CN105153380A - 一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料及其浸渍法生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其由聚烯烃、引发剂、复配抗氧剂、硅烷偶联剂、润滑剂、预交联抑制剂、催化剂采用浸渍法生产工艺制备而成。本发明与以往的生产工艺和配方相比,本发明大大提高了产品的生产效率、增加了产品的质量稳定性,同时改善了成品后的挤出流动性,本发明适用于10KV及以下截面积为0.75mm2至250mm2的所有交联电线电缆的生产。
Description
技术领域
本发明涉及电缆及其制备领域,具体涉及一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料及其浸渍法生产工艺。
背景技术
一步法硅烷交联料因其生产工艺简单、产品适用范围广,在电线电缆领域有着广泛的应用。但由于其接枝和挤出的过程是在电缆厂家同时完成的,所需要的温度又相对较高(温度最高时可达到230℃),这给一步法硅烷电缆的生产增加了不小的难度,当温度控制不稳定时,非常容易出现预交联的情况,因此一步法硅烷交联料大多用于截面积在10mm2以上的电缆挤出。而目前一步法硅烷交联料使用的生产设备高速混合机,其转速过快,非常容易在短时间内造成局部温度过高,使原材料融解拉丝,产生杂质;同时,它的混合时间也相对较短,分散效果也不太理想,这给一步法硅烷电缆料的使用稳定性带来了很大的隐患。
发明内容
针对现有硅烷交联电缆存在的安全隐患和问题,本发明的目的之一在于提供一种能够适用于0.75mm2至250mm2的所有交联电线电缆生产的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料。
本发明的目的之二在于提供一种该硅烷交联聚乙烯绝缘料不会产生预交联现象的浸渍法生产工艺。
为了达到上述目的,本发明采用如下的技术方案:
一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,由以下重量份的原料制备而成:
在本发明的一个优选实施例中,所述聚烯烃为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯辛烯嵌段共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物中的一种或几种混合,其融指范围在2至20之间,熔点在90℃~130℃之间。
在本发明的一个优选实施例中,所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的一种或几种混合。
在本发明的一个优选实施例中,所述复配抗氧剂为受阻酚抗氧剂、受阻胺抗氧剂、硫代受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的任意两种以上的复配。
在本发明的一个优选实施例中,所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷A-171、乙烯基三乙氧基硅烷A-151、辛基三乙氧基硅烷、r-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种混合。
在本发明的一个优选实施例中,所述的润滑剂为聚乙烯蜡、饱和脂肪酸、含氟加工助剂中的一种或几种的混合。
在本发明的一个优选实施例中,所述含氟加工助剂为PPA。
在本发明的一个优选实施例中,所述的预交联抑制剂是所述的预交联抑制剂是丙烯晴改性丙烯酸酯、双(N,N二甲基)-1,6-六亚甲基肼碳酰、聚苯乙烯中的一种或几种混合,预交联抑制剂的加入大大抑制了材料预交联等副反应的发生。
在本发明的一个优选实施例中,所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二月桂酸接枝甲基丁基锡中的一种或几种混合。
一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料的浸渍法生产工艺,其由以下步骤组成:
(1)按比例称取聚烯烃树脂用真空吸料机吸入到真空转鼓中进行混合,随后抽真空;
(2)按比例称取引发剂、复配抗氧剂、硅烷偶联剂、润滑剂、预交联抑制剂在真空状态下用倒吸原理依次吸入到真空转鼓内部进行混合;
(3)按比例称取催化剂用真空吸料机吸入到真空转鼓内部进行混合得成品料;
(4)将成品料用真空吸料装置吸入到储料仓中静置后包装。
在本发明的一个优选实施例中,步骤(1)至步骤(3)中,所述真空转鼓在混合过程中交替进行正反转。
在本发明的一个优选实施例中,步骤(1)中,混合温度为70℃,混合时间10min,真空转鼓的转速为8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。
在本发明的一个优选实施例中,步骤(1)中,所述抽真空是指抽真空压力位至0.09Mpa,维持时间为10min。
在本发明的一个优选实施例中,步骤(2)中,混合温度70℃,混合时间30min,真空转鼓的转速8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。
在本发明的一个优选实施例中,步骤(3)中,混合温度70℃,混合时间20min,真空转鼓的转速8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。
在本发明的一个优选实施例中,步骤(4)中,静置时间为30min。
在本发明的一个优选实施例中,所述真空转鼓为高8m、中央直径3m,两端直径0.5m、容积1000L的橄榄状转鼓。
在本发明的一个优选实施例中,所述真空转鼓采用厚度为10mm的不锈钢板材焊接而成。
本发明的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料能够适用于0.75mm2至250mm2的所有交联电线电缆生产。
本发明所提供的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料的浸渍法生产工艺,其生产过程为完全封闭的自动化生产流程,相同时间内生产的成品料重量是高混机的1.2倍,因此大大提高了产品的生产效率,增加了产品的质量稳定性,同时改善了成品后的挤出流动性。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面进一步阐述本发明。
由于以往的硅烷一步法交联料其接枝和挤出的过程是在电缆厂家同时完成的,所需要的温度又相对较高(温度最高时可达到230℃),这给一步法硅烷电缆的生产增加了不小的难度,当温度控制不稳定时,非常容易出现预交联的情况,因此一步法硅烷交联料大多用于截面积在10mm2以上的电缆挤出。而目前一步法硅烷交联料使用的生产设备高速混合机,其转速过快,非常容易在短时间内造成局部温度过高,使原材料融解拉丝,产生杂质;同时,它的混合时间也相对较短,分散效果也不太理想,这给一步法硅烷电缆料的使用稳定性带来了很大的隐患。
为此本专利进行了如下配方试验:
实施例1
本实施例提供一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,由以下原料制备而成:
上述受阻酚抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1330、抗氧剂1076中的一种或几种混合,上述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂618抗氧剂890中的一种或几种混合。
该实施例的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料的浸渍法生产工艺,其由以下步骤组成:
(1)按照上述比例用真空吸料机将低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯辛烯嵌段共聚物吸入到真空转鼓中进行混合,混合温度70℃,时间10min,混合过程中真空转鼓进行正反转,转速8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。随后抽抽真空,真空压力位0.09Mpa,时间10min。
(2)按照上述比例在真空状态下用倒吸原理加入过氧化二异丙苯、受阻酚抗氧剂、受阻胺抗氧剂亚磷酸酯类抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷A-171、聚乙烯蜡、饱和脂肪酸、丙烯晴改性丙烯酸酯到真空转鼓内部进行混合,混合温度70℃,时间30min,混合过程中真空转鼓进行正反转,转速8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min;
(3)按照上述比例用真空吸料机将二月桂酸二丁基锡吸入到真空转鼓内部进行混合得到成品料,混合温度70℃,时间20min,混合过程中真空转鼓进行正反转,转速8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。
(4)将成品料吸入到储料仓中静置,静置时间为30min,随后进行包装。
生产用的真空转鼓为:高8m、中央直径3m,两端直径0.5m容积1000L,材质厚度10mm的不锈钢板材焊接而成的橄榄型真空转鼓。
实施例2
本实施例提供一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,由以下原料制备而成:
上述硫代受阻酚类抗氧剂为抗氧剂300#,上述硫代酯类抗氧剂为DLTP、DSTP中的一种或其混合。
该实施例的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料的浸渍法生产工艺,其由以下步骤组成:
(1)按照上述比例用真空吸料机将乙烯辛烯嵌段共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物吸入到真空转鼓中进行混合,混合温度70℃,时间10min,混合过程中真空转鼓进行正反转,转速8r/min真空转鼓的正反转时间间隔5min。随后抽抽真空,真空压力位0.09Mpa,时间10min。
(2)按照上述比例在真空状态下用倒吸原理加入过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰叔丁酯、硫代受阻酚类抗氧剂、硫代磷酸酯类抗氧剂、乙烯基三乙氧基硅烷A-151、辛基三乙氧基硅烷、饱和脂肪酸、含氟加工助剂、双(N,N二甲基)-16-六亚甲基肼碳酰、聚醚和脂油混合物到真空转鼓内部进行混合,混合温度70℃,时间30min,混合过程中真空转鼓进行正反转,转速8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。
(3)按照上述比例用真空吸料机将二醋酸二丁基锡吸入到真空转鼓内部进行混合得到成品料,混合温度70℃,时间20min,混合过程中真空转鼓进行正反转,转速8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。
(4)将成品料吸入到储料仓中静置,静置时间为30min,随后进行包装。
生产用的真空转鼓为:高8m、中央直径3m,两端直径0.5m容积1000L,材质厚度10mm的不锈钢板材焊接而成的橄榄型真空转鼓。
实施例3
本实施例提供的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,由以下原料制备而成:
上述受阻酚抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1330、抗氧剂1076中的一种或几种混合,上述硫代酯类抗氧剂为DLTP、DSTP中的一种或其混合。
该实施例的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料的浸渍法生产工艺,其由以下步骤组成:
(1)按照上述比例用真空吸料机将低密度聚乙烯、乙烯辛烯嵌段共聚物吸入到真空转鼓中进行混合,混合温度70℃,时间10min,混合过程中真空转鼓进行正反转,转速8r/min。真空转鼓的正反转时间间隔5min。随后抽抽真空,真空压力位0.09Mpa,时间10min。
(2)按照上述比例在真空状态下用倒吸原理加入过氧化二异丙苯、受阻酚抗氧剂、硫代磷酸酯类抗氧剂、辛基三乙氧基硅烷、r-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、含氟加工助剂、丙烯晴改性丙烯酸酯到真空转鼓内部进行混合,混合温度70℃,时间30min,混合过程中真空转鼓进行正反转,转速8r/min真空转鼓的正反转时间间隔5min。
(3)按照上述比例用真空吸料机将二月桂酸二丁基锡、二月桂酸接枝甲基丁基锡吸入到真空转鼓内部进行混合得到成品料,混合温度70℃,时间20min,混合过程中真空转鼓进行正反转,转速8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。
(4)将成品料吸入到储料仓中静置,静置时间为30min,随后进行包装。
生产用的真空转鼓为:高8m、中央直径3m,两端直径0.5m容积1000L,材质厚度10mm的不锈钢板材焊接而成的橄榄型真空转鼓。
针对上述3个实施例,按照传统的高混机工艺作为对比例,经测试,所得性能如下表
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 | |
挤出截面 | 0.75至250mm2 | 0.75至250mm2 | 0.75至250mm2 | 10至250mm2 |
预交联点 | 无 | 很少 | 很少 | 较多 |
生产效率 | 700kg/h | 700kg/h | 700kg/h | 560kg/h |
产品性能 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (19)
1.一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,由以下重量份的原料制备而成:
2.如权利要求1所述的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述聚烯烃为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯辛烯嵌段共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物中的一种或几种混合。
3.如权利要求1所述的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述聚烯烃的融指范围在2至20之间,熔点在90℃~130℃之间。
4.如权利要求1所述的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的一种或几种混合。
5.如权利要求1所述的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述复配抗氧剂为受阻酚抗氧剂、受阻胺抗氧剂、硫代受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的任意两种以上的复配。
6.如权利要求1所述的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷A-171、乙烯基三乙氧基硅烷A-151、辛基三乙氧基硅烷、r-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种混合。
7.如权利要求1所述的一步法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、饱和脂肪酸、含氟加工助剂中的一种或几种的混合。
8.如权利要求7所述的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述含氟加工助剂为PPA。
9.如权利要求1所述的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述的预交联抑制剂是丙烯晴改性丙烯酸酯、双(N,N二甲基)-1,6-六亚甲基肼碳酰、聚苯乙烯中的一种或几种混合,预交联抑制剂的加入大大抑制了材料预交联等副反应的发生。
10.如权利要求1所述的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料,其特征在于,所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二月桂酸接枝甲基丁基锡中的一种或几种混合。
11.权利要求1至10任一项权利要求所述的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料的浸渍法生产工艺,其特征在于,由以下步骤组成:
(1)按比例称取聚烯烃树脂用真空吸料机吸入到真空转鼓中进行混合,随后抽真空;
(2)按比例称取引发剂、复配抗氧剂、硅烷偶联剂、润滑剂、预交联抑制剂在真空状态下用倒吸原理依次吸入到真空转鼓内部进行混合;
(3)按比例称取催化剂用真空吸料机吸入到真空转鼓内部进行混合得成品料;
(4)将成品料用真空吸料装置吸入到储料仓中静置后包装。
12.如权利要求11所述的浸渍法生产工艺,其特征在于,步骤(1)至步骤(3)中,所述真空转鼓在混合过程中交替进行正反转。
13.如权利要求12所述的浸渍法生产工艺,其特征在于,步骤(1)中,混合温度为70℃,混合时间10min,真空转鼓的转速为8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。
14.如权利要求13所述的浸渍法生产工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述抽真空是指抽真空压力位至0.09Mpa,维持时间为10min。
15.如权利要求12所述的浸渍法生产工艺,其特征在于,步骤(2)中,混合温度70℃,混合时间30min,真空转鼓的转速8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。
16.如权利要求12所述的浸渍法生产工艺,其特征在于,步骤(3)中,混合温度70℃,混合时间20min,真空转鼓的转速8r/min,真空转鼓的正反转时间间隔5min。
17.如权利要求12所述的浸渍法生产工艺,其特征在于,步骤(4)中,静置时间为30min。
18.如权利要求12所述的浸渍法生产工艺,其特征在于,所述真空转鼓为高8m、中央直径3m,两端直径0.5m、容积1000L的橄榄状转鼓。
19.如权利要求18所述的浸渍法生产工艺,其特征在于,所述真空转鼓采用厚度为10mm的不锈钢板材焊接而成。
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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 | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151216 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |