MXPA03003326A - Composiciones de polipropileno contraibles al calor reticuladas. - Google Patents

Abstract

Un articulo contraible al calor adecuado para el uso como un material aislante o de revestimiento que comprende una composicion reticulada de un homopolimero o copolimero de polipropileno y un elastomero de etileno-propileno. El articulo se forma por un proceso que comprende : i) crear una mezcla del homopolimero o copolimero de polipropileno y el elastomero de etileno-propileno mezclando la fusion; ii) la fusion que procesa la mezcla producida, I)producir un material procesado por fundicion; iii) reticular el material procesado por fundicion producido, ii) exponerlo a la radiacion para producir un material reticulado; iv)expandir el material reticulado en la primera temperatura cerca de o aproximadamente su punto de reblandecimiento o fusion, y enfriarlo subsecuentemente a una segunda temperatura debajo de su punto de reblandecimiento o fusion, para congelar por ello el material reticulado en su forma distendida. El calentamiento subsecuente del articulo cerca de o aproximadamente su punto de reblandecimiento o punto de fusion cristalino resulta en la recuperacion de las dimensiones pre-expandibles del articulo. Debido a su contenido relativamente elevado de polipropileno, el articulo contraible al calor de este modo producido tiene mayor dureza y rigidez que los sistemas a base de polietileno, haciendolos adecuados para el uso como aislantes para alambres y cables, manguitos resistentes a la corrosion contraibles por calor para juntas de tuberia de transmision de alta temperatura, y para tuberia retraible al calor o formas para aislamiento, electrico o de proteccion mecanica.

Description

COMPOSICIONES DE POLIPROPILENO CONTRAIBLES AL CALOR RETICULADAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a composiciones poliméricas y sus usos, y más particularmente a composiciones reticuladas de polipropileno con elastómeros de etileno-propileno/ y sus usos como materiales de revestimiento aislantes, particularmente aquellos que son contraibles al calor, pero no necesariamente restringidos al mismo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los polipropilenos son idealmente adecuados para la preparación de revestimientos y aislamientos diseñados para el uso a temperaturas de operación en exceso de aquellas que pueden soportarse por otras poliolefinas tales como, por ejemplo, polietileno, que muestran temperaturas de ablandamiento y fusión más bajas. Otras características atractivas son su alta rigidez y tenacidad, bajo costo y densidad relativamente baja. Las aplicaciones para estos revestimientos y aislamientos pueden incluir aislamiento polimérico para cables y alambres eléctricos, manguitos de protección a la corrosión contraibles al calor para juntas para conductos de transmisión a alta temperatura, tubería o formas contraibles al calor para aislamiento eléctrico y protección mecánica o en aplicaciones que requieren mayor tenacidad y rigidez que es ofrecida por los sistemas a base de polietileno. Por ejemplo, los manguitos contraibles al calor utilizados para la protección a la corrosión de juntas para conductos a alta temperatura se requieren para mantener estabilidad dimensional e integridad a la temperatura de operación del conducto. Por lo tanto, es necesario utilizar un material, tal como polipropileno, con una temperatura de ablandamiento o punto de fusión lo suficientemente elevado para evitar el arrastre o flexión del manguito de la tubería a temperatura de operación continua de conducto. También, para poder aumentar la estabilidad térmica y las propiedades físicas, es necesario impartir ciertas características termoestablecidas en el material. Esto se hace al reticular el polímero a cierto grado requerido. La reticulación también es necesaria para la producción de artículos contraibles al calor para poder impartir características de contracción controladas . La meta de esta invención es proporcionar un medio para preparar composiciones contraibles al calor, a base de polipropileno predominantemente, reticuladas, que pueden utilizarse en las aplicaciones descritas, pero no necesariamente restringidas a las mismas. Los polímeros en los cuales las unidades de cadena predominantes comprenden una alfa olefina, tal como polipropilenos, se conocen por despolimerizar de preferencia o degradar cuando se exponen a radicales libres requeridos para efectuar la reticulación. Por lo tanto, a diferencia de materiales similares, particularmente poliolefinas tales como polietilenos y copolimeros de polietileno, no es posible reticular los materiales a base de propileno a niveles satisfactorios, como se requiere, por ejemplo, en la producción de artículos contraíbles al calor tales como tubería, lámina, y formas moldeadas, al utilizar métodos libres de radicales estándares para reticulación, tal como la irradiación de haces de electrones, la radiación gamma o la radiación iniciada por peróxido. El trabajo descrito en las Patentes Norteamericanas Nos. 3,717,559 y 4,424,293, por ejemplo, muestra que ciertos polipropilenos con la adición de promotores de reticulación de acrilato pueden reticularse por irradiación a niveles satisfactorios para la producción de espuma de polipropileno. Sin embargo, la resistencia elástica y alargamiento de estos materiales a temperaturas por arriba del punto de fusión se han encontrado que son completamente insuficientes para impartir la resistencia a alta temperatura y las características de recuperación controladas requeridas por la producción satisf ctoria y rendimientos de los productos contraíbles al calor antes descritos, y para conferir la resistencia a la deformación y falla mecánica a temperaturas elevadas de aislamiento eléctrico, y productos similares. Por lo tanto, es necesario reclasificar los métodos alternativos para proporcionar la reticulación necesaria de los polipropilenos .

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención soluciona los problemas antes discutidos de la técnica anterior al proporcionar un medio por el cual una composición a base de polipropileno, predominantemente puede reticularse por la irradiación a un nivel requerido para la producción de artículos contraíbles al calor y productos de aislamiento a alta temperatura funcional al combinar el polipropileno con un polímero que es altamente sensible a la reticulación por irradiación. Por lo tanto, con la reticulación de una combinación polimérica, el componente sensible a la radiación preferiblemente reticulará antes de que el polipropileno pueda despolimerizar a cualquier grado elevado, y por consiguiente formar lo que puede llamarse como una red reticulada de interpenetración con el componente predominantemente no reticulado. La reticulación también actúa para estabilizar la combinación a través de la capacidad de compatibilidad de los dos componentes relativamente inmiscibles al inducir una interacción química en la interconexión de los dos componentes. Como resultado, la combinación muestra las propiedades de un sistema reticulado mientras detiene el rendimiento a alta temperatura, estabilidad y tenacidad de un material semicristalino, a base de polipropileno predominantemente. La red reticulada permite que el material se caliente cerca o por arriba del punto de ablandamiento sin fusionarse, de manera que pueda estirarse a una cantidad predeterminada sin ruptura, y después congelarse en el estado estirado. El calentamiento subsiguiente del material estirado, reticulado cerca o por arriba del punto de ablandamiento provocará que recupere aproximadamente sus dimensiones originales, no estiradas . En esta invención, un elastómero de etileno-propileno, particularmente un copolimero de etileno-propileno o caucho (EPM o EPR) o de mayor preferencia, un terpolimero de etileno-propileno-dieno (EPDM) y de mayor de preferencia, un terpolimero de etileno-propileno-dieno polimerizado utilizando catálisis de metaloceno (en la presente designadas como mEPDM) , por ejemplo, l.os materiales de EPDM de IP Nordel, que incluyen las versiones altamente cristalinas, desarrolladas por DuPont Dow Elastomers L.L.C. utilizando su tecnología catalizadora de geometría restringida a INSITER, o una combinación de las mismas, proporciona la sensibilidad de reticulación necesaria para combinaciones con polipropileno. Los terpolímeros de mEPDM preferidos, se preparan al copolimerizar propileno, con comonómeros adicionales, específicamente etileno y un monómero dieno normalmente seleccionados de 5-etilideno-2-norboneno, diciclopentadieno, o 1, 4-hexadieno, utilizando una geometría restringida a un solo sitio, altamente estereoespecífica, o catalizador de metaloceno así llamado. Difieren sustancialmente de los materiales de EPDM existentes producidos utilizando la catálisis de coordinación de Ziegler Natta estándar en que es posible controlar más precisamente la cantidad y posición de los comonómeros dentro de la estructura polimérica para proporcionar una distribución de peso molecular más precisa y una arquitectura molecular más regular, "dando como resultado en cristalinidad más alLa, por ejemplo, y superiores propiedades del material. Con mayor importancia con respecto a la invención actual, es posible ajustar los niveles de comonómero para sensibilidad óptima de mEPDM a " la reticulación por la irradiación de ácidos de haces de electrones . Polipropilenos adecuados en esta invención pueden incluir aquellos materiales comúnmente conocidos en la industria como homopolímeros de polipropileno, o copolímeros de polipropileno, estos últimos típicamente siendo copolímeros de propileno y etileno. Adicionalmente, los polipropilenos incluyen polipropilenos modificados con grupos funcionales reactivos, tales como ácidos acrílicos, ácidos metacrilicos, acrilatos, metacrilatos y anhídridos. Alternativamente, uno o más materiales adicionales pueden incorporarse para actuar como agentes de compatibilidad o modificación para el elastómero de etileno-propileno y el polipropileno. Tales materiales pueden incluir los polipropilenos, EPM, EPR, EPDM y materiales de mEPDM descritos en lo anterior: otros elastómeros de etileno-propileno; poliolefinas tales como polietilenos y copolímeros de polietileno, que incluyen aquellos conocidos en la industria como polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad lineal, y aquellos basados en etileno-buteno, etileno-hexeno, etileno-octeno, etileno-vinil-acetato, etileno-metilo-acrilato, etiieno-etilo-acrilato, etileno-butilo-acrilato, polibuteno-1,1,2- y 1, -polibutadíenos, polioctanámeros, ionómeros y materiales similares, y particularmente aquellos preparados utilizando catálisis de metaloceno, poliolefinas modificadas con grupos funcionales reactivos, tales como ácidos acrílieos, ácidos metacrílieos, acrilatos, metacrilatos y anhídridos; y copolímeros de bloque, tales como estireno-butadieno, estireno-butadieno-estireno, estireno-etileno/propiieno y estireno-etileno/butileno-estireno, que incluyen versiones funcionalizadas de los mismos. La combinación de ios constituyentes poiiméricos y cualquier adicional puede lograrse ya sea in-situ con la formación del material durante el proceso de fusión o antes de formar, mediante el mezclado por fusión utilizando una máquina diseñada para ese propósito, tal como un mezclador de un solo o doble tornillo continuo, amasador, o mezclador de lote interno. La composición combinada se forma en el articulo deseado mediante las técnicas de procesamiento por fusión tales como extrusión y moldeo, que incluyen el procesamiento de multicapas, por ejemplo, co-extrusión de la combinación con otro material para formar las capas discretas pero intimamente enlazadas. El articulo de este modo- formado entonces se retícula por irradiación, por ejemplo con radiación de haces de electrones, gamma o ultravioleta. El articulo reticulado puede estirarse secuencialmente a una temperatura elevada y después congelarse en el estado estirado para crear un articulo que pueda recuperarse a ' sus dimensiones no estiradas originales con la aplicación de calentamiento suficiente. Ejemplos de los artículos antes mencionados pueden incluir .tubería extruida, lámina, y aislamiento eléctrico, e inyección, compresión o formas aislantes moldeadas por soplado, tales como capas extremas y turbas de descomposición, que incluyen versiones contraibles al calor de tales ejemplos. Por consiguiente, en un aspecto de la invención, una hoja contraible al calor se prepara mediante un proceso de: (a) combinar por fusión una mezcla de copolimero de polipropileno con un terpolimero de etileno-propileno-dieno catalizado por metaloceno (mEPDM) e ingredientes adicionales, tales como sensibilizadores de radiación, también conocidos como promotores de reticulación, y estabilizadores de antioxidante, en un mezclador · continuo; (b) formar el material precompuesto producido en (a) una hoja mediante extrusión por fusión; (c) reticular la hoja extruida al someter la radiación de un irradiador de haces de electrones o acelerador; (d) estirar mecánicamente la hoja a una temperatura elevada; y (e) enfriar rápidamente la hoja mientras aún está en estado estirado. i En otro aspecto, la presente invención proporciona un articulo contraible al calor que comprende una composición reticulada, la composición reticulada comprende un homopolímero de polipropileno o copolimero y un elastómeró de etileno-propileno, el artículos siendo formado mediante un proceso que comprende: i) crear una combinación del homopolímero de polipropileno, o copolimero y elastómeró de etileno-propileno al mezclarse por fusión; ii) procesar por fusión la combinación producida en i) para producir un material procesado por fusión; iii) reticular el material procesado por fusión producido en ii) al exponerlo a radiación para producir material reticulado; iv) estirar el material reticulado a una primera temperatura cerca o por arriba de su punto de ablandamiento o fusión y enfriarlo subsecuentemente a una segunda temperatura por debajo de su punto de ablandamiento o fusión, para congelar por consiguiente el material reticulado en su forma estirada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La reticulación de poliolefinas, en particular polietileno y copolimeros de polietileno por medio de radiación y en particular mediante radiación de haces de electrones y gamma, en su proceso bien conocido y establecido para conferir resistencia a alta temperatura y para la producción de artículos contraibles al calor. Sin embargo, el uso de esta tecnología para la reticulación de polipropileno es obstaculizado por la preferencia del polipropileno para despolimerizar o degradar a través de un proceso de la separación de cadena molecular cuando se somete a niveles de reticulación requeridos para conferir las propiedades antes mencionadas para aplicaciones prácticas diferentes a extinciones de cadena menor requeridas para el establecimiento de productos espumados. Este problema se ha solucionado en la presente invención al combinar el polipropileno no reticulable por radiación predominantemente con un elastómero etileno-propileno reticulable por radiación predominantemente, de preferencia un terpolimero de etileno-propileno-dieno .

El polipropileno utilizado en la presente invención puede seleccionarse de cualquiera de las clases conocidas como homopolimeros de polipropileno o copolimeros que son de preferencia isotácticos en naturaleza, con una viscosidad de fusión de preferencia similar a la del elastomero de etileno-propileno con el cual se combina por fusión. El polipropileno se agrega de preferencia a la combinación en la cantidad de aproximadamente 10 a 90 por ciento, de mayor preferencia de aproximadamente 20 a 80 por ciento, y de. mayor preferencia de aproximadamente 40 a 60 por ciento en peso de la combinación. El elastomero de etileno-propileno utilizado en la presente invención puede seleccionarse de la clase de materiales conocido como copolimeros de etileno-propileno, cauchos o elastómeros (EPM o EPR) de mayor preferencia de aquellos conocidos como terpolimeros de etileno-propileno-dieno o elastómeros (EPDM) , y de mayor preferencia de aquellos de terpolimeros de etileno-propileno-dieno o elastómeros polimerizados utilizando catalizadores de un solo sitio o metaloceno (mEPDM) o combinaciones de los mismos. El elastomero de etileno-propileno se selecciona de preferencia para tener una viscosidad de fusión similar como el polipropileno a la misma temperatura y bajo las mismas condiciones de esfuerzo cortante requeridas para procesar la combinación.

De preferencia, los elastómeros de etileno-propileno comprenden aproximadamente 40 a 95% de etileno, de mayor preferencia aproximadamente 70 a 95% de etileno, y de mayor preferencia aproximadamente 85 a 95% de etileno. Los terpolimeros de etileno-propileno-dieno adicionalmente comprenden aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10% de monómero de dieno normalmente seleccionado de 5-etilideno-2-norborneno, diciclopentadieno, o 1, 4-hexadieno, y de preferencia 5-etilideno-2-norborneno . El elastómero de etileno-propileno de preferencia se agrega a la combinación en la cantidad de aproximadamente 10 a 90 por ciento, de mayor preferencia de aproximadamente 20 a 80 por ciento, y de mayor preferencia de aproximadamente 40 a 60 por ciento en peso de la combinación. El polipropileno se mezcla por fusión con el elastómero de etileno-propileno, y opcionalmente, con uno o más de un número de ingredientes tales como sensibilizadores de radiación o promotores de reticulación, compatibilizadores, agentes de pigmentación, antioxidantes, estabilizadores de calor, estabilizadores de uv, cargas minerales, auxiliares de proceso y similares, para formar una composición de acuerdo con la invención. El compatibilizador puede seleccionarse de uno o más de los polipropilenos, EPM, EPR, EPDM y materiales de mEPDM descritos en lo anterior; otros elastómeros de etileno- propileno; poliolefinas tales como polietilenos y copolimeros de polietileno, que incluyen aquellos conocidos en la industria como polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad lineal, y aquellos basados en etileno-buteno, etileno-hexeno, etileno-octeno, etileno-vinilo-acetato, etileno-metilo-acrilato, etileno-etilo-acrilato, etileno-butilo-acrilato, polibuteno-1,1,2- y 1, -polibutadienos, polioctanómeros, ionómeros y materiales similares, y particularmente aquellos preparados utilizando catalizadores de metaloceno; poliolefinas modificadas con grupos funcionales reactivos, tales como ácidos acrilicos, ácidos metacrílicos, acrilatos, metacrilatos y anhídridos; y copolímeros de bloque, tales como estireno-butadieno, estireno-butadieno-estireno, estireno-etileno/propileno y estireno-etileno/butileno-estireno, que incluyen versiones funcionalizadas de los mismos . La función del compatibilizador es promover la miscibilidad del polipropileno y el elastómero de etileno-propileno cuando se combinan en conjunto. El compatibilizador se agrega de preferencia en la cantidad de aproximadamente 1 a 50% y de mayor preferencia de aproximadamente 5 a 10% en peso de la combinación. La adición de un compatibilizador no necesariamente será donde el polipropileno y el elastómero de etileno-propileno muestren miscibilidad natural satisfactoria. El sensibilizador de radiación o promotor de la reticulación, si se requiere, puede seleccionarse preferiblemente de la familia de monómeros de acrilato o metacrilato multifuncionales típicamente utilizados como promotores de reticulación para polímeros a base de poliolefina. Los monómeros preferidos pueden incluir triacrilato de trimetilolpropano, trimetacrilato de trimetilolpropano y tetraacrilato de tetrametilol . El sensibilizador de radiación puede agregarse en la cantidad de aproximadamente 0.25 a 2.5%, y de preferencia 0.5 a 1.5% en peso de la combinación. La función del sensibilizador de radiación es hacer a la composición polimérica más susceptible por la reticulación por el haz de electrones (beta) , o radiación gamma, por lo tanto permitiendo que un nivel dado de reticulación se logre con menos dosis de radiación y energía que si no se utilizara un sensibilizador. La adición del promotor de reticulación no será necesaria si la combinación polimérica por sí misma es suficientemente sensible a la irradiación para lograr el grado requerido de reticulación. El estabilizador de antioxidante puede seleccionarse de cualquier antioxidante adecuado o combinación de antioxidantes diseñados para evitar la degradación de la combinación a base de polipropileno durante el procesamiento de fusión y subsiguiente al envejecimiento por calor del producto final. Ejemplos de antioxidante adecuado y estabilizadores de proceso pueden incluir aquellas clases de químicos conocidos como antioxidantes de fenol ocultos y estabilizadores de fosfito. Estos pueden agregarse típicamente en una cantidad de aproximadamente 0.1 a 5% en peso de la combinación dependiendo de las propiedades de envejecimiento requeridas y de tipo y cantidad de ingredientes de destabilización adicional en la composición, por ejemplo, los retardantes de fuego halogenados o cargas minerales. Se debe observar que " estos antioxidantes, si se agregan en suficientes cantidades, actuarán como "depuradores de radiación", reduciendo la efectividad de la radiación para inducir la reacción de reticulación deseada y la tendencia a reducir el grado de reticulación obtenible por una dosis de radiación dada. Los constituyentes anteriores de la combinación pueden combinarse por fusión ya sea in-situ formando con la formación del producto final, durante el procesamiento de fusión, o antes de formar la mezcla por fusión utilizando una máquina diseñada específicamente para ese propósito, tal como un mezclador de doble tornillo continuo, amasador, o mezclador de lote interno. Un proceso particularmente preferido para preparar un artículo a base de polipropileno reticulable por radiación se describe en lo siguiente: Un copolímero de polipropileno y un elastómero de mEPDM junto con un sensibilizador de radiación, estabilizador antioxidante y agente de pigmentación, se combinan por fusión en un amasador de tornillo reciproco Buss, mezclador continuo, a una temperatura por arriba del punto de fusión de la composición, para formar un compuesto completamente dispersado que entonces se forma en gránulos y se almacena para el procesamiento subsiguiente. El compuesto en gránulos entonces se procesa por fusión, por ejemplo se extruye, se coextruye o moldea al articulo deseado. El articulo asi producido entonces se retícula al someterlo a radiación de haces de electrones de dosis aproximada entre 1 y 15 megarrads en un acelerador de haces de electrones, por ejemplo un "Dynamitron" fabricado por Radiation Dynamics Inc. La dosis utilizada es dependiente de las propiedades finales del articulo requerido. Una dosis muy baja resultará en el articulo que tiene grado bajo de reticulación, deficiente tenacidad mecánica y una tendencia a ablandamiento prematuro o fusionado a temperaturas elevadas. Una dosis muy alta puede resultar en la degradación del componente de polipropileno con un deterioro resultante inaceptable en las propiedades mecánicas. Una dosis preferida se ha encontrado que entra alrededor de 5 megarrads para la fabricación de artículos contraíbles al calor.

El artículo de este modo producido muestra la propiedad de ablandarse pero no fusionarse cuando se recalienta por arriba de su punto de ablandamiento o punto de fusión cristalino. Esto es deseable para la fabricación de artículos contraíbles por calor, puesto que el polímero puede estirarse más allá de las dimensiones extruidas o moldeadas originales y ruptura utilizando fuerzas relativamente bajas, y de este modo entonces puede congelarse en el estado estirado al enfriarlo rápidamente por debajo del punto de ablandamiento o fusión. El estirado puede lograrse mediante medios neumáticos o hidráulicos mecánicos. En este punto, la reticulación estirada se mantienen en un estado estable mediante las regiones cristalinas sólidas, reformadas de los componentes poliméricos. El recalentamiento subsiguiente al artículo estirado arriba del punto de fusión provocará que las regiones cristalinas se vuelvan a fusionar y ' la estructura se reinvertirá a sus dimensiones extruidas o moldeadas originales. La reticulación también evita que el artículo se vuelva líquido durante este proceso de contracción. La invención se ilustra adicionalmente por los siguientes ejemplos: EJEMPLO 1 Un copolimero de polipropileno de densidad 0.90 g/cm3 y un índice de flujo de fusión se 0.45 dg/min. (Profax 7823 de Montell Polyolexins) . y un terpolímero de mEPDM de densidad 0.921, la Viscosidad Mooney 10 (a 125°C) , el contenido de etileno al 90% y el contenido de norboneno de etilideno del 4.9% (Nordel IP 4920 de DuPont Dow Elastomers) , se combinan por fusión con un promotor de reticulación de triacrilato de trimeltilolpropano, (SR-351 de Sartomer Co . ) , y una combinación de estabilizadores de fenol y fosfitos ocultos, (Irganox B225 de Ciba Speciality Chemicals) en las cantidades mostradas en la Tabla 1 utilizando un Amasador Buss, mezclador continuo de tornillo recíproco a una temperatura de alrededor de 180°C, la combinación dispersada entonces se alimenta a través de un formador de gránulos de cara para troquelar en caliente y unión secadora. TABLA 1 Material de Polipropileno Reticulable por Radiación * Agregado como un bloque maestro de 50% en polietileno Agregado como un lote maestro de 15% en polietileno EJEMPLO 2 En un ejemplo adicional, la composición se prepara como en el Ejemplo 1 excepto que el promotor de reticulación no se incluye en la formulación.

EJEMPLO 3 En un ejemplo adicional, la composición se prepara como en el Ejemplo 1 excepto que el terpolimero de mEPDM se reemplazó por un terpolimero de EPDM estándar de densidad 0.87g/cm°, la Viscosidad 50 de Mooney (a 125°C) , contenido de etileno de 75% y contenido de etiliden norborneno a 4.5% (Royalene IM7200 de Uniroyal Chemical Co.)..

EJEMPLO 4 Este ejemplo describe la producción de una hoja contraible al calor, extruida, reticulada de acuerdo con la presente invención. Los gránulos compuestos producidos de acuerdo con el Ejemplo 1, 2 ó 3 se alimentaron a través de un extrusor de un solo tornillo de L/D 24:1 equipado con una matriz de hoja de una sola capa a una temperatura de fusión de aproximadamente 200°C. La hoja se fijó a las dimensiones requeridas de ancho, espesor y orientación al pasarla a través de una pila de calandrado de tres rodillos enfriada, y después enrollada en carretes. Adicionalmente, la hoja puede coextruirse con un segundo material de composición similar o diferente para crear una estructura laminar con cada capa teniendo diferentes propiedades funcionales, por ejemplo una hoja de polipropileno revestida con adhesivo. La hoja entonces se retículo a una dosis de aproximadamente 5 megarrads utilizando un acelerador de haces de electrones de Radiation Dynamics ."Dynamitron", y entonces se probó para determinar el grado de reticulación logrado por las propiedades mecánicas indicadas en. la Tabla 2. Para la composición descrita en el Ejemplo i, los resultados en la Tabla 2 también ilustran el efecto de diferentes dosis de radiación sobre las propiedades de la ho a. La hora reticulada entonces se recalentó a una temperatura cerca o por arriba del punto de ablandamiento o punto de fusión de la composición, y después se estiró utilizando un estirador de dirección y máquina o de dirección transversal. Mientras que en el estado estirado, la hoja se enfrió rápidamente utilizando aire, agua u otro medio adecuado para bajar el punto, de fusión de ablandamiento o cristalino de la composición para fijar la hoja en las dimensiones estiradas. La hoja, ya sea antes o después del estirado, puede laminarse por extrusión o revestirse con una capa adicional de material que tiene diferentes propiedades funcionales, tal como un adhesivo activado por calor.

TABLA 2 Resultados de Prueba Para la Hoja Reticulada Propiedad Valor de Propiedad en Dosis de Radiación Especifica Ejemplo 1 Ejemplo 2 Dosis (Mrad) 0 5.3 9.5 13.3 5.3 Fracción de Gel (% de grado de 0 67 63 62 50 reticulación) Resistencia a la Tensión en Caliente 0.5 50 68 70 41 @ 200°C y Alargamiento al 100% (psi) Alargamiento por Calor al Final @ 170 230 150 150 360 200°C (%) Resistencia a la Tensión al Final @ 5400 4700 5000 4400 5500 23°C (psi) Alargamiento Final @ 23°C (%) 700 490 480 440 560 Coeficiente de Flexión (psi) 30000 42000 62000 50000 40000 EJEMPLO 5 ün producto de tubería contraíble al calor se hizo al extruir la composición en el Ejemplo 1, 2 ó 3 en una sección tubular que irradia el tubo extruido con un haz de electrones a una dosis de aproximadamente 5 megarrads, calentando de este modo el tubo reticulado a una temperatura cercana o por arriba del punto de ablandamiento o punto de fusión de la composición, estirando el tubo calentado mediante medios mecánicos o neumáticos mientras está en esta temperatura, y después enfriando rápidamente al final el tubo con aire o agua para bajar el punto de ablandamiento o punto de' fusión cristalino mientras se mantiene la tubería en el estado estirado. Aunque la invención se ha descrito con relación a siete modalidades preferidas, se apreciará que no se pretende limitarse a las mismas. Más bien, la invención se pretende para abarcar todas las modalidades que caigan dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. Un artículo contraíble al calor que comprende una composición reticulada predominantemente a base de polipropileno, la composición reticulada comprende un 5 homopolímero de polipropileno o copolímero y un elastómero de etileno-propileno, en donde el homopolímero de polipropileno o copolímero está comprendido predominantemente de unidades de cadena de polipropileno, el artículo se forma mediante un proceso que comprende : 10 i) crear una combinación mediante el mezclando por fusión el homopolímero de polipropileno o copolímero y el elastómero de etileno-propileno; ii) procesar por fusión la combinación producida en i) para producir un material procesado por fusión; 15 iii) reticular el material procesado por fusión producido en ii) al exponerlo a radiación para producir material reticulado, termoestablecido; y iv) estirar el material reticulado a una primera temperatura en o por arriba de su punto de ablandamiento y 20 enfriándolo subsecuentemente a una segunda temperatura por debajo de su punto de ablandamiento, para congelar por consiguiente el material reticulado en su forma estirada. 2. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde el copolímero de polipropileno '25 comprende un copolímero de polipropileno y etileno. 3. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el homopolímero de polipropileno o copolímero se funcionaliza con uno o más grupos funcionales reactivos seleccionados del grupo que comprende ácidos acrílicos, ácidos metacrílicos , acrilatos, metacrilatos y anhídridos. 4. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el elastómero de etileno-propileno se selecciona de uno o m s miembros del grupo que comprende copolímeros de etileno-propileno y terpolímeros de etileno-propileno-dieno . 5. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el elastómero de etileno-propileno es un terpolímero de etileno-propileno-dieno polimerizado utilizando un catalizador de metaloceno. 6. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación.5, en donde el terpolímero de etileno-propileno-dieno se prepara al copolimerizar el propileno con etileno y un monómero de dienos seleccionado del grupo que comprende etilideno-2-norborneno, diciclopentadieno y 1,4- hexadieno . 7. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el catalizador de metaloceno comprende un catalizador de metaloceno de geometría restringida en un solo sitio estereoespecífico . 8. El artículo contraíble al calor de acuerdo con. la reivindicación 4, en donde los terpolímeros de etileno-pro ileno-dieno comprenden de aproximadamente 40 a aproximadamente 95% en peso de etileno y de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10% en peso del monómero dieno 9. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 1, en donde en la etapa i) , el homopolímero de polipropileno o copolímero y el elastómero de etileno-propileno se combinan con uno o más ingredientes adicionales seleccionados del grupo que comprende sensibilizadores de radiación, promotores de reticulación, compatibilizádotes, agentes de pigmentación, antioxidantes, estabilizadores de calor, estabilizadores de UV, cargas minerales, auxiliares de proceso. 10. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el compatibilizador se selecciona del grupo que consiste de copolímeros de etileno-propileno, terpolímeros de etileno-propileno-dieno , polietileno y copolímero de polietileno. 11. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el compatibilizador comprende de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 por ciento de la composición producida en i) . 12. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el compatibilizador se selecciona de polietilenos seleccionados del grupo que comprende polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad y polietileno de baja densidad lineal; copolímeros de polietileno basados en etileno-buteno, etileno-hexeno, etileno-octeno, etileno-vinilo-acetato, etileno-metilo-acrilato, etileno-etilo-acrilato, etileno-butilo-acrilato, preparados utilizando catalizadores de metaloceno; poliolefinas modificadas con grupos funcionales reactivos seleccionadas del grupo que comprende ácidos acrílicos, ácidos metacrílicos , acrilatos, metacrilatos y anhídridos; y copolímeros de bloque seleccionados del grupo que comprende estireno-butadieno, éstireno-butadieno-estireno, estireno-etileno/propileno y estireno-etileno/butileno-estireno . 13. El articulo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las etapas i) y ii) se realizan simultáneamente . 14. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la etapa i) se realiza antes de la etapa ii) utilizando una máquina seleccionada del grupo que comprende un mezclador de doble tornillo continuo, un amasador y un mezclador interno. 15. El artículo contraíble al calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en donde el homopolímero de polipropileno o copolímero comprende hasta 90 por ciento en peso 'de la composición producida en i) . 16. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el homopolímero de polipropileno o copolímero comprende de 60 a aproximadamente 90 por ciento en peso de la composición producida en i) . 5 17. El articulo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el homopolímero de polipropileno o copolímero comprende de 70 a aproximadamente 90 por ciento en peso de la composición producida en i) . 18. El artículo contraíble al calor de acuerdo con 10 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en donde el elastómero de etileno-propileno comprende desde aproximadamente 40 a aproximadamente 95 por ciento en peso de etileno . 1 . El artículo contraíble al calor de acuerdo con 15 la reivindicación 18, en donde el elastómero de etileno- propileno comprende desde aproximadamente 85 a aproximadamente 95 por ciento en peso de etileno. 20. El artículo contraíble al calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en donde la dosis 20 de la radiación se selecciona de manera que el material reticulado muestra ablandamiento pero no fusión cuando se calienta hasta su punto de ablandamiento. 21. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la dosis de radiación de haz •25 de electrón es de aproximadamente 5 megarrads . 22. El artículo contraíble al calor de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la etapa iii) de reticulación se realiza en un acelerador de haz de electrón, la radiación comprende la radiación de haz de electrón y la dosis es desde aproximadamente 1 a aproximadamente 15 megarrads. RESUMEN DE IA INVENCIÓN Un artículo contraíble al calor adecuado para el uso como un material aislante o de revestimiento que comprende una composición reticulada de un homopolimero o copolímero de polipropileno y un elastómero de etileno-propileno. El artículo se forma por un proceso que comprende: i) crear una mezcla del homopolímero o copolímero de polipropileno y el elastómero de etileno-propileno mezclando la fusión; ii) la fusión que procesa la mezcla producida, I) producir un material procesado por fundición; iii) reticular el material procesado por fundición producido/ ii) exponerlo a la radiación para producir un material reticulado; iv) expandir el material reticulado en la primera temperatura cerca de o aproximadamente su punto de reblandecimiento o fusión, y enfriarlo subsecuentemente a una segunda temperatura debajo de su punto de reblandecimiento o fusión, para congelar por ello el material reticulado en su forma distendida. El calentamiento subsecuente del artículo cerca de o aproximadamente su punto de reblandecimiento o punto de fusión cristalino resulta en la recuperación de las dimensiones pre-expandibles del artículo. Debido a su contenido relativamente elevado de polipropileno, el artículo contraíble al calor de este modo producido tiene mayor dureza y rigidez que los sistemas a base de polietileno, haciéndolos adecuados para el uso como aislantes para alambres y cables, manguitos resistentes a la corrosión contraibles por calor para juntas de tubería de transmisión de alta temperatura, y para tubería retraíble al calor o formas para aislamiento eléctrico o de protección mecánica.