CN104231413A - 低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯、硅烷交联剂、引发剂、抗氧剂、抗铜剂、催化剂、加工助剂、抗回缩剂。本发明较市场上两步法低回缩性硅烷交联聚乙烯电缆料生产工艺简单,操作方面,生产速度快,表面光泽度高;成本低,生产温度适用性广,电性能好,耐温性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料。
背景技术
交联聚乙烯具有体积电阻率高、介电损耗小、耐热老化性能好、耐应力开裂性能好、易加工、价廉等特点,是一种非常优异的绝缘材料。目前交联聚乙烯主要有过氧化物交联、辐射交联和硅烷交联三种方式。其中硅烷交联聚乙烯是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而制得。硅烷交联聚乙烯线缆在挤出成型后,置入温水中数小时就可完成固化交联。由于硅烷交联不需要专门的交联设备,工艺控制又比较简单,而且电气性能优异,因此在中低压电线电缆领域具有无可比拟的优势。特别是一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,工艺简单,投资少,质量稳定,更是受到电缆生产厂家的欢迎。
电缆厂在采用硅烷交联聚乙烯绝缘料生产电缆时,通常采用挤压式模具和挤管式模具生产,由于挤管式模具比挤压式模具操作简单、生产效率高等优点成为广大电缆生产厂家的首选,特别是在生产不规则电缆时,挤管式模具更是不可替代。但是采用挤管式模具生产硅烷交联聚乙烯绝缘电缆时,拉伸比较大,较快的拉伸加快了聚乙烯分子间的结晶,况且硅烷接枝后,聚乙烯分子链上的支链增多,分子间的预交联增加,硅烷交联聚乙烯电缆料的熔体流动速率变小,分子间的相互移动困难,导致聚乙烯大分子链在拉伸时由蜷曲状态变为伸展状态。而同时硅烷交联聚乙烯电缆成缆后,是在水煮或自然状态交联,处于聚乙烯的熔点以下,在交联聚乙烯的弹性回复作用力下,交联聚乙烯的回缩率很大,特别是在生产小规格的电缆时,交联聚乙烯的回缩率更是明显,导致硅烷交联聚乙烯电缆的连接部分和末端部分的导体向外露出,产生所谓的绝缘收缩现象,也就是说交联聚乙烯绝缘电缆的热收率率不容易合格。为了达到较低的热收缩指标,在用硅烷交联聚乙烯电缆绝缘料生产绝缘电缆时,常常需要严格控制拉伸比、采用较高的冷却水温等措施,生产效率低,废品率高,耗能大,有时候特别是生产小截面电线时热收缩率往往达不到要求。这种情况下生产的硅烷交联聚乙烯绝缘电线电缆由于绝缘层的回缩而导致电缆故障或更换。专利CN 1699457 A:硅烷交联低回缩聚乙烯塑料及其制备方法和应用和专利CN 102286186 A:硅烷交联聚乙烯、电线和电缆对硅烷交联聚乙烯电缆料的热回收缩进行了描述并进行了改进,但是这两者都是两步法硅烷交联聚乙烯电缆料,生产工艺复杂,成本高,在使用中受到限制。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,适用于要求低回缩性的小截面的电线电缆的生产,本发明生产工艺简单,操作方面,生产速度快,表面光泽度高,克服现有技术存在的缺陷。
为了解决上述技术问题,本发明提供:
一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,由线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯、硅烷交联剂、引发剂、抗氧剂、抗铜剂、催化剂、加工助剂、抗回缩剂组成,其重量份数比例为:
所述的线性低密度聚乙烯的密度为0.926-0.940g/cm3,熔体流动速率为1-30g/10min的两种或多种不同的聚乙烯混合物,所述的两种或多种线性低密度聚乙烯的混合物的熔体流动速率为4-8g/10min之间;所述的高密度聚乙烯的密度为0.940-0.955g/cm3,熔体流动速率为5-10g/10min的为两种或多种不同的高密度聚乙烯混合物;所述的聚丙烯是均聚聚丙烯,密度为0.89-0.910g/cm3,熔体流动速率为2-5g/10min。
所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种;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;所述的抗氧剂为四[甲基-3-(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;所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡与钛酸酯偶联剂中的混合物;所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡与钛酸酯偶联剂中的混合物的比例为3∶1~1∶1。
所述的抗铜剂为水杨酰胺基邻苯二甲酰亚胺、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰)肼中的一种;所述的加工助剂为含氟聚合物、硬脂酸或硅酮母粒中的一种或几种;所述的抗回缩剂为一种高流动性的POE弹性体,熔体流动速率大于10g/10min。
本发明的优点在于:1、本发明较市场上两步法低回缩性硅烷交联聚乙烯电缆料生产工艺简单,操作方面,生产速度快,表面光泽度高;2、成本低,生产温度适用性广,电性能好,耐温性好。
具体实施方式
实施例1-8各组分用量(按重量份)及材料性能检测值如下
优先地,实施例1-8中的线性低密度聚乙烯的密度为0.926-0.940g/cm3,熔体流动速率为1-30g/10min的两种或多种不同的聚乙烯混合物,所述的两种或多种线性低密度聚乙烯的混合物的熔体流动速率为4-8g/10min之间;所述的高密度聚乙烯的密度为0.940-0.955g/cm3,熔体流动速率为5-10g/10min的为两种或多种不同的高密度聚乙烯混合物;所述的聚丙烯是均聚聚丙烯,密度为0.89-0.910g/cm3,熔体流动速率为2-5g/10min。
所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种;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;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)、3-(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;所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡与钛酸酯偶联剂中的混合物;所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡与钛酸酯偶联剂中的混合物的比例为3∶1~1∶1。
所述的抗铜剂为水杨酰胺基邻苯二甲酰亚胺、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰)肼中的一种;所述的加工助剂为含氟聚合物、硬脂酸或硅酮母粒中的一种或几种;所述的抗回缩剂为一种高流动性的POE弹性体,熔体流动速率大于10g/10min。
实施例1-8中低回缩性一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料制备方法如下:
取适量的线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯,全部的抗氧剂、抗铜剂、催化剂、加工助剂经过强力磁力架除铁屑杂质、高速混合机混合、双螺杆混炼造粒、干燥、强力磁力架除铁屑杂质、包装而成催化剂母料。再把催化剂母料和剩下的其它原料经过烘干后加入到低速混合机进行混合搅拌,一边搅拌一边缓缓加入硅烷交联混合剂,使粒料和硅烷交联混合剂充分混合得到低回缩性一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料。
Claims (10)
1.一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于:包括线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、硅烷交联剂、引发剂、抗氧剂、抗铜剂、催化剂、加工助剂、抗回缩剂。
2.根据权利要求1所述一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,其重量份数为:
。
3.根据权利要求1或2所述的一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述的线性低密度聚乙烯的密度为0.926-0.940g/cm3,熔体流动速率为1-30g/10min的两种或多种不同的聚乙烯混合物,所述的两种或多种线性低密度聚乙烯的混合物的熔体流动速率为4-8g/10min之间;所述的高密度聚乙烯的密度为0.940-0.955g/cm3,熔体流动速率为5-10g/10min的为两种或多种不同的高密度聚乙烯混合物;所述的聚丙烯是均聚聚丙烯,密度为 0.89-0.910g/cm3,熔体流动速率为2-5g/10min。
4.根据权利要求1或2所述的一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,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或2所述的一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,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或2所述的一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡与钛酸酯偶联剂中的混合物;所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡与钛酸酯偶联剂中的混合物的比例为3∶1~1∶1。
8.根据权利要求1或2所述的一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述的抗铜剂为水杨酰胺基邻苯二甲酰亚胺、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰)肼中的一种。
9.根据权利要求1或2所述的一种低回缩型一步法硅烷交联聚 乙烯绝缘料,其特征在于,所述的加工助剂为含氟聚合物、硬脂酸或硅酮母粒中的一种或几种。
10.根据权利要求1或2所述的一种低回缩型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述的抗回缩剂为一种高流动性的POE弹性体,熔体流动速率大于10g/10min。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141224 |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |