CN108570176A - 一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法，涉及电缆料生产技术领域，其组分按重量份数如下：聚乙烯：85～95份，乙烯‑丙烯酸乙酯共聚物：5～15份，助交联剂：0.5～3份，金属钝化剂：0.1～1份，抗氧剂：0.5～2份。本发明克服现有技术不足，能够获得性能稳定以及工艺相对简单的建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法。

Description

一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆料生产技术领域，具体涉及一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法。
背景技术
目前，聚乙烯的交联方法通常有三种：过氧化物交联、辐照交联和硅烷交联。其中，过氧化物交联由于采用连续硫化工艺，因此生产效率高，质量稳定，此种交联方式的缺点是工艺复杂，控制困难，易过早交联，更换规格时间长，线缆制造长度受限制，开停机浪费大，设备投资大等。硅烷交联采用偶联剂接枝聚合工艺，通过水解交联方式来实现聚乙烯交联的方式，此工艺的优点是设备简单投资小，工艺灵活，缺点是材料加工温度高，易过早交联，材料储存期短，交联周期长等。辐照交联是通过电子加速器来实现聚乙烯的交联，特点是生产工艺简单，交联度稳定，缺点是厚度影响交联度，设备投资大等。
因此，现在是三种交联方式并存的局面，取长补短，在建筑布电线领域是以硅烷交联和辐照交联为主，而硅烷交联在交联过程中需要有水参与反应，影响材料电性能，而且交联时间长，不适合应用于建筑线内绝缘使用，因此建筑线内绝缘采用辐照交联聚乙烯。
在市场上，目前辐照交联聚乙烯应用在电缆上的比较多，由于目前住建部的新标准，要求材料的寿命要跟建筑物寿命相当，即大于70年，因此目前材料不能满足要求，此外内绝缘材料还要求薄壁挤出，现有材料很难满足要求。
综上所述，本领域缺乏一种易于生产造粒，工艺控制简单，性能稳定的建筑布线内绝缘用辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法，目的是获得一种克服现有技术不足，性能稳定的建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料以及工艺相对简单的建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料的制备方法。
本发明采用如下技术方案：
一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，其各组分按照重量份数如下：
优选的，所述聚乙烯是乙烯为原料，在反应器中，在引发剂的作用下或高温高压条件下聚合所得，即PE，所述聚乙烯要求为：熔融指数为：1.5～5g/10min；测试标准依据GB/T3682-2000，测试条件为：温度190℃，负荷2.16Kg；材料的流动性好，分子链长度适中，可以确保辐照交联后材料性能稳定。
优选的，所述乙烯-丙烯酸乙酯共聚物是乙烯与丙烯酸乙酯单体，经高压聚合而成的共聚物，即EEA，所述乙烯-丙烯酸乙酯共聚物要求为：熔融指数为：1～5g/10min，测试标准依据GB/T 3682-2000，测试条件为：温度190℃，负荷2.16Kg，增加材料柔顺性，确保材料可以高速挤出。
优选的，所述助交联剂选自三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中一种或二者的混合物，在材料中提供交联活性点，可以确保材料的交联度。
优选的，所述金属钝化剂为N，N’-双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼，避免聚合物受金属离子催化降解。
优选的，所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯中一种或二者的混合物，其中四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为受阻酚抗氧剂，热稳定性高，持效性长，延长材料的使用期限，硫代二丙酸二月桂酯为辅助抗氧剂，和酚类抗氧剂并用可产生协同效应。
本发明还提供一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料的制备方法，包括如下步骤：
将所述原料按质量份数称取，在高速混合机中混合搅拌3～5分钟后放出，通过双螺杆挤出机在130～190℃工艺温度下熔融混炼，水环切粒，离心脱水，风冷干燥，包装，即得本发明所述建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料。
本发明的有益效果：本发明采用熔融共混法，助交联剂，金属钝化剂，抗氧剂等可以均匀的分散在聚合物体系中，工艺控制简单，设备投资小等优点，此工艺生产出的建筑布线内绝缘用辐照交联聚烯烃电缆料性能稳定，提高了材料的使用寿命，解决了材料薄壁挤出困难的问题，扩大了材料的应用领域。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究，通过调整基材树脂、引发剂体系、溶剂体系、通过熔融共聚工艺获得了一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法。在此基础上完成了本发明。
以下对本发明的各个方面进行详述：
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
实施例1
本实施例1的一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，各原料及其所占重量份数为：
其中，所选用的助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯组成的混合物；助交联剂的组成按重量比例为：三烯丙基异氰脲酸酯为0.3份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为0.5份。
其中，所选用的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯组成的混合物；抗氧剂的组成按重量比例为：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.6份，硫代二丙酸二月桂酯为0.2份。
本实施例1的制备方法，包括如下步骤：
将所述原料按质量份数称取，在高速混合机中混合搅拌3～5分钟后放出，通过双螺杆挤出机在130～190℃工艺温度下熔融混炼，水环切粒，离心脱水，风冷干燥，包装，即得本实施例1的建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料。
实施例2
本实施例2的一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，各原料及其所占重量份数为：
其中，所选用的助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯组成的混合物；助交联剂的组成按重量比例为：三烯丙基异氰脲酸酯为0.6份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为0.4份。
其中，所选用的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯组成的混合物；抗氧剂的组成按重量比例为：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.7份，硫代二丙酸二月桂酯为0.3份。
制备方法与实施例1相同，得到实施例2的建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料。
实施例3
本实施例3的一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，各原料及其所占重量份数为：
其中，所选用的助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯组成的混合物；助交联剂的组成按重量比例为：三烯丙基异氰脲酸酯为1份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为0.5份。
其中，所选用的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯组成的混合物；抗氧剂的组成按重量比例为：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.6份，硫代二丙酸二月桂酯为0.6份。
制备方法与实施例1相同，得到实施例3的建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料。
实施例4
本实施例4的一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，各原料及其所占重量份数为：
其中，所选用的助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
其中，所选用的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯组成的混合物；抗氧剂的组成按重量比例为：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.8份，硫代二丙酸二月桂酯为0.7份。
制备方法与实施例1相同，得到实施例4的建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料。
实施例5
本实施例5的一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，各原料及其所占重量份数为：
其中，所选用的助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
其中，所选用的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯组成的混合物；抗氧剂的组成按重量比例为：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为1份，硫代二丙酸二月桂酯为0.8份。
制备方法与实施例1相同，得到实施例5的建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料。
实施例1至实施例5的样品在辐照计量为15M条件下，交联后测试数据，结果如表1所示：
表1
通过表1可以看出，本发明采用熔融共混法，助交联剂，金属钝化剂，抗氧剂等可以均匀的分散在聚合物体系中，工艺控制简单，设备投资小等优点，此工艺生产出的建筑布线内绝缘用辐照交联聚烯烃电缆料性能稳定，提高了材料的使用寿命，解决了材料薄壁挤出困难的问题，扩大了材料的应用领域。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于，所述电缆料由聚乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、助交联剂、金属钝化剂和抗氧剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：
2.根据权利要求1所述一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于，所述聚乙烯是乙烯为原料，在反应器中，在引发剂的作用下或高温高压条件下聚合所得。
3.根据权利要求1所述一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于，所述乙烯-丙烯酸乙酯共聚物是乙烯与丙烯酸乙酯单体，经高压聚合而成的共聚物。
4.根据权利要求1所述一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于，所述助交联剂选自三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中一种或二者的混合物。
5.根据权利要求1所述一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于，所述金属钝化剂为N，N’-双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。
6.根据权利要求1所述一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于，所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯中一种或二者的混合物。
7.一种建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述原料按质量份数称取，在高速混合机中混合搅拌3～5分钟后放出，通过双螺杆挤出机在130～190℃工艺温度下熔融混炼，水环切粒，离心脱水，风冷干燥，包装，即得本发明所述建筑布线用辐照交联聚烯烃电缆料。
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