CN105482227A - 一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料 - Google Patents

一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其原料按重量份包括：聚乙烯50-80份，乙烯醋酸乙烯酯10-20份，改性聚丙烯15-20份，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷1-3份，过氧化苯甲酰0.5-1份，二亚乙基三胺1-2份，三聚氰酸三烯丙酯0.4-1.2份，二月桂酸二丁基锡1-2份，苯乙烯基化-N-苯基苯胺0.8-1.4份，3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸1-2份，亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯0.8-1.5份，山梨糖醇1-2份，羟基硅油1-2份，硬脂酸镁1-2份，硬脂酸锌1-2份，聚氨酯热熔胶3-7份，复合填充物20-40份。本发明热稳定好，力学性能好，使用寿命长。

Description

一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料
技术领域
本发明涉及电缆用绝缘层技术领域，尤其涉及一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料。
背景技术
随着经济的高速发展，电缆绝缘层材料的需求量越来越大，要求越来越高，传统的电缆材料正面临着巨大的挑战，传统电缆的绝缘层一般为塑料材料，其在长期贮存及使用过程中受到热能、机械能、光能和辐射能的作用，塑料的热稳定及力学性能达不到要求，导致电缆绝缘层内部的其他部件产生腐蚀作用，电缆无法正常运行，目前热稳定好，力学性能好，使用寿命长的电缆用绝缘层用塑料材料的研发受到各领域专业人士的高度关注。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，热稳定好，力学性能好，使用寿命长。
本发明提出的一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其原料按重量份包括：聚乙烯50-80份，乙烯醋酸乙烯酯10-20份，改性聚丙烯15-20份，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷1-3份，过氧化苯甲酰0.5-1份，二亚乙基三胺1-2份，三聚氰酸三烯丙酯0.4-1.2份，二月桂酸二丁基锡1-2份，苯乙烯基化-N-苯基苯胺0.8-1.4份，3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸1-2份，亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯0.8-1.5份，山梨糖醇1-2份，羟基硅油1-2份，硬脂酸镁1-2份，硬脂酸锌1-2份，聚氨酯热熔胶3-7份，复合填充物20-40份。
优选地，所述复合填充物的原料按重量份包括：石蜡油20-40份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物0.5-1.2份，缓冲微球5-10份，聚丙烯酸酯1-3份，气相二氧化硅10-15份，氢氧化铝10-20份，碳酸镁13-18份，氢氧化钙8-17份，硅酸锌2-8份，七钼酸铵10-17份，所述缓冲微球由丙烯腈共聚物壳体与2-甲基丁烷填充物组成。
优选地，所述复合填充物采用如下工艺制备：将石蜡油送入搅拌器中，升温至130-145℃，保温30-60min，加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌均匀，降温至110-125℃加入聚丙烯酸酯、气相二氧化硅、氢氧化铝、碳酸镁、氢氧化钙、硅酸锌、七钼酸铵搅拌均匀，继续加入缓冲微球搅拌均匀，降温至室温，得到复合填充物。
优选地，气相二氧化硅、氢氧化铝、碳酸镁、氢氧化钙、硅酸锌及七钼酸铵的重量比为11-13：16-18：14-16：10-13：5-6：12-14。
优选地，改性聚丙烯采用如下工艺制备：按重量份将50-70份聚丙烯颗粒置于剂量率为5-10kGy的60Coγ射线场内，辐照20-40min，送入反应器中，加入100份二甲苯、5-10份马来酸酐单体进行搅拌，搅拌时间为5-10h，搅拌温度为100-120℃，得到预制料；向5-10份甲苯中加入1-4份过氧化二异丙苯混合均匀，升温至80-100℃加入预制料混合均匀，加入2-7份苯乙烯、5-10份甲基丙烯酸缩水甘油酯反应4-8h，趁热倒入丙酮溶液中搅拌至沉淀物完全析出，过滤，真空干燥得到改性聚丙烯。
优选地，聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯及改性聚丙烯的重量比为60-72：16-18：16-19。
优选地，过氧化苯甲酰、二亚乙基三胺、三聚氰酸三烯丙酯及二月桂酸二丁基锡的重量比为0.7-0.8：1.2-1.4：0.8-1：1.4-1.6。
优选地，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷、聚氨酯热熔胶及复合填充物的重量比为1.5-2.2：4-5：36-38。
优选地，所述的热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其原料按重量份包括：聚乙烯60-72份，乙烯醋酸乙烯酯16-18份，改性聚丙烯16-19份，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷1.5-2.2份，过氧化苯甲酰0.7-0.8份，二亚乙基三胺1.2-1.4份，三聚氰酸三烯丙酯0.8-1份，二月桂酸二丁基锡1.4-1.6份，苯乙烯基化-N-苯基苯胺1-1.2份，3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸1.4-1.5份，亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯1-1.3份，山梨糖醇1.1-1.3份，羟基硅油1.5-1.7份，硬脂酸镁1.6-1.9份，硬脂酸锌1.2-1.5份，聚氨酯热熔胶4-5份，复合填充物36-38份。
本发明中所述热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料采用一般塑料的制备工艺制备，即依次通过混料，挤出，造粒，成型制得。
本发明中，采用聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯及改性聚丙烯协同作用作为基材，过氧化苯甲酰、二亚乙基三胺、三聚氰酸三烯丙酯及二月桂酸二丁基锡协同作为硫化体系，制品热稳定好、力学性能极好；而加入的端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷不仅可增加物料的内润滑性，增加结晶程度，降低制品内部缺陷和空洞的形成，且可对聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯及改性聚丙烯等有机材料进行反应，制品力学性能进一步增强；而在改性聚丙烯中，聚丙烯受到电子束辐射后产生高分子过氧化物，可引发与马来酸酐单体、苯乙烯及甲基丙烯酸缩水甘油酯的反应，而马来酸酐单体一方面可以与高分子过氧化物发生接枝反应，另一方面可进行自聚反应，且合理控制反应条件，生成一定交联程度的网状聚合物，制品不仅力学性能好，且韧性及硬度适中；而在复合填充物中，气相二氧化硅、氢氧化铝、碳酸镁、氢氧化钙、硅酸锌、七钼酸铵作为无机填充补强材料，柄采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为分层抑制剂，聚丙烯酸酯作为降凝剂，并与缓冲微球、石蜡油共同作用，制品低温柔软易敷设，且在长期高温条件下热稳定性好，填充性能好，不仅可可有效缓解弯曲、冲击等外力作用，且可有效对制品内部结构进行维护。苯乙烯基化-N-苯基苯胺、3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸及亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯作为复合抗氧剂，不仅可有效减缓绝缘带的老化速度，且制品的断裂伸长率保持率高，力学性能好，使用寿命长。本发明，热稳定好，力学性能好，使用寿命长。
具体实施方式
实施例1
一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其原料按重量份包括：聚乙烯50份，乙烯醋酸乙烯酯20份，改性聚丙烯15份，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷3份，过氧化苯甲酰0.5份，二亚乙基三胺2份，三聚氰酸三烯丙酯0.4份，二月桂酸二丁基锡2份，苯乙烯基化-N-苯基苯胺0.8份，四亚甲基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯2份，亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯0.8份，山梨糖醇2份，羟基硅油1份，硬脂酸镁2份，硬脂酸锌1份，聚氨酯热熔胶7份，复合填充物20份。
实施例2
一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其原料按重量份包括：聚乙烯80份，乙烯醋酸乙烯酯10份，改性聚丙烯20份，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷1份，过氧化苯甲酰1份，二亚乙基三胺1份，三聚氰酸三烯丙酯1.2份，二月桂酸二丁基锡1份，苯乙烯基化-N-苯基苯胺1.4份，四亚甲基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯1份，亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯1.5份，山梨糖醇1份，羟基硅油2份，硬脂酸镁1份，硬脂酸锌2份，聚氨酯热熔胶3份，复合填充物40份。
实施例3
一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其原料按重量份包括：聚乙烯60份，乙烯醋酸乙烯酯18份，改性聚丙烯16份，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷2.2份，过氧化苯甲酰0.7份，二亚乙基三胺1.4份，三聚氰酸三烯丙酯0.8份，二月桂酸二丁基锡1.6份，苯乙烯基化-N-苯基苯胺1份，四亚甲基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯1.5份，亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯1份，山梨糖醇1.3份，羟基硅油1.5份，硬脂酸镁1.9份，硬脂酸锌1.2份，聚氨酯热熔胶5份，复合填充物36份。
所述复合填充物的原料按重量份包括：石蜡油40份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物0.5份，缓冲微球10份，聚丙烯酸酯1份，气相二氧化硅15份，氢氧化铝10份，碳酸镁18份，氢氧化钙8份，硅酸锌8份，七钼酸铵10份，所述缓冲微球由丙烯腈共聚物壳体与2-甲基丁烷填充物组成。
所述复合填充物采用如下工艺制备：将石蜡油送入搅拌器中，升温至145℃，保温30min，加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌均匀，降温至125℃加入聚丙烯酸酯、气相二氧化硅、氢氧化铝、碳酸镁、氢氧化钙、硅酸锌、七钼酸铵搅拌均匀，继续加入缓冲微球搅拌均匀，降温至室温，得到复合填充物。
改性聚丙烯采用如下工艺制备：按重量份将50份聚丙烯颗粒置于剂量率为10kGy的60Coγ射线场内，辐照20min，送入反应器中，加入100份二甲苯、10份马来酸酐单体进行搅拌，搅拌时间为5h，搅拌温度为120℃，得到预制料；向5份甲苯中加入4份过氧化二异丙苯混合均匀，升温至80℃加入预制料混合均匀，加入7份苯乙烯、5份甲基丙烯酸缩水甘油酯反应8h，趁热倒入丙酮溶液中搅拌至沉淀物完全析出，过滤，真空干燥得到改性聚丙烯。
实施例4
一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其原料按重量份包括：聚乙烯72份，乙烯醋酸乙烯酯16份，改性聚丙烯19份，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷1.5份，过氧化苯甲酰0.8份，二亚乙基三胺1.2份，三聚氰酸三烯丙酯1份，二月桂酸二丁基锡1.4份，苯乙烯基化-N-苯基苯胺1.2份，四亚甲基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯1.4份，亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯1.3份，山梨糖醇1.1份，羟基硅油1.7份，硬脂酸镁1.6份，硬脂酸锌1.5份，聚氨酯热熔胶4份，复合填充物38份。
所述复合填充物的原料按重量份包括：石蜡油20份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1.2份，缓冲微球5份，聚丙烯酸酯3份，气相二氧化硅10份，氢氧化铝20份，碳酸镁13份，氢氧化钙17份，硅酸锌2份，七钼酸铵17份，所述缓冲微球由丙烯腈共聚物壳体与2-甲基丁烷填充物组成。
所述复合填充物采用如下工艺制备：将石蜡油送入搅拌器中，升温至130℃，保温60min，加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌均匀，降温至110℃加入聚丙烯酸酯、气相二氧化硅、氢氧化铝、碳酸镁、氢氧化钙、硅酸锌、七钼酸铵搅拌均匀，继续加入缓冲微球搅拌均匀，降温至室温，得到复合填充物。
改性聚丙烯采用如下工艺制备：按重量份将70份聚丙烯颗粒置于剂量率为5kGy的60Coγ射线场内，辐照40min，送入反应器中，加入100份二甲苯、5份马来酸酐单体进行搅拌，搅拌时间为10h，搅拌温度为100℃，得到预制料；向10份甲苯中加入1份过氧化二异丙苯混合均匀，升温至100℃加入预制料混合均匀，加入2份苯乙烯、10份甲基丙烯酸缩水甘油酯反应4h，趁热倒入丙酮溶液中搅拌至沉淀物完全析出，过滤，真空干燥得到改性聚丙烯。
实施例5
一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其原料按重量份包括：聚乙烯66份，乙烯醋酸乙烯酯17份，改性聚丙烯18份，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷2份，过氧化苯甲酰0.75份，二亚乙基三胺1.3份，三聚氰酸三烯丙酯0.9份，二月桂酸二丁基锡1.5份，苯乙烯基化-N-苯基苯胺1.1份，四亚甲基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯1.46份，亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯1.2份，山梨糖醇1.2份，羟基硅油1.6份，硬脂酸镁1.8份，硬脂酸锌1.3份，聚氨酯热熔胶4.5份，复合填充物37份。
所述复合填充物的原料按重量份包括：石蜡油30份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1份，缓冲微球7份，聚丙烯酸酯2份，气相二氧化硅12份，氢氧化铝15份，碳酸镁15份，氢氧化钙12份，硅酸锌5份，七钼酸铵13份，所述缓冲微球由丙烯腈共聚物壳体与2-甲基丁烷填充物组成。
所述复合填充物采用如下工艺制备：将石蜡油送入搅拌器中，升温至138℃，保温45min，加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌均匀，降温至118℃加入聚丙烯酸酯、气相二氧化硅、氢氧化铝、碳酸镁、氢氧化钙、硅酸锌、七钼酸铵搅拌均匀，继续加入缓冲微球搅拌均匀，降温至室温，得到复合填充物。
改性聚丙烯采用如下工艺制备：按重量份将60份聚丙烯颗粒置于剂量率为8kGy的60Coγ射线场内，辐照30min，送入反应器中，加入100份二甲苯、8份马来酸酐单体进行搅拌，搅拌时间为8h，搅拌温度为110℃，得到预制料；向8份甲苯中加入2份过氧化二异丙苯混合均匀，升温至90℃加入预制料混合均匀，加入5份苯乙烯、8份甲基丙烯酸缩水甘油酯反应6h，趁热倒入丙酮溶液中搅拌至沉淀物完全析出，过滤，真空干燥得到改性聚丙烯。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乙烯50-80份，乙烯醋酸乙烯酯10-20份，改性聚丙烯15-20份，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷1-3份，过氧化苯甲酰0.5-1份，二亚乙基三胺1-2份，三聚氰酸三烯丙酯0.4-1.2份，二月桂酸二丁基锡1-2份，苯乙烯基化-N-苯基苯胺0.8-1.4份，3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸1-2份，亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯0.8-1.5份，山梨糖醇1-2份，羟基硅油1-2份，硬脂酸镁1-2份，硬脂酸锌1-2份，聚氨酯热熔胶3-7份，复合填充物20-40份。
2.根据权利要求1所述的热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其特征在于，所述复合填充物的原料按重量份包括：石蜡油20-40份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物0.5-1.2份，缓冲微球5-10份，聚丙烯酸酯1-3份，气相二氧化硅10-15份，氢氧化铝10-20份，碳酸镁13-18份，氢氧化钙8-17份，硅酸锌2-8份，七钼酸铵10-17份，所述缓冲微球由丙烯腈共聚物壳体与2-甲基丁烷填充物组成。
3.根据权利要求2所述的热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其特征在于，所述复合填充物采用如下工艺制备：将石蜡油送入搅拌器中，升温至130-145℃，保温30-60min，加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌均匀，降温至110-125℃加入聚丙烯酸酯、气相二氧化硅、氢氧化铝、碳酸镁、氢氧化钙、硅酸锌、七钼酸铵搅拌均匀，继续加入缓冲微球搅拌均匀，降温至室温，得到复合填充物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其特征在于，气相二氧化硅、氢氧化铝、碳酸镁、氢氧化钙、硅酸锌及七钼酸铵的重量比为11-13：16-18：14-16：10-13：5-6：12-14。
5.根据权利要求1-4任一项所述的热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其特征在于，改性聚丙烯采用如下工艺制备：按重量份将50-70份聚丙烯颗粒置于剂量率为5-10kGy的60Coγ射线场内，辐照20-40min，送入反应器中，加入100份二甲苯、5-10份马来酸酐单体进行搅拌，搅拌时间为5-10h，搅拌温度为100-120℃，得到预制料；向5-10份甲苯中加入1-4份过氧化二异丙苯混合均匀，升温至80-100℃加入预制料混合均匀，加入2-7份苯乙烯、5-10份甲基丙烯酸缩水甘油酯反应4-8h，趁热倒入丙酮溶液中搅拌至沉淀物完全析出，过滤，真空干燥得到改性聚丙烯。
6.根据权利要求1-5任一项所述的热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其特征在于，聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯及改性聚丙烯的重量比为60-72：16-18：16-19。
7.根据权利要求1-6任一项所述的热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其特征在于，过氧化苯甲酰、二亚乙基三胺、三聚氰酸三烯丙酯及二月桂酸二丁基锡的重量比为0.7-0.8：1.2-1.4：0.8-1：1.4-1.6。
8.根据权利要求1-7任一项所述的热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其特征在于，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷、聚氨酯热熔胶及复合填充物的重量比为1.5-2.2：4-5：36-38。
9.根据权利要求1-8任一项所述的热稳定性好且具有优异力学性能的电缆用绝缘层材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乙烯60-72份，乙烯醋酸乙烯酯16-18份，改性聚丙烯16-19份，端基为乙烯基的聚二甲基硅氧烷1.5-2.2份，过氧化苯甲酰0.7-0.8份，二亚乙基三胺1.2-1.4份，三聚氰酸三烯丙酯0.8-1份，二月桂酸二丁基锡1.4-1.6份，苯乙烯基化-N-苯基苯胺1-1.2份，3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸1.4-1.5份，亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯1-1.3份，山梨糖醇1.1-1.3份，羟基硅油1.5-1.7份，硬脂酸镁1.6-1.9份，硬脂酸锌1.2-1.5份，聚氨酯热熔胶4-5份，复合填充物36-38份。
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