CN110483878B - 耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐辐照交联乙烯‑四氟乙烯共聚物绝缘料，包括以下质量份的组分：乙烯‑四氟乙烯共聚物100份，交联剂3～8份，N,N’‑双[β‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酰]肼0.1～1份，1,3,5‑三(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苄基)异氰尿酸0.3～3份，五氧化二锑1～3份，N,N'‑乙撑双硬脂酰胺0.1～2份，季戊四醇硬脂酸酯0.1～0.5份，耐辐照组分2～10份，白油0.1～3份。本发明能更加稳定、高效的提升交联乙烯‑四氟乙烯共聚物绝缘料耐辐照性能。

Description

耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料
技术领域
本发明涉及一种绝缘料，尤其涉及耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料。
背景技术
航空航天线缆及核电线缆等的绝缘材料和护套材料由绝缘料制成。这些材料在使用过程中会受到一定的辐照，而辐照会对高分子材料产生不可逆转的损害，进而影响高分子材料产品的性能甚至使其失效，因此在一些特殊领域，如航空航天、核电等对高分子材料尤其是线缆材料提出了很高的耐辐照要求。
交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料由于其耐高温、耐腐蚀、优异的机械性能、耐辐照性能、及重量轻等特点，在航空航天领域应用较多，而且在核电领域也有部分应用。申请号为201510059128.X的中国专利公开了一种交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料，解决了XETFE绝缘料加工过程中发烟量高、交联剂易自聚、对加工温度要求较为苛刻的问题，但是其耐辐照性能有待提高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料，其耐辐照性能稳定且优异。
本发明的一种耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料，包括以下质量份的组分：
Figure BDA0002190132370000011
交联剂化学结构式如下：
Figure BDA0002190132370000021
其中X为乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、炔丙基或以上几种的组合，n＝1～8；交联剂的重均分子量为150～2000。
耐辐照组分化学结构式如下：
Figure BDA0002190132370000022
其中，R为1-10个碳原子数的亚乙基。
进一步地，X为甲代烯丙基，交联剂的重均分子量为1000～3000。
进一步地，R为1-4个碳原子数的亚乙基。
进一步地，乙烯-四氟乙烯共聚物的熔指为6-40g/10min。
进一步地，耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料的制备方法包括以下步骤：
将按配方重量计量的所有组分均匀混合后进行挤出造粒，熔融挤出温度为240～340℃。进一步地，在步骤(1)中，将所有组分在高速混合机中均匀混合，转速为200-400r/mim，混合时间10min。
本发明中，耐辐照组分含有苯环结构，因此具有良好的耐辐照特性；同时其具有两个端烯基，因此可以在辐照过程中打开双键，与乙烯-四氟乙烯共聚物分子链结合在一起，成为大分子链交联网络中的一部分，从而赋予交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料优异的耐辐照性能。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明提供了一种耐辐照性能优异的交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料，可以应用在对耐辐照性能要求特别高的环境。本发明在绝缘料中加入了耐辐照组分，该耐辐照组分不是通过简单的物理共混方式与乙烯-四氟乙烯共聚物结合，而是通过在交联过程中与乙烯-四氟乙烯共聚物进行反应产生化学结合，因此能更加稳定、高效的提升交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料耐辐照性能。相比常用的通过物理共混的添加方式，本发明从分子层面将耐辐照组分与基材结合，具有更稳定、更高效的特点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1-4
本发明的耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料的组成见表1，各组分的用量以质量计。
表1实施例1-4中的耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料
Figure BDA0002190132370000031
其中，实施例1-4中，乙烯-四氟乙烯共聚物、交联剂和耐辐照组分的具体信息如表2所示。乙烯-四氟乙烯共聚物的熔指为6-40g/10min。
表2实施例1-4中不同物质的信息
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
交联剂中基团X 烯丙基 甲代烯丙基 乙烯基 烯丙基
交联剂聚合度n 3 5 2 1
耐辐照组分中基团R (CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub> (CH<sub>2</sub>)<sub>3</sub> (CH<sub>2</sub>)<sub>8</sub> (CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
上述耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料的制备方法如下：
(1)将按配方重量计量的所有组分高速混合机(转速为300r/min)中均匀混合10min后取出；
(2)将混合均匀的原料加入双螺杆挤出机的加料口，在双螺杆挤出机中挤出造粒，熔融挤出温度为240～340℃，然后烘干。
将步骤(2)得到的物料用平板硫化机压片，温度300摄氏度，压力1t，得到厚度为1mm的薄片，将薄片进行辐照，辐照剂量18Mrad。然后测试得到的产品的拉伸强度，然后进行耐辐照测试，辐照剂量200Mrad，测试其拉伸强度保留率。为了作为对照，采用普通交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料(即申请号为201510059128.X的中国专利中实施例四的绝缘料)对比。拉伸测试条件：GJB-773A 2000，拉伸速度(50±5)mm/min。结果如表3所示，结果表明，相比普通交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料，本发明交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料具有优异的耐辐照性能，本发明从分子层面将耐辐照组分与基材结合，具有耐辐照性能更稳定、更高效的特点。
表3不同产品的耐辐照性能测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例
拉伸强度保留率 72.5％ 53.8 77.2 80.6 47.3％
断裂伸长率保留率 64.7％ 56.9 65.8 70.9 41.8％
以上仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料，其特征在于，包括以下质量份的组分：
Figure FDA0003466484740000011
所述交联剂化学结构式如下：
Figure FDA0003466484740000012
其中X为乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、炔丙基或以上几种的组合，n＝1～8；所述交联剂的重均分子量为150～2000；
所述耐辐照组分化学结构式如下：
Figure FDA0003466484740000013
其中，R为1-10个碳原子数的-CH2-。
2.根据权利要求1所述的耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料，其特征在于：X为甲代烯丙基，所述交联剂的重均分子量为1000～3000。
3.根据权利要求1所述的耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料，其特征在于：R为1-4个碳原子数的-CH2-。
4.根据权利要求1所述的耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料，其特征在于：乙烯-四氟乙烯共聚物的熔指为6-40g/10min。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的耐辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
将按配方重量计量的所有组分均匀混合后进行挤出造粒，熔融挤出温度为240～340℃。
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