. En una modalidad, la composición polimérica reticulada puede tener una MH-ML que varía de 2.5 a 6 dN m, 2.75 a 6 dN m, de 3 a 6 dN m, de 3.25 a 6 dN m, de 3.5 a 6 dN m, o de 3.75 a 6 dN m.

En diversas modalidades, la composición polimérica reticulada puede tener una mejora de prevulcanización (“SI” - scorch improvement) de al menos 10, al menos 11 , al menos 12, al menos 15, o al menos 20, y hasta 25 , hasta 30, hasta 40, hasta 50, hasta 60, o hasta 70. La mejora de prevulcanización se determina de acuerdo con los procedimientos detallados en la sección de Métodos de Prueba, descrita a continuación.

Conductor recubierto Un cable que comprende un conductor y una capa de aislamiento puede prepararse empleando la composición polimérica reticulable descrita con anterioridad. “Cable” y “cable de alimentación” se refieren al menos a un cable o fibra óptica dentro de una funda, por ejemplo, una cubierta de aislamiento o una envoltura exterior protectora. Típicamente, un cable es de dos o más alambres o fibras ópticas unidas entre sí, normalmente en una cubierta de aislamiento común y/o envoltura protectora. Los alambres o fibras individuales dentro de la funda pueden estar pelados, cubiertos o aislados. Los cables combinados pueden contener tanto cables eléctricos como fibras ópticas. Los diseños de cable típicos se ilustran en las patentes USP 5,246,783, 6,496,629 y 6,714,707. “Conductor” se refiere a uno o más alambre(s) o fibra(s) para conducir calor, luz, y/o electricidad. El conductor puede ser un solo alambre/fibra o múltiples alambres/fibras y puede tener forma de hebra o en forma tubular. Los ejemplos no limitantes de conductores adecuados incluyen metales tales como plata, oro, cobre, carbono y aluminio. El conductor también puede ser de fibra óptica hecha de vidrio o de plástico.

Tal cable puede prepararse con diversos tipos de extrusoras (por ejemplo, tipos de tornillo único o de doble tornillo) al extruir la composición polimérica reticu la ble sobre el conductor, ya sea directamente o sobre una capa intercalada. Una descripción de un extrusor convencional puede encontrarse en la patente USP 4,857,600. Por lo tanto, un ejemplo de coextrusión y un extrusor pueden encontrarse en la patente USP 5,575,965.

Después de la extrusión, el cable extruido puede pasar a una zona de endurecimiento calentada aguas abajo de la matriz de extrusión para ayudar en la reticulación de la composición polimérica reticulable y producir así una composición polimérica reticulada. La zona de endurecimiento calentada puede mantenerse a una temperatura en el intervalo de 175 a 260°C. En una modalidad, la zona de endurecimiento calentada es un tubo de prevulcanización continua (“CV” - continuous vulcanization). En diversas modalidades, la composición polimerica reticulada puede entonces enfriarse y desgasificarse, como se describió con anterioridad.

La cables de corriente alterna preparados de acuerdo con la presente descripción pueden ser cables de bajo voltaje, medio voltaje, alto voltaje, o de extra alto voltaje. Además, los cables de corriente continua preparados de acuerdo con la presente descripción incluyen cables de alto o extra alto voltaje.

MÉTODOS DE PRUEBA Preparación de muestras para los Ejemplos 1-6 Para los Ejemplos 1 -6, introducir gránulos de polietileno (“PE”) que contienen antioxidante (~0.36% en peso) en una mezcladora Brabender a 130°C con una velocidad de rotor de 30 rpm y premezclar el coagente de reticulación una vez que se funde el PE. El tiempo de mezclado después de la adición del coagente de reticulación es de 5 minutos. Calentar el compuesto resultante en un horno a 90°C durante 1 hora, después introdúzcalo en un molino de dos rodillos a 120°C. Una vez que se funde el PE, añadir el peróxido, seguido de mezclado a la velocidad de rodillo de 12 rpm y la distancia de rodillo de 0.6 mm durante 4 minutos. El PE empleado es DFDA-4850NT, disponible por The Dow Chemical Company, Midland, MI, E.U.A. , que tiene una densidad de 0.92 g/cm3 y un índice de fusión (l2) de 2 g/10 min. El antioxidante empleado es Cyanox 2212, ya mezclado en DFDA-4850, disponible por Cytec Industries, Woodland Park, NJ, E.U.A. El peróxido empleado es el peróxido de dicumilo (“DCP”), disponible por Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, E.U.A. Los coagentes de reticulación se describen a continuación.

Moldeo por compresión Utilizando una prensa hidráulica de laboratorio Lab Tech LP-S-50/ASTM, precalentar la muestra cubierta en costados opuestos por dos membranas de tereftalato de polietileno (“PET” - polyethylene terephtalate) en el molde a 130°C durante 5 minutos. Liberar el aire atrapado en la muestra abriendo y cerrando la placa ocho veces. Incrementar la temperatura de la placa a 182°C durante 5 minutos. Endurecer la muestra bajo una presión de 100 kN durante 15 minutos. Disminuir la temperatura de la placa a 45°C durante 5 minutos.

Reómetro de matriz móvil Realizar la prueba del reómetro de boquilla móvil ("MDR") de pruebas a 180°C de acuerdo con los métodos descritos en la norma ASTM D5289 en un Alpha Technologies MDR 2000 utilizando muestras cortadas derivadas de la hoja preparada por el molino de dos rodillos o gránulos impregnados.

Propiedades mecánicas (de tracción) Determinar las propiedades mecánicas de acuerdo con la norma ASTM D638 en un probador de tracción modelo 5565 Instron utilizando muestras endurecidas, moldeadas por compresión.

Propiedades eléctricas Determinar la constante dieléctrica y el factor de disipación en 50 o 60 Hz, como se especifica a continuación, y 1 kV de acuerdo con la norma ASTM D150 en una placa de 1 mm, utilizando muestras endurecidas, moldeadas por compresión.

Mejora de prevulcanización La mejora de prevulcanización de una muestra X preparada tanto con DCP como con un coagente de reticulación de polialilo se calcula utilizando la siguiente fórmula: SI = ts 1 @140°C - ts1’@ 140°C en la que SI es la mejora de prevulcanización, ts1 @140°C es el tiempo de prevulcanización de la muestra X medida por MDR a 140°C, y ts1’@140°C es el tiempo de prevulcanización pronosticado de una muestra teórica que tiene la misma formulación que la muestra X pero que no tiene coagente de reticulación, en la que el pronóstico se basa en la densidad de reticulación (MH-ML) de la muestra X. El tiempo de prevulcanización pronosticado se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula (1 ): ts1’@140°C = -7.97 + (167.91 / (MH-ML@180°C)) en la que MH-ML@180°C es la densidad de reticulación de la muestra X medida mediante MDR a 18CTC. La Fórmula (1) se determina con base en las comparaciones de ocho muestras preparadas con polietileno y peróxido de dicumilo solo (es decir, sin coagente de reticulación) para determinar la relación entre el tiempo de prevulcanización y la densidad de reticulación (MH-ML) para las muestras que no tienen coagente de reticulación. Las muestras se preparan como se describió con anterioridad en la sección Preparación de las Muestras de acuerdo con las fórmulas en la Tabla 1 , y se analizan mediante MDR de acuerdo con los metodos proporcionados con anterioridad: Tabla 1 : Muestras de determinación de la Fórmula (I) de mejora de la prevulcanización Graficando los datos proporcionados en la Tabla 1 utilizando MH-ML @ 180°C contra ts 1 @ 140°C se obtiene la fórmula (1 ). Se emplea el software de descubrimiento estadístico JMP™ para ajustar los datos de la Tabla 1 y que lleguen a la fórmula (1 ). La relación entre MH-ML y ts 1 @ 140°C es recíproca (al menos dentro del intervalo común de la carga de DCP). Por lo tanto, la MH-ML se transforma primero en su forma recíproca, 1 /(MH-ML), después se ajusta a una línea entre ts1 @140°C y 1/(MH-ML). Esto produce la ecuación (fórmula (1 )) entre ts 1 @ 140°C y MH-ML. Los pasos empleados para generar la fórmula (1) en el software de descubrimiento estadístico JMP™ se enumeran a continuación. 1. Hacer clic en Analizar/Ajustar Y por X; 2. Recoger MH-ML en X, factor y ts1 @140°C en Y, respuesta; 3. Hacer clic en el triángulo rojo superior izquierdo, seleccionar “ajuste especial”; 4. Seleccionar reciproco: 1/x en la columna de transformación X y hacer clic en el botón OK.

Los resultados de este análisis se proporcionan en la Figura 1.

Respecto a los valores de mejora de prevulcanización, una SI negativa indica una propiedad anti-prevulcanizaclón empeorada, en la que una SI positiva indica una propiedad anti-prevulcanización mejorada, siendo los mayores valores de SI positiva los preferidos para un rendimiento superior de uso final.

Contenido de metano (Extracción de cabezal de múltiple mediante cromatografía de gases de cabeza) Realizar la extracción de cabezal de múltiple (“MHE” - Múltiple Headspace Extraction) utilizando cromatografía de gases de cabezal (“HSGC” - Headspace Gas Chromatography) utilizando las siguientes condiciones: Instrumentación Cromatógrafo de gases Agilent 6890 Puerto de inyección Con divlsión/sin división Columna DB-5MS, 30 m * 0.32 mm * 1.0 mm Detector FID Introducción de la muestra G1888 Recolección de datos ChemStation Condiciones de cabezal G1888 Tiempo de ciclo GC 60 minutos Temperatura del horno 150°C Temperatura del circuito 160°C Temp. línea transferencia 170°C Tiempo de equilibrio frasco 60 minutos Velocidad vibratoria Apagada Tiempo llenado de circuito 0.20 minutos Tiempo equilibrio de circuito 0.05 minutos Tiempo de inyección 0.50 minutos Tiempo de presurización 0.50 minutos Funciones avanzadas Multi HS EXT encendida; 5 extracciones por frasco Condiciones 6890 GC Gas portador (EPC) Nitrógeno, 2.0 ml/min Temperatura de entrada 250°C Relación de división 1 : 10 Modo de flujo Flujo constante Temperatura de FID 300°C Programa de horno 40°C espera durante 3 min; rampa a 280°C a una velocidad de 15°C / min; espera durante 5 minutos. (24 min en total) Detector FID @ 300°C; Hidrógeno 40 ml/min; Aire 450 ml/min; Relleno (Nitrógeno) 45 ml/min Equilibrar la muestra en una cierta temperatura para una determinada cantidad de tiempo y analizar el cabezal sobre la muestra. Repetir este equilibrio y proceso de medición múltiples veces, y se observa una disminución exponencial en las áreas de los picos. Colocar muestras de ~1.0 g en frascos d e cabezal de 22 mi y se analizan de acuerdo con las condiciones determinadas con anterioridad.

Ec. (1 ): An = el área pico de la nesima inyección A- = el área pico de la 1 a inyección De acuerdo con la Ec. (1 ), sólo se necesitan dos valores para calcular las áreas pico totales: A1 y la constante K. La primera es un valor medido mientras que la última puede obtenerse a partir del análisis de regresión lineal de la siguiente ecuación: Ec. (2): In An = -K(n- 1 ) + In A Al tener la suma de los valores de área pico sólo se necesita un factor de calibración que exprese la relación entre el área pico y la concentración (cantidad) de analito.

Curva de calibración estándar de metano Inyectar las siguientes cantidades de metano en frascos de HSGC, 200 ml, 400 mI, 500 mI, 600 mI, 800 mI y 1000 mI. Construir la correlación entre el área pico total y el contenido de metano. Colocar dos piezas de la muestra moldeada por compresión (preparadas como se describe con anterioridad) con un tamaño de 10 mm * 50 mm * 1 mm en un frasco de HSGC para la prueba de HSGC a fin de obtener el área pico total · Después, preparar una curva de calibración estándar del área frente a mI de metano, y utilizar este curva de calibración estándar para calcular el contenido de metano (mI/g), con base en el área pico total (å”=1An) para cada muestra. Posteriormente, la unidad de contenido de metano se transformó de mI/g a ppm al calcular mediante la densidad del metano.

Densidad Determinar la densidad de acuerdo con la norma ASTM D792. índice de fusión Medir el índice de fusión, o l2, de acuerdo con la norma ASTM D1238, condición 190°C/2.16 k g, y reportar en gramos eluídos p or 10 minutos. Medir l10, de acuerdo con la norma ASTM D1238, condición 190°C/10 kg, y reportar en gramos eluídos por 10 minutos.

EJEMPLOS Ejemplo 1 - Polietileno de reticulación con una alta proporción de coagente de trialilo: DCP Preparar y endurecer cinco muestras comparativas (CS1 -CS5) y nueve muestras (S1 -S9) de acuerdo con las formulaciones mostradas en la Tabla 2, a continuación, utilizando los procedimientos descritos en la sección de Metodos de Prueba, mencionada con anterioridad. El isocianurato de trialilo (“TAIC”) (99%) empleado se encuentra disponible por Shanghai Fangruida Chemicals Co. , Ltd. El cianurato de trialilo (“TAC”) (97%) empleado se encuentra disponible por Fluka AG. El trimelitato de trialilo (“TATM”) (96%) empleado se encuentra disponible por Meryer (Shanghai) Chemical Technology Co. , Ltd. El polietileno y el DCP empleados son los mismos que se describen en la sección de Métodos de Prueba, mencionada con anterioridad.

Tabla 2 - Composiciones de CS1 -CS6 y S1 -S9 Analice todas las muestras listadas en la Tabla 2 de acuerdo con los procedimientos de MDR y Mejora de prevulcanización descritos en la sección de Métodos de Prueba, citada con anterioridad. Los resultados derivados de estos análisis se proporcionan en la Tabla 3, mostrada a continuación.

Tabla 3 - MDR y Análisis de la SI de las muestras de polietileno reticulado Como se muestra en la Tabla 3, en comparación con las muestras comparativas, S1 -S9 muestran un mejor rendimiento tanto en el endurecimiento como en la anti-prevulcanización. Por ejemplo, el ts 1 @ 140°C de S4 es de casi 70 minutos, lo que sugiere un mejor rendimiento anti-prevulcanización.

La mejora de prevulcanización (“SI” - scorch improvement) es un indicador de los efectos de los coagentes de reticulación en la propiedad de prevulcanización. Una forma eficaz es comparar la propiedad anti-prevulcanización de las muestras con la misma densidad de reticulación (MH-ML). Como se muestra en la Tabla 3, dado que se incrementa la carga de co-agente, la IS aumenta. Además, una vez que se incrementa la proporción en peso del coagente:DCP al menos a 1 (relación molar grupo alilo a oxígeno activo de al menos 1.6), dado que en las muestras S1 a S5, la SI es mayor que la de las muestras comparativas CS1 a CS4, que tienen una proporción en peso de coagente: DCP menor que 1.

Además, las muestras S6 a S9 demuestran que el TATM y el TAC también logran una SI mayor que 10 con una proporción en peso de coagente a DCP mayor que 1.

Ejemplo 2 - Contenido de metano de polietileno reticulado con una alta proporción de coagente de trial i lo : DCP Preparar dos muestras comparativas adicionales (CS6 y CS7) de acuerdo con las formulaciones mostradas en la Tabla 4, expuestas a continuación, utilizando los procedimientos descritos en la sección de Métodos de Prueba, mostrada con anterioridad. La muestra comparativa CS8, DOW ENDURANCE™ HFDB-4201 SC, es un compuesto aislante de polietileno de larga vida, sin relleno, reticulable, de baja densidad, disponible por The Dow Chemical Company, Midland, MI , E. U.A. El polietileno y el DCP son iguales a los descritos con anterioridad en el Ejemplo 1.

Tabla 4 - Composiciones de CS6-CS8 Determinar el contenido de metano y la densidad de reticulación (MH-ML) de las muestras S1 y S2, y las muestras comparativas CS1 , CS3, y CS6-CS8 de acuerdo con los procedimientos proporcionados en la sección de Métodos de Prueba descrita con anterioridad. Los resultados se presentan en la Tabla 5, mostrada a continuación.

Tabla 5 - Contenido de metano Como se observa en la Tabla 5, al disminuir la carga de DCP, el contenido de metano de S1 y S2 es menor que todas las muestras comparativas excepto para CS6, la cual sólo tiene una carga de DCP de 0.7% en peso. Sin embargo, CS6 tiene una densidad de reticulación inaceptablemente baja de 0.99 dN m.

Ejemplo 3 - Propiedades mecánicas del polietileno reticulado con alta proporción de coagente de trialilo:DCP Determinar las propiedades mecánicas (es decir, resistencia a la tracción y elongación por tracción) de las muestras S1 -S4 y las muestras comparativas CS1 -CS5 de acuerdo con los procedimientos proporcionados en la sección de Métodos de Prueba mostrada con anterioridad. Los resultados se presentan en la Tabla 6, mostrada a continuación.

Tabla 6 - Propiedades mecánicas Los resultados proporcionados con anterioridad muestran que las propiedades mecánicas de las muestras S1 -S4 se mantienen incluso a medida que se incrementa la relación de coagente a DCP.

Ejemplo 4 - Propiedades eléctricas de polietileno reticulado con alta proporción de coagente de trialilo: DCP Determinar las propiedades eléctricas (es decir, la constante dieléctrica y el factor de disipación) de las muestras S1 y S4 y las muestras comparativas CS1 y CS3 de acuerdo con los procedimientos proporcionados en la sección de Métodos de Prueba descrita con anterioridad. Los resultados se presentan en la Tabla 7, mostrada a continuación.

Tabla 7 - Propiedades electricas Determinar el factor de disipación a alta temperatura (100°C), de alto voltaje (20 kV/mm), y 60 Hz para las muestras S2 y S3 y la Muestra Comparativa CS8. Los resultados se presentan en la Tabla 8, mostrada a continuación.

Tabla 8 - Propiedades eléctricas Como se muestra en las Tablas 7 y 8, aunque la adición del coagente generó un pequeño incremento en el factor de disipación tanto a temperatura ambiente como a alta temperatura / alto voltaje, las muestras aún cumplieron la especificación y se encuentran dentro de la práctica actual de la industria.

Ejemplo 5 - Polietileno de reticulación con un amplio intervalo de proporción de coagente de tria I ilo : DC P Preparar seis muestras adicionales (S10-S 15) y una muestra comparativa adicional (CS9) de acuerdo con las formulaciones mostradas en la Tabla 9, mostrada a continuación, utilizando los procedimientos descritos en la sección de Métodos de Prueba, descrita con anterioridad. El polietileno empleado en estas muestras es igual al descrito con anterioridad en los Ejemplos 1 -6 (es decir, DFDA-4850 NT, disponible por The Dow Chemical Company, Midland, MI, E.U.A.). El DCP y el TAIC también son los mismos que los descritos con anterioridad en el Ejemplo 1.

Tabla 9 - Composiciones de CS9 y S10-S15 Analizar todas las muestras que figuran en la Tabla 9 de acuerdo con los procedimientos de MDR y mejora de prevulcanización detallados en la sección de Métodos de Prueba, descrita con anterioridad. Los resultados de estos análisis se proporcionan en la Tabla 10, mostrada a continuación.

Tabla 10 - Análisis de MDR y SI de las muestras de polietileno reticulado Los resultados proporcionados en la Tabla 10 indican que relaciones molares extremadamente altas de a I i I o a oxígeno activo (por ejemplo, ~50, como en la CS9) pueden ser impracticables. Sin embargo, las relaciones molares de a I i lo a oxígeno activo tan altas como 7.5 a 12.2 (como en S10 y S 1 1 ) proporcionan una excelente mejora de prevulcanización manteniendo simultáneamente la densidad de reticulación. Además, el incremento del contenido DCP mientras se mantiene la relación molar de alilo a oxígeno activo tiende a ocasionar disminuciones en la mejora de la prevulcanización, como se muestra al comparar S13 a S15.

Ejemplo 6 - Polietileno de reticulación con coagentes a base de acrilato Preparar siete muestras comparativas adicionales (CS10-CS16) de acuerdo con las formulaciones mostradas en la Tabla 1 1 , mostrada a continuación, utilizando los procedimientos descritos en la sección de Métodos de Prueba, descrita con anterioridad Tabla 1 1 - Composiciones de muestra con coagentes a base de acrilato Analizar todas las muestras listadas en la Tabla 1 1 de acuerdo con el procedimiento de MDR detallado en la sección de Métodos de Prueba, descrita con anterioridad. Los resultados derivados de estos análisis se proporcionan en la Tabla 12, mostrada a continuación. La muestra comparativa 1 y la muestra 2 se proporcionan nuevamente en la Tabla 12 para la comparación.

Tabla 12 - Análisis de MDR de las muestras reticuladas con coagentes a base de acrilato Los resultados proporcionados en la Tabla 12 indican que los coagentes a base de acrilato no proporcionan suficiente densidad de reticulación, como se evidencian por los bajos valores de MH-ML.

Ejemplo 7 - Impregnar el coagente y el DCP en polietileno Procedimiento de mezcla para muestras comparativas Introducir gránulos de polietileno que contienen antioxidantes en una mezcladora Brabender a 130°C con la velocidad del rotor de 30 rpm. Una vez que el polietileno se funde, añadir el coagente. El tiempo de mezclado después de la adición de coagente es de 5 minutos. Posteriormente, introducir este compuesto en un molino de dos rodillos a 120°C después de precalentar la muestra en un horno a 90°C. Una vez que se funde el compuesto de polietileno, añadir el peróxido gota a gota, mezclar después a una velocidad rodillo de 12 rpm y la distancia de rodillo de 0.6 mm durante 4 minutos.

Procedimiento de premezclado para las muestras Colocar cristales de DCP en una botella, inyectar líquido de TAIC por jeringa en la botella, y colocar la botella en un horno a 60°C durante aproximadamente 10 minutos. Retirar la botella, y agitar hasta obtener una mezcla líquida homogenea a partir del líquido inicial de dos fases.

Procedimiento de impregnación para muestras Colocar gránulos de polietileno en una botella, inyectar DCP, líquido, TAIC, o la mezcla premezclada de TAIC y DCP, en la botella, sellar la botella, y agitar a mano durante aproximadamente 1 minuto para asegurar que el líquido se distribuya en todos los comprimidos. Posteriormente, colocar la botella en el horno a 80°C durante 9 horas.

Preparación de muestras Utilizando los procedimientos recién descritos, preparar dos muestras comparativas (CS17 y CS18) y tres muestras (S16-S18), usando las formulaciones en la Tabla 13, mostrada a continuación. S16 y S17 se preparan impregnando los gránulos de polietileno en la mezcla de TAIC y DCP. S18 se prepara por la impregnación secuencial de polietileno en DCP a 80°C durante 9 horas, seguido por impregnación en TAIC a 85°C durante 9 horas. En cada una de estas muestras, el polietileno, el DCP, y el TAIC utilizados son ¡guales a los descritos con anterioridad en el Ejemplo 1.

Tabla 13 - Composiciones de CS17, CS18, y S16-S18 Analizar todas las muestras listadas en la Tabla 13 de acuerdo con los procedimientos de MDR y SI detallados en la sección de Métodos de Prueba, descritos con anterioridad. Los resultados de estos análisis se proporcionan en la Tabla 14, mostrada a continuación.

Tabla 14 -Análisis de MDR y SI de CS18, CS19, y S16-S18 En cuanto a los resultados proporcionados en la Tabla 14, mostrada con anterioridad, se observan un incremento en MH y el tiempo de prevulcanización comparable cuando se emplea el procedimiento de impregnación descrito con anterioridad en comparación con el procedimiento de composición. Específicamente, CS17 y S16 tienen la misma composición, sin embargo S16 muestra una mayor MH y un tiempo de prevulcanización comparable. Del mismo modo, CS18, S17, y S18 tienen la misma composición, sin embargo S17 y S18 presentan una mayor MH y un tiempo de prevulcanización comparable.

Ejemplo 8 - Variación de peróxido Preparar nueve muestras adicionales (S19-S27) de acuerdo con las formulaciones proporcionadas en la Tabla 15, mostrada a continuación, y utilizando el mismo procedimiento descrito con anterioridad para la preparación de las muestras S1 -S6, excepto que se emplean diferentes peróxidos. En el siguiente ejemplo, BIPB es bis (t-butil-peroxi ¡sopropil)benceno, que se encuentra comercialmente disponible por Shanghai Fangruida Chemical Co. , Ltd. LUPROX™ 101 es 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexano, que se encuentra comercialmente disponible por Arkema. El DTAP es el peróxido de ditercamilo, que se encuentra comercialmente disponible por Arkema. El polietileno, el DCP, y el TAIC son iguales a los descritos con anterioridad para las muestras S1 -S6.

Tabla 15 - Composiciones de S19-S27 Analizar todas las muestras listadas en la Tabla 15 de acuerdo con los procedimientos de MDR detallados en la sección de Métodos de Prueba, descrita con anterioridad. Los resultados derivados de estos análisis se proporcionan en la Tabla 16, mostrada a continuación.

Tabla 16 - Análisis de MDR de las muestras S19-S27 de polietileno reticulado Como puede observarse a partir de los resultados proporcionados en la Tabla 16, variando el tipo de peróxido respecto al DCP, empleando simultáneamente una relación de alilo a oxígeno activo de al menos 1.6 proporciona aún un polietileno reticulado que tiene una densidad de reticulación adecuada.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Una composición polimérica reticulable, que comprende: un polímero a base de etileno; un peróxido orgánico; y un coagente de reticulación de polialilo, en la que dicho coagente de reticulación de polialilo y dicho peróxido orgánico se encuentran presentes en cantidades suficientes para proporcionar una relación molar de alilo a oxígeno activo de al menos 1.6, con base en el contenido de alilo de dicho coagente de reticulación de polialilo y el contenido de oxígeno activo de dicho peróxido orgánico.

2. La composición polimérica reticulable según la reivindicación 1 , en la que dicho peróxido orgánico se encuentra presente en dicha composición polimérica reticulable en una cantidad menor que 1.4 por ciento en peso, con base en el peso combinado de dicho polímero a base de etileno, dicho peróxido orgánico, y dicho coagente de reticulación de polialilo; en la que dicho coagente de reticulación de polialilo se encuentra presente en dicha composición polimérica reticulable en una cantidad de al menos 0.5 por ciento en peso, con base en el peso combinado de dicho polímero a base de etileno, dicho peróxido orgánico, y dicho coagente de reticulación de polialilo; en la que dicho polímero a base de etileno se encuentra presente en dicha composición polimérica reticulable en una cantidad que varía de 50 a 98.9 por ciento en peso, con base en el peso total de la composición polimérica reticulable.

3. La composición polimérica reticulable según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que dicho coagente de reticulación de polialilo es un compuesto de trialilo; en la que dicho peróxido orgánico es un peróxido monofuncional.

4. La composición polimérica reticulable según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el la que dicho coagente d e reticulación de polialilo se selecciona a partir del grupo que consiste en isocianurato de trialilo (“TAIC”), cianurato de trialilo (“TAC”), trimelitato de trialilo (“TATM“), y mezclas de dos o más de los mismos; en la que dicho peróxido orgánico es peróxido de dicumilo.

5. La composición polimérica reticulable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho coagente de reticulación de polialilo y dicho peróxido orgánico se encuentran presentes en cantidades suficientes para proporcionar una relación molar de alilo a oxígeno activo de al menos 1.9, con base en el contenido de alilo de dicho coagente de reticulación de polialilo y el contenido de oxígeno activo de dicho peróxido orgánico; en el que dicha composición polimérica reticulable prácticamente carece de inhibidores de prevulcanización.

6. Un proceso para producir un conductor recubierto, dicho proceso comprende: (a) recubrir un conductor con una composición polimérica reticulable, en el que dicha composición polimérica reticulable comprende un polímero a base de etileno, un peróxido orgánico, y un coagente de reticulación de polialilo; y (b) endurecer o permitir que se endurezca al menos una porción de dicha composición polimérica reticulable, formando así un recubrimiento polimérico reticulado, en el que dicho coagente de reticulación de polialilo y dicho peróxido orgánico se encuentran presentes en dicha composición polimérica reticulable en cantidades suficientes para proporcionar una relación molar de alilo a oxígeno activo de al menos 1.6, con base en el contenido de alilo de dicho coagente de reticulación de polialilo y el contenido de oxígeno activo de dicho peróxido orgánico.

7. El proceso según la reivindicación 6, en el que dicho peróxido orgánico se encuentra presente en dicha composición polimérica reticulable en una cantidad menor que 1.4 por ciento en peso, con base en el peso combinado de dicho polímero a base de etileno, dicho peróxido orgánico, y dicho coagente de reticulación de polialilo; en el que dicho coagente de reticulación de polialilo se encuentra presente en dicha composición polimérica reticulable en una cantidad de al menos 0.5 por ciento en peso, con base en el peso combinado de dicho polímero a base de etileno, dicho peróxido orgánico, y dicho coagente de reticulación de polialilo; en el que dicho polímero a base de etileno se encuentra presente en dicha composición polimérica reticulable en una cantidad que varía de 50 a 98.9 por ciento en peso, con base en el peso total de la composición polimérica reticulable.

8. El proceso según la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en el que dicho coagente de reticulación de polialilo se selecciona a partir de! grupo que consiste en isocianurato de trialilo (“TAIC”), cianurato de trialilo (“TAC”), trimelitato de trialilo (“TATM”), y mezclas de dos o más de los mismos; en el que dicho peróxido orgánico es peróxido de dicu ilo.

9. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que dicho coagente de reticulación de polialilo y dicho peróxido orgánico se encuentran presentes en cantidades suficientes para proporcionar una relación molar de alilo a oxígeno activo de al menos 1.9, con base en el contenido de alilo de dicho coagente de reticulación de polialilo y el contenido de oxígeno activo de dicho peróxido orgánico; en el que dicha composición polimérica reticulable prácticamente carece de inhibidores de prevulcanización, en el que dicho recubrimiento polimérico reticulado tiene una densidad de reticulación (MH-ML) de al menos 2.5 dN m.

10. Un cable preparado según el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9.