CN101265344A - 阻燃型交联聚乙烯及其制备方法 - Google Patents

阻燃型交联聚乙烯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明设计一种能在较高温度工作环境工作及发生火灾时持续供电的阻燃型交联聚乙烯及其制备方法，采用该电缆料制成的电缆，耐高温性能好，适用于船用电缆，安全性能好。该阻燃型交联聚乙烯由以下重量份原料配制而成，其中硅烷偶联剂900－1100份，过氧化二异丙苯70－80份，硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十八酯)抗氧剂20－40份，无卤塑料阻燃剂10－30份，线性低密度聚乙烯(7042)5450－5550份，线性低密度聚乙烯(1004)5600－5650份。

Description

阻燃型交联聚乙烯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃型交联聚乙烯电缆料，该材料适于用作电缆的绝缘料及护套，本发明还涉及该电缆料的制备方法，属于电缆加工技术领域。
背景技术
目前，市场上销售的船用交联聚乙烯电力电缆其使用的绝缘料为普通交联聚乙烯，它的长期工作温度为85℃，而且在高温环境(大于100℃)或发生火灾时，交联电缆的绝缘发生融化，造成导体相间放电，有可能引发火灾或发生爆炸，导致消防设备断电，使财产的损失进一步增大。
发明内容
本发明目的在于设计一种能在较高温度工作环境工作及发生火灾时持续供电的阻燃型交联聚乙烯，采用该电缆料制成的电缆，耐高温性能好，适用于船用电缆，安全性能好。
本发明的另一目的是提供上述阻燃型交联聚乙烯的制备方法，该方法设计合理，方便适用，适合工业化生产。
本发明的目的是通过以下措施实现的：
一种阻燃型交联聚乙烯，其特征在于它由下列重量份的原料制备而成，
硅烷偶联剂           900-1100份
过氧化二异丙苯DCP    70-80份
硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十八酯)抗氧剂DSTP  20-40份
无卤塑料阻燃剂FR-808    10-30份
线性低密度聚乙烯7042    5450-5550份
线性低密度聚乙烯1004    5600-5650份
本发明阻燃型交联聚乙烯所用原料的重量份优选：
硅烷偶联剂              1000份
过氧化二异丙苯DCP       75份
硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十八酯)抗氧剂DSTP 30份
无卤塑料阻燃剂FR-808    20份
线性低密度聚乙烯7042    5500份
线性低密度聚乙烯1004    5625份。
上述阻燃型交联聚乙烯的制备方法包括以下步骤：
第一步、在容器中先加入配方量的硅烷偶联剂，然后分别加入过氧化二异丙苯、抗氧剂、阻燃剂，充分搅拌使过氧化二异丙苯和抗氧剂充色溶解，得混合物备用；
第二步，将双锥型真空干燥器加热，将温度设定在40℃；
第三步，在原料仓按第一步所得混合物∶7042∶1004＝10∶40∶50的比例投入适当数量的物料，按该比例分批投料直至投入全部物料，得混合聚乙烯物料；
第四步，关闭双锥型真空干燥器的出料阀，打开进料门，将原料仓的混合聚乙烯物料全部放入干燥器，然后关闭原料仓的进料门；
第五步，启动干燥器，将干燥器的运转周期设定为正转3分钟，反转3分钟，在干燥器运转24分钟后，开启真空泵，真空压力控制在-0.04MPa；
第六步，在真空泵运行10分钟后，关闭真空泵放气，停干燥器；
第七步，将干燥器内的物料放空，全部放入成品料仓。
其中硅烷偶联剂型号为A-171，硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十八酯)采用抗氧剂DSTP。
本发明研发的船用耐火交联聚乙烯电力电缆其绝缘采用的阻燃型交联聚乙烯，它的长期工作温度可达到90℃，超过了普通交联聚乙烯电力电缆85℃的限制，使其能在更高温度的环境下持续工作。另外，该电缆在高温环境(大于100℃)或发生火灾时，即使绝缘融化，其导体上包覆的耐火材料能起到绝缘的作用，在火灾中能保证电缆的持续通电，保证消防设备的运行，使财产损失减小到最低的限度。
本发明选用的无卤塑料阻燃剂FR-808是一种经过特殊工艺生产的非发挥性白色粉未，与聚合物及树脂相容性好，热稳定性好，主要用于橡塑制品及热塑性塑料的阻燃，能使交联聚乙烯耐高温性能大大提高。
本发明阻燃型交联聚乙烯制备方法简便，适于工业化生产。
交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃B类电缆的检测结果如下：(其中交联聚乙烯绝缘采用本发明的阻燃型交联聚乙烯材料制成)
Figure A20081002474100061
Figure A20081002474100081
由上表可知，所测电缆采用本发明的阻燃型交联聚乙烯挤包导体绝缘层，通过检测结果可知，该绝缘层阻燃效果良好，各项物理性能也均满足要求。
具体实施方式：
实施例一：
本发明的阻燃型交联聚乙烯生产过程：
原料的重量份：
硅烷偶联剂A-171       1000份
过氧化二异丙苯DCP     75份
抗氧剂DSTP            30份
无卤塑料阻燃剂FR-808  20份
线性低密度聚乙烯7042  5500份
线性低密度聚乙烯1004  5625份。
制备过程包括以下步骤：
第一步、在一个洁净的容器中，先加入配方量的硅烷偶联剂A-171，然后分别加入过氧化二异丙苯DCP、抗氧剂DSTP、无卤塑料阻燃剂FR-808，充分搅拌使过氧化二异丙苯DCP和抗氧剂DST充色溶解，得混合物盖上盖子待用；
第二步，将双锥型真空干燥器加热，将温度设定在40℃；
第三步，在原料仓按(第一步所得混合物-硅烷、DCP、DSTP、阻燃剂)∶线性低密度聚乙烯7042∶线性低密度聚乙烯1004＝10∶40∶50的比例投入适当数量的物料，按该比例分批投料直至投入全部物料，得混合聚乙烯物料；不可一次性投完物料，分批投料为宜。
第四步，关闭双锥型真空干燥器的出料阀，打开进料门，将原料仓的混合聚乙烯物料全部放入干燥器，然后关闭原料仓的进料门；
第五步，启动干燥器，将干燥器的运转周期设定为正转3分钟，反转3分钟，在干燥器运转24分钟后，开启真空泵，真空压力控制在-0.04MPa；
第六步，在真空泵运行10分钟后，关闭真空泵放气，停干燥器；
第七步，将干燥器内的物料放空，全部放入成品料仓。
实施例二：
原料的重量份：
硅烷偶联剂A-171       950份
过氧化二异丙苯DCP     70份
硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十八酯)抗氧剂20份
无卤塑料阻燃剂FR-808  15份
线性低密度聚乙烯7042  5500份
线性低密度聚乙烯1004    5650份。
制备过程同实施例一。
实施例三：
原料的重量份：
硅烷偶联剂A-171         1100份
过氧化二异丙苯DCP       80份
硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十八酯)抗氧剂40份
无卤塑料阻燃剂FR-808    30份
线性低密度聚乙烯7042    5550份
线性低密度聚乙烯1004    5600份。
制备过程同实施例一。

Claims (4)

1、一种阻燃型交联聚乙烯，其特征在于它由下列重量份的原料制备而成，
硅烷偶联剂             900-1100份
过氧化二异丙苯DCP      70-80份
硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十八酯)抗氧剂DSTP 20-40份
无卤塑料阻燃剂FR-808   10-30份
线性低密度聚乙烯7042   5450-5550份
线性低密度聚乙烯1004   5600-5650份
2、根据权利要求1所述的阻燃型交联聚乙烯，其特征在于所述原料的重量份为：
硅烷偶联剂            1000份
过氧化二异丙苯DCP     75份
硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十八酯)抗氧剂DSTP 30份
无卤塑料阻燃剂FR-808  20份
线性低密度聚乙烯7042  5500份
线性低密度聚乙烯1004  5625份。
3、根据权利要求1或2所述阻燃型交联聚乙烯，其特征在于所述硅烷偶联剂型号为A-171。
4、权利要求1或2所述阻燃型交联聚乙烯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步、在容器中先加入配方量的硅烷偶联剂，然后分别加入过氧化二异丙苯、抗氧剂、阻燃剂，充分搅拌使过氧化二异丙苯和抗氧剂充色溶解，得混合物备用；
第二步，将双锥型真空干燥器加热，将温度设定在40℃；
第三步，在原料仓按第一步所得混合物∶7042∶1004＝10∶40∶50的比例投入适当数量的物料，按该比例分批投料直至投入全部物料，得混合聚乙烯物料；
第四步，关闭双锥型真空干燥器的出料阀，打开进料门，将原料仓的混合聚乙烯物料全部放入干燥器，然后关闭原料仓的进料门；
第五步，启动干燥器，将干燥器的运转周期设定为正转3分钟，反转3分钟，在干燥器运转24分钟后，开启真空泵，真空压力控制在-0.04MPa；
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第七步，将干燥器内的物料放空，全部放入成品料仓。
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