ES2962307T3 - Un polietileno con alto contenido en vinilo y propiedades reológicas beneficiosas - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un polietileno que contiene una cantidad total de grupos vinilo que es B grupos vinilo por 1000 átomos de carbono, y B1 <= B, donde B1 es 0,30; y tiene una viscosidad compleja (η*) de 0,05 rad/s, que es X Pas, y X1 <= X <= X2, en la que X1 es 10.000 y X2 es 30.000; y tiene una viscosidad compleja (η*) a 300 rad/s, que es Y Pas, e Y1 <= Y <= Y2, donde Y1 es 5 e Y2 es 350, ambas viscosidades complejas (η*) se determinan según el método ISO 6721. -1 sobre muestras estabilizadas del polietileno. una composición polimérica, siendo un artículo, por ejemplo, un cable, por ejemplo, un cable eléctrico, y procesos para producir un polietileno, una composición polimérica y un artículo, y un artículo; útil en diferentes aplicaciones finales, como aplicaciones de alambres y cables (W&C). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Un polietileno con alto contenido en vinilo y propiedades reológicas beneficiosas
Campo de la invención
La invención se refiere a un polietileno, una composición polimérica, un artículo, por ejemplo, que comprende capa(s), por ejemplo, capa(s) aislante(s), que se obtiene(n) a partir del polietileno o de la composición polimérica, el artículo puede ser un cable, por ejemplo, un cable de alimentación, un procedimiento para producir un artículo que comprende el uso de una composición polimérica y procedimientos para producir un polietileno y una composición polimérica. El polietileno y las composiciones poliméricas que lo comprenden pueden ser útiles en diferentes aplicaciones finales, tales como aplicaciones de alambres y cables (W&C), especialmente en aplicaciones de cables, tales como aplicaciones de cables de alimentación, por ejemplo, en media tensión (MV) y, por ejemplo, en aplicaciones de cable de alto voltaje (HV) y, por ejemplo, por ejemplo, e.g., de voltaje extra alto (EHV). Además, el polietileno y las composiciones poliméricas que lo comprenden pueden ser útiles tanto en aplicaciones de corriente alterna (AC) como de corriente continua (DC).
Antecedentes de la técnica
Los polietilenos producidos en un procedimiento de alta presión (HP) se usan ampliamente en aplicaciones de polímeros exigentes en las que los polímeros deben cumplir altos requisitos mecánicos y/o eléctricos. Por ejemplo, en aplicaciones W&C, por ejemplo, aplicaciones de cables de alimentación, por ejemplo, en aplicaciones LV, MV, HV y EHV, las propiedades mecánicas y eléctricas de los polietilenos, y de las composiciones poliméricas que comprenden polietilenos, tienen una importancia significativa.
Por ejemplo, en aplicaciones de cables de alimentación, particularmente en aplicaciones de cables de MV y especialmente de HV y EHV, las propiedades eléctricas de la composición polimérica tienen una importancia significativa. Adicionalmente, las propiedades eléctricas, que son importantes, pueden diferir en diferentes aplicaciones de cable, como es el caso entre aplicaciones de cable de AC y DC.
Además, también se sabe que la reticulación de polímeros, por ejemplo, polietilenos, contribuye sustancialmente a una resistencia mejorada al calor y a la deformación, resistencia mecánica, resistencia química y resistencia a la abrasión de un polímero. Por lo tanto, los polímeros reticulados se usan ampliamente en diferentes aplicaciones finales, tales como en las aplicaciones de alambres y cables (W&C) mencionadas.
Adicionalmente, en aplicaciones de cables, un conductor eléctrico normalmente se recubre primero con una capa semiconductora interior, seguida de una capa aislante y una capa semiconductora exterior. A estas capas, se pueden agregar capa(s) adicional(es), tales como pantalla(s) y/o capa(s) de barrera auxiliar(es), por ejemplo, una o más capas de barrera contra el agua y una o más capas de revestimiento.
Debido a los beneficios mencionados en este documento, que se pueden lograr con la reticulación, la capa aislante y las capas semiconductoras en aplicaciones de cables se fabrican por lo general usando composiciones poliméricas reticulables. A continuación se reticulan las composiciones poliméricas en una aplicación de cable en capas formada.
Adicionalmente, tales composiciones poliméricas reticulables que comprenden polietileno de baja densidad (LDPE) se encuentran hoy entre los materiales aislantes de cables predominantes para cables de alimentación.
La reticulación se puede realizar con agentes reticulantes donde los agentes reticulantes se descomponen generando radicales libres. Tales agentes reticulantes, por ejemplo, los peróxidos se agregan convencionalmente al material polimérico antes o durante la extrusión del cable. Preferiblemente, dicho agente reticulante debería permanecer estable durante la etapa de extrusión. La etapa de extrusión debería realizarse preferiblemente a una temperatura lo suficientemente baja para minimizar la descomposición temprana del agente reticulante, pero lo suficientemente alta para obtener una fusión y homogeneización adecuadas de la composición polimérica. Si se agrega una cantidad importante de agente reticulante, por ejemplo, peróxido, se descompone ya en la extrusora y, por consiguiente, inicia una reticulación prematura, dará como resultado la formación del llamado "quemador", es decir, falta de homogeneidad, irregularidades en la superficie y posiblemente decoloración en las diferentes capas del cable resultante. Por lo tanto, se debe evitar cualquier descomposición significativa de los agentes reticulantes, es decir, agentes formadores de radicales libres, durante la extrusión. En lugar de ello, lo ideal es que los agentes reticulantes se descompongan simplemente en una etapa de reticulación posterior a temperatura elevada.
La temperatura elevada aumentará la tasa de descomposición de los agentes reticulantes y, de este modo, aumentará la velocidad de reticulación, y se puede alcanzar más rápido un grado de reticulación deseado, es decir, un objetivo.
Además, cuando se reticula una composición polimérica en, por ejemplo, un cable, la descomposición de los agentes reticulantes, por ejemplo, los peróxidos, durante la reticulación, también darán como resultado la formación de productos de descomposición de peróxido. Algunos de los productos de descomposición del peróxido son volátiles y su componente principal es el metano si se usan los tipos de peróxidos que por lo general se usan para la reticulación en relación con, por ejemplo, un cable. Los productos de descomposición del peróxido permanecen en su mayoría capturados dentro de la composición polimérica de, por ejemplo, un cable, después de la reticulación. Esto provoca, por ejemplo, problemas tanto desde el punto de vista del procedimiento de fabricación del cable como desde el punto de vista de la calidad del cable final.
Especialmente los cables de alimentación de MV, HV y EHV deben tener capas de alta calidad para ayudar a la seguridad durante la instalación y en los usos finales de dichos cables. Durante la instalación, por ejemplo, es importante evitar que los productos de descomposición capturados, por ejemplo, el metano inflamable, se encienda, por ejemplo, al quitar las tapas de los extremos. En servicio, los productos de descomposición de peróxido volátil formados en un cable durante una etapa de reticulación pueden crear una presión de gas y causar de este modo defectos en el blindaje y en las uniones. Por ejemplo, cuando el núcleo de un cable está equipado con una barrera metálica, los productos gaseosos pueden ejercer presión, especialmente en las uniones y terminaciones, lo que puede provocar un fallo del sistema. De este modo, es necesario reducir el nivel de estos productos de descomposición de peróxido volátil, a un nivel suficientemente bajo, antes de que puedan tener lugar las siguientes etapas de producción de los cables.
Un nivel suficientemente bajo de productos de descomposición de peróxido volátil hace que el uso de la composición polimérica que comprende LDPE sea seguro para su uso en instalaciones, tales como instalaciones de cables, y con accesorios, tales como accesorios para cables. De este modo, hoy en día en la producción de cables se necesita una etapa de desgasificación, que reduce los productos volátiles de la descomposición del peróxido. La etapa de desgasificación es una operación que consume tiempo y energía y, de este modo, es costosa en un procedimiento de fabricación de cables. La desgasificación requiere grandes cámaras calentadas que deben estar bien ventiladas para evitar la acumulación de, por ejemplo, metano inflamable. El núcleo del cable, es decir, las capas y el conductor, por lo general enrollados en tambores de cable, normalmente se mantienen en dicha etapa de desgasificación a una temperatura elevada en el intervalo de 50-80 °C, por ejemplo, 60-70 °C, durante períodos de tiempo prolongados. Cuando se expone a las temperaturas requeridas, puede producirse expansión térmica y ablandamiento del aislamiento y provocar deformaciones no deseadas de las capas de cable formadas, lo que resulta directamente en fallas del cable. De este modo, la desgasificación de cables HV y EHV con un peso elevado debe realizarse a menudo a temperaturas más bajas, lo que prolonga aún más el tiempo de desgasificación. De acuerdo con lo anterior, existe la necesidad de encontrar nuevas soluciones para superar los problemas del estado de la técnica.
Además, la reticulación de una composición polimérica, comprendida, por ejemplo, en un cable, contribuye sustancialmente a mejorar la resistencia al calor y a la deformación, la resistencia mecánica, la resistencia química y la resistencia a la abrasión de la composición polimérica y del cable que comprende la composición polimérica.
En este contexto, véase el documento US5539075, que se refiere a un método para producir un copolímero insaturado de etileno y al menos un monómero, en el que el monómero es un compuesto poliinsaturado y copolimerizable con etileno.
Véase también el documento EP2318210B1, que se refiere a una composición polimérica que comprende un copolímero LDPE insaturado de etileno con uno o más comonómeros poliinsaturados y que es apropiada para aplicaciones de polímeros reticulados. La composición polimérica tiene un índice de flujo de fusión bajo una carga de 2.16 kg, MFR2, de al menos 2.8 g/10 min, y contiene dobles enlaces carbono carbono en una cantidad de al menos 0.40 dobles enlaces carbono carbono/1.000 átomos de carbono.
Adicionalmente, pueden ser necesarios diferentes materiales, es decir, polietilenos y composiciones poliméricas que comprenden polietilenos, para diferentes cables, construcciones de cables y líneas. Además, no es posible tender todos los cables o construcciones de cables en todas las líneas de cables usando materiales de polietileno (XLPE) (XLPE) “reticulados” (aquí, más correctamente, significa "reticulable") de viscosidad estándar, con un índice de flujo de fusión con una carga de 2.16 kg, MFR2, valores alrededor de 2 g/10 min. Esto se debe a que estos materiales XLPE de viscosidad estándar no tienen suficiente resistencia al pandeo. La insuficiencia de resistencia al pandeo normalmente se soluciona, en el caso de un cable, usando materiales con valores de MFR2 inferiores a 2 g/10 min. Los materiales que tienen valores de MFR2 inferiores a 2 g/10 min, tienen una alta viscosidad y una mejor resistencia al pandeo. La resistencia mejorada al pandeo es necesaria para construcciones de cables grandes y para la producción de cables en líneas de catenaria, así como para la producción de cables en líneas de cables horizontales. Por ejemplo, en líneas de vulcanización continuas horizontales, por ejemplo, En una línea de vulcanización continua Mitsubishi Dainichi (MDCV) y en líneas de vulcanización continua catenaria (CCV) (especialmente para construcciones más gruesas) para producir cables, normalmente se requiere usar materiales poliméricos, por ejemplo, para capas de aislamiento, que tienen un MFR2 más bajo en comparación con el MFR2 de materiales poliméricos (por ejemplo, materiales XLPE de viscosidad estándar) utilizados en líneas de vulcanización continua vertical (VCV) y líneas CCV (para construcciones más delgadas).
En líneas de vulcanización horizontal continua para producir cables, el conductor puede hundirse dentro de la capa de aislamiento; si se usan materiales poliméricos que tienen un MFR2 demasiado alto, el hundimiento del conductor también puede dar como resultado una excentricidad del conductor en el núcleo del cable y/o excentricidad del núcleo del cable.
Del mismo modo, en líneas CCV, si se usan materiales poliméricos que tienen un MFR2 demasiado alto, es decir, que también tienen una resistencia al pandeo demasiado baja, el espesor de la pared puede llegar a ser demasiado grande ya que el material polimérico fundido blando de una capa aislante puede desprenderse del conductor. Esto dará como resultado un desplazamiento hacia abajo de la capa de aislamiento, generando así una excentricidad, por ejemplo, un núcleo de cable llamado en forma de pera.
Además, la insuficiencia de la resistencia al pandeo se puede contrarrestar mediante diferentes métodos, tales como:
usar herramientas excéntricas en el cabezal extrusor para compensar el efecto de hundimiento del conductor; torsión del núcleo del cable para contrarrestar el desplazamiento del conductor, usar una técnica de doble rotación para contrarrestar la forma de pera y, también, usar el llamado tratamiento térmico de entrada (EHT).
De acuerdo con lo anterior, los materiales poliméricos que tienen un MFR2 comparativamente más bajo y una viscosidad más alta, como ya se describió, normalmente se usan para contrarrestar estos comportamientos de pandeo.
Sin embargo, los materiales que tienen alta viscosidad generarán una temperatura de fusión más alta en las condiciones de extrusión comúnmente usadas, lo que puede conducir a un mayor riesgo de reticulación prematura y, de este modo, formación de materia prematuramente reticulada, es decir, "scorch". "Scorch" puede, como ya se describe en este documento, ser falta de homogeneidad, irregularidad de la superficie y/o posiblemente decoloración en las diferentes capas de, por ejemplo, el cable resultante. La formación de "scorch" puede tener un impacto severo en la productividad en las líneas de cable, ya que limita significativamente la duración de la producción antes de que sea necesaria la limpieza y, por lo tanto, se reduce la tasa de producción. De este modo, cuando se produce un cable, al usar materiales poliméricos que tienen un MFR2 más bajo que genera una temperatura más alta en la masa fundida, se requiere una velocidad de producción más baja para reducir la temperatura de la masa fundida y minimizar así el "scorch".
De acuerdo con lo anterior, un inconveniente de disminuir el valor MFR2 de un material puede ser que también requiera cambios en las condiciones de procesamiento tales como la reducción de la velocidad de producción.
Las condiciones de procesamiento son, además de la resistencia al pandeo, también propiedades que son importantes en relación con materiales XLPE reticulables, tales como materiales XLPE reticulables con peróxido. Idealmente, el material deberá tener una viscosidad baja en la etapa de extrusión del procedimiento para tener, en la etapa de extrusión, una temperatura de fusión deseablemente baja. Por otra parte, en la etapa de reticulación del procedimiento puede ser deseable una viscosidad del material comparativamente mayor. Si un material XLPE reticulable genera una temperatura de fusión baja, hay menos riesgo de formación de "scorch" durante una extrusión de, por ejemplo, una construcción de cable, en comparación con una extrusión que involucra otro material XLPE reticulable que genera una temperatura más alta en la masa fundida.
La resistencia al pandeo y la viscosidad en condiciones de procesamiento pueden visualizarse mediante curvas de viscosidad obtenidas en mediciones de reología placa-placa. Entonces, dicha resistencia al pandeo se visualiza a través de la viscosidad compleja (n*) a tasas de cizalla muy bajas, es decir, n*o y n*o.o<5>a 0 rad/s y 0.05 rad/s, respectivamente, y dicha viscosidad en condiciones de procesamiento es , luego, visualizado a través de la viscosidad compleja n*<3>oo a 300 rad/s.
Aún otra propiedad importante del XLPE es el grado de reticulación, en el que se alcanzará un nivel de grado de reticulación diana, de forma óptima, con la menor cantidad posible de agente de reticulación, tal como peróxido. El grado de reticulación se puede medir, por ejemplo, con la llamada prueba de fraguado en caliente. De acuerdo con dicha prueba de fraguado en caliente, cuanto menor sea el valor de alargamiento de fraguado en caliente, más reticulado será el material. Una cantidad lo más baja posible de agente reticulante reduce los productos de descomposición de peróxido volátiles y también reduce el tiempo necesario para la desgasificación.
Las etapas de extrusión y reticulación de un material polimérico incluidas, por ejemplo, en la producción de cables tienen requisitos diferentes. El parámetro crítico para la etapa de extrusión es, como ya se describió, que el material polimérico genere una temperatura de fusión baja para reducir el riesgo de "scorch". Esto se rige por la propiedades reológicas en la región de tasa de cizalla que el material polimérico exhibe en la extrusora, por ejemplo, usando una baja viscosidad compleja (n*) a 300 rad/s. La baja viscosidad compleja (n*) a 300 rad/s generalmente está relacionada con un material polimérico que tiene un índice de flujo de fusión más alto (MFR2).
Sin embargo, a menudo se debe equilibrar un aumento en el índice de flujo de fusión, ya que un material polimérico con un MFR2 elevado tiene una resistencia al pandeo demasiado baja, lo que dará como resultado, por ejemplo, un cable no centrado, lo cual no es aceptable. La propiedad reológica que influye en la resistencia al pandeo es la viscosidad compleja (n*) a tasas de cizalla muy bajas, tales como a 0 rad/s. Sin embargo, la viscosidad compleja (n*) a 0 rad/s es un valor extrapolado y, de este modo, aquí se usa en su lugar una viscosidad compleja medida (r|*) a 0.05 rad/s.
De acuerdo con lo anterior, existe la necesidad de encontrar nuevas soluciones para superar los problemas del estado de la técnica.
Descripción de la invención
La presente invención se refiere a un polietileno, en el que el polietileno contiene una cantidad total de grupos vinilo que es grupos vinilo B por 1000 átomos de carbono, y Bi < B, en el que Bi es 0.30, determinado según el método ASTM D6248-98; y tiene una viscosidad compleja (r|*) de 0.05 rad/s, que es X Pas, y Xi < X < X<2>, en la que Xi es 10000 y X<2>es 30000; y una viscosidad compleja (r|*) a 300 rad/s, que es Y Pas, e Yi < Y < Y<2>, en la que Yi es 5 e Y<2>es 350, ambas viscosidades complejas (r|*) se determinan según el método ISO 672 i- i sobre muestras estabilizadas del polietileno; y tiene un índice de flujo de fusión con una carga de 2.i6 kg (MFR<2>), cuyo MFR<2>es A g /i0 min y Ai < A < A<2>; en el que Ai es 0.05 y A<2>es i.70, cuando se determina según el método ISO i i 33-i:20 i i .
Según la presente invención, el polietileno contiene una cantidad total de grupos vinilo que son grupos vinilo B por i000 átomos de carbono, y Bi < B, en la que Bi es 0.30, determinado según el método ASTM D6248-98, véanse los detalles con respecto al método ASTM D6248-98 en métodos de determinación en este documento.
El polietileno según la presente invención tiene una viscosidad compleja (r|*) a 0.05 rad/s, que es X Pas, y Xi < X < X<2>, en la que Xi es i0000 y X<2>es 30000, y una viscosidad compleja (n*) a 300 rad/s, que es Y Pas, e Yi < Y < Y<2>, en la que Yi es 5 e Y<2>es 350, ambas viscosidades complejas (n*) se determinan según el método ISO 672 i- i en muestras estabilizadas del polietileno, véanse los detalles con respecto al método ISO 672 i- i en Reología, método dinámico (viscosidad) ISO 672 i- i en los métodos de determinación en este documento.
La viscosidad compleja (n*) a 0.05 rad/s, que es X Pas, aquí se visualiza la resistencia al pandeo, y la viscosidad compleja (n*) a 300 rad/s, que es Y Pas, aquí se visualiza la viscosidad. bajo condiciones de procesamiento.
El polietileno, como se describe en este documento, comprende grupos vinilo, por ejemplo, grupos alilo. Los grupos vinilo son grupos funcionales que comprenden dobles enlaces de carbono. Además, el polietileno puede comprender además otros grupos funcionales que también comprenden dobles enlaces carbono carbono. Los otros grupos funcionales, que también comprenden dobles enlaces carbono carbono, pueden ser, por ejemplo, grupos vinilideno y/o grupos vinileno. El grupo vinileno tiene una configuración ya sea cis o trans.
El polietileno según la presente invención, como se define en este documento, combina sorprendentemente, en un polímero, es decir, en el polietileno según la presente invención:
buena procesabilidad, por ejemplo, una buena fluidez que generalmente sólo se asocia con polímeros que tienen un MFR<2>comparativamente más alto, con
excelente resistencia al pandeo generalmente solo asociada con polímeros que tienen un MFR<2>comparativamente más bajo.
Además, el polímero, es decir, dicho polietileno, combina excelentes propiedades de pandeo con una buena procesabilidad, por ejemplo, La fluidez también se ilustra por el hecho de que el polietileno exhibe viscosidades complejas equilibradas (n*) a 300 rad/s y a 0.05 rad/s; ambas viscosidades complejas (n*) se determinan según el método ISO 672 i- i en muestras estabilizadas del polietileno. La viscosidad compleja (n*) a 300 rad/s es, en consecuencia, baja, y la viscosidad compleja (n*) a 0.05 rad/s es, en consecuencia, alta, lo que da como resultado un polímero, es decir, dicho polietileno, que tiene propiedades de procesamiento mejoradas en un extrusora, y que todavía permite la generación de un cable, incluyendo construcciones de cables grandes, con buena centralidad en la producción de cables para todo tipo de líneas de cables. Tales cables, que comprenden capas, por ejemplo, capas aislantes, que se obtienen a partir de polietileno, pueden producirse de este modo de acuerdo con lo anterior.
Por otra parte, además de exhibir sorprendentemente la combinación de excelentes propiedades de pandeo con buena procesabilidad, también se ha demostrado inesperadamente que el polietileno, según la presente invención, permite mantener un nivel técnicamente deseable de grado de reticulación cuando se usan agentes de reticulación, por ejemplo, peróxidos, que son bien conocidos en la técnica, es decir, un nivel técnicamente más deseable de grado de reticulación en comparación con polietilenos que contienen una cantidad total menor de grupos vinilo.
De este modo, el polietileno de la presente invención es claramente muy ventajoso para ser usado, por ejemplo, en la producción de artículos reticulables y reticulados, por ejemplo, cables, por ejemplo, capas de cable de los mismos, por ejemplo, capas aislantes del cable.
El polietileno se usa adecuadamente para obtener una composición polimérica. Dicha composición polimérica, obtenida usando polietileno, puede ser reticulable y, de este modo, puede ser muy adecuada para producir artículos reticulables, por ejemplo, una o más capas reticulables de un cable, por ejemplo, una o más capas aislantes reticulables de un cable, capas que se reticulan posteriormente.
"Reticulable" es una expresión bien conocida y significa que la composición polimérica se puede reticular, por ejemplo, mediante formación de radicales, para formar puentes, i.a. entre las cadenas poliméricas.
Sorprendentemente se ha demostrado que el polietileno, según la presente invención, que tiene un MFR<2>, A comparativamente más bajo, tiene un grado de reticulación mejorado en comparación con polietilenos que tienen un MFR<2>comparativamente más alto.
Dicha "cantidad total de grupos vinilo que son grupos vinilo B por 1000 átomos de carbono" significa la "cantidad total de grupos vinilo, que es grupos vinilo B por 1000 átomos de carbono" presentes en el polietileno de acuerdo con la presente invención cuando se mide antes de cualquier reticulación.
El método ASTM D6248-98 para determinar la cantidad de grupos vinilo se describe en "métodos de determinación". El MFR<2>se determina según la norma ISO 1133-1:2011 con una carga de 2.16 kg. La temperatura de determinación se elige, como es bien sabido, dependiendo del tipo de polímero usado.
Los subgrupos ejemplificados en este documento de las propiedades descritas en este documento, características adicionales, tales como propiedades adicionales o intervalos de las mismas, y realizaciones ejemplificadas se aplican generalmente a dicho polietileno así como a una composición polimérica obtenida a partir del polietileno, o que comprende el polietileno, para aplicaciones finales y a cualquier procedimiento de las mismas, y se pueden combinar en cualquier combinación.
Tenga en cuenta que las palabras "realización" o "realizaciones", incluso si están solas en este documento, siempre se refieren a una realización de la presente invención o realizaciones de la presente invención.
En realizaciones de la presente invención, el polietileno, como se describe en este documento, contiene grupos vinilo B por 1000 átomos de carbono, como se describe en este documento, en el que B < B<2>y B<2>es 3.0.
En una realización adicional según la presente invención, se describe un polietileno, como se describe en este documento, en el que B<1>es 0.35, 0.40 o 0.45.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 0.45.
Se proporciona una realización adicional de la presente invención en la que el polietileno tiene un índice de flujo de fusión con una carga de 2.16 kg (MFR<2>), determinado según el método ISO 1133-1:2011, cuyo MFR<2>es A g/10 min y A<1>< A < A<2>; en el que A<1>es 0.05 y A<2>es 1.70, y contiene una cantidad total de grupos vinilo, determinada según el método ASTM D6248-98, que es grupos vinilo B por 1000 átomos de carbono, y B<1>< B, en el que B<1>es 0.45.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 0.50.
En una realización adicional según la presente invención, se divulga un polietileno, como se describe en este documento, en el que B<1>es 0.52.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en la que B<1>es 0.54.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 0.55.
Se divulga una realización adicional del polietileno, en la que B<1>es 0.55 y/o B < B<2>, y B<2>es 3.0.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 0.60.
Se divulgan realizaciones adicionales del polietileno, en las que B<1>es 0.55, 0.60, 0.65 o 0.70.
Se divulgan aún otras realizaciones del polietileno, en las que B<1>es 0.53, 0.61, 0.66, 0.71, 0.75, 0.80,
0.82 o 0.84.
Se divulgan incluso realizaciones adicionales del polietileno, en las que B<1>es 0.75, 0.80, 0.82 o 0.84.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 0.82.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 0.84.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 0.86.
En una realización adicional, el polietileno contiene una cantidad total de grupos vinilo (B), en la que Bi es 0.88.
La "cantidad de grupos vinilo" significa en esta realización la "cantidad total de grupos vinilo presentes en el polietileno". El término "grupo vinilo" tal como se usa en este documento tiene su significado convencional, es decir, la unidad estructura "-CH=CH2". Además, el polietileno puede comprender además otros grupos funcionales que también comprenden dobles enlaces carbono carbono. Los otros grupos funcionales, que también comprenden dobles enlaces carbono carbono, pueden ser, por ejemplo, grupos vinilideno y/o grupos vinileno. El grupo vinileno tiene una configuración cis o trans. Para evitar dudas, los grupos vinilideno y los grupos vinileno no son grupos vinilo tal como se usan los términos en este documento. El polietileno significa en este documento tanto un homopolímero, al que se le ha proporcionado insaturación mediante un agente de transferencia de cadena, y un copolímero, en el que la insaturación se proporciona polimerizando un monómero junto con al menos un comonómero poliinsaturado, opcionalmente en presencia de un agente de transferencia de cadena y, también, opcionalmente en combinación con otros comonómeros.
En una realización, el polietileno es un copolímero insaturado que, como ya se mencionó en este documento, comprende uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s).
Además, dichos grupos vinilo (B) presentes en el copolímero insaturado pueden originarse a partir de dichos grupos poliinsaturados comonómero, un procedimiento de producción del polietileno y, opcionalmente, a partir de cualquier agente de transferencia de cadena usado.
Cuando el polietileno de la composición polimérica es un copolímero insaturado que comprende al menos un comonómero poliinsaturado, entonces el comonómero poliinsaturado es una cadena de carbono lineal con al menos 8 átomos de carbono y al menos 4 átomos de carbono entre los dobles enlaces no conjugados, de los cuales al menos uno es terminal.
En cuanto a los materiales poliméricos apropiados para la composición polimérica, dicho polietileno puede ser cualquier polímero que tenga características relevantes, como se define en este documento, para el polietileno de la composición polimérica ejemplificada. El polietileno se puede seleccionar entre homopolímeros de polietileno así como copolímeros de polietileno con uno o más comonómeros. El polietileno puede ser unimodal o multimodal con respecto a la distribución del peso molecular y/o la distribución del comonómero, expresiones que tienen un significado bien conocido.
En una realización, el polietileno es un homopolímero de etileno.
En una realización de la presente invención, se divulga una composición polimérica que se obtiene mediante un procedimiento que comprende el polietileno.
En una realización ejemplificada, el polietileno es un copolímero insaturado de polietileno con al menos un comonómero poliinsaturado y opcionalmente con uno o más comonómero(s) diferente(s).
Dicho copolímero insaturado de polietileno es un copolímero insaturado de etileno.
En una realización de la presente invención, se divulga un polietileno, como se describe en este documento, que es un copolímero de un monómero con al menos un comonómero poliinsaturado y con cero, uno o más, por ejemplo, cero, uno, dos o tres, comonómero(s) diferente(s), y en el que dicha cantidad total de grupos vinilo (B) presentes en el polietileno incluye grupos vinilo que se originan a partir de dicho al menos un comonómero poliinsaturado, por ejemplo, dieno.
En una realización ejemplificada, el polietileno se obtiene mediante un procedimiento que comprende un copolímero insaturado de etileno.
Dicho copolímero de etileno puede ser un copolímero de LDPE producido en procedimiento una polimerización continua a alta presión, en el que el etileno se copolimeriza con al menos un comonómero poliinsaturado y opcionalmente con uno o más comonómero(s) diferente(s), opcionalmente en presencia de un agente de transferencia de cadena.
Los comonómero(s) adicional(es) opcional(es) presente(s) en el polietileno, por ejemplo, copolímero de etileno, es diferente del monómero "esqueleto" y puede seleccionarse entre un etileno y alfa-olefinas superiores, por ejemplo, alfaolefina(s) C3-C20, por ejemplo, una alfa-olefina cíclica de 5 a 12 carbonos o una alfa-olefina de cadena lineal o ramificada de 3 a 12 átomos de carbono, tales como propileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-noneno o 1-octeno, así como, de comonómero(s) polar(es).
En una realización, la alfa-olefina de cadena lineal o ramificada es una alfa-olefina de cadena lineal o ramificada de 3 a 6 átomos de carbono.
En una realización adicional, la alfa-olefina de cadena lineal es propileno.
Es bien sabido que, por ejemplo, se puede usar propileno como comonómero o como agente de transferencia de cadena (CTA), o ambos, por lo que puede contribuir a la cantidad total de los grupos vinilo, B. En este documento, cuando se usa CTA copolimerizable, tal como propileno, el CTA copolimerizado no se calcula con respecto al contenido de comonómero.
En una realización ejemplificada, el polietileno es un polímero LDPE insaturado, por ejemplo, un copolímero de LDPE insaturado que comprende al menos un comonómero que es un comonómero poliinsaturado (denominado en este documento copolímero de LDPE).
Además, dicho comonómero poliinsaturado puede ser un dieno, por ejemplo, (1) un dieno que comprende al menos 8 átomos de carbono, siendo el primer doble enlace carbono-carbono terminal y el segundo doble enlace carbonocarbono no conjugado al primero (dienos del grupo 1). Los dienos (1) ejemplificados se pueden seleccionar entre dienos no conjugados Cs a C14 o mezclas de los mismos, por ejemplo, seleccionados entre 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno, 7-metil-1,6-octadieno, 9-metil-1,8-decadieno o mezclas de los mismos. En una realización adicional, el dieno (1) se selecciona de 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno o cualquier mezcla de los mismos.
Se divulga una realización adicional según la presente invención como se describe en este documento, en la que el polietileno es un copolímero de un monómero con al menos un comonómero poliinsaturado, en la que el comonómero poliinsaturado es una cadena de carbono lineal con al menos 8 átomos de carbono y al menos 4 átomos de carbono entre los dobles enlaces no conjugados, de los cuales al menos uno es terminal, por ejemplo, dieno no conjugado Cs a C14, por ejemplo, seleccionado entre 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno o mezclas de los mismos.
En una realización preferida, el polietileno es un copolímero de etileno y 1,7-octadieno.
Se divulga otra realización más según la presente invención, como se describe en este documento, en la que el polietileno es un homopolímero o copolímero de LDPE insaturado producido en un procedimiento de polimerización continuo a alta presión, por ejemplo, un copolímero de LDPE de etileno con uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s) y con cero, uno o más comonómero(s) diferente(s).
Además o como alternativa a los dienos (1) enumerados en este documento, el dieno también se puede seleccionar de otros tipos de dienos poliinsaturados (2), tales como de uno o más compuestos de siloxano que tienen la siguiente fórmula (grupo (2 ) dienos):
CH<2>=CH-[SiR<1>R<2>-O]n-SiR<1>R<2>-CH=CH<2>,
en la que n = 1 a 200, y
R<1>y R<2>, que pueden ser iguales o diferentes, se seleccionan entre grupos alquilo C<1>a C<4>y/o grupos alcoxi C<1>a C<4>.
Además, R<1>y/o R<2>pueden ser, por ejemplo, metilo, metoxi o etoxi. Adicionalmente, n puede, por ejemplo, ser 1 a 100, por ejemplo, 1 a 50. Como ejemplo, se pueden mencionar divinilsiloxanos, por ejemplo, a,u>-divinilsiloxano.
Los comonómeros poliinsaturados ejemplificados para el polietileno son los dienos del grupo (1) como se define en este documento. El polietileno puede ser, por ejemplo, un copolímero de etileno con al menos un dieno seleccionado entre 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno o cualquier mezcla de los mismos, y opcionalmente con uno o más comonómero(s) diferente(s). También se ejemplifica que dicho polietileno es el copolímero de LDPE insaturado mencionado en este documento. Puede comprender comonómeros adicionales, por ejemplo, comonómero(s) polar(es), comonómero(s) de alfa-olefina, comonómero(s) no polar(es) o cualquier mezcla de los mismos.
Como comonómero polar, compuesto(s) que contienen grupo(s) hidroxilo, grupo(s) alcoxi, grupo(s) carbonilo, grupo(s) carboxilo, grupo(s) éter o grupo(s) éster, o se puede usar una mezcla de los mismos.
Además, un comonómero no polar es/son compuesto(s) que no contienen grupo(s) hidroxilo, grupo(s) alcoxi, grupo(s) carbonilo, grupo(s) carboxilo, grupo(s) éter ni grupo(s) éster.
En una realización adicional, se usan compuestos que contienen grupo(s) carboxilo y/o éster y, por ejemplo, el compuesto se selecciona de los grupos de acrilato(s), metacrilato(s) o acetato(s), o cualquier mezclas de los mismos.
Si está presente en dicho copolímero de LDPE insaturado, el comonómero polar puede, por ejemplo, seleccionarse del grupo de acrilatos de alquilo, metacrilatos de alquilo o acetato de vinilo, o una mezcla de los mismos. Además, dichos comonómeros polares pueden seleccionarse, por ejemplo, entre acrilatos de alquilo C<1>a C6, metacrilatos de alquilo C<1>a C6 o acetato de vinilo. Además, dicho copolímero polar comprende un copolímero de etileno con acrilato de alquilo C<1>a C<4>, tal como acrilato de metilo, etilo, propilo o butilo, o acetato de vinilo, o cualquier mezcla de los mismos. Además, dicho copolímero polar comprende preferiblemente un copolímero de etileno con acrilato de alquilo C<1>a C<4>, tal como acrilato de metilo, etilo, propilo o butilo, o cualquier mezcla de los mismos.
El polietileno, útil en, por ejemplo, cualquier composición polimérica descrita en este documento se puede preparar usando, i.a. cualquier procedimiento y equipo de polimerización convencional, los medios convencionales como se describen en este documento para proporcionar insaturación y cualquier medio convencional para ajustar el MFR<2>, con el fin de controlar y ajustar las condiciones del procedimiento para lograr un equilibrio deseado entre MFR<2>y la cantidad de grupos vinilo del polímero polimerizado. El polímero de LDPE insaturado como se define en este documento, por ejemplo, El copolímero de LDPE insaturado se produce en un reactor continuo de alta presión, por ejemplo, en un reactor tubular continuo de alta presión, mediante polimerización iniciada por radicales libres (denominada polimerización radicalaria de alta presión). La polimerización a alta presión (HP) utilizable y el ajuste de las condiciones del procedimiento son bien conocidos y descritos en la literatura, y pueden ser utilizados fácilmente por un experto para proporcionar el equilibrio de la invención descrito en este documento. La polimerización continua a alta presión se puede realizar en un reactor tubular o en un reactor autoclave, por ejemplo, en un reactor tubular. En este documento se describe una realización del procedimiento HP continuo para polimerizar etileno opcionalmente junto con uno o más comonómero(s), por ejemplo, al menos con uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s), en un reactor tubular para obtener un homopolímero o copolímero de LDPE como se define en este documento. El procedimiento también se puede adaptar a otros polímeros.
Compresión:
Se alimenta etileno a un compresor principalmente para permitir la manipulación de grandes cantidades de etileno a presión y temperatura controladas. Los compresores suelen ser compresores de pistón o compresores de diafragma. El compresor suele ser una serie de compresores que pueden funcionar en serie o en paralelo. Lo más común es de 2 a 5 etapas de compresión. Se pueden agregar etileno reciclado y comonómeros en puntos factibles dependiendo de la presión. La temperatura por lo general es baja, normalmente en el intervalo de menor que 200 °C o menor que 100 °C. Dicha temperatura puede ser, por ejemplo, menor que 200 °C.
Reactor tubular
La mezcla se alimenta al reactor tubular. La primera parte del tubo sirve para ajustar la temperatura del etileno alimentado; la temperatura habitual es de 150-170 °C. Luego se agrega el iniciador radical. Como iniciador de radicales, se puede usar cualquier compuesto o una mezcla de los mismos que se descomponga en radicales a una temperatura elevada. Los iniciadores radicales que se pueden usar están disponibles comercialmente. La reacción de polimerización es exotérmica.
Puede haber varios puntos de inyección de iniciador de radicales, por ejemplo, 1-5 puntos, generalmente provistos de bombas de inyección separadas. También se pueden agregar etileno y comonómero(s) opcional(es) en cualquier momento durante el procedimiento, en cualquier zona del reactor tubular y/o desde uno o más puntos de inyección, como es bien conocido. El reactor se enfría continuamente, por ejemplo, por agua o vapor. La temperatura más alta se llama temperatura máxima y la temperatura más baja se llama temperatura iniciadora de radicales. La "temperatura más baja" significa en este documento la temperatura de inicio de la reacción, que se denomina temperatura de iniciación, que es "inferior", como resulta evidente para un experto.
Las temperaturas apropiadas varían desde 80 a 350 °C y la presión desde 100 a 400 MPa. La presión se puede medir al menos en la etapa de compresión y después del tubo. La temperatura se puede medir en varios puntos durante todas las etapas. Las altas temperaturas y las altas presiones generalmente aumentan la producción. El uso de diversos perfiles de temperatura seleccionados por un experto en la técnica permitirá el control de la estructura de la cadena polimérica, es decir, ramificación de cadena larga y/o ramificación de cadena corta, densidad, MFR, viscosidad, distribución de peso molecular, etc.
El reactor termina convencionalmente con una válvula. La válvula regula la presión del reactor y despresuriza la mezcla de reacción desde la presión de reacción hasta la presión de separación.
Separación:
Por lo general la presión se reduce a aprox. 10 a 45 MPa, por ejemplo, hasta aprox. 30 a 45 MPa. El polímero se separa de los productos que no han reaccionado, por ejemplo, productos gaseosos, tales como monómero o el(los) comonómero(s) opcional(es), y la mayoría de los productos que no han reaccionado se recuperan. Normalmente, los compuestos de bajo peso molecular, es decir, la cera, se eliminan del gas. La presión se puede reducir aún más para recuperar y reciclar los productos gaseosos no utilizados, como el etileno. En general, el gas se enfría y se limpia antes de reciclarlo.
A continuación, la masa fundida de polímero obtenida normalmente se mezcla y se peletiza. Opcionalmente, o en algunas realizaciones, se pueden agregar aditivos en el mezclador. Se pueden encontrar más detalles sobre la producción de (co)polímeros de etileno mediante polimerización radicalaria a alta presión en Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 6 (1986), pp 383-410.
El MFR<2>del polietileno, por ejemplo, El copolímero LDPE se puede ajustar usando, por ejemplo, agente(s) de transferencia de cadena durante la polimerización, y/o ajustando la temperatura o presión de la reacción.
Cuando se prepara el copolímero de LDPE de la invención, entonces, como es bien sabido, la cantidad de grupos vinilo se puede ajustar polimerizando el etileno, por ejemplo, en presencia de uno o más comonómero(s) poliinsaturado(s), agente(s) de transferencia de cadena, o ambos, usando la relación de alimentación deseada entre C<2>y comonómero poliinsaturado y/o agente de transferencia de cadena, dependiendo de la naturaleza y cantidad de enlaces dobles de carbono carbono deseados para el copolímero de LDPE. I. a., el documento WO 9308222 describe una polimerización radicalaria a alta presión de etileno con monómeros poliinsaturados, tales como a,w-alcadienos, para aumentar la insaturación de un copolímero de etileno. El doble enlace que no ha reaccionado proporciona de este modo grupos vinílicos colgantes a la cadena polimérica formada en el sitio donde se incorporó el comonómero poliinsaturado mediante polimerización. Como resultado, la insaturación se puede distribuir uniformemente a lo largo de la cadena polimérica en forma de copolimerización aleatoria. También por ejemplo, el documento WO 9635732 describe la polimerización radicalaria a alta presión de etileno y un determinado tipo de a,u>-divinilsiloxanos poliinsaturados. Además, como se sabe, por ejemplo, se puede usar propileno como agente de transferencia de cadena para proporcionar dobles enlaces, por lo que también se puede copolimerizar parcialmente con etileno.
El homopolímero de LDPE insaturado alternativo se puede producir de manera análoga a las condiciones del procedimiento descritas en este documento como el copolímero de LDPE insaturado, excepto que el etileno se polimeriza únicamente en presencia de un agente de transferencia de cadena.
Un polietileno ejemplificado, por ejemplo, del copolímero de LDPE, de la presente invención puede tener una densidad, cuando se mide en polietileno según el método A:2012 de la norma iSo 1183-1, de por ejemplo, superior a 0.860 g/cm3, superior a 0.870, superior a 0.880, superior a 0.885, superior a 0.890, superior a 0.895, superior a 0.900, superior a 0.905, superior a 0.910 o superior a 0.915 g/cm3.
Otro polietileno ejemplificado, por ejemplo, del copolímero de LDPE, de la presente invención, puede tener una densidad, cuando se mide en el polietileno según el método A:2012 de la norma ISO 1183-1, de hasta 0.960 g/cm3, menor que 0.955, menor que 0.950, menor que 0.945, menor que 0.940, menor que 0.935 o menor que 0.930 g/cm3.
En una realización adicional, el rango de densidad, cuando se mide en el polietileno según el método A:2012 de la norma ISO 1183-1, es de 0.915 a 0.930 g/cm3.
Además, dicho copolímero insaturado, por ejemplo, el copolímero de LDPE del polietileno comprende comonómero(s) en una cantidad total de hasta 45 % en peso, por ejemplo, de 0.05 a 25 % en peso, o por ejemplo, desde 0.1 a 15 % en peso, basado en la cantidad de polietileno. Además, dicho copolímero insaturado, por ejemplo, el copolímero de LDPE del polietileno comprende preferiblemente comonómero(s) en una cantidad total del 0.1 al 5 % en peso, basado en la cantidad de polietileno.
Un polietileno ejemplificado puede estar comprendido en una composición polimérica como se describe en este documento, en el que la composición polimérica es reticulable.
En una realización ejemplificada, una composición polimérica como se describe en este documento consiste en al menos un polietileno. La composición polimérica también puede comprender componentes adicionales tales como los aditivos descritos en este documento que se pueden agregar en una mezcla con un polímero portador, es decir, en el llamado lote maestro.
En una realización adicional, una composición polimérica como se describe en este documento puede comprender el polietileno, como se describe en este documento, junto con un agente reticulante y junto con 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 o más aditivos, y en el que la composición polimérica está en forma de pellas.
Aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, describe el polietileno que contiene una cantidad total de grupos vinilo que es grupos vinilo B por 1000 átomos de carbono, y B<1>< B, en el que B<1>es 0.89. cuando se mide antes de la reticulación según el método de la norma ASTM D6248-98.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 0.90.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en la que B<1>es 0.94.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que Bi es 0.95.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en la que B<1>es 1.00.
Se divulgan realizaciones adicionales del polietileno, en las que B<1>es 0.95, 1.00, 1.05 o 1.10.
Se divulgan aún otras realizaciones del polietileno, en las que B<1>es 0.95, 1.00, 1.05, 1.10, 1.15, 1.20, 1.25 o 1.30. Se divulgan incluso realizaciones adicionales del polietileno, en las que B<1>es 1.15, 1.20, 1.25 o 1.30.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 1.05.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en la que B<1>es 1.10.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 1.15.
Se divulga incluso otra realización del polietileno, en la que B<1>es 1.20.
Se divulga una realización adicional del polietileno, en la que B<1>es 1.25.
Se divulga aún otra realización del polietileno, en la que B<1>es 1.30.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que B < B<2>y B<2>es 3.0.
Se divulgan realizaciones adicionales del polietileno en las que el polietileno contiene una cantidad total de grupos vinilo que son grupos vinilo B por 1000 átomos de carbono, y B<1>< B <_ B<2>, en el que B<1>y B<2>pueden seleccionarse cada uno de cualquiera de los valores dados en este documento para B<1>y B<2>, respectivamente.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que B<2>es 2.5.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que B<2>es 2.0.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que B<2>es 1.8.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que B<2>es 1.7.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que B<2>es 1.6.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que B<2>es 1.5.
El MFR<2>se determina, antes de cualquier reticulación, según la norma ISO 1133-1:2011 con una carga de 2.16 kg y a 190 °C.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A<2>es 1.7.
En otra realización más, el polietileno tiene un índice de flujo de fusión, MFR<2>, que es Ag/10 min y A<1>< A; en la que A<1>es 0.05.
Se proporciona una realización de la presente invención en la que el polietileno, como se describe en este documento, tiene un índice de flujo de fusión, MFR<2>, que es Ag/10 min y A<1>< A < A<2>; en la que A<1>y A<2>pueden seleccionarse cada uno de cualquiera de los valores dados en este documento para A<1>y A<2>, respectivamente.
Se divulga todavía una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A<1>es 0.10.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A<1>es 0.15.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.20.
Se divulga todavía una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.25.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento. donde A i es 0.30.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.35.
Se divulga todavía una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.40.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento. donde A i es 0.45.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.50.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento. donde A i es 0.55.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.60.
Se divulga todavía una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.65.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.70.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.75.
Se divulga todavía una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.80.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.85.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A i es 0.90.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A2 es i.65, i.60, i.55 o i.50.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A2 es i.65.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A2 es i.60.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A2 es i.65 o i.60.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A2 es i.55.
Se divulga incluso otra realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A2 es i.50.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que A<2>es i.55 o i.50.
i2
Se divulgan realizaciones adicionales del polietileno en las que el polietileno tiene una viscosidad compleja (r|*) a 0.05 rad/s, determinado según el método ISO 6721-1 en muestras estabilizadas del polietileno, que es X Pas, y X<1>< X < X<2>, en el que Xi y X<2>pueden seleccionarse cada uno de cualquiera de los valores dados en este documento para Xi y X<2>, respectivamente.
Se divulgan aún otras realizaciones del polietileno en las que el polietileno tiene una viscosidad compleja (r|*) a 300 rad/s determinada según el método ISO 6721-1 en muestras estabilizadas del polietileno, que es Y Pas, e Yi < Y < Y<2>, en el que Y<1>e Y<2>pueden seleccionarse cada uno de cualquiera de los valores dados en este documento para Y<1>e Y<2>,respectivamente.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 11000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 12000.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 13000.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 14000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<2>es 29000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<2>es 28000.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<2>es 27000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<2>es 26000.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<2>es 25000.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<2>es 24000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 15000.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 16000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 17000.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 18000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 18100.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 18200.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 18300.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 18400.
Se divulga incluso otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X<1>es 18500.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X1 es 18600.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X1 es 18700.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 23500.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 23000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 22900.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 22800.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 22700.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que donde X2 es 22600.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 22500.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 22400.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 22300.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 22000.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 21500.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 21000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 20500.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 20000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 19500.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X2 es 19000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y1 es 10.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y1 es 20.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que Y<1>es 30.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 40.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que Y<1>es 50.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que Y<1>es 60.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 70.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que Y<1>es 80.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 90.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 100.
Se divulga una realización aún adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 110.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que Y<1>es 120.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que Y<1>es 130.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 140.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que Y<1>es 150.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que X<1>es 15000 y/o Y<1>es 150.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 160.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 170.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 180.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 190.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 200.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 210.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 220.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 230.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 240.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y<1>es 250.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y2 es 345.
Se divulga incluso una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y1 es 50 y/o Y2 es 345.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que Y2 es 340.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y2 es 335.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y2 es 330.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en el que Y2 es 325.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y2 es 320.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y2 es 315.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y2 es 310.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y2 es 305.
Se divulga una realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que Y2 es 300.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X1 es 12000 y X2 es 28000.
Se divulga una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X1 es 12000 y X2 es 28000, y en la que Y1 es 250 e Y2 es 330.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X1 es 13000 y X2 es 27000, y en la que Y1 es 240 e Y2 es 340.
Se divulga aún una realización adicional del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X1 es 13000 y X2 es 27000, y en la que Y2 es 250 e Y2 es 330.
Se divulga aún otra realización del polietileno según la presente invención, como se describe en este documento, en la que X1 es 16000, X2 es 24000, Y1 es 250 y/o Y2 es 330.
En una realización preferida, el polietileno satisface simultáneamente lo siguiente:
en el que B<1>es 0.30 y B<2>es 1.5;
en el que X1 es 16000 y X2 es 24000; y
en el que Y i es 250 e Y2 es 330.
Una composición polimérica obtenida a partir de, o que comprende, el polietileno.
Una composición polimérica obtenida a partir del polietileno, que puede ser reticulable, es muy adecuada para producir artículos reticulables, por ejemplo, una o más capas reticulables de un cable, por ejemplo, una o más capas aislantes reticulables de un cable, capas que se reticulan posteriormente.
Se divulga una realización adicional según la presente invención, como se describe en este documento, en la que se divulga una composición polimérica que es reticulable o reticulada, en la que la composición polimérica comprende, o se obtiene a partir del polietileno como se describe en este documento.
"Reticulable" es una expresión bien conocida y significa que la composición polimérica, obtenida a partir del polietileno, puede reticularse, por ejemplo, mediante formación de radicales, para formar puentes, i.a. entre las cadenas poliméricas.
El término "cable" significa en este documento cable o alambre.
La composición polimérica obtenida a partir del polietileno, o que comprende el polietileno, comprende además un agente reticulante.
Dicha composición polimérica puede comprender opcionalmente componentes adicionales que contienen grupos vinilo, que luego también contribuyen a la cantidad de grupos vinilo en la composición polimérica.
El agente reticulante se define en este documento como cualquier compuesto capaz de generar radicales que pueden iniciar una reacción de reticulación. Por ejemplo, el agente reticulante contiene enlace -O-O-.
Se divulga una realización adicional de dicha composición polimérica, como se describe en este documento, en la que el agente reticulante comprende peróxido, es decir, comprende al menos una unidad de peróxido por molécula de agente reticulante, por ejemplo, un peróxido.
En incluso una realización adicional, el agente reticulante comprende un peróxido.
En una realización adicional, el agente reticulante es un peróxido.
Adicionalmente, se divulgan realizaciones de dicha composición polimérica, como se describe en este documento, en las que el agente reticulante, por ejemplo, peróxido, está presente en una cantidad que es Z % en peso, basado en la cantidad total (100 % en peso) de la composición polimérica, Z < Z2, en la que Z2 es 10, Z2 es 6, Z2 es 5 o Z2 es 3.5. En una realización adicional Z i < Z, en la que Z i es 0.01.
En realizaciones adicionales de la presente invención, se divulga dicha composición polimérica, como se describe en este documento, en la que Z i es 0.02, 0.04, 0.06 o 0.08.
Aún más, se divulgan realizaciones de dicha composición polimérica según la presente invención, como se describe en este documento, en las que Z i es, por ejemplo, 0.1 o 0.2 y/o Z2 es, por ejemplo, 3 o 2.6.
En realizaciones adicionales de la presente invención, se divulga dicha composición polimérica, como se describe en este documento, en la que Z2 es 2.0, 1.8, 1.6 o, alternativamente, 1.4.
En otra realización, el agente reticulante, por ejemplo, peróxido, es Z2, siendo 1.2.
En otras realizaciones más de la presente invención, se divulga dicha composición polimérica, como se describe en este documento, en la que Z2 es 1.2, 1.1, 1.0 o, alternativamente, 0.95.
En otra realización más, Z2 es 1.0.
En una realización adicional Z2 es 0.98 o 0.96. En otra realización más, Z2 es 0.98. Incluso en una realización adicional, Z2 es 0.96. En otra realización, Z2 es 0.94, 0.92 o 0.90. En otra realización más, Z2 es 0.94. Incluso en una realización adicional, Z2 es 0.92. En otra realización Z2 es 0.90.
En una realización adicional, Z2 es 0.88 o 0.86. En otra realización más, Z2 es 0.88. Incluso en una realización adicional, Z2 es 0.86. En otra realización, Z2 es 0.84, 0.82 o 0.80. En otra realización más, Z2 es 0.84. Incluso en una realización adicional, Z2 es 0.82. En otra realización, Z2 es 0.80.
En una realización adicional, Z2 es 0.78 o 0.76. En otra realización más, Z2 es 0.78. Incluso en una realización adicional, Z2 es 0.76. En otra realización, Z2 es 0.74, 0.72 o 0.70. En otra realización más, Z2 es 0.74. Incluso en una realización adicional, 0.72 es 0.72. En otra realización, 0.72 es 0.70.
En incluso una realización adicional, Z2 es 0.68 o 0.66. En otra realización más, Z2 es 0.68. Incluso en una realización adicional, Z2 es 0.66. En otra realización, Z2 es 0.64, 0.62 o 0.60. En otra realización más, Z2 es 0.64. Incluso en una realización adicional, Z2 es 0.64.
El agente reticulante, por ejemplo, un peróxido, está presente en una cantidad que es Z % en peso, basado en la cantidad total (100 % en peso) de dicha composición polimérica, y Z < Z2, en el que Z2 es 0.60.
En una realización adicional Z2 es 0.58 o 0.56. En otra realización más, Z2 es 0.58. Incluso en una realización adicional, Z2 es 0.56. En una realización adicional, Z2 es 0.54, 0.52 o 0.50. En otra realización más, Z2 es 0.54. Incluso en una realización adicional, Z2 es 0.52. En una realización adicional, Z2 es 0.50.
En una realización adicional Z2 es 0.48 o 0.46. En otra realización más, Z2 es 0.48. Incluso en una realización adicional, Z2 es 0.46.
Se divulga una realización adicional de dicha composición polimérica según la presente invención, como se describe en este documento, siendo la cantidad Z del agente reticulante, por ejemplo, un peróxido, Z20.45.
En otra realización más, la cantidad Z del agente reticulante, por ejemplo, un peróxido, es Z2, siendo 0.40.
En incluso una realización adicional, la cantidad Z del agente reticulante, por ejemplo, un peróxido, es Z2 siendo 0.35. Los ejemplos no limitantes de agentes reticulantes comprenden peróxidos orgánicos, tales como di-tert-amilperóxido, 2,5-dimetil-2,5-di(tert-butilperoxi)hexino-3,2,5-di(tert. -butilperoxi)-2,5-dimetilhexano, tert-butilcumilperóxido, di(tertbutil)peróxido, dicumilperóxido, butil-4,4-bis(tert-butilperoxi)-valerato, 1,1-bis(tert-butilperoxi)- 3,3,5-trimetilciclohexano, peroxibenzoato de tert-butilo, peróxido de dibenzoílo, bis(tert-butilperoxiisopropil)benceno, 2,5-dimetil-2,5-di(benzoilperoxi)hexano, 1,1-di(tert-butilperoxi)ciclohexano, 1,1-di(tert amilperoxi)ciclohexano, o cualquiera de sus mezclas.
En realizaciones adicionales, el agente reticulante que es un peróxido puede seleccionarse, por ejemplo, de 2,5-dimetil-2,5-di(tert-butilperoxi)hexino-3,2,5-di(tert-butilperoxi)-2,5-dimetilhexano, di(tert-butilperoxiisopropil) benceno, dicumilperóxido, tert-butilcumilperóxido, di(tert-butil)peróxido o cualquier mezcla de los mismos.
En otra realización más, el agente reticulante es un peróxido seleccionado entre cualquiera de dicumilperóxido, 2,5-dimetil-2,5-di(tert-butilperoxi)hexino-3 y tert-butilcumilperóxido, o cualquiera de sus mezclas.
En una realización adicional, el agente reticulante comprende un peróxido que es peróxido de dicumilo.
En otra realización más, el agente reticulante comprende un peróxido que es 2,5-dimetil-2,5-di(tertbutilperoxi)hexino-3.
Incluso en una realización adicional, el agente reticulante comprende un peróxido que es tert-butilcumilperóxido. En una realización, dicha composición polimérica comprende el agente reticulante.
En realizaciones adicionales, dicha composición polimérica también puede comprender aditivos adicionales. Tales aditivos adicionales comprenden:
compuesto(s) insaturado(s) de bajo peso molecular, por ejemplo:
- Potenciadores de reticulación mencionados en este documento, incluidos cualquier compuesto específico dado, que puede contribuir al grado de reticulación y/o a la cantidad de grupos vinilo en la composición polimérica.
- Uno o más retardantes de scorch (SR) que se definen en este documento como compuestos que reducen la formación de scorch durante la extrusión de una composición polimérica, a las temperaturas de extrusión típicas usadas, en comparación con la misma composición polimérica extruida sin dicho compuesto. Los retardantes de scorch también pueden contribuir a la cantidad de grupos vinilo en la composición polimérica.
El(los) compuesto(s) insaturado(s) de bajo peso molecular, por ejemplo, el(los) potenciador(es) de reticulación y/o el "uno o más" retardantes de scorch (SR) también pueden contribuir a la cantidad de grupos vinilo en la composición polimérica.
El potenciador de la reticulación puede ser un compuesto que contiene al menos 2 grupos insaturados, tales como un compuesto alifático o aromático, un éster, un éter, una amina o una cetona, que contiene al menos 2 grupos insaturados, tal como un cianurato, un isocianurato, un fosfato, un orto formiato, un éter alifático o aromático, o un éster alílico del ácido bencenotricarboxílico. Ejemplos de ésteres, éteres, aminas y cetonas son compuestos seleccionados de grupos generales de diacrilatos, triacrilatos, tetraacrilatos, trialilcianurato, trialilisocianurato, 3,9-divinil-2,4,8,10-tetra-oxaspiro[5,5]-undecano (DVS), trimelitato de trialilo (TATM) o N,N,N',N',N",N"-hexaalil-1,3,5-triazina-2,4,6-triamina (HATATA), o cualquier mezcla de los mismos. El potenciador de la reticulación se puede agregar en una cantidad de tal reticulación menor que 2.0 % en peso, por ejemplo, menor que 1.5 % en peso, por ejemplo menor que 1.0 % en peso, por ejemplo, menor que 0.75 % en peso, por ejemplo, menor que 0.5 % en peso, y el límite inferior del mismo es por ejemplo, al menos 0.05 % en peso, por ejemplo, al menos 0.1 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Los retardantes de scorch (SR) pueden ser, por ejemplo, dímeros insaturados de monómeros de alfa-metilalquenilo aromáticos, tales como 2,4-di-fenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido, derivados de quinona, derivados de hidroquinona, ésteres y éteres que contienen vinilo monofuncionales, hidrocarburos monocíclicos que tienen al menos dos o más dobles enlaces, o mezclas de los mismos. Por ejemplo, el retardante de scorch se puede seleccionar entre 2,4-difenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido, o mezclas de los mismos.
La cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual o mayor que 0.005 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual o mayor que 0.01 % en peso, igual o mayor que 0.03 % en peso, o igual o mayor que 0.04 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual o menor que 2.0 % en peso, por ejemplo, igual o menor que 1.5 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardante de scorch puede, por ejemplo, ser igual o menor que 0.8 % en peso, igual o menor que 0.75 % en peso, igual o menor que 0.70 % en peso, o igual o menor que 0.60 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual o menor que 0.55 % en peso, igual o menor que 0.50 % en peso, igual o menor que 0.45 % en peso, o igual, o menor que 0.40 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Aún más, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual o menor que 0.35 % en peso, por ejemplo, igual o menor que 0.30 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual o menor que 0.25 % en peso, igual o menor que 0.20 % en peso, igual o menor que 0.15 % en peso, o igual, o menor que 0.10 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual o menor que 0.15 % en peso, o igual o menor que 0.10 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Adicionalmente, la cantidad de retardante de scorch puede estar, por ejemplo, dentro del intervalo de 0.005 a 2.0 % en peso, por ejemplo, dentro del intervalo de 0.005 a 1.5 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Otros rangos ejemplificados son por ejemplo, desde 0.01 a 0.8 % en peso, de 0.03 a 0.75 % en peso, de 0.03 a 0.70 % en peso o de 0.04 a 0.60 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, los intervalos ejemplificados son, por ejemplo, desde 0.01 a 0.60, a 0.55, a 0.50, a 0.45 o, alternativamente, a 0.40 % en peso, 0.03 a 0. 0.55 o, alternativamente, a 0.50 % en peso, de 0.03 a 0.45 o, alternativamente, 0.40 % en peso, o de 0.04 a 0.45 o, alternativamente, 0.40 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, los retardantes de combustión (SR) pueden seleccionarse, por ejemplo, de radicales libres orgánicos estables injertables, como se describe en el documento EP1699882, que incluyen radicales libres orgánicos estables derivados de aminas impedidas: por ejemplo, derivado hidroxi de 2,2,6,6,-tetrametilpiperidiniloxi (TEMPO), por ejemplo, 4-hidroxi-TEMPO o un bis-TEMPO (por ejemplo, sebacato de bis(1-oxil-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-il)), y, por ejemplo, moléculas multifuncionales que tienen al menos dos grupos nitroxilo derivados de oxo-TEMPO, 4-hidroxi-TEMPO, un éster de 4-hidroxi-TEMPO, TEMPO unido a polímero, PROXYL, DOXYL, butil N oxilo diterciario, dimetil difenilpirrolidina-1-oxilo o 4 fosfonoxi TEMPO.
Los radicales libres orgánicos estables injertables pueden estar, como se describe en el documento EP1699882, presentes en una cantidad igual o mayor que aproximadamente el 0.005 por ciento en peso, por ejemplo, igual o mayor que aproximadamente el 0.01 por ciento en peso e igual a, o más de aproximadamente 0.03 por ciento en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, los radicales libres orgánicos estables injertables pueden estar, como se describe en el documento EP1699882, presentes en una cantidad igual o menor que aproximadamente 20.0 por ciento en peso, por ejemplo, igual o menor que aproximadamente 10.0 por ciento en peso, por ejemplo, igual o menor que aproximadamente 5,0 por ciento en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Adicionalmente, los radicales libres orgánicos estables injertables pueden estar, como se describe en el documento EP1699882, presentes en una cantidad entre aproximadamente 0.005 por ciento en peso y aproximadamente 20,0 por ciento en peso, por ejemplo, entre 15, aproximadamente 0.01 por ciento en peso y aproximadamente 10.0 por ciento en peso, por ejemplo, entre aproximadamente 0.03 por ciento en peso y aproximadamente 5.0 por ciento en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, dichos aditivos adicionales comprenden aditivos, tales como antioxidantes, estabilizantes y/o auxiliares de procesamiento. Como antioxidante, se pueden mencionar fenoles estéricamente impedidos o semiimpedidos, aminas aromáticas, aminas alifáticas estéricamente impedidas, fosfatos orgánicos, tiocompuestos y mezclas de los mismos. Como aditivos adicionales, se pueden mencionar aditivos retardantes de llama, aditivos retardantes de árboles acuosos, eliminadores de ácido, cargas pigmentos y estabilizantes de voltaje.
Los ejemplos de cargas y/o pigmentos apropiados incluyen TiO2, CaCO<3>, negro de humo (por ejemplo, negro de humo conductor o "negro UV", es decir, un negro de humo que absorbe la radiación ultravioleta), huntita, mica, caolín, hidróxido de aluminio (ATH) , dihidróxido de magnesio (MDH) y SiO2.
En otra realización más, dicha composición polimérica según la presente invención comprende además cargas y/o pigmentos.
Adicionalmente, dichas cargas y/o pigmentos pueden estar comprendidos en dicha composición polimérica según la presente invención en cantidades de, por ejemplo, 0.01 a 5 % en peso, por ejemplo, 0.01 a 3 % en peso o, por ejemplo, 0.01 a 2 % en peso.
Dicha composición polimérica puede comprender adicionalmente componentes poliméricos adicionales que incluyen polímeros insaturados y/o polímeros que no están insaturados, en el que los componentes poliméricos adicionales son diferentes de dicho polietileno.
Dicha composición polimérica se puede proporcionar en forma de polvo o pellas en cualquier forma y tamaño, incluidos los gránulos. Las pellas se pueden producir, por ejemplo, después de la polimerización de dicho polietileno, de una manera bien conocida usando el equipo de peletización convencional, tal como una extrusora de peletización. La composición polimérica puede presentarse, por ejemplo, en forma de pellas.
Una realización adicional de la presente invención divulga un procedimiento para producir una composición polimérica como se describe en este documento.
Aún otra realización de la presente invención divulga un procedimiento para producir un polietileno como se describe en este documento, o un procedimiento para producir una composición polimérica como se describe en este documento.
Aplicaciones finales
Una realización de la presente invención proporciona un artículo obtenido a partir de un procedimiento que comprende el uso de un polietileno como se describe en este documento, o de una composición polimérica como se describe en este documento, en el que el artículo es, por ejemplo, un cable, por ejemplo, un cable de alimentación, por ejemplo, una capa de cable, o por ejemplo, una capa de cable de alimentación.
Una realización adicional de la presente invención proporciona un artículo que comprende capa(s) que se obtienen a partir del polietileno como se describe en este documento.
Aún otra realización de la presente invención proporciona un artículo que comprende capa(s), por ejemplo, capa(s) aislante(s), que se obtienen a partir del polietileno como se describe en este documento, en el que el artículo es, por ejemplo, un cable, por ejemplo, un cable de alimentación.
Una realización adicional de la presente invención proporciona un artículo que comprende elemento(s), cuyos elemento/s comprenden capa(s), por ejemplo, capa(s) aislante(s), que se obtienen a partir del polietileno, como se describe en este documento, o de la composición polimérica, como se describe en este documento.
En una realización adicional de la presente invención se proporciona un artículo, en el que dicho artículo, o el elemento(s), que comprende capa(s), por ejemplo, capa(s) aislante(s), que es/son reticulable(s) y se obtiene(n) del polietileno, como se describe en este documento, o de la composición polimérica, como se describe en este documento.
En otra realización más de la presente invención se proporciona un artículo, en el que dicho artículo, o el(los) elemento(s), comprende(n) el polietileno como se describe en este documento, o la composición polimérica, como se describe en este documento.
En una realización adicional de la presente invención se proporciona un artículo, en el que dicho artículo, o el(los) elemento(s), que comprende capa(s), por ejemplo, capa(s) aislante(s), que está(n) reticulada(s) y se obtiene(n) del polietileno como se describe en este documento, o de la composición polimérica, como se describe en este documento. En otra realización más de la presente invención se proporciona un artículo, en el que dicho artículo, o el(los) elemento(s), comprende(n) la composición polimérica como se describe en este documento.
En una realización adicional de la presente invención se proporciona un artículo, en el que dicho artículo, o el elemento(s), que comprende capa(s), por ejemplo, capa(s) aislante(s), que está(n) reticulada(s) y se obtiene(n) a partir de la composición polimérica como se describe en este documento.
Una realización adicional de la presente invención proporciona un artículo, que es un cable, por ejemplo, un cable de alimentación.
Además, la invención es muy adecuada para aplicaciones de W&C, mediante las cuales un artículo es, por ejemplo, un cable, que es reticulable y comprende una o más capas, en el que al menos una capa se obtiene del polietileno, o la composición polimérica, como se describe en este documento.
Adicionalmente, se proporciona aún otra realización de la presente invención, en la que dicha al menos una capa comprende el polietileno, o la composición polimérica, como se describe en este documento.
Una realización adicional de la presente invención proporciona un cable de alimentación, que comprende capa(s), por ejemplo, capa(s) aislante(s), que se obtienen a partir del polietileno, o la composición polimérica, como se describe en este documento.
Se proporciona aún otra realización de la presente invención, en la que dicho artículo es un cable de alimentación de AC.
Se proporciona una realización adicional de la presente invención en la que dicho artículo es un cable de alimentación de DC.
Además, la al menos una capa del cable obtenida a partir del polietileno, o la composición polimérica, es, por ejemplo, una capa aislante.
Adicionalmente, la al menos una capa del cable que comprende el polietileno, o la composición polimérica, puede, por ejemplo, ser una capa aislante.
Además, el cable de la presente invención puede ser, por ejemplo, un cable de alimentación que comprende al menos una capa semiconductora interior, una capa aislante y una capa semiconductora exterior en un orden dado, en el que al menos la capa aislante se obtiene a partir del polietileno, o de la composición polimérica, como se describe en este documento.
En una realización adicional, la capa aislante comprende el polietileno, o la composición polimérica, como se describe en este documento.
El cable de alimentación significa en este documento un cable que transfiere energía funcionando a cualquier voltaje. El voltaje aplicado al cable de alimentación puede ser AC, DC o transitorio (impulso). En una realización, el artículo multicapa es un cable de alimentación que funciona a voltajes superiores a 6 kV.
Una realización adicional de la presente invención divulga un procedimiento para producir un artículo, como se describe en este documento, cuyo procedimiento comprende el uso del polietileno, o la composición polimérica, como se describe en este documento.
Además, la invención proporciona un procedimiento para producir el artículo descrito en este documento, que comprende las etapas de a) formar un artículo, en el que el procedimiento comprende el polietileno o la composición polimérica, como se describe en este documento. Dicho procedimiento puede, por ejemplo, comprender al menos las etapas de
a<0>) mezclar en fusión una composición polimérica como se describe en este documento opcionalmente junto con componentes adicionales, y
a) formar un cable obtenido a partir de la composición polimérica como se describe en este documento.
Una realización adicional divulga la formación de un cable que comprende la composición polimérica como se describe en este documento.
La "mezcla por fusión" es un método de mezcla bien conocido, en el que el(los) componente(s) polimérico(s) se mezcla(n) a una temperatura elevada, que normalmente es superior, por ejemplo, al menos 20-25 °C por encima del punto de fusión o reblandecimiento de los componentes poliméricos.
En una realización, se produce un cable, que comprende un conductor rodeado por una o más capas, en el que el procedimiento comprende una etapa de a) aplicar sobre un conductor la composición polimérica, como se describe en este documento, para formar al menos uno de dichas capas que rodean al conductor.
De este modo, en la etapa (a), al menos una capa de dicha una o más capas se aplica y se obtiene usando la composición polimérica como se describe en este documento.
Además, el procedimiento de producción de cable aquí ejemplificado puede, por ejemplo, comprender al menos dos etapas de
a<0>) mezclar en fusión dicha composición polimérica, como se describe en este documento, opcionalmente junto con componente(s) adicional(es), y luego
a) aplicar la mezcla en fusión obtenida de etapa a<0>) sobre un conductor para formar al menos una capa.
La composición polimérica, como se describe en este documento, se puede introducir en la etapa a<0>) del procedimiento, por ejemplo, en forma de pellas y el mezclado, es decir, el mezclado en estado fundido, se lleva a cabo a una temperatura elevada que funde (o ablanda) el material polimérico para permitir su procesamiento.
Además, las capas pueden, por ejemplo, a) aplicarse mediante (co)extrusión. El término "(co)extrusión" significa en este documento que en el caso de dos o más capas, dichas capas pueden extruirse en etapas separadas, o al menos dos o todas dichas capas pueden coextruirse en una misma etapa de extrusión, como bien se conoce en la técnica.
En una realización ejemplificada, la composición polimérica reticulable puede comprender un agente reticulante antes de que la composición polimérica se use para la producción de cables, por lo que el polietileno y el agente reticulante se pueden mezclar mediante cualquier procedimiento de mezcla convencional, por ejemplo, mediante la adición del agente reticulante a una masa fundida de una composición de polímero, por ejemplo, en una extrusora, así como mediante adsorción de peróxido líquido, peróxido en forma líquida o peróxido disuelto en un disolvente sobre una composición sólida de polímero, por ejemplo, pellas del mismo. Alternativamente, en esta realización, el polietileno y el agente reticulante se pueden mezclar mediante cualquier procedimiento de mezcla convencional. Los procedimientos de mezclado de ejemplo incluyen el mezclado en estado fundido, por ejemplo, en una extrusora, así como adsorción de peróxido líquido, peróxido en forma líquida o un peróxido disuelto en un disolvente de una composición del polímero o en pellas del mismo. La composición polimérica obtenida de componentes, por ejemplo, a.o. el polietileno y el agente reticulante se usan luego para un artículo, por ejemplo, un cable, procedimiento de preparación.
En otra realización, el agente reticulante se puede agregar, por ejemplo, en la etapa a<0>) durante la preparación del artículo reticulable, y también forma dicha composición polimérica de la presente invención. Cuando el agente reticulante se agrega durante el procedimiento de preparación del artículo, entonces, por ejemplo, el agente reticulante, como se describe en este documento, se agrega en forma líquida a temperatura ambiente, o se precalienta por encima de su punto de fusión o se disuelve en un medio portador como bien se conoce en la técnica.
Dicha composición polimérica de la presente invención también puede comprender aditivo(s) adicional(es), o se puede(n) mezclar aditivo(s) adicional(es) con la composición polimérica durante un procedimiento de preparación de un artículo que comprende la composición polimérica.
De acuerdo con lo anterior, el procedimiento de la invención puede, por ejemplo, comprender las etapas de
- a<00>) proporcionar a dicha etapa a<0>) dicha composición polimérica como se describe en este documento, que comprende
al menos un polietileno, y
un agente reticulante,
- a<0>) mezclar en fusión la composición polimérica opcionalmente junto con otros componentes, y
a) aplicar la mezcla en fusión obtenida en la etapa a<0>) sobre un conductor para formar al menos una de dichas una o más capas de cable.
Alternativamente, el procedimiento de la invención comprende las etapas de
- aoo) proporcionar a dicha etapa a0) dicha composición polimérica como se describe en este documento, que comprende al menos un polietileno,
- a<00>’) agregar a dicha composición polimérica al menos un agente reticulante,
- a<0>) mezclar en fusión la composición polimérica y el agente reticulante, opcionalmente junto con otros componentes, y
- a) aplicar la mezcla en fusión obtenida en la etapa a<0>) sobre un conductor para formar al menos una de dichas una o más capas de cable.
En el procedimiento ejemplificado, a<0>) la mezcla en fusión de la composición polimérica sola se realiza en un mezclador o una extrusora, o en cualquier combinación de los mismos, a temperatura elevada y, si hay presente agente reticulante, entonces también por debajo dela temperatura de reticulación usada posteriormente. Después de a<0>) mezclar en estado fundido, por ejemplo, en dicha extrusora, el material de capa mezcla en fusión resultante, luego es, por ejemplo, a) (co)extruido sobre un conductor de una manera muy conocida en el campo. Para el procedimiento de la invención son apropiados mezcladores y extrusores, tales como extrusores de tornillo simple o doble, que se usan convencionalmente para la preparación de cables.
La realización ejemplificada del procedimiento proporciona la preparación de un cable reticulable, por ejemplo, un cable de alimentación reticulable, en el que el procedimiento comprende una etapa adicional de b) reticular la al menos una capa de cable obtenida en la etapa a) que comprende el polietileno reticulable de la composición polimérica, en el que la reticulación se realiza en presencia de un agente reticulante, por ejemplo, un peróxido.
Se entiende y es bien conocido que también las otras capas de cable y materiales de las mismas, si están presentes, pueden reticularse al mismo tiempo, si se desea.
La reticulación se puede realizar en condiciones de reticulación, por lo general mediante tratamiento a temperatura elevada, por ejemplo, a una temperatura superior a 140 °C, por ejemplo, por encima de 150 °C, tal como dentro del intervalo de 160 a 350 °C, dependiendo del agente reticulante usado como es bien conocido en el campo. Por lo general, la temperatura de reticulación es al menos 20 °C superior a la temperatura usada en la etapa de mezcla en fusión a<0>) y puede ser estimada por un experto.
Como resultado, se obtiene un cable reticulado que comprende al menos una capa reticulada del polietileno, o la composición polimérica, de la invención.
En una realización adicional según la presente invención se divulga dicha composición polimérica, en la que la cantidad de grupos vinilo se origina (además de los grupos vinilo que se originan a partir de la polimerización iniciada por radicales libres):
i) comonómero(s) poliinsaturado(s),
ii) agente(s) de transferencia de cadena,
iii) compuesto(s) insaturado(s) de bajo peso molecular, por ejemplo, potenciadores de reticulación y/o retardantes de scorch, o
iv) cualquier mezcla de (i) a (iii).
En general, "grupo vinilo" significa en este documento una unidad estructural CH<2>=CH- que puede estar presente en cualquiera de i) a iv).
Los i) comonómeros poliinsaturados y ii) agentes de transferencia de cadena se describen en este documento en relación con el polietileno de la presente invención.
El iii) compuesto(s) de bajo peso molecular, si está presente, se puede agregar a la composición polimérica.
Además, el(los) iii) compuesto(s) de bajo peso molecular pueden ser, por ejemplo, potenciador(es) de reticulación que también pueden contribuir a la cantidad de grupos vinilo de la composición polimérica. El o los potenciadores de reticulación pueden ser, por ejemplo, compuesto(s) que contienen al menos 2 grupos insaturados, tales como un compuesto alifático o aromático, un éster, un éter o una cetona, que contiene al menos 2 grupo(s) insaturados, tales como un cianurato, un isocianurato, un fosfato, un orto formiato, un éter alifático o aromático, o un éster alílico del ácido bencenotricarboxílico. Ejemplos de ésteres, éteres, aminas y cetonas son compuestos seleccionados de los grupos generales de diacrilatos, triacrilatos, tetraacrilatos, trialilcianurato, trialilisocianurato, 3,9-divinil-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]-undecano (DVS), trimelitato de trialilo (TATM) o N,N,N',N',N",N"-hexaalil-1,3,5-triazina-2,4,6-triamina (HATATA), o cualquier mezcla de los mismos. El potenciador de la reticulación se puede agregar en una cantidad de dicha reticulación menor que 2.0%en peso, por ejemplo, menor que 1.5%en peso, por ejemplo menor que 1.0%en peso, por ejemplo, menor que 0.75 % en peso, por ejemplo menor que 0.5 % en peso, y el límite inferior del mismo es, por ejemplo, al menos 0.05 % en peso, por ejemplo, al menos 0.1 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Adicionalmente, el(los) iii) compuesto(s) de bajo peso molecular pueden ser, por ejemplo, retardante(s) de scorch (SR) que también pueden contribuir a la cantidad de grupos vinilo de la composición polimérica.
Los retardantes de scorch (SR) pueden ser, por ejemplo, como ya se describe en este documento, dímeros insaturados de monómeros de alfametilalquenilo aromáticos, tales como 2,4-di-fenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido, derivados de quinona, derivados de hidroquinona, ésteres y éteres que contienen vinilo monofuncional, hidrocarburos monocíclicos que tienen al menos dos o más dobles enlaces, o mezclas de los mismos. Por ejemplo, el retardante de scorch se puede seleccionar entre 2,4-difenil-4-metil-1-penteno, difeniletileno sustituido o no sustituido, o mezclas de los mismos.
La cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual o mayor que 0.005 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual o mayor que 0.01 % en peso, igual o mayor que 0.03 % en peso, o igual o mayor que 0.04 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual o menor que 2.0 % en peso, por ejemplo, igual o menor que 1.5 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual a, o menor que, 0.8 % en peso, igual a, o menor que, 0.75 % en peso, igual a, o menor que, 0.70 % en peso, o igual a, o menor que, 0.60 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual a, o menor que, 0.55 % en peso, igual a, o menor que, 0.50 % en peso, igual a, o menor que, 0.45 % en peso, o igual a, o menor que, 0.40 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Aún más, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual a, o menor que, 0.35 % en peso, por ejemplo, igual a, o menor que, 0.30 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual a, o menor que, 0.25 % en peso, igual a, o menor que, 0.20 % en peso, igual a, o menor que, 0.15 % en peso, o igual a, o menor que, 0.10 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, la cantidad de retardante de scorch puede ser, por ejemplo, igual a, o menor que, 0.15 % en peso, o igual a, o menor que, 0.10 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Adicionalmente, la cantidad de retardante de scorch puede estar, por ejemplo, dentro del intervalo de 0.005 a 2.0 % en peso, por ejemplo, dentro del intervalo de 0.005 a 1.5 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Otros rangos ejemplificados son por ejemplo, desde 0.01 a 0.8 % en peso, de 0.03 a 0.75 % en peso, de 0.03 a 0.70 % en peso o de 0.04 a 0.60 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica. Además, los intervalos ejemplificados son, por ejemplo, desde 0.01 a 0.60, a 0.55, a 0.50, a 0.45 o, alternativamente, a 0.40 % en peso, desde 0.03 a 0.0.55 o, alternativamente, a 0.50 % en peso, de 0.03 a 0.45 o, alternativamente, a 0.40 % en peso, o de 0.04 a 0.45 o, alternativamente, 0.40 % en peso, basado en el peso de la composición polimérica.
Además, los retardantes de combustión (SR) también pueden seleccionarse, por ejemplo, de radicales libres orgánicos estables injertables, como se describe en el documento EP1699882 y como también ya se describe en este documento.
El polietileno puede ser, por ejemplo, un copolímero de unidades monoméricas con unidades de al menos un comonómero(s) insaturado(s) y cero, uno, dos o tres comonómero(s) diferente(s), y comprende al menos grupos vinilo que se originan a partir del comonómero poliinsaturado.
Además, el polietileno puede comprender de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.10 grupos vinilo por 1000 átomos de carbono (átomos C) que se originan a partir de la polimerización iniciada por radicales libres.
De acuerdo con la presente invención, cada característica en cualquiera de las realizaciones descritas en este documento, en cualquier categoría de la presente invención, se puede combinar libremente con cualquier característica en cualquiera de las otras realizaciones divulgadas en este documento.
Métodos de determinación
A menos que se indique lo contrario en la descripción o parte experimental, se usaron los siguientes métodos para las determinaciones de propiedades.
Índice de flujo de fusión
El índice de flujo de fusión (MFR) se determina según el método ISO 1133-1:2011 y se indica en g/10 min. El MFR es una indicación de la fluidez y, por tanto, de la procesabilidad del polímero, en este caso el polietileno, o de la composición polimérica. Cuanto mayor sea el índice de flujo de fusión, menor será la viscosidad del polímero o de la composición polimérica. El MFR se determina a 190 °C para polietilenos y se puede determinar con diferentes cargas, tales como 2.16 kg (MFR2) o 21.6 kg (MFR21).
Densidad
La densidad se mide en el polímero, es decir, en el polietileno, según el método A:2012 de la norma ISO 1183-1. La preparación de la muestra se realiza mediante moldeo por compresión de acuerdo con la norma ISO 17855-2:2016.
Métodos ASTM D3124-98 y ASTM D6248-98, para determinar la cantidad de dobles enlaces en la composición polimérica o en el polímero, es decir, el polietileno.
El método ASTM D6248-98 se aplica para la determinación de dobles enlaces, tanto en la composición polimérica como en el polietileno. La determinación de los dobles enlaces de la composición polimérica se realiza en el polietileno o, alternativamente, en la composición polimérica. La composición polimérica y el polietileno se denominan, en lo sucesivo en esta descripción del método, "la composición" y "el polímero", respectivamente.
Los métodos ASTM D3124-98 y ASTM D6248-98 incluyen, por un lado, un procedimiento para la determinación de la cantidad de dobles enlaces/1000 átomos de C que se basa en el método As Tm D3124-98. En el método ASTM D3124-98 se proporciona una descripción detallada para la determinación de grupos vinilideno/1000 átomos de C basándose en 2,3-dimetil-1,3-butadieno. En el método ASTM D6248-98, se dan descripciones detalladas para la determinación de grupos vinilo y trans-vinileno/1000 átomos de C basados en 1-octeno y trans-3-hexeno, respectivamente. El procedimiento de preparación de muestras descrito allí se ha aplicado aquí para la determinación de grupos vinilo/1000 átomos de C y grupos transvinileno/1000 átomos de C en la presente invención. El método ASTM D6248-98 sugiere una posible inclusión del procedimiento de bromación del método ASTM D3124-98 pero las muestras con respecto a la presente invención no fueron bromadas. Se ha demostrado que la determinación de grupos vinilo/1000 átomos de C y grupos transvinileno/1000 átomos de C se puede realizar sin interferencias significativas, incluso sin restar espectros de muestras bromadas. Para la determinación del coeficiente de extinción de estos dos tipos de dobles enlaces se han usado los dos compuestos siguientes: 1-deceno para el vinilo y trans-4-deceno para el trans-vinileno, y se siguió el procedimiento descrito en la norma ASTM-D6248-98 con la excepción mencionada anteriormente.
La cantidad total de enlaces vinílicos, enlaces vinilideno y dobles enlaces trans-vinileno de "el polímero" se analizó mediante espectrometría IR y se proporcionó como la cantidad de enlaces vinilo, enlaces vinilideno y enlacestransvinilenopor 1000 átomos de carbono.
Además, la cantidad total de dobles enlaces vinilo y trans-vinileno de "la composición", con una posible contribución de dobles enlaces de cualquier compuesto insaturado de bajo peso molecular (iii) usado, también se puede analizar mediante espectrometría IR. y se expresa como la cantidad de enlaces vinílicos, enlaces vinilideno y enlaces transvinileno por 1000 átomos de carbono.
La composición o polímero que se va a analizar se prensó hasta obtener películas delgadas con un espesor de 0.5 1.0 mm. Se midió el espesor real. El análisis FT-IR se realizó en un Perkin Elmer Spectrum One. Se registraron dos exploraciones con una resolución de 4 c irr<1>.
Se trazó una línea base desde 980 cirr<1>hasta alrededor de 840 cm<-1>. Las alturas de los picos se determinaron en alrededor de 910 cirr<1>para el vinilo y alrededor de 965 cm<' 1>para el trans-vinileno. La cantidad de dobles enlaces/1000 átomos de carbono se calculó usando las siguientes fórmulas:
vinilo/1000 átomos de C = (14 x Abs)/(13.13 x L x D)
frans-vinileno/1000 átomos de C = (14 x Abs)/(15.14 x L x D)
En las que
Abs: absorbancia (altura pico)
L: espesor de la película en mm
D: densidad del material (g/cm3)
La absortividad molar, £, es decir, 13.13 y 15.14, respectivamente, en los cálculos anteriores se determinó como lm o l-1 mm-1 mediante:
donde Abs es la absorbancia máxima definida como altura del pico, C la concentración (m o ll<-1>) y L el espesor celular (mm).
Para polímeros con un contenido de comonómero polar >0.4 % la determinación de grupos insaturados podría verse alterada por picos FTIR vecinos. Un enfoque de referencia alternativo puede producir una representación más precisa del contenido del grupo insaturado. La estimación global de picos pequeños cercanos a picos más grandes podría dar lugar a una subestimación. Las posiciones alternativas de la línea de base podrían ser 880 y 902 cm<-1>para vinilo, 902 y 920 cm<-1>para vinilideno y 954 y 975 cm<-1>. Para un mayor contenido de grupos insaturados se podrían combinar las líneas base de vinilo y vinilideno.
Los métodos ASTM D3124-98 y ASTM D6248-98 incluyen, por otro lado, también un procedimiento para determinar el coeficiente de extinción molar. Se usaron al menos tres soluciones de 0.18 moM<-1>en disulfuro de carbono (CS2) y se usó el valor medio del coeficiente de extinción molar.
La cantidad de grupos vinilo que se originan a partir del comonómero poliinsaturado por 1000 átomos de carbono se determinó y calculó de la siguiente manera:
El polímero que se va a analizar y un polímero de referencia se han producido en el mismo reactor, básicamente usando las mismas condiciones, es decir, temperaturas máximas, presión y tasa de producción similares, pero con la única diferencia de que el comonómero poliinsaturado se agrega al polímero que se va a analizar y no agregado al polímero de referencia. La cantidad total de grupos vinilo de cada polímero se determinó mediante mediciones FT-IR, como se describe en este documento. Entonces, se supone que el nivel base de grupos vinilo, es decir, los formados por el procedimiento y a partir de agentes de transferencia de cadena que dan como resultado grupos vinilo (si están presentes), es el mismo para el polímero de referencia y el polímero que se analizará con el único la excepción de que en el polímero a analizar también se agrega al reactor un comonómero poliinsaturado. Este nivel básico se resta luego de la cantidad medida de grupos vinilo en el polímero que se va a analizar, resultando así la cantidad de grupos vinilo/1000 átomos de C, que resultan del comonómero poliinsaturado.
Los métodos ASTM D3124-98 y ASTM D6248-98 incluyen un procedimiento de calibración para medir el doble enlace contenido de un compuesto insaturado de bajo peso molecular (iii), si está presente (denominado a continuación Compuesto)
La absortividad molar del compuesto (por ejemplo, un potenciador de la reticulación o un compuesto retardante de scorch como se ejemplifica en la descripción) se puede determinar con dichos métodos según ASTM D6248-98. Se preparan al menos tres soluciones del compuesto en CS2 (disulfuro de carbono). Las concentraciones usadas de las soluciones se acercan a 0.18 mol/l. Las soluciones se analizan con FTIR y se escanean con una resolución de 4 cm<' 1>en una celda de líquido con una longitud de recorrido de 0.1 mm. Se mide la intensidad máxima del pico de absorbancia que se relaciona con la fracción insaturada del(los) compuesto(s) (cada tipo de dobles enlaces carbono-carbono presentes).
Se calcula la absortividad molar, E, en l.moM.mm<-1>para cada solución y tipo de doble enlace, usando la siguiente ecuación:
C = concentración de cada tipo de doble enlace carbono-carbono que se va a medir, mol/l
L = espesor de celda, mm
Abs = absorbancia máxima (altura del pico) del pico de cada tipo de doble enlace carbono-carbono que se va a medir, mol/l.
Se calcula el promedio de la absortividad molar, E, para cada tipo de doble enlace. Además, la absortividad molar promedio, E, de cada tipo de doble enlace carbono-carbono se puede usar para calcular la concentración de dobles enlaces en el polímero de referencia y las muestras de polímero que se van a analizar.
Reología, método dinámico (viscosidad) ISO 6721-1:
Las propiedades reológicas dinámicas del polímero, aquí el polietileno, o de la composición polimérica (también medidas en el polietileno) se pueden determinar usando un reómetro de tensión controlada, usando una geometría de placas paralelas (25 mm de diámetro) y una brecha de 1.8 mm entre placas superior e inferior. Antes de la prueba, las muestras deben estabilizarse mezclando pellas en seco junto con Irganox B225 al 0.25-0.3 %. Irganox B 225 es una mezcla de 50 % de Irganox 1010, tetrakis(3-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenil)propionato de pentaeritritol), No. CAS 668319-8 y 50%de Irgafos 168, fosfito de tris(2,4-diterc-butilfenilo), No. CAS 31570-04-4. Tenga en cuenta que agregar un antioxidante, en este caso Irganox B225, normalmente no es el procedimiento estándar del método ISO 6721-1.
Se realiza un procedimiento de moldeo por compresión usando las siguientes condiciones: Los pellets se funden durante 2 minutos a 190 °C a cualquier presión y posteriormente con una carga de 100 kg/cm2 durante 2 min. Después del prensado, se deja enfriar el material a temperatura ambiente todavía bajo presión durante 30 minutos. El espesor final de las placas es de 1.8 mm.
La prueba de barrido de frecuencia, es decir, el "método de reología, dinámica (viscosidad)", se realizó de acuerdo con el método estándar ISO, ISO 6721-1 con un intervalo de frecuencia angular desde 500 a 0.02 rad/s. Todos los experimentos se realizaron bajo una atmósfera de nitrógeno a una temperatura constante de 190 °C y tensión dentro de la región viscoelástica lineal. Durante el análisis, se registraron el módulo de almacenamiento (G'), el módulo de pérdida (G"), el módulo complejo (G*) y la viscosidad compleja (r|*) y se representaron frente a la frecuencia (u>). Los valores medidos de viscosidad compleja (r|*) a una frecuencia angular de 0.05, 100 y 300 rad/s se toman de la prueba. La abreviatura de estos parámetros es r|*<0>.<05>,<^*100>y n*300 respectivamente.
El valor de viscosidad cero n<*0>se calcula usando el modelo de Carreau-Yasuda. Para los casos en que el uso de este modelo para la estimación de la viscosidad de corte cero no es recomendable, se realiza una prueba de corte rotacional a baja tasa de cizalla. Esta prueba se limita a un rango de tasa de cizalla de 0.001 a 1 s_1 y una temperatura de 190 °C.
Preparación de cable, es decir, núcleo de cable, es decir, cable obtenido usando el polietileno de la presente invención y cable comparativo
Se usaron pellas de polímero de las composiciones poliméricas de prueba, es decir, la composición polimérica comprendida en el cable según la presente invención y la composición polimérica comprendida en el cable comparativo para producir cables, es decir, núcleos de cable, es decir, cable obtenido usando el polietileno de la presente invención y cable comparativo, sobre una línea de cable piloto de Maillefer del tipo vulcanización continua catenaria (CCV). Los gránulos de polímero comprenden polietileno, antioxidante(s) y un agente reticulante, en este caso peróxido. Los cables producidos tienen un espesor de aislamiento nominal de 9.5 mm obtenido a partir de la composición polimérica o de una composición polimérica comparativa, y una capa semiconductora interna, que tiene 1.0 mm de espesor, y una capa semiconductora externa que tiene 1.0 mm de espesor. Los conductores de los núcleos del cable tienen una sección de 50 mm2 de aluminio trenzado. Los cables, es decir, los núcleos de los cables, se produjeron mediante extrusión mediante un cabezal triple. El tubo de curado está compuesto por 4 zonas (Z1, Z2, Z3 y Z4) y las temperaturas usadas en cada zona para la extrusión del cable fueron las siguientes: Z1=310 °C, Z2=300 °C, Z3=290 °C y Z4=290 °C. El material semiconductor, es decir, una composición semiconductora, usada como material semiconductor interior y exterior fue LE0592 (un material semiconductor comercial suministrado por Borealis).
Los núcleos de cable se produjeron con una velocidad lineal de 1.5 m/min cuando las pellas de polímero de la capa aislante contenían peróxido de dicumilo (DCP) como peróxido.
Para la determinación del alargamiento por fraguado en caliente, es decir, el método para la determinación de fraguado en caliente, se toman muestras del centro de la capa de aislamiento del núcleo del cable, es decir, del cable reticulado según la presente invención y también de un cable comparativo reticulado. Es decir. una pesa de un material de prueba con un espesor de 1 mm, es decir, de las muestras para la determinación del alargamiento endurecidas en caliente, está equipada con un peso correspondiente a 20 N/cm2.
Método de fraguado en caliente para muestra de cable, es decir, núcleo de cable, es decir, cable obtenido usando el polietileno de la presente invención y cable comparativo
El alargamiento por fraguado en caliente así como la deformación permanente se determinaron en muestras tomadas del centro de la capa aislante del núcleo del cable, es decir, capa(s) del cable reticulado según la presente invención y también de un cable reticulado comparativo, preparado como se describe en este documento en "preparación del núcleo del cable". Estas propiedades se determinaron según IEC 60811-507:2012. En la prueba de fraguado en caliente, se equipa una pesa, es decir, un espécimen de muestra del material ensayado, con un peso correspondiente a 20 N/cm2. En primer lugar, todas los especímenes de muestra están marcadas con líneas de referencia. Desde el centro de cada espécimen de muestra se trazan dos líneas de referencia (una a cada lado). La distancia entre las dos líneas, L0, es de 20 mm. El espécimen de muestra se coloca en un horno a 200 °C con el peso correspondiente a 20 N/cm2 y después de 15 minutos, se mide el alargamiento por fraguado en caliente como sigue. La distancia entre las líneas de referencia después de 15 min a 200 °C se denomina L1 y se mide. Luego, el alargamiento después de 15 min se calcula de la siguiente manera: alargamiento por fraguado en caliente (%) = ((L1 *100)/L0)-100. Posteriormente, se retira el peso y se deja que el espécimen de muestra se relaje durante 5 minutos a 200 °C. Luego, el espécimen de muestra se saca del horno y se enfría a temperatura ambiente. Después del enfriamiento, se mide la distancia L2 entre las 2 líneas de referencia y se calcula la deformación permanente de la siguiente manera: deformación permanente (%) = (L2*100)/L0)-100.
Las pesas, es decir, los especímenes de muestra, se preparan a partir del centro de la capa aislante del núcleo del cable según IEC 60811-501:2012 y tienen un espesor de 1 mm.
Evaluación de la resistencia al pandeo del cable, es decir, núcleo del cable, es decir, cable obtenido usando el polietileno de la presente invención y cable comparativo - el cable se prepara como en "Preparación del cable" en este documento
El núcleo del cable se cortó en trozos más pequeños con una sierra de cinta y se retiró el conductor. Luego se cortó la muestra del núcleo del cable en rodajas de aproximadamente 0.5 mm de espesor y se midió el espesor de la capa aislante usando un microscopio. Se identificó la parte de la capa aislante que tenía la mayor diferencia entre las partes más gruesas y más delgadas y se usó como medida de la resistencia al pandeo.
Parte experimental
Ejemplos
Todos los polietilenos son polietilenos de baja densidad polimerizados en un reactor tubular continuo de alta presión.
Ejemplo de la invención 1: Polímero 1, es decir, polietileno de acuerdo con la presente invención, es decir, polímero de poli(etileno-co-1,7-octadieno) con 0.71 grupos vinilo/1000 átomos de carbono (C), densidad = 922.3 kg/m<3>, MFR2 = 0.68 g/10 min)
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 fases y un hipercompresor de 2 fases con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aprox. 2900 bar. El rendimiento total del compresor fue de aprox. 30 toneladas/hora. En el área del compresor se agregaron aproximadamente 1.2 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) junto con aproximadamente 87 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0.68 g/10 min. En este caso también se agregó 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 56 kg/h. La mezcla comprimida se calentó a 164 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interior de aprox. 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de radicales peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano justo después del precalentador en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aprox. 277 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 206 °C. Las temperaturas de reacción 2a y 3era máximas posteriores fueron 270 °C y 249 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio a 217 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de retroceso, se enfrió y el polímero 1 resultante se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo de la invención 2: Polímero 2, es decir, polietileno de acuerdo con la presente invención, es decir, polímero de poli(etileno-co-1,7-octadieno) con 1.28 grupos vinilo/1000 C, densidad = 923.5, MFR2 = 0.80 g/10 min).
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 fases y un hipercompresor de 2 fases con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aprox. 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aprox. 30 toneladas/hora. En el área del compresor se agregaron aproximadamente 2.2 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) junto con aproximadamente 41 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0.8 g/10 min. En este caso también se agregó 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 114 kg/h. La mezcla comprimida se calentó a 159 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interior de aprox. 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de radicales peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano justo después del precalentador en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aprox. 269 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 213 °C. Las temperaturas de reacción 2a y 3era máximas posteriores fueron 262 °C y 234 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio a 210 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de retroceso, se enfrió y el polímero 2 resultante se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo de la invención 3: Polímero 3, es decir, polietileno de acuerdo con la presente invención, es decir, polímero poli(etileno -co-1,7-octadieno) con 1.36 grupos vinilo/1000 C, densidad = 922.4 kg/m<3>, MFR2 = 1.13 g/10 min)
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 fases y un hipercompresor de 2 fases con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aprox. 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aprox. 30 toneladas/hora. En el área del compresor se agregaron aproximadamente 0.3 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) junto con aproximadamente 43 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 1.13 g/10 min. En este caso también se agregó 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 132 kg/h. La mezcla comprimida se calentó a 155 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interior de aprox. 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de radicales peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano justo después del precalentador en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aprox. 279 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 206 °C. Las temperaturas de reacción 2a y 3era máximas posteriores fueron 272 °C y 245 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio a 217 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de retroceso, se enfrió y el polímero 3 resultante se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo de la invención 4: Polímero 4, es decir, polietileno de acuerdo con la presente invención, es decir, polímero poli(etileno-co-1,7-octadieno) con 0.89 grupos vinilo/1000 C, densidad = 923.7 kg/m3, MFR2 = 0.92 g/10 min)
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 fases y un hipercompresor de 2 fases con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aprox. 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aprox. 30 toneladas/hora. En el área del compresor se agregaron aproximadamente 3.8 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0.92 g/10 min. En este caso también se agregó 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 89 kg/h. La mezcla comprimida se calentó a 162 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interior de aprox. 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de radicales peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano justo después del precalentador en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aprox. 286 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 231 °C. Las temperaturas de reacción 2a y 3era máximas posteriores fueron 274 °C y 248 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio a 222 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de retroceso, se enfrió y el polímero 4 resultante se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo de la invención 5: Polímero 5, es decir, polietileno de acuerdo con la presente invención, es decir, poli(etilenoco-1,7-octadieno) polímero con 1.33 grupos vinilo/1000 C, densidad = 924.3 kg/m3, MFR2 = 0.94 g/10 min)
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 fases y un hipercompresor de 2 fases con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aprox. 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aprox. 30 toneladas/hora. En el área del compresor se agregaron aproximadamente 2.3 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0.94 g/10 min. En este caso también se agregó 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 144 kg/h. La mezcla comprimida se calentó a 160 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interior de aprox. 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de radicales peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano justo después del precalentador en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aprox. 274 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 207 °C. Las temperaturas de reacción 2a y 3era máximas posteriores fueron 257 °C y 227 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio a 211 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de retroceso, se enfrió y el polímero 5 resultante se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo de la invención 6: Polímero 6, es decir, polietileno de acuerdo con la presente invención, es decir, poli(etilenoco-1,7-octadieno) polímero con 1.34 grupos vinilo/1000 C, densidad = 924.9 kg/m3, MFR2 = 1.46 g/10 min)
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 fases y un hipercompresor de 2 fases con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aprox. 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aprox. 30 toneladas/hora. En el área del compresor se agregaron aproximadamente 3.9 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) como agente de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 1.46 g/10 min. En este caso también se agregó 1,7-octadieno al reactor en una cantidad de 148 kg/h. La mezcla comprimida se calentó a 159 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interior de aprox. 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de radicales peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano justo después del precalentador en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aprox. 273 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 207 °C. Las temperaturas de reacción 2a y 3era máximas posteriores fueron 257 °C y 226 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio a 209 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de retroceso, se enfrió y el polímero 6 resultante se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo comparativo 1: Polímero comparativo 1, es decir, polímero de polietileno con 0.29 grupos vinilo/1000 C, Densidad = no medida, MFR2 = 0.78 g/10 min)
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 fases y un hipercompresor de 2 fases con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aprox. 2600 bar. El rendimiento total del compresor fue d
e aprox. 30 toneladas/hora. En el área del compresor se agregaron aproximadamente 3,6 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) junto con aproximadamente 91 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 0.78 g/10 min. La mezcla comprimida se calentó a 166 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interior de aprox. 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de radicales peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano justo después del precalentador en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aprox. 279 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 227 °C. Las temperaturas de reacción 2a y 3era máximas posteriores fueron 273 °C y 265 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio a 229 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de retroceso, se enfrió y el polímero comparativo 1 resultante se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo comparativo 2: Polímero comparativo 2, es decir, polímero de polietileno con 0.37 grupos vinilo/1000 C, densidad = no medida, MFR2 = 2.07 g/10 min).
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 fases y un hipercompresor de 2 fases con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aprox. 2600 bar. El rendimiento total del compresor fue de aprox. 30 toneladas/hora. En el área del compresor se agregaron aproximadamente 4 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) junto con aproximadamente 119 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 2.07 g/10 min. La mezcla comprimida se calentó a 166 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interior de aprox. 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de radicales peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano justo después del precalentador en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aprox. 276 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 221 °C. Las temperaturas de reacción 2a y 3era máximas posteriores fueron 271 °C y 261 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio a 225 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de retroceso, se enfrió y el polímero comparativo 2 resultante se separó del gas sin reaccionar.
Ejemplo comparativo 3: Polímero comparativo 3, es decir, polímero de polietileno con 0.33 grupos vinilo/1000 C, MFR2 = 2.00 g/10 min.
Se comprimió etileno con CTA reciclado en un precompresor de 5 fases y un hipercompresor de 2 fases con enfriamiento intermedio para alcanzar una presión de reacción inicial de aprox. 2800 bar. El rendimiento total del compresor fue de aprox. 30 toneladas/hora. En el área del compresor se agregaron aproximadamente 3.8 kg/hora de propionaldehído (PA, número CAS: 123-38-6) junto con aproximadamente 116 kg de propileno/hora como agentes de transferencia de cadena para mantener un MFR2 de 2.00 g/10 min. La mezcla comprimida se calentó a 169 °C en una sección de precalentamiento de un reactor tubular de tres zonas de alimentación frontal con un diámetro interior de aprox. 40 mm y una longitud total de 1200 metros. Se inyectó una mezcla de iniciadores de radicales peróxido disponibles comercialmente disueltos en isododecano justo después del precalentador en una cantidad suficiente para que la reacción de polimerización exotérmica alcanzara temperaturas máximas de aprox. 285 °C, después de lo cual se enfrió a aproximadamente 218 °C. Las temperaturas de reacción 2a y 3era máximas posteriores fueron 285 °C y 259 °C respectivamente con un enfriamiento intermedio a 230 °C. La mezcla de reacción se despresurizó mediante una válvula de retroceso, se enfrió y el polímero comparativo 3 resultante se separó del gas sin reaccionar.
Datos de caracterización en la tabla 1 y la tabla 2.
Tabla 1
Tabla 2
La composición polimérica
Las formulaciones, es decir, la composición polimérica a partir de la cual la(s) capa(s), por ejemplo, La capa aislante, comprendida en el cable de acuerdo con la presente invención, se obtiene usando el polietileno de la presente invención, se agregó agente reticulante y antioxidante como se describe en este documento y también se han preparado y comparado ejemplos comparativos. Se agregaron las mismas cantidades de antioxidante con número CAS 96-69-5 (4,4'-tiobis (2-tert. butil-5-metilfenol)) al polietileno de la invención y a los polietilenos comparativos. El agente reticulante se agregó al polietileno distribuyéndolo (el agente reticulante está en forma líquida) a 70 °C sobre los gránulos de polietileno. Los gránulos húmedos se mantuvieron a 80 °C hasta que se secaron. La cantidad de agente reticulante, por ejemplo, peróxido, para cada polímero, es decir, "Inv. Cable Ex." 1-2 y "Comp. Cable Ex." 1-2, de modo que se logró aproximadamente el mismo grado de reticulación medido por el método de determinación de endurecimiento en caliente (con una carga de 20 N/cm2).
La composición del polímero.
Tabla 3
El polietileno según la presente invención, como se representa por los ejemplos de la invención 1-6 (véanse las tablas 1 y 2) y los ejemplos de cable de la invención 1-2 (véase la tabla 3), tiene, en comparación con otros polietilenos que tienen un viscosidad similar en condiciones de procesamiento ilustradas por la viscosidad compleja (r|*) a 300 rad/s, como se representa en los ejemplos comparativos 2-3 (véanse las tablas 1 y 2) y el ejemplo de cable comparativo 1 (véase la tabla 3), se ha demostrado que ambos tienen
una resistencia al pandeo mejorada ilustrada tanto por la viscosidad compleja (n*) a 0.05 rad/s (véase la tabla 1) como por la "resistencia al pandeo, diferencia, máx-mín" (véase la tabla 3), así como,
un grado de reticulación mejorado ilustrado por "alargamiento por fraguado en caliente" (véase la tabla 3).
Además, el polietileno según la presente invención, como se representa en los ejemplos de la invención 1-6 (véanse las tablas 1 y 2) y los ejemplos de cable de la invención 1-2 (véase la tabla 3), tiene, en comparación incluso con otros polietilenos que tienen una resistencia al pandeo similar, nuevamente ilustrada por la viscosidad compleja (n*) a 0.05 rad/s (véase la tabla 1) y la "resistencia al pandeo, diferencia, máx-mín" (véase la tabla 3), como se representa por el polímero comparativo 1 (véanse la tablas 1 y 2) y el ejemplo de cable comparativo 2 (véase la tabla 3), también mostraron
una viscosidad mejorada en condiciones de procesamiento ilustrada por la viscosidad compleja (n*) a 300 rad/s, así como,
un grado de reticulación similar ilustrado por "alargamiento por fraguado en caliente" (véase la tabla 3).
De este modo, el polietileno según la presente invención, como se define en este documento, combina sorprendentemente en un polímero, es decir, en el polietileno según la presente invención:
buena procesabilidad (por ejemplo, una buena fluidez), es decir, viscosidad en condiciones de procesamiento aquí ilustradas por la viscosidad compleja (n*) a 300 rad/s, que generalmente solo se asocia con polímeros que tienen un MFR2 comparativamente más alto, con
excelente resistencia al pandeo, aquí ilustrada tanto por la viscosidad compleja (n*) a 0.05 rad/s como por la "resistencia al pandeo, diferencia, máx-mín", generalmente solo asociada con polímeros que tienen un MFR2 comparativamente más bajo.
Además, sorprendentemente también se ha demostrado que el polietileno, según la presente invención, tiene un grado de reticulación mejorado ilustrado por "alargamiento por fraguado en caliente", en comparación con otros polietilenos que tienen un MFR2 comparativamente más alto.
Claims (21)
- REIVINDICACIONES 1. Un polietileno, caracterizado porque el polietileno contiene una cantidad total de grupos vinilo que es grupos vinilo B por 1000 átomos de carbono, y B<1>< B, en el que Bi es 0.30, determinado según el método de la norma ASTM D6248-98; y tiene una viscosidad compleja (r|*) a 0.05 rad/s, que es X Pas, y Xi < X < X<2>, en el que Xi es 10000 y X<2>es 30000; y una viscosidad compleja (n*) a 300 rad/s, que es Y Pas, e Yi < Y < Y<2>, en la que Yi es 5 e Y<2>es 350, ambas viscosidades complejas (n*) se determinan según el método ISO 672 i-i sobre muestras estabilizadas del polietileno; y tiene un índice de flujo de fusión con una carga de 2.i6 kg (MFR<2>), cuyo MFR<2>es A g /i0 min y Ai < A < A<2>; en el que Ai es 0.05 y A<2>es i.70, cuando se determina según el método iSo i i 33-i:20 i i .
- 2. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que Xi es i2000 y/o X<2>es 28000.
- 3. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que Yi es 50 y/o Y<2>es 345.
- 4. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que Xi es i5000 y/o Yi es i50.
- 5. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que Xi es 15500 y X<2>es 24000, y en el que Yi es 250 y/o Y<2>es 330.
- 6. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que Xi es 16000, X<2>es 24000, Yi es 250 y/o Y<2>es 330.
- 7. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el polietileno es un polímero de LDPE insaturado.
- 8. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un copolímero de un monómero con al menos un comonómero poliinsaturado y con cero, uno o más comonómero(s) diferente(s) y en el que dicha cantidad total de grupos vinilo (B) presentes en la composición polimérica incluye grupos vinilo que se originan a partir de dicho al menos un comonómero poliinsaturado, por ejemplo, dieno.
- 9. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un copolímero de un monómero con al menos un comonómero poliinsaturado, en el que el comonómero poliinsaturado es una cadena de carbono lineal con al menos 8 átomos de carbono y al menos 4 átomos de carbono entre los dobles enlaces no conjugados, de los cuales al menos uno es terminal, por ejemplo, dieno no conjugado de Cs a C14, por ejemplo, seleccionado entre 1,7-octadieno, 1,9-decadieno, 1,11-dodecadieno, 1,13-tetradecadieno o mezclas de los mismos.
- 10. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un copolímero de etileno y 1,7-octadieno.
- 11. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un homopolímero o copolímero de polietileno insaturado de baja densidad (LDPE), por ejemplo, un copolímero de LDPE de etileno con uno o más comonómeros poliinsaturados y con cero, uno o más comonómero(s) diferente(s).
- 12. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que Bi es 0.35, 0.40 o 0.45.
- 13. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que B < B<2>y B<2>es 3.0.
- 14. Un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el polietileno satisface simultáneamente lo siguiente:en el que Bi es 0.30 y B<2>es 1.5;en el que Xi es 16000 y X<2>es 24000; yen el que Yi es 250 e Y<2>es 330.
- 15. Una composición polimérica, que es reticulable o reticulada, en la que la composición polimérica comprende, o se obtiene a partir de, un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
- 16. Un artículo obtenido a partir de un procedimiento que comprende el uso de un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, o de una composición polimérica según la reivindicación 15, en el que el artículo es, por ejemplo, un cable, por ejemplo, una capa de cable.
- 17. Un artículo según la reivindicación 16, que es un cable de alimentación, por ejemplo, una capa de cable de alimentación
- 18. Un procedimiento para producir un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, o un procedimiento para producir una composición polimérica según la reivindicación 15.
- 19. Un procedimiento para producir un artículo según la reivindicación 16 o 17, procedimiento que comprende el uso de un polietileno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, o una composición polimérica según la reivindicación 15.
- 20. Un procedimiento según la reivindicación 19, en el que dicho artículo es un cable de alimentación y en el que dicho procedimiento comprende las etapas: a0) mezclar en fusión un polietileno como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, o una composición polimérica como se define en la reivindicación 15, opcionalmente junto con componentes adicionales; a) aplicar la mezcla en fusión obtenida en la etapa a0) sobre un conductor para formar al menos una capa.
- 21. Un procedimiento según la reivindicación 20, en el que dicho artículo es un cable de alimentación reticulado y en el que dicho procedimiento comprende además la etapa: b) reticular la al menos una capa de cable obtenida en la etapa a)
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