CN109438825A - 高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料 - Google Patents

高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，包括A料和B料，所述A料包括以下组分：乙烯‑辛烯共聚物，乙烯‑醋酸乙烯共聚物，马来酸酐接枝乙烯‑辛烯共聚物，马来酸酐接枝聚乙烯，氢氧化铝，氢氧化镁，羟乙基磺酸钠；三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯，丁二酰亚胺；B料包括以下组分：乙烯‑辛烯共聚物，乙烯‑醋酸乙烯共聚物，FX‑5924，硅酮，棕榈酰硬脂酸甘油酯，纳米硅酸镁，抗氧剂，光稳定剂；所述A料和B料的重量比为（90~110）：（3~8）；该电缆料加工性能好，放线速度高，挤线所得表面光滑细腻，不易出现熔体破裂现象，具有很大的应用前景。

Description

高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料
技术领域
本发明涉及一种电缆料，尤其涉及一种高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料。
背景技术
苛刻的环境条件要求电缆材料必须具有优异的特性，特别是高耐温等级、电绝缘性、耐老化、耐氧化、阻燃性等。经由电子束射线辐照交联后的聚烯烃电缆料（XLPO）不仅继承了聚烯烃相对密度小，耐化学药品性和耐水性好，良好的机械强度，电绝缘性，低烟无卤等优秀的特点，还通过辐照，使其分子链变成网状结构，大大提升了机械性能、耐热性能和耐开裂性能，并改善了耐环境老化性，具有非常大的应用前景。
但是，现有的XLPO电缆料以烯烃类树脂和POE弹性体树脂为基料，加工性能差，容易在挤出的过程中出现熔体破裂的情况，工艺不易控制，严重影响了成品的质量。因此，如何开发出一种加工性能好，挤出时不易出现熔体破裂现象的辐照交联聚烯烃电缆料，成为本领域技术人员努力的方向。
发明内容
本发明目的在于提供一种高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，该电缆料加工性能好，挤出时不易出现熔体破裂现象。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，包括A料和B料，
所述A料包括以下重量份组分：
乙烯-辛烯共聚物 36~50份，
乙烯-醋酸乙烯共聚物 8~10份，
马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物 15~20份，
马来酸酐接枝聚乙烯 5~10份，
氢氧化铝 25~35份，
氢氧化镁 15~25份，
羟乙基磺酸钠 2~5份；
三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯 1.5~3份，
丁二酰亚胺 0.1~1份；
所述B料包括以下重量份组分：
乙烯-辛烯共聚物 70~100份，
乙烯-醋酸乙烯共聚物 10~20份，
FX-5924 5~20份，
硅酮 3~5份，
棕榈酰硬脂酸甘油酯 1~3份，
纳米硅酸镁 0.5~2份，
抗氧剂 0.5~2份，
光稳定剂 0.1~1份；
所述A料和B料的重量比为（90~110）：（3~8）。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：
1. 上述方案中，所述乙烯-辛烯共聚物为POE，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为3.5~6.5g/10min。
2. 上述方案中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯酯的质量百分含量为40~60%，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数为1.5~4.5g/10min。
3. 上述方案中，所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的接枝率为1~2.5%，所述马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为1~2.5%。
4. 上述方案中，所述氢氧化铝的平均粒径小于等于1μm，所述氢氧化镁的平均粒径小于等于1μm。
5. 上述方案中，所述抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1035按重量比1：2：1混合获得。
6. 上述方案中，所述光稳定剂为巴斯夫的Tinuvin783FDL。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1. 本发明高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，其配方通过二次造粒的方式改进了辐照交联聚烯烃电缆料的加工性能，解决了目前聚烯烃电缆料加工性能差、工艺不易控制以至于严重影响成品质量的问题，B料中加入了FX-5924、棕榈酰硬脂酸甘油酯和纳米硅酸镁，与A料混合后制得的电缆料熔融指数达11g/10min，熔体便于挤出，不易出现熔体破裂现象，挤线所得表面光滑细腻；此外，本发明电缆料防粘连性也因此得到了显著的改善，造粒过程中的副产物降低至0~0.5%，直接提升了产品的利润空间，实际运用于电缆护套层时，也能有效避免其与线芯发生粘连，保证与线芯之间的滑移性，提高电缆的抗扭性能。
2. 本发明高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，在基础聚烯烃树脂的基础上，加入预先造粒的B料料粒，节省了投料和密炼环节的时间，提高了生产效率；另外，A料中加入羟乙基磺酸钠2~5份和丁二酰亚胺0.1~1份协同作用，使得尽管生产过程中缩短了混料时间，敏化剂三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯在体系里的分散性反而得到了改善，从而使电缆料对电子束照射更为敏感，辐照交联度提高，电缆料力学性能得到显著改善。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1~4：一种高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，包括以下重量份组分：
表1
该高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，通过以下步骤制得：
S1. 将乙烯-辛烯共聚物70~100份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10~20份、FX-5924 5~20份、硅酮3~5份、棕榈酰硬脂酸甘油酯1~3份、纳米硅酸镁0.5~2份、抗氧剂0.5~2份、光稳定剂0.1~1份加入密炼机混合塑化，然后经双锥剪切输送入螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，即得所述B料；
S2. 将乙烯-辛烯共聚物36~50份、乙烯-醋酸乙烯共聚物8~10份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物15~20份、马来酸酐接枝聚乙烯5~10份、氢氧化铝25~35份、氢氧化镁15~25份、羟乙基磺酸钠2~5份、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯1.5~3份、丁二酰亚胺0.1~1份加入密炼机中混炼均匀，即所述A料；
S3. 按A料：B料重量比为（90~110）：（3~8）的比例向A料中加入B料，混炼均匀，加入密炼机进行密炼，然后进入双螺杆造粒机剪切加工，再经过单螺杆挤出造粒机挤出造粒，风冷，即得所述高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料。
对比例1~3：一种辐照交联聚烯烃电缆料，包括以下重量份组分：
表2
制备方式为常规方式。
上述实施例1~4和对比例1~3制得的辐照交联聚烯烃电缆料产品性能如表3所示：
表3
表3中交联度、拉伸强度和断裂伸长率为电缆料在塑化压片后，再经12~14Mrad辐照后的检测数据。
如表3的评价结果所示，本发明各实施例中制备的电缆料在保证表面光滑的情况下，最高放线速度显著高于对比例中的电缆料；此外，本发明实施例电缆料经辐照交联后，交联度高，力学性能更为优秀。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，包括A料和B料，其特征在于：
所述A料包括以下重量份组分：
乙烯-辛烯共聚物 36~50份，
乙烯-醋酸乙烯共聚物 8~10份，
马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物 15~20份，
马来酸酐接枝聚乙烯 5~10份，
氢氧化铝 25~35份，
氢氧化镁 15~25份，
羟乙基磺酸钠 2~5份；
三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯 1.5~3份，
丁二酰亚胺 0.1~1份；
所述B料包括以下重量份组分：
乙烯-辛烯共聚物 70~100份，
乙烯-醋酸乙烯共聚物 10~20份，
FX-5924 5~20份，
硅酮 3~5份，
棕榈酰硬脂酸甘油酯 1~3份，
纳米硅酸镁 0.5~2份，
抗氧剂 0.5~2份，
光稳定剂 0.1~1份；
所述A料和B料的重量比为（90~110）：（3~8）。
2.根据权利要求1所述的高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于：所述乙烯-辛烯共聚物为POE，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为3.5~6.5g/10min。
3.根据权利要求1所述的高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯酯的质量百分含量为40~60%，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数为1.5~4.5g/10min。
4.根据权利要求1所述的高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于：所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的接枝率为1~2.5%，所述马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为1~2.5%。
5.根据权利要求1所述的高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于：所述氢氧化铝的平均粒径小于等于1μm，所述氢氧化镁的平均粒径小于等于1μm。
6.根据权利要求1所述的高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于：所述抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1035按重量比1：2：1混合获得。
7.根据权利要求1所述的高加工性能辐照交联聚烯烃电缆料，其特征在于：所述光稳定剂为巴斯夫的Tinuvin783FDL。
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