CN101824179A - 一种硅烷快速交联聚乙烯电缆料 - Google Patents

一种硅烷快速交联聚乙烯电缆料 Download PDF

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一种硅烷快速交联聚乙烯电缆料，属于电线电缆材料技术领域。其特征在于基料的组成是低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)，其中低密度聚乙烯(LDPE)为40～85份，线性低密度聚乙烯(LLDPE)为15～60份；催化剂母料的组成为：低密度聚乙烯(LDPE)是一种或几种聚乙烯的混合物为100份，抗氧剂1～10份，抗铜剂1～10份，催化剂3～20份，交联反应活化剂0.01～1份；硅烷交联配合剂的组成为：硅烷100份，引发剂10～50份，混合均匀。本发明的效果和益处是克服温水交联电缆料技术的不足，在自然条件下即可快速交联，在满足各项性能的同时，使电缆的交联固化反应可以避免温水浸泡或在很短的浸泡时间内即可完成，节约大量能源。

Description

一种硅烷快速交联聚乙烯电缆料
技术领域
本发明属于电线电缆材料技术领域，涉及到一种硅烷快速交联聚乙烯电缆料。
背景技术
交联聚乙烯以其优异性能逐步取代聚氯乙烯(PVC)，而成为电缆绝缘主力材料。交联聚乙烯中又以制造电缆工艺简单、生产截面和长度限制少、电缆浪费少，生产设备投资省，操作方便的硅烷交联成为首选。硅烷交联可以提高聚乙烯强度和耐热性，使用温度由70℃提高到90℃，因此被广泛用于10KV及以下电缆绝缘料。目前硅烷交联电缆料的交联固化反应是将电缆放置在90℃的温水水煮或水蒸气桑拿6～10小时的过程才能完成的，因此交联固化时间长，耗费能源，同时对电缆表面造成严重影响，而且在浸泡过程中容易导致导体进水，从而降低电缆的性能和使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种自然条件下即可快速交联的电缆料，在满足各项性能的同时，解决温水交联电缆料技术的不足，使电缆的交联固化反应可以避免温水浸泡或在很短的浸泡时间内即可完成。
本发明的技术方案如下：
本发明的原料组份按重量份数计如下：
基料是低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)，其中低密度聚乙烯(LDPE)为40～85份，线性低密度聚乙烯(LLDPE)为15～60份；
催化剂母料组成为：低密度聚乙烯(LDPE)是一种或几种聚乙烯的混合物为100份，抗氧剂1～10份，抗铜剂1～10份，催化剂3～20份，交联反应活化剂0.01～1份；
硅烷交联配合剂组成为：硅烷100份，引发剂10～50份，混合均匀。
催化剂母料包含低密度聚乙烯树脂(LDPE)，作为催化剂母料的基料；包含的抗氧剂有四〔β一(3，5一叔丁基一4一羟基基苯基)丙酸〕季戊四醇酯，四〔β一(3，5一叔丁基一4一羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯与三(2，4一二叔丁基苯基)亚磷酸酯，作用为抑制制品老化，提高制品的耐温性能。包含的抗铜剂有水杨酰胺基邻苯二甲酰亚胺(MDA一5)和N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼，作用为保护铜导体免受因助剂的加入而使表面被腐蚀氧化。母料中的催化剂包括有机锡衍生物如二月桂酸二丁基锡，月桂酸马来酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、双(马来酸单辛酯)二正丁基锡和金属氧化物如氧化锌或氧化锡，它的作用是在潮湿环境下促使交联反应的发生，保证产品达到一定的交联度。交联活化剂为二甲基丙烯酸酯，磷酸三烯丙酯，加速交联固化反应，使制品在常温下即可快速交联。
本发明中的硅烷交联配合剂包括硅烷和引发剂，其中硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或几种。作用是接枝到聚乙烯上，形成交联网状结构，提高聚乙烯的机械性能和耐热性能。引发剂为过氧化二异丙苯，过氧化二苯甲酰，过氧化二特丁烷，作用为分解产生自由基，从而促进硅烷接枝。
本发明的工艺步骤如下：
1)制备催化剂母料：将催化剂母料各组分按重量比称量后在密闭混合机中进行混合，然后在普通双螺杆挤出机组中挤出，水冷拉条切粒，在温度80℃下干燥1～3小时，即得催化剂母料；
2)按重量比将基料于60～80℃烘干1～3小时，然后按重量比将烘后的基料，催化剂母料，硅烷交联配合剂于密闭的混合机中进行混合，5～10分钟后放出，包装，即为硅烷快速交联聚乙烯电缆料成品。
本发明的效果和益处是克服温水交联电缆料技术的不足，在自然条件下即可快速交联，在满足各项性能的同时，使电缆的交联固化反应可以避免温水浸泡或在很短的浸泡时间内即可完成，节约大量能源。
具体实施方式
以下结合技术方案，详细叙述本发明的具体实施方式。
1.制备催化剂母料：
基料为牌号为18D(大庆石化)的低密度聚乙烯100份，抗氧剂5份，抗铜剂3份，催化剂二月桂酸二丁基锡3份，氧化锌0.5份，交联活化剂二甲基丙烯酸酯0.02份，按重量比称量后在密闭混合机中混合3分钟，将混好的原料在普通双螺杆挤出机中挤出，水冷拉条切粒，将制好的母料在80℃的热风烘干机中烘干2小时备用。
2.按重量配比混合均匀：
低密度聚乙烯(18D)65份，线性低密度聚乙烯(DFDA 7042)30份在热风烘干机中80℃烘干2～3小时，烘好的催化剂母料5份，乙烯基三甲氧基硅烷1份，引发剂过氧化二异丙苯0.1份在密闭的高混机中混合5分钟放出，包装。

Claims (3)

1.一种硅烷快速交联聚乙烯电缆料，由基料、催化剂母料和硅烷交联配合剂交联而成，其特征在于组份如下：
基料是低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)，其中低密度聚乙烯(LDPE)为40～85份，线性低密度聚乙烯(LLDPE)为15～60份；
催化剂母料组成为：低密度聚乙烯(LDPE)是一种或几种聚乙烯的混合物为100份，抗氧剂1～10份，抗铜剂1～10份，催化剂3～20份，交联反应活化剂0.01～1份；
硅烷交联配合剂组成为：硅烷100份，引发剂10～50份，混合均匀。
2.根据权利要求1所述的一种硅烷快速交联聚乙烯电缆料，其特征在于，
所述的基料中，低密度聚乙烯(LDPE)线性低密度聚乙烯(LLDPE)是两种或多种不同物理性能聚乙烯的混合物；
所述的催化剂母料中，抗氧剂为选自四〔β-(3，5一叔丁基一4一羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯，四〔β一(3，5一叔丁基一4一羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯与三(2，4一二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混和物，二者比例为1～2∶1；抗铜剂选自水杨酰胺基邻苯二甲酰亚胺(MDA一5)和N，N’-双[β(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼，催化剂为有机锡衍生物和金属氧化物，交联活化剂为二甲基丙烯酸酯，磷酸三烯丙酯；
所述的硅烷交联配合剂中硅烷选自乙烯基硅烷中的一种或几种，引发剂选自过氧化二异丙苯，过氧化二苯甲酰，过氧化二特丁烷。
3.权利要求1或2所述的一种硅烷快速交联聚乙烯电缆料的制备工艺，其特征是步骤如下：
1)制备催化剂母料，将催化剂母料各组分按重量混合均匀，然后在双螺杆挤出机组中挤出，水冷拉条切粒，在温度80℃下干燥1～3小时，即得催化剂母料；
2)按重量比将基料于60～80℃烘干1～3小时，然后按重量比将烘后的基料，催化剂母料，硅烷交联配合剂于密闭的混合机中进行混合，5～10分钟后放出，即为一种硅烷快速交联聚乙烯电缆料成品。
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