CN105602175A - 一种新型交联聚烯烃绝缘料及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型交联聚烯烃绝缘料及其制备方法和用途。目的是提供的新型交联聚烯烃绝缘料，应能增强材料间的相容性，具有可在自然环境下交联且交联速度快、加工工艺简单、交联度高、耐温高、机械性能佳、总能耗低等特点。所提供的制备方法应当工艺简单、制作方便。技术方案是：一种新型交联聚烯烃绝缘料，包含A料和B料，A料与B料的重量比例为90-97:3-10；所述A料包含的组分为基础树脂；所述B料包含的组分及相应的重量份：交联剂：1～20，助剂吸收基材50～100，主抗氧剂1～5，辅抗氧剂1～3。新型交联聚烯烃绝缘料的制备方法，依照如下步骤进行：将配方量的A料和B料混合均匀，然后经螺杆挤出、造粒即可。

Description

一种新型交联聚烯烃绝缘料及其制备方法和用途
技术领域
本申请涉及电线电缆料技术领域，具体是一种新型交联聚烯烃绝缘料及其制备方法和用途。
背景技术
目前交联聚烯烃绝缘电缆料的交联方式主要有以下几种：一、化学交联(如过氧化物交联)，采用该交联方式制做线缆时，为防止硫化前有预交联及老焦，加工温度低，放线速度慢，生产效率低下,并且该类线缆需要高温硫化，硫化设备占地大，工艺复杂；硅烷交联虽工艺相对简单，生产效率高，但其材料生与使用时对水敏感，材料的生产和线缆的生产过程中均可能会有预交联产生，特别是线缆生产过程中换规格时总有预交联产生，需要适当排胶造成一定浪费，线缆设备的死角也难免残留一些料，时间长后会导致有少量预交联产生，放线放线过程中一点点带出，影响线缆质量。成缆后还受制于水和温度等环境因素。二、辐照交联，该交联方式是将做好的线缆在电子加速器中利用电子束等高能粒子的辐射或辐照交联。由于辐照设备成本相对较高，一般线缆公司无能力购置，需将线缆运送到外部辐照公司去加工，增加成本的同时不能保证正常交货。且辐照交联具有一定的危险性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种聚烯烃绝缘料及其制作方法和应用，所提供的新型交联聚烯烃绝缘料，应能增强材料间的相容性，具有可在自然环境下交联且交联速度快、加工工艺简单、交联度高、耐温高、机械性能佳、总能耗低等特点。
所提供的制备方法应当工艺简单、制作方便。
本发明提供的技术方案是：
一种新型交联聚烯烃绝缘料，包含A料和B料，A料与B料的重量比例为90-97:3-10；
所述A料包含的组分为基础树脂；
所述B料包含的组分及相应的重量份：
交联剂：1～20，助剂吸收基材50～100，主抗氧剂1～5，辅抗氧剂1～3。
所述A料包含的组分为基础树脂；
所述B料包含的组分及相应的重量份：
交联剂：5～15，助剂吸收基材60～90，主抗氧剂1～5，辅抗氧剂1～3。
所述A料包含的组分为基础树脂；
所述B料包含的组分及相应的重量份：
交联剂：8～12，助剂吸收基材70～80，主抗氧剂1～5，辅抗氧剂1～3。
所述A料中，基础树脂为一种马来酸酐接枝料、丙烯酸接枝料、EAA中的一种或者两种以上任意比例的混合；
所述B料中，交联剂为环氧大豆油(环氧值≥6％)、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧环己烷、双酚A型环氧树脂(分子量：3000～7000)、A-187中的一种或者两种以上任意比例的混合。
所述马来酸酐接枝料为POE-g-MAH、LDPE-g-MAH、LLDPE-g-MAH、HDPE-g-MAH、PP-g-MAH中的一种或者两种以上任意比例的混合。
所述丙烯酸接枝料为POE-g-AA、LDPE-g-AA、LLDPE-g-AA、HDPE-g-AA、PP-g-AA中的一种或者两种以上任意比例的混合。
所述助剂吸收基材为沸石、EVA发泡料、PE发泡料中的一种或者两种以上任意比例的混合。
所述主抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、抗氧剂TNPP、抗氧剂LA、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、CHEMNOXB225、CHEMNOXB900、CHEMNOXB561、2,4,6-三叔丁基苯酚、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷中的一种或多种任意比例的混合。
所述辅抗氧剂为抗氧剂T502A、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、N,N’-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、抗氧剂1135、硫代二丙酸二硬脂酸酯、硫代二丙酸双月桂酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯、亚磷酸双酚A中的一种或多种任意比例的混合。
一种新型交联聚烯烃绝缘料的制备方法，依照如下步骤进行：
将配方量的A料和B料混合均匀，然后经螺杆挤出、造粒即可。
所述新型交联聚烯烃绝缘料用于制造电缆。
本发明的有益效果是：由于PE与ESO等交联剂的相容性较差，本产品省去另加H+媒介作开环酸性媒介，直接选用带有H+性的基础树脂，且该类树脂极性强，可提高树脂与交联剂的相容性；由于环氧活性高，反应速度快，交联度高，加工工艺简单(选用长径比在20:1的螺杆生产线缆即可)，既可提高生产效率，还可以减少物料在螺杆内的停留时间，保证物料有足够的稳定时间。
所提供的新型交联聚烯烃绝缘料，不仅性能完全符合JB/T10437-2004《电线电缆用可交联聚乙烯绝缘料》的相关要求，而且其具有较好的机械性能，较好的电性能，具有优异的耐温性，最大优势是符合节能降耗的低碳理念；此外所提供的制备方法工艺简单，制作方便，材料生产和线缆制作的总能耗低，所制得的线缆可在自然环境下快速交联至完全。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明。
研制所述新型交联聚烯烃绝缘料的主要技术难点是如何解决各材料之间的相容性。
以下实施例中，
LDPE-g-MAH为马来酸酐接枝低密度聚乙烯；
POE-g-MAH为马来酸酐接枝乙烯和丁烯的高聚物；
HDPE-g-MAH为马来酸酐接枝高密度聚乙烯；
LDPE-g-AA为丙烯酸接枝低密度聚乙烯；
LLDPE-g-MAH为马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯；
PP-g-MAH为马来酸酐接枝聚丙烯；
EVA-g-MAH为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物；
EVA-g-AA为丙烯酸接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物；
POE-g-AA为丙烯酸接枝乙烯和丁烯的高聚物；
LDPE-g-AA为丙烯酸接枝低密度聚乙烯；
LLDPE-g-AA为丙烯酸接枝线型低密度聚乙烯；
HDPE-g-AA为丙烯酸接枝高密度聚乙烯；
PP-g-AA为丙烯酸接枝聚丙烯；
EAA为乙烯丙烯酸共聚物(AA含量为5～20％，融指为1～50g/10min)；
ESO为环氧大豆油；
抗氧剂LA为(6-叔丁基-2,4-二甲酚；2-叔丁基-4,6-二甲酚)；
抗氧剂TNPP为亚磷酸三壬基苯酯；
抗氧剂1135为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯；
抗氧剂T502A为2，6-二叔丁基混合酚；
EVA发泡料为EVA物理法做的开孔发泡材料；
PE发泡料为PE物理法做的开孔发泡材料；
A-187为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
本发明所述所有组分均可以从市场商购获得。
需要说明的是：实施例中，A料中的重量份不同于B料中的重量份；A料中的重量份仅限于限定A料中各成分的重量比例，B料中的重量份也仅限于限定B料中各成分的重量比例。
实施例1：各组分及其重量份如下。
A料为市场采购LDPE-g-MAH和EVA-g-MAH；
B料为EVA发泡颗粒吸收ESO、1135、TNPP、
将A料和B料合并(A料:B料＝95:5(重量比))，然后经螺杆挤出、造粒即可得到聚烯烃绝缘料。
实施例2：各组分及其重量份如下。
按照与实施例1相同的方法制备聚烯烃绝缘料，其中A料:B料＝96:4(重量比)。
实施例3：各组分及其重量份如下。
按照与实施例1相同的方法制备聚烯烃绝缘料，其中A料:B料＝95:5(重量比)。
实施例4：各组分及其重量份如下。
按照与实施例1相同的方法制备聚烯烃绝缘料，其中A料:B料＝95:5(重量比)。
实施例5：各组分及其重量份如下。
按照与实施例1相同的方法制备聚烯烃绝缘料，其中A料:B料＝95:5(重量比)。
实施例6：各组分及其重量份如下。
按照与实施例1相同的方法制备聚烯烃绝缘料，其中A料:B料＝90:10(重量比)。
实施例7：各组分及其重量份如下。
按照与实施例1相同的方法制备聚烯烃绝缘料，其中A料:B料＝95:5(重量比)。
实施例8：各组分及其重量份如下。
按照与实施例1相同的方法制备聚烯烃绝缘料，其中A料:B料＝97:3(重量比)。
表1常规交联聚乙烯绝缘料的性能值
表2本发明实施例1-8的新型交联聚烯烃绝缘料的性能值(测量方法同表1)
由上表数据可以看出，实施例1～8所得各个材料的性能完全符合JB/T10437-2004《电线电缆用可交联聚乙烯绝缘料》中的YJ-10的要求，且放线表面光洁，做线缆在自然环境下两天后的交联程度(凝胶含量)均在80％以上，耐温性、机械性能佳，总能耗低，可完全满足市场需求。

Claims (10)

1.一种新型交联聚烯烃绝缘料，包含A料和B料，A料与B料的重量比例为90-97:3-10；
所述A料包含的组分为基础树脂；
所述B料包含的组分及相应的重量份：
交联剂：1～20，助剂吸收基材50～100，主抗氧剂1～5，辅抗氧剂1～3。
2.根据权利要求1所述的新型交联聚烯烃绝缘料，其特征在于：所述A料包含的组分为基础树脂；
所述B料包含的组分及相应的重量份：
交联剂：5～15，助剂吸收基材60～90，主抗氧剂1～5，辅抗氧剂1～3。
3.根据权利要求2所述的新型交联聚烯烃绝缘料，其特征在于：所述A料包含的组分为基础树脂；
所述B料包含的组分及相应的重量份：
交联剂：8～12，助剂吸收基材70～80，主抗氧剂1～5，辅抗氧剂1～3。
4.根据权利要求1或2或3所述的新型交联聚烯烃绝缘料，其特征在于：所述A料中，基础树脂为一种马来酸酐接枝料、丙烯酸接枝料、EAA中的一种或者两种以上任意比例的混合；
所述B料中，交联剂为环氧大豆油、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧环己烷、双酚A型环氧树脂、A-187中的一种或者两种以上任意比例的混合。
5.根据权利要求4所述的新型交联聚烯烃绝缘料，其特征在于：所述马来酸酐接枝料为POE-g-MAH、LDPE-g-MAH、LLDPE-g-MAH、HDPE-g-MAH、PP-g-MAH中的一种或者两种以上任意比例的混合。
6.根据权利要求5所述的新型交联聚烯烃绝缘料，其特征在于：所述丙烯酸接枝料为POE-g-AA、LDPE-g-AA、LLDPE-g-AA、HDPE-g-AA、PP-g-AA中的一种或者两种以上任意比例的混合。
7.根据权利要求6所述的新型交联聚烯烃绝缘料，其特征在于：所述助剂吸收基材为沸石、EVA发泡料、PE发泡料中的一种或者两种以上任意比例的混合。
8.根据权利要求7所述的新型交联聚烯烃绝缘料，其特征在于：所述主抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、抗氧剂TNPP、抗氧剂LA、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、CHEMNOXB225、CHEMNOXB900、CHEMNOXB561、2,4,6-三叔丁基苯酚、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷中的一种或多种任意比例的混合；
所述辅抗氧剂为抗氧剂T502A、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、N,N’-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、抗氧剂1135、硫代二丙酸二硬脂酸酯、硫代二丙酸双月桂酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯、亚磷酸双酚A中的一种或多种任意比例的混合。
9.权利要求1所述的新型交联聚烯烃绝缘料的制备方法，依照如下步骤进行：
将配方量的A料和B料混合均匀，然后经螺杆挤出、造粒即可。
10.权利要求1所述的新型交联聚烯烃绝缘料用于制造电缆。
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