[go: up one dir, main page]

CN118765300A - 聚合物溴化的阻燃剂、组合物和具有其的电缆 - Google Patents

聚合物溴化的阻燃剂、组合物和具有其的电缆 Download PDF

Info

Publication number
CN118765300A
CN118765300A CN202280092565.XA CN202280092565A CN118765300A CN 118765300 A CN118765300 A CN 118765300A CN 202280092565 A CN202280092565 A CN 202280092565A CN 118765300 A CN118765300 A CN 118765300A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ethylene
silane
formula
flame retardant
polymer composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280092565.XA
Other languages
English (en)
Inventor
孙亚斌
J·M·柯吉恩
B·I·乔杜里
C·林
张楷男
范仁华
李小华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Corning Corp, Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Corning Corp
Publication of CN118765300A publication Critical patent/CN118765300A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C08L83/08—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/045—Polysiloxanes containing less than 25 silicon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/22—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/26—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen nitrogen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/22—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/28—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen sulfur-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/80—Siloxanes having aromatic substituents, e.g. phenyl side groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing atoms other than carbon or hydrogen
    • C08L23/0892—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing atoms other than carbon or hydrogen with monomers containing atoms other than carbon, hydrogen or oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D123/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D123/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D123/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C09D123/08—Copolymers of ethene
    • C09D123/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C09D123/0892—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms containing monomers with other atoms than carbon, hydrogen or oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D123/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D123/26—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0066—Flame-proofing or flame-retarding additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/46—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes silicones
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • H01B7/295—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本公开提供了一种四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷。在一实施方案中，四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)具有式(1)的结构，式(1)其中每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1‑C20烃基基团组成的组；并且其中m是大于或等于0的整数，n是大于或等于2的整数；并且m/n＝0至10。本公开还提供了一种聚合物组合物和电缆，该聚合物组合物包括该式(1)的TP，该电缆包括该式(1)的TP。

Description

聚合物溴化的阻燃剂、组合物和具有其的电缆
背景技术
含有卤化的阻燃剂的聚合物组合物是已知的。卤化的阻燃剂的一种类别是溴化的阻燃剂类别。溴化的阻燃剂能够满足最严格的燃烧性能要求。然而，许多溴化的阻燃剂的缺点是具有毒性。已知如十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、四溴双酚A双(2,3-二溴丙基)醚和乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺等溴化的阻燃剂具有环境持久性、生物累积性和毒性(PBT)高的特征。
人们越来越关注一种类型的溴化的阻燃剂，即聚合物溴化的阻燃剂或“PBFR”。不同于常规溴化的阻燃剂--PBFR的PBT特性降低，因为PBFR由于其大小大而不易于渗透生物系统。PBFR的两种主要类型为溴化的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)和溴化的聚苯乙烯。溴化的SEBS不是热稳定的，因为溴(Br)与SEBS的烷基基团连接。将存在C-Br键的过早解离。在溴化的聚苯乙烯中，Br与芳环连接，该芳环在配混和加工中是稳定的。然而，由于与聚烯烃的相容性差，溴化的SEBS在基于聚烯烃的体系中的阻燃性能不好。
本领域认识到需要能够满足最严格的燃烧性能要求，同时还表现出低生物累积和毒性特性可能性以及合适的热稳定性以经受与聚烯烃的熔融共混和/或挤出的聚合物溴化的阻燃剂。
发明内容
本公开提供了一种四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷。在一实施方案中，四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)具有式(1)的结构
式(1)
其中每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组；
其中m是大于或等于0的整数，n是大于或等于2的整数；并且
m/n＝0至10。
本公开提供了一种聚合物组合物。在一实施方案中，聚合物组合物包含阻燃剂，该阻燃剂为具有式(1)的结构的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)
式(1)
其中每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组；
m是大于或等于0的整数，n是大于或等于2的整数；并且
m/n＝0至10。在另外的实施方案中，该聚合物组合物包含硅烷官能化的聚烯烃。
本公开提供一种制品。在一实施方案中，该制品为电缆，并且包括导体和在该导体上的涂层。该涂层包含硅烷官能化的聚烯烃和阻燃剂。阻燃剂是选自由以下组成的组的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)
(i)具有式(1)的结构的TP，
式(1)
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组，
m是大于或等于0的整数，n是大于或等于2的整数，并且
m/n＝0至10，
(ii)具有式(1A)的结构的TP
式(1A)
其中n为0至4的整数，以及
(iii)(i)和(ii)的组合。
本发明人使用氨基官能化的硅氧烷对四溴邻苯二甲酸酐进行官能化，以产生基于邻苯二甲酰亚胺硅氧烷结构的热稳定的芳香族溴化物。溴化的邻苯二甲酰亚胺结构在加工和有效溴化物释放期间提供稳定的芳香族溴化物，该稳定的芳香族溴化物表现出优异的阻燃剂性能。硅氧烷单元提供合适的分子量以减少生物渗透，减少生物累积和毒性特性的PBT担忧，并增加炭形成。另外，所掺入的硅氧烷单元通过其柔性和低表面能特性来改善具有不同极性的组分的相容性。因此，相较于其它聚合物溴化的阻燃剂，本发明的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷易于分散在聚合物基质中。本发明的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷在基于聚烯烃的体系中表现出良好的阻燃性。
图1是根据本公开的实施方案的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)的1H-NMR谱图。
图2是根据本公开的实施方案的图1的TP的13C-NMR谱图。
图3是根据本公开的实施方案的图1的TP的MALDI谱图。
定义
对元素周期表的任何提及都是如由CRC出版社公司(CRC Press,Inc.)于1990-1991年出版的元素周期表。通过用于对各族进行编号的新记号法来提及该表中的一组元素。
出于美国专利实践的目的，任何参考专利、专利申请或公开案的内容通过引用整体并入(或其等效美国版本通过引用并入)，尤其关于定义的公开内容(在不与本公开中具体提供的任何定义不一致的范围内)。
本文公开的数值范围包含从下限值到上限值的所有值，并且包含下限值和上限值。对于含有明确值的范围(例如，1或2、或3至5、或6、或7)，任何两个明确值之间的任何子范围被包括在内(例如，上述范围1至7包括1至2；2至6；5至7；3至7；5至6；等的子范围)。
除非相反地陈述、由上下文暗示或在本领域中是惯常的，否则所有份数和百分比都基于重量计，并且所有测试方法都是截至本公开的提交日期的现行方法。
“烷基基团”是饱和的直链、环状或支链烃基基团。合适的烷基基团的非限制性示例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基(或2-甲基丙基)等。
“氨基烷基基团”是含有一个或多个氨基基团的烷基基团。
“氨基基团”是通过单键附接至氢原子和/或烃的氮原子。
如所使用的术语“共混物”或“聚合物共混物”是指两种或更多种聚合物的混合物。共混物可以是混溶的或可以不混溶(在分子水平上不相分离)。共混物可以是或可以不是相分离的。共混物可包含或可不包含一种或多种结构域配置，如由透射电子光谱法、光散射、x射线散射和本领域中已知的其他方法所确定的。可通过在宏观水平(例如，熔融共混树脂或混配)或微观水平(例如，在相同反应器内同时形成)上物理混合两种或更多种聚合物来实现共混物。
术语“组合物”是指包含组合物的材料的混合物，以及由组合物的材料形成的反应产物和分解产物。
术语“包含”、“包括”、“具有”和其衍生词并不旨在排除任何额外组分、步骤或程序的存在，无论这些组分、步骤或程序是否具体地被公开。为了避免任何疑问，除非相反地陈述，否则通过使用术语“包含”要求保护的所有组合物可以包括任何额外的添加剂、佐剂或化合物，无论是聚合形式还是其他形式。相反，术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或程序(除了对可操作性来说并非必不可少的组分、步骤或程序之外)排除在任何随后陈述内容的范围之外。术语“由……组成”排除未具体叙述或列出的任何组分、步骤或程序。除非另外陈述，否则术语“或”是指单独的以及呈任何组合形式的所列成员。
“基于乙烯的聚合物”是含有超过50重量％(wt％)的聚合乙烯单体(基于可聚合单体的总量)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。基于乙烯的聚合物包括乙烯均聚物和乙烯共聚物(意指衍生自乙烯和一种或多种共聚单体的单元)。术语“基于乙烯的聚合物”和“聚乙烯”可互换使用。基于乙烯的聚合物可以包括与α-烯烃(即，C3-C12α-烯烃或C4-C8α-烯烃)和/或不饱和酯共聚的乙烯。
如本文所使用的，术语“乙烯单体”或“乙烯”是指具有两个碳原子且其间具有双键的化学单元，并且每个碳键合到两个氢原子，其中该化学单元与其他此类化学单元聚合以形成基于乙烯的聚合物组合物。
“杂原子”是除碳或氢以外的原子。杂原子可以是来自周期表第IV族、第V族、第VI族和第VII族的非碳原子。杂原子的非限制性示例包括：F、N、O、P、B、S和Si。
“烃”是仅含有氢原子和碳原子的化合物。“烃基”(或“烃基基团”)是具有化合价(通常为单价)的烃。烃可以具有直链结构、环状结构或支链结构。
“线性低密度聚乙烯”(或“LLDPE”)为含有非均相短链支化分布的线性乙烯/α-烯烃共聚物，该共聚物包括源自乙烯的单元和源自至少一种C3-C10α-烯烃共聚单体或至少一种C4-C8α-烯烃共聚单体或至少一种C6-C8α-烯烃共聚单体的单元。LLDPE的特征在于与常规LDPE相比长链支化(如果存在的话)极少。LLDPE具有0.910g/cc、或0.915g/cc、或0.920g/cc、或0.925g/cc至0.930g/cc、或0.935g/cc、或0.940g/cc的密度。LLDPE的非限制性示例包括各自可购自陶氏化学公司(Dow Chemical Company)的TUFLINTM线性低密度聚乙烯树脂和DOWLEXTM聚乙烯树脂；和MARLEXTM聚乙烯(可购自雪佛龙菲利普斯公司(ChevronPhillips))。
“低密度聚乙烯”(或“LDPE”)由乙烯均聚物或具有呈共聚单体形式的丙烯酸酯、乙酸乙烯酯和/或乙烯基硅烷的乙烯共聚物组成，该LDPE具有0.915g/cc至0.940g/cc的密度并且含有长链支化与宽MWD。LDPE通常通过高压自由基聚合(具有自由基引发剂的管式反应器或高压釜)而产生。LDPE的非限制性示例包括MarFlexTM(雪佛龙菲利普斯公司)、LUPOLENTM(利安德巴塞尔公司(LyondellBasell))以及来自北欧化工公司(Borealis)、英力士公司(Ineos)、埃克森美孚公司(ExxonMobil)等的LDPE产品。
“中密度聚乙烯”(或“MDPE”)为乙烯均聚物或包括至少一种C3-C10α-烯烃或C3-C4α-烯烃的乙烯/α-烯烃共聚物，其具有0.926g/cc至0.940g/cc的密度。
“烯烃”是具有碳-碳双键的不饱和脂族烃。
“基于烯烃的聚合物”(可交换地被称为“聚烯烃”)为含有大部分重量％的聚合烯烃单体(基于可聚合单体的总量)且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。基于烯烃的聚合物的非限制性示例包括基于乙烯的聚合物和基于丙烯的聚合物。
如本文所用，术语“聚合物”或“聚合材料”是指通过聚合单体制备的化合物，无论是相同类型还是不同类型的单体，其以聚合形式提供构成聚合物的多个和/或重复“单元”或“单体单元”。因此，通用术语聚合物涵盖通常用于指代仅由一种类型的单体制备的聚合物的术语均聚物和通常用于指代由至少两种类型的单体制备的聚合物的术语共聚物。该通用术语还涵盖所有形式的共聚物，例如无规共聚物、嵌段共聚物等。术语“乙烯/α-烯烃聚合物”和“丙烯/α-烯烃聚合物”表示如上文所述的通过分别使乙烯或丙烯和一种或多种另外的可聚合α-烯烃单体聚合来制备的共聚物。应当注意的是，尽管聚合物通常被称为“由”一种或多种指定单体“制成”、“基于”指定单体或单体类型、“含有”指定单体含量等，但是在本上下文中，术语“单体”应理解为指代指定单体的聚合残余物而不是未聚合物质。一般来说，本文中聚合物被称作基于为对应单体的聚合形式的“单元”。
“基于丙烯的聚合物”是包含超过50重量％的聚合丙烯单体(按可聚合单体的总量计)以及任选地可包含至少一种共聚单体的聚合物。丙烯类聚合物包括丙烯均聚物和丙烯共聚物(意指衍生自丙烯和一种或多种共聚单体的单元)。术语“丙烯类聚合物”和“聚丙烯”可互换使用。基于丙烯的聚合物(聚丙烯)的非限制性示例为具有至少一种C2或C4–C10α-烯烃共聚单体的丙烯/α-烯烃共聚物。
“护套”是指电缆覆盖物，并且包括绝缘覆盖物或层、保护性夹套等。
如本文所用，“硅烷”是具有一个或多个Si-C键的化合物。
如本文所用，“硅氧烷”为具有一个或多个Si-O-Si键的配料。
测试方法
燃烧测试。
在UL94(美国保险人实验室94(Underwriter’s Laboratories 94))室中根据如下提供的UL94说明书在2mm厚的样本上进行竖直燃烧测试。
●在测试开始前，将塑料样品竖直地放置在燃烧室中。每个样品的尺寸为127mm×12.7mm，具有2mm厚度。
●在样品安装后，将小心控制的火焰置于样本下10秒，然后取出。在火焰不再与样本接触时，观察并记录塑料样品的任何残余的有焰燃烧。
●在塑料样品最终自动熄灭时，立即再施加受控的火焰另外10秒，然后取出。再次，记录样本的有焰燃烧(在不存在火焰暴露的情况下)。
●将一片干外科手术棉定位在燃烧样品下方12英寸处。如果任何液滴落到棉上并使其点燃，则还记录此细节。
根据ASTM D792方法B测量密度。结果以克/立方厘米(g/cc)为单位报告。
MALDI-TOF。
基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(“MALDI-TOF”)是一种软电离技术。将样品与有机溶液中的基质(在激光照射下促进样品分子电离的有机小分子)混合。然后将样品混合器添加到用于MALDI设备的金属板样品架上。在将样品保持器安装到设备中之后，将具有可调节能级的激光束施加于样品区域上以触发样品离子化。然后离子化的样品将飞入电场中，在电场中具有不同m/z(质荷比)的离子可以根据它们在电场中的飞行时间进行分离和检测。使用来自布鲁克公司(Bruker)的MALDI-TOF Autoflex作为测试设备。
熔融指数。
如本文所用的术语“熔融指数”或“MI”是指热塑性聚合物在熔融状态下流动的难易程度的量度。熔融指数或I2根据ASTM D 1238测量，条件190℃/2.16kg，并且以每10分钟洗脱的克数(克/10分钟)报告。I10根据ASTM D 1238测量，条件190℃/10kg，并且以每10分钟洗脱的克数(克/10分钟)报告。
核磁共振(NMR)
1H-NMR用于用布鲁克公司NMR光谱仪(Bruker NMRspectrometer)(400MHz)表征分子结构。使20mg样品溶解到0.5ml CDCl3中用于1H-NMR测试。
13C-NMR用于用布鲁克公司NMR光谱仪(100MHz)表征分子结构。使20mg样品溶解到0.5ml CDCl3中用于13C-NMR测试。
热重分析(TGA)。使用来自TA INSTRUMENTSTM的Q5000热重分析仪进行热重分析。热重分析通过以下进行：将材料样品置于热重分析仪中位于铂盘上处于流速为25cm3/分钟的氮气下，并且在以40℃平衡后，以20℃/分钟的速率将温度从40℃升高至650℃，并交换空气，并以20℃/分钟的速率从650℃加热到800℃。在650℃下保留的质量百分比为以炭的形式获得的残余物的量度，并记录此值。即，此TGA方法表征阻燃剂的炭形成。较高的残余物表明较好的炭形成。
具体实施方式
1.四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷
在一实施方案中，本公开涉及一种四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)。该TP具有以下式(1)的结构
式(1)
其中每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组；
m是大于或等于0的整数，n是大于或等于2的整数；并且
m/n＝0至10。
在一实施方案中，通过三个反应进行TP的制备。第一个反应使四溴邻苯二甲酸酐(TBPA)与吡啶-2-胺在三乙胺的催化下在溶剂如甲苯中在回流下反应20小时至60小时，或48小时以产生4,5,6,7-四溴-2-(吡啶-2-基)异吲哚啉-1,3-二酮(实施例部分中的化合物1)。第二个反应使3-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)丙-1-胺与4,5,6,7-四溴-2-(吡啶-2-基)异吲哚啉-1,3-二酮(化合物1)在甲苯中通过回流反应10小时至15小时，或12小时。将反应产物浓缩并用二氯甲烷洗涤以产生4,5,6,7-四溴-2-(3-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)丙基)异吲哚啉-1,3-二酮(实施例部分中的化合物2)。第三个反应使4,5,6,7-四溴-2-(3-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)丙基)异吲哚啉-1,3-二酮(实施例部分中的化合物2)在二氧杂环己烷中在盐酸的催化下聚合。将混合物在60℃至80℃、或70℃的温度下搅拌3小时至5小时，或4小时。将沉淀分离并洗涤以形成具有式(1)结构的TP，或具有式(1A)结构的TP或其组合。
在一实施方案中，TP具有以下式(1A)的结构
式(1A)
其中n为0至4的整数。
在一实施方案中，具有式(1)的结构的TP和/或具有式(1A)的结构的TP具有1,000g/mol至30,000g/mol、或2,000g/mol至20,000g/mol、、或3,000g/mol至15,000g/mol、或4,000g/mol至10,000g/mol的分子量。
在一实施方案中，TP具有以下式(2)的结构(二聚体)
式(2)
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组。
在一实施方案中，TP具有以下式(2A)的结构(环状二聚体)
式(2A)
硅氧烷部位具有环状结构，并且
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组。
在一实施方案中，TP具有式(3)的结构(三聚体)
式(3)
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组。
在一实施方案中，TP具有以下式(3A)的结构(环状三聚体)
式(3A)
硅氧烷部位具有环状结构，并且
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组。
在一实施方案中，TP具有以下式(4)的结构(四聚体)
式(4)
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组。
在一实施方案中，TP具有以下式(4A)的结构(环状四聚体)
式(4A)
硅氧烷部位具有环状结构，并且
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组。
在一实施方案中，TP具有以下式(5)的结构(五聚体)
式(5)
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组。
在一实施方案中，TP具有以下式(5A)的结构(环状五聚体)
式(5A)
硅氧烷部位具有环状结构，并且
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组。
在一实施方案中，TP具有以下式(6)(六聚体)
式(6)
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组。
在一实施方案中，TP具有以下式(6A)(环状六聚体)
式(6A)
硅氧烷部位具有环状结构，并且
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组。
2.聚合物组合物
本公开提供了一种聚合物组合物。该聚合物组合物包括具有式(1)的结构的TP。在一实施方案中，聚合物组合物包含聚烯烃(例如，硅烷官能化的聚烯烃)和具有以下式(1)的TP
式(1)
其中每个R是相同的或不同的，并且选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组，
m是大于或等于0的整数，n是大于或等于2的整数，并且
m/n＝0至10。
在一实施方案中，聚合物组合物包含硅烷官能化的聚烯烃和具有式(1)的结构的TP、和/或具有式(1A)的结构的TP、和/或具有式(2)的结构的TP、和/或具有式(2A)的结构的TP、和/或具有式(3)的结构的TP、和/或具有式(3A)的结构的TP、/或具有式(4)的结构的TP、和/或具有式(4A)的结构的TP、/或具有式(5)的结构的TP、和/或具有式(5A)的结构的TP、和/或具有式(6)的结构的TP、和/或具有式(6A)的结构的TP、以及它们的任意组合(下文可互换地称为“式(1)-(6A)的TP”)。
在一实施方案中，聚合物组合物包括硅烷官能化的聚烯烃。如本文所用，“硅烷官能化的聚烯烃”为含有硅烷和基于硅烷官能化的聚烯烃的总重量大于50wt％或大多数量的聚合乙烯的聚合物。
在一实施方案中，硅烷官能化的聚烯烃为硅烷官能化的基于乙烯的聚合物。“硅烷官能化的基于乙烯的聚合物”为含有硅烷和基于聚合物的总重量大于50wt％或大多数量的聚合乙烯的聚合物。合适的硅烷官能化的聚烯烃的非限制性示例包括乙烯/硅烷共聚物、硅烷接枝的聚乙烯(Si-g-PE)及它们的组合。
“乙烯/硅烷共聚物”通过乙烯与可水解硅烷单体(诸如乙烯基烷氧基硅烷单体)共聚形成。在一实施方案中，乙烯/硅烷共聚物是通过乙烯、可水解硅烷单体和任选地不饱和酯共聚制备的。乙烯/硅烷共聚物的制备描述于例如USP 3,225,018和USP 4,574,133中，这些专利各自以引用的方式并入本文。
“硅烷接枝的聚烯烃”(或“Si-g-PE”)通过将可水解硅烷单体(诸如乙烯基烷氧基硅烷单体)接枝到基础聚乙烯的主链上形成。在一实施方案中，接枝在存在自由基发生剂(如过氧化物)的情况下发生。可水解硅烷单体可以(i)在将Si-g-PE掺入或配混到用于制成最终制品(如经涂覆的导体)的组合物中(还被称为SIOPLASTM方法)之前，或(ii)与挤出组合物以形成最终制品(还被称为MONOSILTM方法，其中Si-g-PE是在熔融共混和挤出期间原位形成的)同时接枝到基础聚乙烯的主链上。在一实施方案中，Si-g-PE在Si-g-PE与无机空心微球和其它任选组分混配之前形成。在另一个实施方案中，Si-g-PE通过将聚乙烯、可水解硅烷单体和过氧化物引发剂以及无机空心微球和其它任选组分混配而原位形成。
Si-g-PE的基础聚乙烯可以为本文所公开的任何基于乙烯的聚合物。合适的基于乙烯的聚合物的非限制性示例包括乙烯均聚物和含有一种或多种可聚合共聚单体(如不饱和酯和/或α-烯烃)的基于乙烯的互聚物。在一实施方案中，基于乙烯的聚合物选自低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及它们的组合。
“可水解硅烷单体”为一种将有效地与α-烯烃(例如乙烯)共聚以形成α-烯烃/硅烷共聚物(如乙烯/硅烷共聚物)，或接枝到α-烯烃聚合物(即，聚烯烃)以形成Si-g-聚烯烃，由此实现硅烷官能化的聚烯烃的后续交联的含硅烷的单体。可水解硅烷单体的代表性但非限制性的示例具有结构(I)：
其中R1为氢原子或甲基基团；x为0或1；n为1至4、或6、或8、或10或12的整数；并且每个R2独立地为可水解有机基团，如具有1个至12个碳原子的烷氧基基团(例如，甲氧基、乙氧基、丁氧基)、芳氧基基团(例如，苯氧基)、芳烷氧基基团(例如，苄氧基)、具有1个至12个碳原子的脂肪族酰氧基基团(例如，甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基)、氨基或经取代的氨基基团(例如，烷基氨基、芳基氨基)或具有1个至6个碳原子的低级烷基基团，条件是三个R2基团中不多于一个基团为烷基。可水解硅烷单体可以在反应器中与α-烯烃(诸如乙烯)共聚(诸如高压工艺)，以形成α-烯烃/硅烷共聚物。在α-烯烃是乙烯的示例中，这种共聚物在本文中称为乙烯/硅烷共聚物。可水解硅烷单体也可通过使用有机过氧化物诸如2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷接枝到聚烯烃(诸如聚乙烯)以形成Si-g-PO或原位Si-g-PO。原位Si-g-PO是通过诸如MONOSIL工艺的工艺形成的，其中在挤出本发明的组合物以形成涂覆导体期间，可水解硅烷单体接枝到聚烯烃的主链上，如例如在USP 4,574,133中描述的。
可水解硅烷单体可包括包含烯键式不饱和烃基基团(诸如乙烯基、烯丙基、异丙烯基、丁烯基、环己烯基或γ(甲基)丙烯酰氧基烯丙基基团)和可水解基团(诸如例如烃氧基、烃酰氧基或烃氨基基团)的硅烷单体。可水解基团可包括甲氧基、乙氧基、甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基和烷基或芳基氨基基团。在一个具体示例中，可水解硅烷单体是不饱和烷氧基硅烷，其可以接枝到聚烯烃上或在反应器内与α-烯烃(诸如乙烯)共聚。可水解硅烷单体的示例包括乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、乙烯基三乙酰氧基硅烷和γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。在结构(I)的上下文中，对于VTMS：x＝0；R1＝氢；并且R2＝甲氧基；对于VTES：x＝0；R1＝氢；并且R2＝乙氧基；并且对于乙烯基三乙酰氧基硅烷：x＝0；R1＝H；并且R2＝乙酰氧基。
合适的乙烯/硅烷共聚物的示例可以各自可购自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(The Dow Chemical Company,Midland,MI)的SI-LINKTM DFDA-5451NT和SI-LINKTM ACDFDB-5451 NT商购获得。合适的Si-g-PO的示例可作为PEXIDANTM A-3001从威斯康星州希博伊根的SACO AEI聚合物公司(SACO AEI Polymers,Sheboygan,WI)商购获得以及作为SYNCURETM S1054A从俄亥俄州阿文湖的普立万公司(PolyOne,Avon Lake,OH)商购获得。
在一实施方案中，基于硅烷官能化的基于乙烯的聚合物的总重量，硅烷官能化的基于乙烯的聚合物含有0.1wt％、或0.3wt％、或0.5wt％、或0.8wt％、或1.0wt％、或1.2wt％、或1.5wt％、或1.6wt％到1.8wt％、或2.0wt％、或2.3wt％、或2.5wt％、或3.0wt％、或3.5wt％、或4.0wt％、或4.5wt％、或5.0wt％的硅烷。
在一实施方案中，基于硅烷官能化的聚乙烯的总重量，硅烷官能化的基于乙烯的聚合物含有(i)50wt％、或55wt％、或60wt％、或65wt％、或70wt％、或80wt％、或90wt％、或95wt％到97wt％、或98wt％、或99wt％、或小于100wt％的乙烯和(ii)0.1wt％、或0.3wt％或0.5wt％、或0.8wt％、或1.0wt％、或1.2wt％、或1.5wt％、或1.6wt％到1.8wt％、或2.0wt％、或2.3wt％、或2.5wt％、或3.0wt％、或3.5wt％、或4.0wt％、或4.5wt％、或5.0wt％的硅烷。
在一实施方案中，硅烷官能化的基于乙烯的聚合物具有0.850g/cc、或0.860g/cc、或0.875g/cc、或0.890g/cc、或0.900g/cc、或0.910g/cc、或0.915g/cc、或0.920g/cc至0.925g/cc、或0.930g/cc、或0.940g/cc、或0.950g/cc或0.960g/cc、或0.965g/cc的密度。在另一个实施方案中，硅烷官能化的基于乙烯的聚合物具有0.850g/cc至0.965g/cc、或0.900g/cc至0.950g/cc、或0.920g/cc至0.925g/cc的密度。
在一实施方案中，硅烷官能化的基于乙烯的聚合物具有0.1克/10分钟、或0.5克/10分钟、或1.0克/10分钟、或1.5克/10分钟至6克/10分钟、或10克/10分钟、或15克/10分钟、或20克/10分钟、或30克/10分钟、或40克/10分钟、或50克/10分钟的熔融指数(MI)。在另一个实施方案中，官能化的基于乙烯的聚合物具有0.1克/10分钟至50克/10分钟、或0.5克/10分钟至10克/10分钟的熔融指数(MI)。
在一实施方案中，硅烷官能化的基于乙烯的聚合物为乙烯/硅烷共聚物。乙烯/硅烷共聚物含有乙烯和可水解硅烷单体作为仅有的单体单元。在另一个实施方案中，乙烯/硅烷共聚物任选地包含C3、或C4至C6、或C8、或C10、或C12、或C16、或C18、或C20α-烯烃；不饱和酯；及其组合。在一实施方案中，乙烯/硅烷共聚物为乙烯/不饱和酯/硅烷反应器共聚物。合适的乙烯/硅烷共聚物的非限制性示例包括各自可购自陶氏化学公司的SI-LINKTM DFDA-5451NT和SI-LINKTM AC DFDB-5451 NT。
乙烯/硅烷共聚物可以包括本文公开的两个或更多个实施方案。
在一实施方案中，硅烷官能化的基于乙烯的聚合物是Si-g-PE。
用于Si-g-PE的基础基于乙烯的聚合物包括基于基础基于乙烯的聚合物的总重量50wt％、或55wt％、或60wt％、或65wt％、或70wt％、或80wt％、或90wt％、或95wt％至97wt％、或98wt％、或99wt％、或100wt％的乙烯。
在一实施方案中，用于Si-g-PE的基础乙烯类聚合物的密度为0.850g/cc、或0.860g/cc、或0.875g/cc、或0.890g/cc、或0.900g/cc、或0.910g/cc、或0.915g/cc、或0.920g/cc到0.925g/cc、或0.930g/cc、或0.940g/cc、或0.950g/cc或0.960g/cc、或0.965g/cc。在另一个实施方案中，用于Si-g-PE的基础乙烯类聚合物的密度为0.850g/cc到0.965g/cc、或0.900g/cc到0.950g/cc、或0.920g/cc到0.925g/cc。
在一实施方案中，用于Si-g-PE的基础基于乙烯的聚合物具有0.1克/10分钟、或0.5克/10分钟、或1.0克/10分钟、或1.5克/10分钟至6克/10分钟、或10克/10分钟、或15克/10分钟、或20克/10分钟、或30克/10分钟、或40克/10分钟、或50克/10分钟的熔融指数(MI)。在另一个实施方案中，用于Si-g-PE的基础基于乙烯的聚合物具有0.1克/10分钟至50克/10分钟或0.5克/10分钟至10克/10分钟的熔融指数(MI)。
在一实施方案中，用于Si-g-PE的基础基于乙烯的聚合物为乙烯/α-烯烃共聚物。α-烯烃含有3个、或4个至6个、或8个、或10个、或12个、或16个、或18个、或20个碳原子。合适的α-烯烃的非限制性示例包括丙烯、丁烯、己烯和辛烯。在一实施方案中，基于乙烯的共聚物为乙烯/辛烯共聚物。当乙烯类共聚物为乙烯/α-烯烃共聚物时，Si-g-PE为硅烷接枝的乙烯/α-烯烃共聚物。用作用于Si-g-PE的基础乙烯类聚合物的合适的乙烯/α-烯烃共聚物的非限制性示例包括可购自陶氏化学公司的ENGAGETM和INFUSETM树脂。
在一实施方案中，用于Si-g-PE的基础基于乙烯的聚合物为低密度聚乙烯(LDPE)。该LDPE具有0.915g/cc至0.940g/cc的密度并且含有长链支化与宽分子量分布(MWD)。在一实施方案中，LDPE的密度为0.915g/cc、或0.920g/cc到0.925g/cc、或0.930g/cc、或0.940g/cc。
在一实施方案中，用于Si-g-PE的基础基于乙烯的聚合物是线性低密度聚乙烯(LLDPE)，该Si-g-PE是硅烷接枝的乙烯/C4-C8α-烯烃共聚物。硅烷接枝的乙烯/C4-C8α-烯烃共聚物由可水解硅烷单体、乙烯和C4-C8α-烯烃共聚单体组成。换句话说，硅烷接枝的乙烯/C4-C8α-烯烃共聚物含有可水解硅烷单体、乙烯和C4-C8α-烯烃共聚单体作为仅有的单体单元。
在一实施方案中，Si-g-PE为硅烷接枝的LDPE(“Si-g-LDPE”)。Si-g-LDPE具有以下特性中的一种、一些或全部：(i)0.915g/cc至0.940g/cc或0.920g/cc至0.930g/cc的密度；和/或(ii)0.1克/10分钟至50克/10分钟、或0.5克/10分钟至10克/10分钟的熔融指数；和/或(iii)基于Si-g-LDPE的总重量，0.1wt％至5wt％、或0.5wt％至3.0wt％的硅烷含量。在另一个实施方案中，Si-g-LDPE由可水解硅烷单体、乙烯和C4-C8α-烯烃共聚单体组成。
Si-g-PE可以包括本文公开的两个或更多个实施方案。
还可以使用硅烷官能化的基于烯烃的聚合物的共混物，并且所述硅烷官能化的烯烃类聚合物可以用一种或多种其它聚烯烃稀释到以下程度：聚烯烃(i)彼此可混溶或相容，和(ii)(基于包括硅烷官能化的烯烃类聚合物的聚烯烃的组合重量)硅烷官能化的烯烃类聚合物占共混物的50wt％、或55wt％、或60wt％、或65wt％、或70wt％、或75wt％、或80wt％、或85wt％、或90wt％、或95wt％、或98wt％、或99wt％到小于100wt％。
硅烷官能化的基于乙烯的聚合物可以包括本文公开的两个或更多个实施方案。
除了硅烷官能化的聚烯烃之外，聚合物组合物还包含式(1)-(6A)的TP。式(1)-(6A)的TP为用于聚合物组合物的阻燃剂。聚合物组合物包含50wt％至95wt％的硅烷官能化的聚烯烃和50wt％至5wt％的式(1)-(6A)的TP、或60wt％至90wt％的硅烷官能化的聚烯烃和40wt％至10wt％的式(1)-(6A)的TP，该硅烷官能化的聚烯烃和该式(1)-(6A)的TP占聚合物组合物的100wt％。
在一实施方案中，聚合物组合物包含硅烷官能化的聚烯烃(其为乙烯/硅烷共聚物)、式(1)-(6A)的TP、阻燃剂增效剂和任选的第二聚烯烃。如本文所用，“阻燃剂增效剂”为提高TP的阻燃特性的化合物。合适的阻燃剂增效剂的非限制性示例包括三氧化二锑(Sb2O3)、硼酸锌、碳酸锌、碳酸锌氢氧化物、水合硼酸锌、磷酸锌、锡酸锌、羟基锡酸锌、硫化锌、氧化锌及其组合。
第二聚烯烃(在存在时)可以为基于乙烯的聚合物或基于丙烯的聚合物。在一实施方案中，第二聚烯烃为基于乙烯的聚合物，该基于乙烯的聚合物为乙烯/C3-C8α-烯烃共聚物或乙烯/C4-C8α-烯烃共聚物。合适的α-烯烃的非限制性示例包括丙烯、丁烯、己烯和辛烯。在一实施方案中，基于乙烯的共聚物为乙烯/辛烯共聚物。合适的乙烯/辛烯共聚物的非限制性示例包括可购自自陶氏化学公司的DOWLEXTM树脂和/或ENGAGETM树脂。
3.添加剂
聚合物组合物可以包括一种或多种任选的添加剂。合适的添加剂的非限制性示例包括抗氧化剂、着色剂、腐蚀抑制剂、润滑剂、湿固化催化剂、紫外线(UV)吸收剂或稳定剂、防结块剂、偶联剂、相容剂、增塑剂、填料、加工助剂及其组合。
在一实施方案中，聚合物组合物包含抗氧化剂。合适的抗氧化剂的非限制性示例包含酚类抗氧化剂、硫类抗氧化剂、磷酸盐类抗氧化剂和肼类金属钝化剂。合适的酚类抗氧化剂包括高分子量受阻酚、甲基取代酚、具有伯或仲羰基取代基的酚以及多官能酚诸如含硫和含磷酚。代表性的受阻酚包括1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯；四-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸季戊四醇酯；3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯；4,4'-亚甲基双(2,6-叔丁基-苯酚)；4,4'-硫代双(6-叔丁基邻甲酚)2,6-二叔丁基酚；6-(4-羟基苯氧基)-2,4-双(正辛基-硫代)-l,3,5-三嗪；3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸(二正辛基硫代)乙酯；和六[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基-苯基)-丙酸]山梨糖醇酯。在一实施方案中，该聚合物组合物包含四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸)季戊四醇酯，其可从巴斯夫公司(BASF)以IrganoxTM 1010商购获得。合适的甲基取代的苯酚的非限制性示例是亚异丁基双(4,6-二甲基苯酚)。合适的基于肼的金属钝化剂的非限制性示例是草酰双(亚苄基酰肼)。在一实施方案中，聚合物组合物含有基于聚合物组合物的总重量0wt％、或0.001wt％、或0.01wt％、或0.02wt％、或0.05wt％、或0.1wt％、或0.2wt％、或0.3wt％、或0.4wt％至0.5wt％、或0.6wt％、或0.7wt％、或0.8wt％、或1.0wt％、或2.0wt％、或2.5wt％、或3.0wt％的抗氧化剂。
在一实施方案中，聚合物组合物包括湿固化催化剂，如路易斯酸和布朗斯台德酸和/或路易斯碱和布朗斯台德碱。如本文所用，“湿固化催化剂”为通过水解和缩合反应促进硅烷官能化的聚烯烃交联的化合物。路易斯酸为可以接受来自路易斯碱的电子对的化学物种。路易斯碱是可以接受来自路易斯碱的电子对的化学物质。合适的路易斯酸的非限制性示例包括羧酸锡诸如二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、油酸二甲基羟基锡、马来酸二辛基锡、马来酸二正丁基锡、二乙酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡、乙酸亚锡、辛酸亚锡，和各种其他有机金属化合物诸如环烷酸铅、辛酸锌和环烷酸钴。合适的路易斯碱的非限制性示例包括伯胺、仲胺和叔胺。合适的布朗斯台德酸的非限制性示例是甲磺酸、苯磺酸、十二烷基苯磺酸、萘磺酸或烷基萘磺酸。湿固化催化剂可以包括封闭磺酸。封端磺酸可如US2016/0251535A1中所定义，并且可以是在加热时，任选地在水分或醇的存在下原位生成磺酸的化合物。封端磺酸的示例包括胺-磺酸盐和磺酸烷基酯。封端磺酸可以由碳原子、氢原子、一个硫原子和三个氧原子以及任选的氮原子组成。这些催化剂通常用于湿固化应用中。基于组合物的总重量，聚合物组合物包括0wt％、或0.001wt％、或0.005wt％、或0.01wt％、或0.02wt％、或0.03wt％至0.05wt％、或0.1wt％、或0.2wt％、或0.5wt％、或1.0wt％、或3.0wt％、或5.0wt％、或10wt％、或20wt％的湿固化催化剂。湿固化催化剂通常添加到制品制造挤出机(如在电缆制造期间)中，使得其在最终熔融挤出过程期间存在。因此，硅烷官能化的聚烯烃在其离开挤出机之前可以经历某种交联，其中交联在其离开挤出机后，通常在暴露于其所储存、运输或使用的环境中存在的水分(例如，桑拿浴、热水浴或冷却浴)和/或湿气后时完成。
湿固化催化剂可以被包括在催化剂母料共混物中，其中催化剂母料被包括在聚合物组合物中。合适的催化剂母料的非限制性示例包括由陶氏化学公司以商品名SI-LINKTM出售的催化剂母料，包括SI-LINKTM DFDA-5481 Natural和SI-LINKTM AC DFDA-5488 NT。在一实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物含有0wt％、或0.001wt％、或0.01wt％、或0.5wt％、或1.0wt％、或2.0wt％、或3.0wt％、或4.0wt％至5.0wt％、或6.0wt％、或7.0wt％、或8.0wt％、或9.0wt％、或10.0wt％、或15.0wt％、或20.0wt％的湿固化催化剂。
在一实施方案中，聚合物组合物包括紫外线(UV)吸收剂或稳定剂。合适的UV稳定剂的非限制性示例为受阻胺光稳定剂(HALS)。合适的HALS的非限制性示例为1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、N,N-1,2-乙二基双N-3-4,6-双丁基(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基-1,3,5-三嗪-2-基氨基丙基-N,N-二丁基-N,N-双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,5,8,12-四[4,6-双(正丁基-n-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基氨基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,5,8,12-四氮杂十二烷，其可以SABOTM STAB UV-119从意大利来瓦特(Levate,Italy)的飒铂公司(SABOS.p.A.)商购获得。在一实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，组合物含有0wt％、或0.001wt％、或0.002wt％、或0.005wt％、或0.006wt％至0.007wt％、或0.008wt％、或0.009wt％、或0.01wt％、或0.2wt％、或0.3wt％、或0.4wt％、或0.5wt％、1.0wt％、或2.0wt％、或2.5wt％、或3.0wt％的UV吸收剂或稳定剂。
在一实施方案中，聚合物组合物包含填料。合适的填料的非限制性示例包括炭黑、有机粘土、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、水菱镁矿、碳酸钙镁石、水滑石、勃姆石、碳酸镁、磷酸镁、氢氧化钙、硫酸钙、二氧化硅、硅橡胶、滑石以及它们的组合。填充剂可具有或可不具有阻燃剂特性。在一实施方案中，填料涂覆有材料，该材料将防止或阻止填料原本可能必须干扰硅烷固化反应的任何趋势。硬脂酸说明了这种填料涂层。在一实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物含有0wt％、或0.01wt％、或0.02wt％、或0.05wt％、或0.07wt％、或0.1wt％、或0.2wt％、或0.3wt％、或0.4wt％至0.5wt％、或0.6wt％、或0.7wt％、或0.8wt％、或1.0wt％、或2.0wt％、或2.5wt％、或3.0wt％、或5.0wt％、或8.0wt％、或10.0wt％、或20wt％的填料。
在一实施方案中，聚合物组合物包含加工助剂。合适的加工助剂的非限制性示例包括油、聚二甲基硅氧烷、有机酸(诸如硬脂酸)和有机酸的金属盐(诸如硬脂酸锌)。在一实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物含有0wt％、或0.01wt％、或0.02wt％、或0.05wt％、或0.07wt％、或0.1wt％、或0.2wt％、或0.3wt％、或0.4wt％至0.5wt％、或0.6wt％、或0.7wt％、或0.8wt％、或1.0wt％、或2.0wt％、或2.5wt％、或3.0wt％、或5.0wt％、或10.0wt％的加工助剂。
在一实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物含有0wt％、或大于0wt％、或0.001wt％、或0.002wt％、或0.005wt％、或0.006wt％至0.007wt％、或0.008wt％、或0.009wt％、或0.01wt％、或0.2wt％、或0.3wt％、或0.4wt％、或0.5wt％、1.0wt％、或2.0wt％、或2.5wt％、或3.0wt％、或4.0wt％、或5.0wt％至6.0wt％、或7.0wt％、或8.0wt％、或9.0wt％、或10.0wt％、或15.0wt％、或20.0wt％、或30wt％、或40wt％、或50wt％的添加剂。
在一实施方案中，聚合物组合物包括
(A)35wt％至55wt％或40wt％至50wt％的乙烯/硅烷共聚物；
(B)15wt％至35wt％或20wt％至30wt％的阻燃剂，该阻燃剂为式(1)-
(6A)的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷TP；
(C)10wt％至20wt％或12wt％至18wt％的第一阻燃剂增效剂，该第一阻燃剂增效剂为三氧化锑；
(D)1wt％至10wt％或2wt％至7wt％的第二阻燃剂增效剂，该第二阻燃剂增效剂为氧化锌；
(E)大于0wt％至7wt％或2wt％至6wt％的湿固化催化剂；
(F)0wt％、或大于0wt％至7wt％或2wt％至6wt％的第二聚烯烃，该第二聚烯烃为基于乙烯的聚合物；和
(G)0wt％或大于0wt％至0.5wt％或0.05wt％至0.4wt％的抗氧化剂；
其中组分(A)-(G)的聚集体占所述聚合物组合物的100重量％。
在一实施方案中，聚合物组合物包括
(A)35wt％至55wt％或40wt％至50wt％的乙烯/硅烷共聚物；
(B)15wt％至35wt％或20wt％至30wt％的阻燃剂，该阻燃剂为式(1)-
(6A)的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷TP；
(C)10wt％至20wt％或12wt％至18wt％的第一阻燃剂增效剂，该第一阻燃剂增效剂为三氧化锑；
(D)1wt％至10wt％或2wt％至7wt％的第二阻燃剂增效剂，该第二阻燃剂增效剂为氧化锌；
(E)0wt％、或大于0wt％至7wt％、或2wt％至6wt％的湿固化催化剂；
(F)0wt％、或大于0wt％至7wt％或2wt％至6wt％的第二聚烯烃，该第二聚烯烃为基于乙烯的聚合物；
(G)0wt％或大于0wt％至0.5wt％或0.05wt％至0.4wt％的抗氧化剂；
其中组分(A)-(G)的聚集体占所述聚合物组合物的100重量％。
4.电缆
本公开提供了一种电缆。在一实施方案中，该电缆包括(i)导体和(ii)在该导体上的涂层。该涂层包含由(i)硅烷官能化的聚烯烃和(ii)式(1)-(6A)的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷TP构成的聚合物组合物。
如本文所用，“导体”是用于传导热、光和/或电的一根或多根电线或纤维。导体可以为单根导线/纤维或多根导线/纤维，并且可以呈股状形式或管状形式。合适的导体的非限制性示例包括金属，如银、金、铜、碳和铝。导体也可以是由玻璃或塑料制成的光纤。
如本文所用，“电缆”是在外皮内，例如绝缘套或保护性外护套内的至少一根电线或光纤。通常，电缆为通常在公用绝缘套和/或保护性护套中捆绑在一起的两根或更多根电线或两根或更多根光纤。外皮内的单独的电线或纤维可以是裸露的、覆盖的或绝缘的。组合电缆可以含有电线和光纤两者。电缆可以被设计用于低电压、中电压和/或高电压应用。可以根据本公开制备交流电缆，其可以是低电压、中电压、高电压或超高电压电缆。进一步地，可以根据本公开制备直流电缆，其可以包括高电压或超高电压电缆。绝缘电导体通常包括被绝缘层覆盖的导电芯。导电芯可以是实心的或编织的(例如，一束线)。一些绝缘电导体还可以含有一个或多个另外的元件，如一个(或多个)半导体层和/或保护盖(例如，盘绕导线、带或外皮)。示例为经涂覆的金属导线和电力电缆，包括用于低电压(“LV”，>0至<5千伏(kV)电力分配/传输应用)、中电压(“MV”，5kV至<69kV)、高电压(“HV”，69kV至230kV)和超高电压(“EHV”，>230kV)的经涂覆的金属导线和电力电缆。电力电缆评估可以使用AEIC/ICEA标准和/或IEC测试方法。
电缆包括导体和在导体上的涂层。该涂层包含由硅烷官能化的聚烯烃和阻燃剂构成的聚合物组合物(如本文先前所公开的)，该阻燃剂为选自(i)式(1)的(TP)，(ii)式(1A)的TP或(iii)以下(i)和(ii)的组合的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷
(i)式(1)
其中每个R是相同的或不同的，并且选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组，
m是大于或等于0的整数，n是大于或等于2的整数；并且
m/n＝0至10；或
(ii)式(1A)
其中，n为0至4的整数；或
(iii)(i)式(1)的TP和(ii)式(1A)的TP的组合。
涂层中的聚合物组合物可以包括如本文先前所公开的组分(A)-(G)。
在一实施方案中，电缆包括聚合物组合物的涂层，并且该涂层为交联绝缘层，该交联绝缘层包围导体。在一另外的实施方案中，交联绝缘层直接接触导体。术语“直接接触”是指交联绝缘层紧邻导体定位并且在导体与交联绝缘层之间不存在中间层或中间结构的层配置。另选地，交联绝缘层直接接触导体。
作为示例而非限制，现在将在以下实施例中详细描述本公开的一些实施方案。
实施例
下表1中提供了比较样品(CS)和本发明实施例(IE)中使用的材料。
表1
1.合成四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)
A.合成4,5,6,7-四溴-2-(吡啶-2-基)异吲哚啉-1,3-二酮(反应方案1中的化合物 1)
将5.0mmol(470mg)吡啶-2-胺加入到TBPA(5.0mmol，2.32g)的甲苯(30mL)溶液中，随后加入三乙胺(0.5mL)。将混合物在Dean-Stark分水器下回流48小时(h)。使冷的浅黄色溶液蒸发，并将残余物从乙醇(30mL)中重结晶为灰白色固体(化合物1)。收率：(4.90g，91％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.69(dd,J＝4.8,1.0Hz,1H),7.92(td,J＝7.9,1.9Hz,1H),7.45–7.40(m,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ162.2,150.0,145.4,138.5,138.3,130.3,124.1,122.1,122.0。
B.合成4,5,6,7-四溴-2-(3-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)丙基)异吲哚啉-1,3-二 酮(反应方案1中的化合物2)
将2.2mmol(420mg)3-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)丙-1-胺加入到化合物1(2.0mmol，1.07g)在无水甲苯(20mL)中的溶液中。将混合物回流12小时。冷却至室温后，减压浓缩溶液，并用二氯甲烷(DCM)洗涤，得到黄色固体(化合物2)。收率：(1.14g，90％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ3.75(q,J＝7.0Hz,4H),3.69(t,J＝7.3Hz,2H),1.78-1.71(m,2H),1.20(t,J＝7.0Hz,6H),0.65–0.61(m,2H),0.12(s,3H)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.8,137.4,130.7,121.2,58.2,41.6,21.9,18.4,11.20,-5.0。
用于合成4,5,6,7-四溴-2-(吡啶-2-基)异吲哚啉-1,3-二酮(化合物1)和4,5,6,7-四溴-2-(3-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)丙基)异吲哚啉-1,3-二酮(化合物2)的反应路径示于以下反应方案(1)中。
反应方案(1)
C.合成四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)
将3mL二氧杂环己烷和10滴HCl(pH 3)加入0.3mmol的化合物2中以形成混合物。将混合物在70℃下搅拌4h。在底物完全消耗(如通过薄层色谱法(TLC)监测)并冷却至室温后，过滤形成的沉淀并用水洗涤3-5次。然后将沉淀真空干燥，得到黄色固体(TP化合物3)。产率：80％(135.8mg)。
用于合成四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)化合物3(由化合物2)的反应途径示于以下反应方案(2)中。
反应方案(2)
D.MALDI-TOF
对TP化合物3进行MALDI-TOF分析。根据以下程序制备基质和样品。
1.将20mg 2,5-二羟基苯甲酸(DHB)溶解在1mL四氢呋喃(THF)中作为溶液A。
2.将0.5mg碘化钠溶解在1mL THF中作为溶液B。
3.向1mL A中加入2μL B作为基质溶液。
4.样品制备：
5.将约5至10mg样品(TP化合物3)加入到1mL THF中以制备饱和悬浮溶液。然后将1μL样品溶液和1μL基质多次重复分配到样品架上，以便在样品架上达到所需的浓度。然后将样品架安装到仪器(MALDI-TOF Autoflex(布鲁克公司))中。
MALDI-TOF测量参数。对于MALDI-TOF Autoflex(布鲁克公司)仪器，将光谱大小设定为0至5000道尔顿(Da)。将反射器设定在2.51X1940V。频率为2000.0Hz。图3显示了以下峰。
TBPA-D4在2252处观察到，并且表示具有式(4A)的结构的TP(四聚体)，其中m＝0且n＝4。
TBPA-D3在1686处观察到，并且表示具有式(3A)的结构的TP(环状三聚体，6元环)(可能从TP四聚体断裂)，其中m＝0且n＝3。
TBPA-D2在1126处观察到，并且表示具有式(2A)的结构的TP(环状二聚体，4元环)(可能从TP四聚体断裂)，其中m＝0并且n＝2。
TBPA-D1在563处观察到，并且表示具有式(1)的结构的TP(从TP四聚体断裂)，其中m＝0并且n＝1。
在637处观察到4,5,6,7-四溴-2-(3-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)丙基)异吲哚啉-1,3-二酮(化合物2)自由基阳离子。
TBPA-D5在2854处观察到，并且包括痕量的五聚体(具有式(5)的结构的TP)[TP-二聚体+K]+和TP-六聚体(式(6))。六聚体在光谱中为约3300至3400区域，但信号低，软件不能获得该值。
MALDI分析证实了具有式(2A)的结构的TP的环状结构在1126处。通过光谱获得的精确m/z与环状结构相匹配，因为所有主峰的值以及同位素模式都缺乏羟基或乙氧基。该数据与环状结构相匹配，与线性结构相反。
阻燃剂TGA分析
表2
阻燃剂 测试后的残余物
Saytex BT-93W 0％
Saytex HP-7010 0％
TP(化合物3) 10％
如表2中所示，Saytex BT-93W和Saytex HP-7010没有形成炭，而TP(化合物3)达到10％的残余物。
2.制备聚合物组合物
将PE1和第二聚烯烃(Dowlex 2047，在存在的情况下)进料到设定在160℃的温度下在15转/分钟(rpm)的转子(辊式转子)速度下的布拉本达公司混合器(Brabender mixer)中，持续3分钟(min)，以使聚合物(和第二聚烯烃，在存在的情况下)熔融。将抗氧化剂(AO)、第一/第二阻燃剂增效剂(ZnO、Sb2O3)和阻燃剂TDO化合物3进料到混合器中，并随后将转子速率增加到50rpm，并且继续混合5分钟。然后添加湿固化催化剂母料(MB1)，其中继续混合另外1分钟。使聚合物组合物从布拉本达公司混合器中排出，并通过以125℃压缩模制来形成为2毫米(mm)厚的板。使板在90℃水浴固化8小时。
比较样品(CS)和本发明实施例(IE)的竖直燃烧测试结果示出于以下表3中。
表3：聚合物组合物和竖直燃烧测试结果
*烧尽--直到样本完全燃烧火焰才会熄灭
&火焰时间为火移除与样本自动熄灭之间的时间
表3中的Br含量(以重量％计)基于以下等式(A)计算。
等式(A)
Br含量＝79.9*FR分子中的Br的数量*FR占复合材料的百分比/FR的Mw
(a)根据产品手册，Saytex BT-93W的Br含量为67.2wt％
(b)根据产品手册，Br含量Saytex HP 7010G为68.5wt％
(c)Br含量TP(化合物3)＝79.9*4/558.7＝57.2％
79.9为Br的Mw
4是每个重复单元中Br的数目
558.8是一个重复单元的Mw
(d)CS1、CS2和IE1中的每一者的Br含量通过每个实施例中的FR的Wt.％*FR的Br含量来计算
(i)CS1＝25％*67.2％＝16.8wt％
(ii)CS2＝24.4％*68.5％＝16.7wt％
(iii)IE1＝29.4％*57.2％＝16.8wt％
举例来说，在表3中，CS1运行#1“第1次搅动后的火焰时间/第2次搅动后的火焰时间”的值“1秒/36秒”表示火焰在第1次搅动后在1秒内自动熄灭，并且火焰在第2次搅动后在36秒内自动熄灭。
具有阻燃剂Saytex BT-93W(Mw为951.5g/mol的小分子溴化的阻燃剂)的比较样品1(CS1)和具有阻燃剂Saytex HP 7010G(溴化的聚苯乙烯)的CS2通过含有化合物3的阻燃剂TP的本发明实施例1(IE1)进行评价。如表3所示，对于CS1，火焰在移除火焰后在第一次搅动中立即自动熄灭。在第二次搅动中，CS1在短时间内自动熄灭火焰。在CS1中，已知SaytexBT-93W具有PBT高的特性。作为比较，CS2在第一次搅动中完全燃烧并且没有自动熄灭。已知Saytex HP 7010G在CS2中在聚乙烯基质中的相容性差。
IE1(具有化合物3的阻燃剂TP)表现出比CS2更好的阻燃性能。具有溴化聚苯乙烯作为聚合物阻燃剂的CS2在第一次搅拌后不能自熄。火焰将继续燃烧样品直到完全燃烧。作为对比，具有化合物3的TP作为聚合物阻燃剂的IE1实现了与具有小分子溴化阻燃剂的CS1可比的阻燃性能。
尤其期望的是，本公开不限于本文所含有的实施方案和说明，而是包括那些实施方案的修改形式，这些修改形式包括如以下权利要求的范围内出现的实施方案的部分和不同实施方案的要素的组合。

Claims (13)

1.一种式(1)的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)
式(1)
其中每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组；
其中m是大于或等于0的整数，n是大于或等于2的整数；并且
m/n＝0至10。
2.根据权利要求1所述的TP，其中所述具有式(1)的结构的TP具有1,000g/mol至30,000g/mol的分子量。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的TP，其中所述TP具有式(1A)的结构
式(1A)
其中n为0至4的整数。
4.根据权利要求3所述的TP，其包括具有式(1)的结构的TP和具有式(1A)的结构的TP。
5.一种聚合物组合物，所述聚合物组合物包含：
阻燃剂，所述阻燃剂为具有式(1)的结构的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)
式(1)
其中每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组；
m是大于或等于0的整数，n是大于或等于2的整数；并且
m/n＝0至10。
6.根据权利要求5所述的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含硅烷官能化的聚烯烃。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的聚合物组合物，其中所述阻燃剂是具有式(1A)的结构的TP
式(1A)
其中n为0至4的整数。
8.根据权利要求7所述的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含
硅烷官能化的聚烯烃，所述硅烷官能化的聚烯烃为乙烯/硅烷共聚物；
阻燃剂，所述阻燃剂为具有式(1)的结构的TP、具有式(1A)的结构的TP、及其组合；和
阻燃剂增效剂。
9.根据权利要求8所述的聚合物组合物，其中所述阻燃剂增效剂选自由三氧化锑、氧化锌及其组合组成的组。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含第二聚烯烃。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含湿固化催化剂。
12.根据权利要求11所述的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含
(A)35wt％至55wt％的乙烯/硅烷共聚物；
(B)15wt％至35wt％的阻燃剂，所述阻燃剂选自由具有式(1)的结构的TP、具有式(1A)的结构的TP及其组合组成的组；
(C)10wt％至20wt％的第一阻燃剂增效剂，所述第一阻燃剂增效剂为三氧化锑；
(D)1wt％至10wt％的第二阻燃剂增效剂，所述第二阻燃剂增效剂为氧化锌；
(E)大于0wt％至7wt％的湿固化催化剂；
(F)大于0wt％至7wt％的第二聚烯烃，所述第二聚烯烃为乙烯/C4-C8共聚物；和
(G)大于0wt％至0.5wt％的抗氧化剂；
其中组分(A)-(G)的聚集体占所述聚合物组合物的100重量％。
13.一种电缆，所述电缆包括：
导体；和
在所述导体上的涂层，所述涂层包含
硅烷官能化的聚烯烃；和
阻燃剂，所述阻燃剂为选自由以下组成的组的四溴邻苯二甲酸酐聚硅氧烷(TP)
(i)具有式(1)的结构的TP，
式(1)
每个R是相同的或不同的，并且每个R独立地选自由氢和C1-C20烃基基团组成的组，
m是大于或等于0的整数，n是大于或等于2的整数，并且
m/n＝0至10，
(ii)具有式(1A)的结构的TP
式(1A)
其中n为0至4的整数，以及
(iii)(i)和(ii)的组合。
CN202280092565.XA 2022-03-17 2022-03-17 聚合物溴化的阻燃剂、组合物和具有其的电缆 Pending CN118765300A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2022/081480 WO2023173368A1 (en) 2022-03-17 2022-03-17 Polymeric brominated flame retardant, composition, and cable with same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118765300A true CN118765300A (zh) 2024-10-11

Family

ID=88021943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280092565.XA Pending CN118765300A (zh) 2022-03-17 2022-03-17 聚合物溴化的阻燃剂、组合物和具有其的电缆

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20250215241A1 (zh)
EP (1) EP4493618A1 (zh)
CN (1) CN118765300A (zh)
CA (1) CA3255638A1 (zh)
MX (1) MX2024010592A (zh)
WO (1) WO2023173368A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025257078A1 (en) * 2024-06-10 2025-12-18 Layerone As Flame retardant compounds

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB882061A (en) * 1956-10-12 1961-11-08 Union Carbide Corp Organosilicon acylamino compounds and process for producing the same
JP4793547B2 (ja) * 2005-07-25 2011-10-12 信越化学工業株式会社 オルガノシロキサンが結合したイミドの製造方法、及びオルガノシロキサンが結合したアミド酸トリオルガノシリルエステルとその製造方法
JP6583050B2 (ja) * 2016-02-25 2019-10-02 信越化学工業株式会社 オルガノポリシロキサンの製造方法
JP6583049B2 (ja) * 2016-02-25 2019-10-02 信越化学工業株式会社 オルガノポリシロキサン、硬化性組成物及び硬化物の製造方法
JP6848916B2 (ja) * 2018-03-29 2021-03-24 信越化学工業株式会社 シリコーン変性ポリイミド樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
CA3255638A1 (en) 2023-09-21
MX2024010592A (es) 2024-09-06
EP4493618A1 (en) 2025-01-22
WO2023173368A1 (en) 2023-09-21
US20250215241A1 (en) 2025-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9249288B2 (en) Flame retardant polymer composition
KR102396101B1 (ko) 안정화된 수분-경화성 폴리머성 조성물
EP3784727B1 (en) Polymeric composition containing a light stabilizer
KR102643300B1 (ko) 안정화된 수분-경화성 폴리머 조성물
EP3662488B1 (en) Moisture curable composition for wire and cable insulation and jacket layers
EP3510604B1 (en) Flame retardant polymeric composition
JP7749589B2 (ja) 難燃性ポリマー組成物
KR102665121B1 (ko) 안정화된 수분-경화성 폴리머성 조성물
CN118765300A (zh) 聚合物溴化的阻燃剂、组合物和具有其的电缆
KR102540460B1 (ko) 와이어 및 케이블 절연 층 및 재킷 층을 위한 수분 경화성 조성물
US20250179099A1 (en) Polymeric brominated flame retardant, composition, and cable with same
EP4179022B1 (en) Flame-retardant polymeric compositions
EP4136163B1 (en) Flame retardant polymeric composition
CN114341247B (zh) 可交联聚合物组合物和涂覆的导体
CN115803370A (zh) 将阻燃剂组合物和聚合物组合物熔融共混的方法

Legal Events

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