CN102070812B - 易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料的制备方法，绝缘料由A料和B料组成；A料由如下重量份的组分组成：聚乙烯100份，乙烯-丙烯酸酯共聚物5～15份，硅烷2～5份，引发剂0.1～0.5份，B料由如下重量份的组分组成：乙烯-丙烯酸共聚物100份，催化剂2～5份，润滑剂2～10份，二氧化硅1～10份，抗氧剂1～5份，铜抑制剂2～5份。本发明制备的电缆料具有快速的自然交联速度，在室温下2～3天即可达到所需的交联。与现有自然交联产品相比，本产品具有交联速度快、加工温度范围宽、对设备腐蚀性小、不易发泡、不易产生预交联等优点，可以用于3KV及以下电线电缆用绝缘料。
Description
技术领域
本发明涉及一种可应用于低压电缆绝缘料的产品生产技术。
背景技术
聚乙烯具有优良的绝缘性、耐低温性、抗老化性、易加工性等特点，是一种非常优异的电气绝缘材料。但是其也有软化点低、耐蠕变性能差、耐应力开裂性差、承受短路能力差等缺点，在发热量较大的导线上应用受到限制。采用交联的方法可有效提高聚乙烯的耐温等级(90℃以上)、耐应力开裂性、耐蠕变性、载流量等性能，大大扩展了聚乙烯的应用范围。目前采取的交联方法主要有过氧化物交联、硅烷交联和辐射交联三种方式。
辐射交联生产的交联聚乙烯杂质少、工艺简单，但设备昂贵、能耗大，又有辐射污染，使得其推广应用受到限制。过氧化物交联方法加工设备昂贵、加工工艺要求高。硅烷交联方法是首先通过接枝或共聚在聚乙烯主链上引入可交联的烷氧基硅烷，线缆在挤出机中成型后，置入水(汽)中进而发生固化交联。由于不需要专门的交联设备，普通的挤出机就可以生产，工艺控制简单，尤其是在低压领域，硅烷交联具有无可比拟的优势。为了快速的完成交联，需要把线缆在90℃热水中或水蒸气中蒸煮数小时乃至十几小时，然后再烘干、进行下一道工序。这样势必造成了设备占用率大、产品生产周期长等问题。专利CN101148522A提出一种快速交联的硅烷交联聚乙烯绝缘料，产品不需进行热水浸泡，在20℃、50％湿度的大气中放置4天以上即可满足使用性能要求，但是此方法使用(中)强酸如盐酸、磷酸、硫酸等作为催化剂，长期使用会腐蚀设备，缩短设备的使用寿命。专利CN1995120A提出一种硅烷交联聚乙烯绝缘电缆料及其制造方法，无需水煮，自然条件下2-3天即可完成交联，但是此种方法制得的产品在成缆加工时，加工温度范围窄，一般都在170℃，温度太低塑化不好，温度太高容易发泡、预交联。本发明与现有技术中的自然交联硅烷交联聚乙烯相比，加工温度范围非常宽，不易产生废料，不腐蚀设备，交联速度快。本发明有利于提高电缆厂生产效率，降低生产成本，延长设备使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料及其制备方法，以克服现有制备方法存在的上述缺陷。
本发明所述的易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料，由A料和B料组成，A料和B料的重量比为：A料∶B料＝90～97∶10～3，优选的为A料∶B料＝95～97∶5～3。
所述A料由如下重量份的组分组成：
聚乙烯 100份
乙烯-丙烯酸酯共聚物 5～15份
硅烷 2～5份
引发剂 0.2～0.5份
所述B料由如下重量份的组分组成：
乙烯-丙烯酸共聚物 100份
催化剂 2～5份
润滑剂 2～10份
二氧化硅 1～10份
抗氧剂 1～5份
铜抑制剂 2～5份
所述聚乙烯为基料，密度为0.91～0.95g/cm3，熔体流动指数为2～20g/10min；
所述的乙烯-丙烯酸酯共聚物选自乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的一种；
所述硅烷为乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的一种；
所述的催化剂为二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的一种或几种。
所述的引发剂选自过氧化二叔丁基、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化十二烷酰和过氧化二苯甲酰中的一种或几种；
所述的乙烯-丙烯酸共聚物，其丙烯酸质量含量为6-10％，熔体流动指数为1～8g/10min；
所述的二氧化硅优选硅烷偶联剂处理后的气相法超细二氧化硅，目数为5000～8000目；
所述的润滑剂为聚乙烯蜡、硅油或硅酮母料中的一种或几种。
所述的抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或几种。
本发明所述的易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将A料的各个组分通过双螺杆挤出机反应挤出，造粒，冷却后进入干燥塔干燥，即得到A料；
(2)将B料的各个组分通过双螺杆挤出机共混造粒，冷却后进入干燥塔干燥，即得到B料。
(3)按照比例，将A料和B料混合，即得到快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料。
本发明制备的电缆料具有以下特点：1、采用廉价易得的有机锡类化合物作为催化剂，加工工艺简单，加工温度范围宽，170-210℃均可。2、采用乙烯-丙烯酸共聚物作为B料的基体树脂，既促进了水汽的渗透，又避免了有机酸和无机酸的加入，对设备腐蚀性小；3、加入表面改性过的气相法超细二氧化硅，可以同时起到物理交联点和化学交联点的作用，促进树脂的交联固化。
具体实施方式
实施例1
A料：将密度为0.918g/cm3的聚乙烯100份、丙烯酸甲酯质量含量为21.5％的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物5份、乙烯基三乙氧基硅烷2.5份、过氧化二叔丁基0.15份，通过双螺杆挤出机反应挤出造粒，冷却后进行干燥处理，即得到A料；
B料：将丙烯酸质量含量8.5％的乙烯-丙烯酸共聚物为100份、催化剂二月桂酸二辛基锡4份、白炭黑4份、抗氧剂四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯2份、润滑剂聚乙烯蜡4份、铜抑制剂2份。通过双螺杆挤出机共混造粒，风冷后进行干燥处理，即得到B料。
按照A料∶B料＝95∶5的比例混合，即得到快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料。采用JB/T10260-2001标准进行检测，结果见表1。
实施例2
A料：将密度为0.920g/cm3的聚乙烯100份、丙烯酸甲酯质量含量为9％的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物10份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷0.2份，生产工艺同实施例1；
B料：将丙烯酸质量含量9.7％的乙烯-丙烯酸共聚物为100份、催化剂二醋酸二丁基锡4份、白炭黑2份、抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯1份、润滑剂硅酮母料5份、铜抑制剂3份。通过双螺杆挤出机共混造粒，风冷后进行干燥处理，即得到B料，生产工艺同实施例1。
按照A料∶B料＝97∶3的质量比例混合，即得到快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料。采用JB/T 10260-2001标准进行检测，结果见表1。
实施例3
A料：将密度为0.923g/cm3的聚乙烯100份、丙烯酸丁酯质量含量为27％的乙烯-丙烯酸丁酯共聚物10份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、过氧化二苯甲酰0.2份，生产工艺同实施例1；
B料：将丙烯酸质量含量7.0％的乙烯-丙烯酸共聚物为100份、催化剂二月桂酸二丁基锡3份、白炭黑4份、抗氧剂4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)1份、润滑剂硅油2份、铜抑制剂3份。通过双螺杆挤出机共混造粒，风冷后进行干燥处理，即得到B料，生产工艺同实施例1。
按照A料∶B料＝95∶5的重量比例混合，即得到快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料。采用JB/T 10260-2001标准进行检测，结果见表1。
以上三个实例制备而成的快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料，加工温度范围非常宽(机筒温度170-210℃均可)、不腐蚀设备、不易产生废料，挤出成缆后(厚度1mm)，在23℃、60％湿度情况下需要2-3天即可达到交联要求。
表1实例性能测试结果
Claims (7)
1.易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料，其特征在于，由A料和B料组成；
所述A料由如下重量份的组分组成：聚乙烯100份，乙烯-丙烯酸酯共聚物5~15份，硅烷2~5份，引发剂0.1~0.5份，所述B料由如下重量份的组分组成：乙烯-丙烯酸共聚物100份，催化剂2~5份，润滑剂2~10份，二氧化硅1~10份，抗氧剂1~5份，铜抑制剂2~5份；所述的硅烷为乙烯基三（2-甲氧乙氧基）硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的一种；所述的二氧化硅为硅烷偶联剂处理后的气相法超细二氧化硅，目数为5000~8000目；所述的催化剂为二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的一种或几种；A料和B料的重量比为：A料∶B料=95～97∶5～3。
2.根据权利要求1所述的易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料，其特征在于，所述聚乙烯为基料，密度为0.91~0.95g/cm3，熔体流动指数为2~20g/10min。
3.根据权利要求1所述的易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料，其特征在于，所述的乙烯-丙烯酸酯共聚物选自乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的一种。
4.根据权利要求1所述的易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料，其特征在于，所述的引发剂选自过氧化二叔丁基、过氧化十二烷酰和过氧化二苯甲酰中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料，其特征在于，所述的乙烯-丙烯酸共聚物，其丙烯酸重量含量为6-10%，熔体流动指数为1.5~8g/10min。
6.根据权利要求1所述的易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料，其特征在于，所述的润滑剂为聚乙烯蜡、硅油或硅酮母料中的一种或几种，所述的抗氧剂为四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯、三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)或β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯中的一种或几种。
7.制备权利要求1～6任一项所述的易加工快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料的方法，包括以下步骤：
（1）将A料的各个组分通过双螺杆挤出机反应挤出，造粒，冷却后进入干燥塔干燥，即得到A料；
（2）将B料的各个组分通过双螺杆挤出机共混造粒，风冷后进入干燥塔干燥，即得到B料；
（3）按照比例，将A料和B料混合，即得到快速交联硅烷交联聚乙烯绝缘料。
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| CN103030862B (zh) * | 2012-12-25 | 2014-09-17 | 上海新上化高分子材料有限公司 | 耐温125℃硅烷交联聚乙烯绝缘料及其制备方法 |
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| CN105713289B (zh) * | 2016-04-15 | 2018-08-17 | 扬州市好年华高分子材料有限公司 | 一种高电绝缘低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法 |
| CN106750745A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 上海新上化高分子材料有限公司 | 一步法硅烷交联聚乙烯料专用复配硅烷溶液及其应用 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN201663007U (zh) * | 2009-12-02 | 2010-12-01 | 上海亚龙工业股份有限公司 | 柔性硅烷交联聚烯烃弹性体绝缘线芯 |
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