CN107345021A - 一种硅烷交联电缆专用lldpe组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅烷交联电缆专用LLDPE组合物及其制备方法。硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，其原料组分包括：线性低密度聚乙烯100份；抗氧剂0.02‑0.08份；卤素吸收剂含量0.02‑0.08份；流变改性剂0.03‑0.10份。本发明硅烷交联电缆专用LLDPE组合物从源头上解决了掺混树脂均匀性较差的问题，具有更好的加工流动性；与现有技术相比，由本发明提供的硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，不仅具有更好的综合性能，适用于生产中、低压绝缘电线和电缆专用改性料，尤其适用于高速成型硅烷交联电缆专用改性料的生产，而且生产出来的电缆表面光滑，交联度更加均匀，使用寿命更长；同时，降低了下游厂家的生产成本。

Description

一种硅烷交联电缆专用LLDPE组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种硅烷交联电缆专用LLDPE组合物及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
近年来，世界电缆产品呈持续增长状态，发展最快的是美洲，北美国家电缆产品产量约为世界总产量的26％。世界电缆生产总量中的最大份额是低压电缆和电力行业用电线，约占总量的36％。随后分别是高压电缆，约占总量的28％；绕包线约占总量的20％；户外敷设用铜芯通信电缆，约占总量的9％；计算机用电缆以及其他类型的建筑物内部的通信电缆，约占总量的7％。其中，电力电缆保持着小幅稳步增长的态势；随着世界电缆业的发展，相应于以上电缆的各种电缆树脂的需求也在不断增长。
聚乙烯具有优良的电性能、力学性能、耐化学品性以及加工性，在电气绝缘市场有着大量的需求。将热塑性线性聚乙烯交联为立体网络状连结的交联聚乙烯，不仅保持了聚乙烯良好的物理机械性能、极好的化学稳定性和优异的介电性能，还提高了长期使用温度(从原来的70℃提高到90℃)、耐环境应力开裂、抗蠕变及其它物理机械性能。
同样，交联聚乙烯也是我国电力电缆生产中主要的绝缘材料，国际上从1kV低压电缆、6-35kV中低压电缆至110kV高压电缆都倾向用交联聚乙烯；其中，低压绝缘电线和电缆以硅烷交联聚乙烯为主。
目前，国内的硅烷交联聚乙烯电缆生产厂家，大多采用LLDPE薄膜树脂为主的LLDPE掺混料，以LLDPE注塑料改善LLDPE薄膜料的加工流动性，这在一定程度上改善了LLDPE薄膜料的加工流动性，但简单掺混易造成原料均匀性差，从而影响原料的综合性能、电缆加工性能、以及电缆制品交联度的均匀性；此外，掺混过程也使得制品的生产成本提高。
发明内容
为了解决现有技术中硅烷交联电缆用LLDPE掺混树脂均匀性和电缆加工性能较差等 缺陷，本发明提供一种硅烷交联电缆专用LLDPE组合物及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，其原料组分包括：
线性低密度聚乙烯由如下方法制备而成：在Unipol气相工艺聚乙烯装置上，以体积分数达99.9％的乙烯气体为原料，以1-丁烯为共聚单体，氢气为链转移剂，采用高效催化剂SLC-S，助催化剂一氯二乙基铝(DC)和三正己基铝(T3)，进行气相聚合所得，其中乙烯的分压为0.60-0.80MPa，氢气与乙烯的摩尔比为0.160-0.260；
抗氧化剂为酚类抗氧剂中的至少一种；
卤素吸收剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或合成水滑石中的至少一种；
流变改性剂为脂肪酸酰胺或氟聚合物中的至少一种。
上述高效催化剂SLC-S为中国石化生产。
本申请硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，从源头上解决了掺混树脂均匀性较差的问题，不仅具有更好的综合性能，适用于生产中、低压绝缘电线和电缆专用改性料，尤其适用于高速成型硅烷交联电缆专用改性料的生产，而且生产出来的电缆表面光滑，交联度更加均匀，使用寿命更长；同时，降低了下游厂家的生产成本。
为了进一步提高所得产品的综合性能，优选，一氯二乙基铝与高效催化剂SLC-S的摩尔比为0.45±0.05；三正己基铝与高效催化剂SLC-S的摩尔比为0.20±0.03。
为了进一步保证所得产品的使用性能，优选，气相聚合的反应温度为90℃±6℃、反应压力为2.4±0.2MPa。
为了进一步保证所得产品的加工性能，优选，线性低密度聚乙烯的密度为0.917-0.929g/10cm3，熔体流动速率为2.5-5.5g/10min。
为了进一步促进各组分之间的协同效应，同时进一步延长产品的使用寿命，优选，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,3,5,三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮或β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种；脂肪酸酰胺类为硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺或乙二胺双硬脂酰胺中的至少一种；氟聚合物为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯树脂或偏氟乙烯-六氟丙烯 共聚物中的至少一种。
上述硅烷交联电缆专用LLDPE组合物的制备方法为：在线性低密度聚乙烯粉末中添加抗氧剂、卤素吸收剂和流变改性剂，混匀，用双螺杆挤出机熔融造粒，即得硅烷交联电缆专用LLDPE组合物。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明硅烷交联电缆专用LLDPE组合物从源头上解决了掺混树脂均匀性较差的问题，具有更好的加工流动性；与现有技术相比，由本发明提供的硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，不仅具有更好的综合性能，适用于生产中、低压绝缘电线和电缆专用改性料，尤其适用于高速成型硅烷交联电缆专用改性料的生产，而且生产出来的电缆表面光滑，交联度更加均匀，使用寿命更长；同时，降低了下游厂家的生产成本。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
线性低密度聚乙烯聚合工艺条件：
在上述工艺聚合出的100份聚乙烯(PE)中按如下配比添加助剂(份数均为重量份)：
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 0.02份
ZnSt 0.08份
芥酸酰胺 0.10份
将上述各物料混匀，用双螺杆挤出机熔融造粒，即得硅烷交联电缆专用LLDPE组合物。
实施例2
线性低密度聚乙烯聚合工艺条件：
在上述工艺聚合出的100份聚乙烯(PE)中按如下配比添加助剂(份数均为重量份)：1,3,5,三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮0.03份
合成水滑石0.02份
硬脂酸酰胺0.05份
将上述各物料混匀，用双螺杆挤出机熔融造粒，即得硅烷交联电缆专用LLDPE组合物。实施例3
线性低密度聚乙烯聚合工艺条件：
在上述工艺聚合出的100份聚乙烯(PE)中按如下配比添加助剂(份数均为重量份)：
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基-)丙酸十八碳醇酯 0.05份
硬脂酸钙 0.07份
二硬脂酰乙二胺 0.06份
将上述各物料混匀，用双螺杆挤出机熔融造粒，即得硅烷交联电缆专用LLDPE组合物。
实施例4
线性低密度聚乙烯聚合工艺条件：
在上述工艺聚合出的100份聚乙烯(PE)中按如下配比添加助剂(份数均为重量份)：
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 0.08份
硬脂酸锌 0.08份
油酸酰胺 0.10份
将上述各物料混匀，用双螺杆挤出机熔融造粒，即得硅烷交联电缆专用LLDPE组合物。
实施例5
线性低密度聚乙烯聚合工艺条件：
在上述工艺聚合出的100份聚乙烯(PE)中按如下配比添加助剂(份数均为重量份)：
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 0.04份
合成水滑石 0.03份
油酸酰胺 0.06份
将上述各物料混匀，用双螺杆挤出机熔融造粒，即得硅烷交联电缆专用LLDPE组合物。
实施例6
线性低密度聚乙烯聚合工艺条件：
在上述工艺聚合出的100份聚乙烯(PE)中按如下配比添加助剂(份数均为重量份)：
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基-)丙酸十八碳醇酯 0.03份
硬脂酸锌 0.06份
二硬脂酰乙二胺 0.03份
将上述各物料混匀，用双螺杆挤出机熔融造粒，即得硅烷交联电缆专用LLDPE组合物。
表1 实施例对应的硅烷交联电缆专用料性能
注：(1)热延伸测试参照标准GB 2951.21，拉伸性能测试参照标准GB/T1040.2-2006。
(2)样品1-3号分别为针对同一批样品的平行样数据。
(3)掺混料采用电缆料厂家通用方法，在密度为0.919g/10cm3、熔体流动速率为2g/10min的LLDPE中，加入20％密度为0.925g/10cm3、熔体流动速率为20g/10min的LLDPE。

Claims (8)

1.一种硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，其特征在于：其原料组分包括：
线性低密度聚乙烯由如下方法制备而成：在Unipol气相工艺聚乙烯装置上，以体积分数达99.9％的乙烯气体为原料，以1-丁烯为共聚单体，氢气为链转移剂，采用高效催化剂SLC-S，助催化剂一氯二乙基铝和三正己基铝，进行气相聚合所得，其中乙烯的分压为0.60-0.80MPa，氢气与乙烯的摩尔比为0.160-0.260；
抗氧化剂为酚类抗氧剂中的至少一种；
卤素吸收剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或合成水滑石中的至少一种；
流变改性剂为脂肪酸酰胺或氟聚合物中的至少一种。
2.如权利要求1所述的硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，其特征在于：一氯二乙基铝与高效催化剂SLC-S的摩尔比为0.45±0.05；三正己基铝与高效催化剂SLC-S的摩尔比为0.20±0.03。
3.如权利要求1或2所述的硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，其特征在于：气相聚合的反应温度为90℃±6℃、反应压力为2.4±0.2MPa。
4.如权利要求1或2所述的硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，其特征在于：线性低密度聚乙烯的密度为0.917-0.929g/10cm3，熔体流动速率为2.5-5.5g/10min。
5.如权利要求1或2所述的硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，其特征在于：抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,3,5,三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮或β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。
6.如权利要求1或2所述的硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，其特征在于：脂肪酸酰胺类为硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺或乙二胺双硬脂酰胺中的至少一种。
7.如权利要求1或2所述的硅烷交联电缆专用LLDPE组合物，其特征在于：氟聚合物为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯树脂或偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种。
8.权利要求1-7任意一项所述的硅烷交联电缆专用LLDPE组合物的制备方法，其特征在于：在线性低密度聚乙烯粉末中添加抗氧剂、卤素吸收剂和流变改性剂，混匀，用双螺杆挤出机熔融造粒，即得硅烷交联电缆专用LLDPE组合物。
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