CN103396602A - 一种聚烯烃绝缘料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种聚烯烃绝缘料及其制备方法，绝缘料重量份组成为：聚乙烯50-60份、无规共聚聚丙烯30-35份、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物10-15份、抗氧剂1-2份、引发剂0.1-0.2份、硬酯酸0.3-0.5份。利用真空干燥，不用挤出机脱挥，降低了能耗，同时工艺简单。在配方加入了无规共聚聚丙烯与SMMA，提高了绝缘料的耐温等级，使用的温度从90℃提高到125℃以上，提高了材料的耐热性能。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种聚烯烃绝缘料及其制备方法。
背景技术
电缆行业使用聚烯烃的品种主要有PE、PP、EVA及EEA等，其中相对量大、应用历史长的主要是PE，它有HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE及经过交联的XLPE，它们的应用已毋需多说。行业中现今聚烯烃的应用和发展趋势主要集中在以下几方面：
⑴ 无卤低烟材料的系列化、完善化 无卤低烟阻燃电缆料是近年来发展较快的品种，符合IEC92-359标准要求的热塑型料已得到越来越广泛的应用。随着石油平台、核电站、舰船用电缆及其他环境恶劣的使用场合的要求，交联型无卤低烟电缆料的应用范围将会越来越大。
⑵ 耐电痕料 耐电痕电缆料是随着ADSS（全介质自承式架空光缆）的推广应用，而逐渐引起大家的注意的。其实，在10kV及以上架空电缆为防止在潮湿状况下产生电晕已有耐电痕要求，由于其绝缘材料（XLPE、HDPE）本身具有一定的耐电痕性，基本能保证架空电缆耐电痕的要求，故而问题并不突出。而ADSS主要是沿着110KV、220KV的高压线路附设，其护套的耐电蚀性将直接影响光缆寿命，故对护套材料的耐电痕性有较为苛刻的要求，即在施加实际使用拉力的90%张力情况下，进行1000小时的耐电痕试验，它需要有为此专门设计的配方体系，其中的关键即为耐电痕剂的使用、优越的物理机械性能、良好工艺加工性的平衡。目前，英、德、美等国对ADSS的寿命研究还在继续，其重点还是如何提高置于空间电场中电缆护套材料的抗电蚀性。
⑶ 硅烷交联料 硅烷交联聚乙烯绝缘料在3KV及以下的力缆中已普遍使用。随着硅烷交联技术的普及，其它如硅烷交联可剥离屏蔽料、无卤低烟阻燃料、乙丙电缆料已相继有产品问世。国内在硅烷交联可剥离屏蔽料上已有厂家做了工作，而硅烷交联无卤阻燃料、乙丙电缆料尚少为大家了解，当然更谈不上应用了。
⑷ 辐照交联聚烯烃料 辐照交联材料及技术在电力电缆、架空电缆及装备线上已得到成熟的应用。众所周知，行业中105℃及以下温度等级，无论用XLPE、XLPVC或PVC都可满足要求，150℃以上，硅橡胶、氟塑料、聚酰亚胺等品种的应用也已成熟，但在中间温度等级（如125℃、150℃）的应用开发上，与国外差距比较大。
为了提高聚烯烃绝缘料的温度等级，使之能够满足温度为125℃等级的电缆应用，发明了一种由聚乙烯、无规聚丙烯与苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物组成的聚烯烃绝缘料。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种耐温125℃聚烯烃绝缘料及其制备方法，以满足人们的需要。本发明聚烯烃绝缘料，由聚乙烯（PE）、无规共聚聚丙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物（SMMA）组成，其重量份组成如下：
聚乙烯50-60份、无规共聚聚丙烯30-35份、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物10-15份、抗氧剂1-2份、引发剂0.1-0.2份、硬酯酸0.3-0.5份。
所述的聚乙烯是低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或它们的混合物，低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯重量比为1：1-4：1。所述线性聚乙烯的密度为0.926-0.940g/cm3，熔体流动指数为1-3g/10min。
所述的无规共聚聚丙烯可以茂名石化产的无规共聚聚丙烯，牌号为HT9025NX。
所述的SMMA可以是Nova化学的NAS30、NAS90。
所述的引发剂过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化二叔丁基（DTBP）、2，5 二甲基 2，5 二（叔丁基过氧基）己烷（DPBMH）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（商品名抗氧剂1010）、三［2.4 二叔丁基苯基］亚磷酸酯（商品名抗氧剂168）、4,4' 硫代双(6 叔丁基 3 甲基苯酚)（商品名抗氧剂300）、β-（3,5 二叔丁基 4 羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（商品名抗氧剂1076）中的一种或几种。
所述的抗氧剂是四[甲基-β- （3，5 二叔丁基 4 羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯与三［2.4 二叔丁基苯基］亚磷酸酯混合物，重量比为1：1-2：1。
本发明聚烯烃绝缘料的制备方法，包括以下步骤：
1）将转鼓（摇罐）的加热水箱温度升到90±3℃；
2）将低密度聚乙烯与无规共聚聚丙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物加入摇罐中，开启真空泵进行真空干燥10-30分钟，进行干燥脱挥；脱挥是指脱除混合物中的挥发份；
3）脱挥完成后，加入引发剂、抗氧剂、硬脂酸，浸润并混合（滚动）2-3小时，这时关闭摇罐真空泵；
4）浸润完成后将料放到摇罐下方的下料斗，停放0.5-1小时后抽料到储料斗中；（不可即放即抽），要严格保证摇好的料在这一储料斗（下料斗）的停留时间；
5）摇罐的清洁，每摇好一罐料，放完后一定要用气泵对摇罐内部进行吹气清洁，防止有残余物，对过滤网每做完三罐要进行捡查吹气清洁，每48小时后对过滤器要进行更换清洗（水温在60-80℃）；
6）包装，粒料过振动筛时一定不能太快,注意粉尘，磁力架最好是在振动筛的头尾都有,并要每三吨内清洁检查一次。
本发明的真空干燥时绝对压力为0.005-0.02MPa。
发明的效果
本发明利用真空干燥，不用挤出机脱挥，降低了能耗，同时工艺简单。在配方加入了无规共聚聚丙烯与SMMA，提高了绝缘料的耐温等级，使用的温度从90℃提高到125℃以上，提高了材料的耐热性能。
具体实施方式
实施例1
将摇罐的加热水箱温度升到90±3℃，
将LDPE 200公斤、140公斤牌号为HT9025NX的无规共聚PP、60公斤牌号为NAS30 SMMA加入摇罐中，开启真空泵进行真空干燥30分钟进行干燥脱挥，绝对压力为0.005-0.02MPa，干燥脱挥完成后加入交联剂过氧化二异丙苯DCP 0.8公斤，抗氧剂1010 0.8公斤，助抗氧剂168 0.4公斤，硬脂酸0.4公斤，加入后浸润并混合，滚动2小时，这时严禁开启摇罐真空泵。浸润过程以物料不湿为主，如不干燥，可适当延长浸润和混合（滚动）时间。浸润完成后将料放到摇罐下方的下料斗，停放1小时才能抽料到储料斗中，不可即放即抽，要严格保证摇好的料在这一储料斗（下料斗）的停留时间。在包装时，粒料过振动筛时一定不能太快,注意粉尘，磁力架最好是在振动筛的头尾都有,并要每三吨内清洁检查一次。
摇罐的清洁，每摇好一罐料，放完后一定要用气泵对摇罐内部进行吹气清洁，防止有残余物，对过滤网每做完三罐要进行捡查吹气清洁，每48小时后对过滤器要进行更换清洗（水温为60-80℃）。
实施例2
将摇罐的加热水箱温度升到90±3℃，
将LDPE 240公斤、120公斤牌号为HT9025NX的无规共聚PP、40公斤牌号为NAS30 SMMA加入摇罐中，开启真空泵进行真空干燥30分钟进行干燥脱挥，绝对压力为0.005-0.02MPa，干燥脱挥完成后加入交联剂过氧化二叔丁基DTPB 1.2公斤，抗氧剂1010 0.6公斤，助防老剂168 0.6公斤，硬脂酸0.8公斤，加入后浸润并混合，滚动2小时，这时严禁开启摇罐真空泵。浸润过程以物料不湿为主，如不干燥，可适当延长浸润和混合（滚动）时间。浸润完成后将料放到摇罐下方的下料斗，停放1小时才能抽料到储料斗中，不可即放即抽，要严格保证摇好的料在这一储料斗（下料斗）的停留时间。在包装时，粒料过振动筛时一定不能太快,注意粉尘，磁力架最好是在振动筛的头尾都有,并要每三吨内清洁检查一次。
摇罐的清洁，每摇好一罐料，放完后一定要用气泵对摇罐内部进行吹气清洁，防止有残余物，对过滤网每做完三罐要进行捡查吹气清洁，每48小时后对过滤器要进行更换清洗（水温为60-75℃）。
实施例3
将摇罐的加热水箱温度升到90±3℃，
将LDPE 120公斤、LLDPE120公斤、120公斤牌号为HT9025NX的无规共聚PP、40公斤牌号为NAS90 SMMA加入摇罐中，开启真空泵进行真空干燥30分钟进行干燥脱挥，绝对压力为0.005-0.02MPa，干燥脱挥完成后加入交联剂过氧化二叔丁基DTPB 1.2公斤，抗氧剂300 1.2公斤，硬脂酸0.8公斤，加入后浸润并混合，滚动2小时，这时严禁开启摇罐真空泵。浸润过程以物料不湿为主，如不干燥，可适当延长浸润和混合（滚动）时间。浸润完成后将料放到摇罐下方的下料斗，停放1小时才能抽料到储料斗中，不可即放即抽，要严格保证摇好的料在这一储料斗（下料斗）的停留时间。在包装时，粒料过振动筛时一定不能太快,注意粉尘，磁力架最好是在振动筛的头尾都有,并要每三吨内清洁检查一次。
摇罐的清洁，每摇好一罐料，放完后一定要用气泵对摇罐内部进行吹气清洁，防止有残余物，对过滤网每做完三罐要进行捡查吹气清洁，每48小时后对过滤器要进行更换清洗（水温为60-80℃）。
Claims (10)
1.一种聚烯烃绝缘料，由聚乙烯、无规聚丙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物组成，重量份组成如下：
聚乙烯50-60份、无规共聚聚丙烯30-35份、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物10-15份、抗氧剂1-2份、引发剂0.1-0.2份、硬酯酸0.3-0.5份。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃绝缘料，其特征在于所述的聚乙烯是低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或它们的混合物，所述线性聚乙烯的密度为0.926-0.940g/cm3，熔体流动指数为1-3g/10min。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃绝缘料，其特征在于所述的无规共聚聚丙烯是茂名石化产的无规共聚聚丙烯，牌号为HT9025NX。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃绝缘料，其特征在于所述的苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物是Nova化学的NAS30、NAS90。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃绝缘料，其特征在于所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、2，5 二甲基 2，5 二（叔丁基过氧基）己烷中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃绝缘料，其特征在于所述的抗氧剂为四[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。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃绝缘料，其特征在于所述的抗氧剂是四[甲基-β- （3，5 二叔丁基 4 羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯与三［2.4 二叔丁基苯基］亚磷酸酯混合物，重量比为1：1-2：1。
8.根据权利要求2所述的聚烯烃绝缘料，其特征在于所述的低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯的重量比为优选比例为1：1-4：1。
9.权利要求1-8任一配方的聚烯烃绝缘料的制备方法，包括以下步骤：
1）将转鼓（摇罐）的加热水箱温度升到90±3℃；
2）将低密度聚乙烯与无规共聚聚丙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物加入摇罐中，开启真空泵进行真空干燥10-30分钟，进行干燥脱挥；
3）脱挥完成后，加入引发剂、抗氧剂、硬脂酸，浸润并混合（滚动）2-3小时，这时关闭摇罐真空泵；
4）浸润完成后将料放到摇罐下方的下料斗，停放0.5-1小时后抽料到储料斗中；要严格保证摇好的料在储料斗或下料斗的停留时间；
5）摇罐的清洁，每摇好一罐料，放完后一定要用气泵对摇罐内部进行吹气清洁，防止有残余物，对过滤网每做完三罐要进行捡查吹气清洁，每48小时后对过滤器要进行更换清洗，水温在60-80℃；
6）包装，粒料过振动筛时一定不能太快,注意粉尘，磁力架最好是在振动筛的头尾都有,并要每三吨内清洁检查一次。
10.根据权利要求9的制备方法，其特征在于真空干燥时绝对压力为0.005-0.02MPa。
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Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: ZHEJIANG TAIHU YUANDA NEW MATERIAL LTD. TO: ZHEJIANG TAIHU YUANDA NEW MATERIAL CO., LTD. Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 313000 HUZHOU, ZHEJIANG PROVINCE TO: 313103 HUZHOU, ZHEJIANG PROVINCE |
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHAO YONG REN JINFA CHEN QINGGUI LI SHUNLI ZHENG YAN TO: ZHAO YONG YU LIQIN LI SHUNLI CAI YUMING ZHENG YAN |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A kind of polyolefin insulating material and preparation method thereof Effective date of registration: 20220819 Granted publication date: 20151007 Pledgee: Bank of Kunlun Limited by Share Ltd. Xi'an branch Pledgor: Zhejiang Taihu Yuanda New Material Corp., Ltd. Registration number: Y2022980013068 |
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