CN111234435B - 一种可回收的聚乙烯电缆绝缘材料 - Google Patents

一种可回收的聚乙烯电缆绝缘材料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电缆绝缘材料，特别是一种氢键交联的、可回收的聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法。本发明提供一种可回收的交联聚乙烯电缆绝缘材料，所述聚乙烯电缆绝缘材料的原料包括以下重量份的组分：乙烯共聚物100重量份，氢键交联剂0.85～8.5重量份，改性的笼型聚倍半硅氧烷2～10重量份，抗氧剂0.1～0.5份，其中，所述氢键交联剂为既能与乙烯共聚物发生接枝反应，又能够自组装产生多重氢键的化合物；所述改性的笼型聚倍半硅氧烷为氢键交联剂修饰的笼型聚倍半硅氧烷，与接枝后的乙烯共聚物之间能形成氢键，同时其作为填料充当交联剂和增强剂。本发明采用多重氢键交联，改性的笼型聚倍半硅氧烷增强的方式，可以显著提高分子间的相互作用从而大幅度提高聚乙烯的强度、模量、热稳定性，同时兼具可回收性。

Description

一种可回收的聚乙烯电缆绝缘材料
技术领域
本发明涉及一种电缆绝缘材料，特别是一种氢键交联的、可回收的聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法。
背景技术
随着科技的高速发展，人们对于电的需求与日剧增，这对于电力传输和配送提出了更高的要求。与传统的交流输电相比，直流输电具有输送容量更大、传输距离更长、线路损耗更小、系统安全问题较小和适用于复杂地形环境等优点而得到了更广泛的关注。目前，交联聚乙烯凭借优良的介电性能、机械性能、耐热性能和加工性能成为了直流电缆绝缘制造的首选材料。但是，交联聚乙烯的三维网络状分子结构使其变得不溶不熔，无法回收再利用，只能以焚烧的形式处理，造成大规模的环境污染，与可持续发展战略严重相悖。因此，急需研制出一种绝缘材料能够兼具优异的使用性能(力学、绝缘、耐热、耐候性能)和可回收性能，以替代传统的交联聚乙烯，从根本上减轻甚至杜绝废旧电缆所导致的环境问题，实现电缆绝缘材料的循环、可持续发展。
目前，制备可回收电缆绝缘材料主要有两种方法：(1)聚乙烯共混物；Journal ofMaterials Science(2010,vol.45(10),pp.2747-2759)报道了将20wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与聚乙烯共混，制备得到的共混物力学性能、电气性能可以达到与交联聚乙烯相似的性能；(2)聚丙烯及聚丙烯共混物；Journal of Physics D:Applied Physics,(2000,vol.33(4),pp.464)研究了聚丙烯分子结构对微观形貌和电气性能的影响，发现与等规聚丙烯相比，间规聚丙烯具有更好的热稳定性和电气绝缘性能；IEEE Transactions onDielectrics and Electrical Insulation(2015,vol.22(2),pp.673-681.)报道了聚丙烯/聚乙烯-丁烯弹性体作为直流电缆材料的可行性。
尽管上述制备的电缆绝缘材料都是热塑性、可回收的，但是都存在使用性能不足的问题，如(1)聚乙烯共混物由于缺乏交联结构，耐热性、耐蠕变、环境应力开裂性能不足；(2)单独的聚丙烯低温韧性不足而聚丙烯共混物存在空间电荷易积累的问题。因此，如何兼顾使用性能及可回收性能是该领域的首要技术难点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氢键交联的、可回收的聚乙烯；首先，用氢键交联剂接枝到笼型聚倍半硅氧烷上制备改性的笼型聚倍半硅氧烷；随后，将乙烯共聚物，氢键交联剂，改性的笼型聚倍半硅氧烷熔融共混；氢键交联剂与乙烯共聚物发生反应接枝到聚乙烯主链，通过氢键交联剂之间和氢键交联剂与改性笼型聚倍半硅氧烷之间自组装形成的多重氢键作为物理交联点从而实现聚乙烯的交联；氢键属于非共价键，具有热可逆性，在室温情况下，氢键稳定存在，且氢键交联剂修饰的笼型聚倍半硅氧烷作为杂化填料可充当增强剂和交联剂。氢键交联结构和笼型聚倍半硅氧烷的同时存在可使聚乙烯的强度、模量和耐久性大幅度提升，达到与交联聚乙烯相似的水平；而在高温情况下，氢键发生断裂，恢复聚乙烯良好的加工流动性，从而实现回收再利用。
本发明的技术方案：
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种可回收的交联聚乙烯电缆绝缘材料，所述聚乙烯电缆绝缘材料的原料包括以下重量份的组分：
乙烯共聚物100重量份，
氢键交联剂0.85～8.5重量份，
改性的笼型聚倍半硅氧烷2～10重量份，
抗氧剂0.1～0.5份，
其中，所述氢键交联剂为既能与乙烯共聚物发生接枝反应，又能够自组装产生多重氢键的化合物。
进一步，所述氢键交联剂选自：3-氨基-1,2,4-三氮唑，2-脲基-4-[1H]-嘧啶酮，2,7-二胺-1,8-萘啶，4-氨基嘧啶或三聚氰胺中的至少一种。
进一步，所述改性的笼型聚倍半硅氧烷的结构式如式I所示：
Figure BDA0002409063020000021
其中，R1为活性基团，选自环氧基团、羧酸基团、异氰酸酯基团或苯磺酰氯基团；R2为3-氨基-1,2,4-三氮唑，2-脲基-4-[1H]-嘧啶酮，2,7-二胺-1,8-萘啶，4-氨基嘧啶或三聚氰胺。
进一步，所述改性的笼型聚倍半硅氧烷采用下述方法制得：将含活性基团的笼型聚倍半硅氧烷与氢键交联剂通过酯化反应、酰胺化反应或者环氧开环反应制得改性的笼型聚倍半硅氧烷；其中，所述活性基团选自环氧基团、羧酸基团、异氰酸酯基团或苯磺酰氯基团。
进一步，所述乙烯共聚物选自：马来酸酐接枝的低密度聚乙烯、马来酸酐接枝的中密度聚乙烯、马来酸酐接枝的高密度聚乙烯(马来酸酐的接枝率为0.1～10wt％)、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物或乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种。
进一步，所述抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂168，抗氧剂264或抗氧剂2246中至少一种。
进一步，含活性基团的笼型聚倍半硅氧烷为环氧基笼型聚倍半硅氧烷、羧基笼型聚倍半硅氧烷、异氰酸酯基笼型聚倍半硅氧烷或苯磺酰氯基笼型聚倍半硅氧烷。
更进一步，所述环氧基笼型聚倍半硅氧烷采用下述方法制备：将3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵的水溶液加入异丙醇中，室温下搅拌反应3～10h，然后干燥后再加入四甲基氢氧化铵的水溶液，升温至回流后反应5～10h，制得环氧基团笼型聚倍半硅氧烷。
更进一步，所述羧基笼型聚倍半硅氧烷采用下述方法制备：将八乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、3-巯基丙酸、安息香双甲醚和四氢呋喃混合后置于紫光灯下反应20～60min，旋蒸除去四氢呋喃后，加入二氯甲烷后析出产物即为羧基笼型聚倍半硅氧烷。
更进一步，所述异氰酸酯基笼型聚倍半硅氧烷采用下述方法制备：将γ-氨丙基笼型聚倍半硅氧烷与苯基缩水甘油醚混合后于40～60℃下真空烘箱中抽滤干燥20～30h得到多羟基笼型聚倍半硅氧烷，后与二苯基甲烷二异氰酸酯反应1～3h制得异氰酸酯基笼型聚倍半硅氧烷。
更进一步，所述苯磺酰氯基笼型聚倍半硅氧烷采用下述方法制备：将八苯基笼型聚倍半硅氧烷与浓硫酸混合后，加热至70～90℃反应0.1～5h后加入氯化亚砜并升温至60～70℃，反应1～10h后过滤干燥得到苯磺酰氯基笼型聚倍半硅氧烷。
本发明要解决的第二个技术问题是提供上述可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法，所述制备方法为：将乙烯共聚物、氢键交联剂、改性的笼型聚倍半硅氧烷和抗氧剂搅拌混匀，然后通过熔融共混制得所述可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料。
进一步，上述方法中，各原料熔融共混的温度为乙烯共聚物熔点以上热分解温度以下。
进一步，上述方法中，所述的熔融共混条件为，熔融温度165℃～190℃，共混时间5～15min。
进一步，上述方法中，所述乙烯共聚物的含水率低于200ppm，含水率太高会导致制品加工制品中出现气泡表面粗糙等现象。
进一步，上述方法中，所述乙烯共聚物采用室温下真空干燥12～24h使其含水率低于200ppm。
进一步，上述方法中，各原料在高速搅拌机中搅拌混合均匀；更进一步，所述的搅拌条件为100～500r/min搅拌5～15min。
本发明的有益效果：
(1)本发明采用多重氢键交联可以显著提高分子间的相互作用，从而大幅度提高聚乙烯的强度、模量、热稳定性。(表1)
(2)不同于传统的交联聚乙烯制备——需要挤出、后固化、排气处理等高端设备和复杂工艺，本发明采用的设备易得，制备方法简单、高效，一步法混合反应即可获得性能稳定的氢键交联的、可回收的交联聚乙烯电缆绝缘材料。
(3)传统的交联聚乙烯绝缘电缆材料具有三维网络状分子结构，使用性能优异，但无法回收再利用；而现在研究较广泛的通过共混的方法制备的热塑性电缆绝缘材料呈线性分子结构，易回收，但是使用性能往往存在缺陷；本发明创造性地采用氢键交联剂自组装形成多重氢键实现三维网络状分子结构，多重氢键常温稳定存在，高温发生可逆性断裂，同时氢键交联剂修饰的笼型聚倍半硅氧烷作为填料又进一步增强了交联聚乙烯的力学性能和热学性能，既保留了优异的使用性能，又实现了热塑性加工回收再利用(图2)。
附图说明：
图1为本发明制备氢键交联聚乙烯的反应路线示意图。
图2为本发明实施例1和对比例1，3，4所得材料的蠕变曲线图；由图可知，与对比例1，3，4相比，实施例1中所得材料的蠕变柔量显著降低，说明经氢键交联与笼型聚倍半硅氧烷增强的聚乙烯材料耐蠕变性能明显提升。
图3为本发明实施例1回收不同次数的力学性能统计图；由图可知，实施例1中所得的样品在经过重复加工1次、2次后，其屈服强度和杨氏模量与初次加工后的样品性能基本保持一致，证明本发明中氢键交联的聚乙烯材料具有良好可回收性。
具体实施方式
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种可回收的交联聚乙烯电缆绝缘材料，所述聚乙烯电缆绝缘材料包括以下重量份的组分：
乙烯共聚物100重量份；
氢键交联剂0.85～8.5重量份；
改性的笼型聚倍半硅氧烷2～10重量份
抗氧剂0.1～0.5份；
其中，所述氢键交联剂为既能够与乙烯共聚物发生接枝反应，又能够相互之间自组装产生多重氢键相互作用的化合物。
本发明中，乙烯共聚物、氢键交联剂、改性的笼型聚倍半硅氧烷和抗氧剂置于密炼机中进行反应性熔融共混；以马来酸酐接枝聚乙烯、3-氨基-1,2,4-三氮唑以及3-氨基-1,2,4-三氮唑改性的笼型聚倍半硅氧烷为例，在熔融状态下，聚乙烯链上的马来酸酐基团与3-氨基-1,2,4-三氮唑上的氨基发生开环反应得到3-氨基-1,2,4-三氮唑接枝聚乙烯，生成的酰胺/氮唑/羧酸单元间可形成氢键相互作用；同时，笼型聚倍半硅氧烷本身可作为高性能杂化填料使用，在经过3-氨基-1,2,4-三氮唑改性后，笼型聚倍半硅氧烷与3-氨基-1,2,4-三氮唑接枝的聚乙烯之间自组装后也可生成氢键相互作用；由此可见，本发明聚乙烯链间以及聚乙烯和改性笼型聚倍半硅氧烷间氢键交联剂自组装生成多重氢键从而实现氢键交联聚乙烯网络的制备，在该体系中，笼型聚倍半硅氧烷同时充当增强剂和交联剂，赋予交联网络较高的力学强度和可回收特性。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实例范围之中。
应当指出的是，1)以下实施例和对比例所用物料的份数均为重量份，除对比例3外，其余各实施例和对比例测试中所用样品均在180℃下使用德国HAAKE公司MiniJet II微型注射成型制得，对比例3测试所用样品在160℃下采用XLB-400型平板硫化机上热压固化成型方法制得。2)以下实施例和对比例中所得材料的力学性能均使用美国INSTRON公司万能材料试验机且依据ISO 527-3标准测得。3)以下实施例和对比例中所得材料的蠕变性能测试是由美国TA仪器公司的Q800动态热机械分析仪测得，实验过程中对样品施加1MPa恒定应力观察蠕变柔量(蠕变柔量是指材料蠕变过程中任意时刻的应变与应力之比值)随着时间的变化情况。4)以下实施例和对比例中所得材料的热分解测试结果由美国TA仪器公司Q500热失重分析仪测得，实验过程中将样品从常温加热至600℃，观察样品随着温度升高的失重情况，记录样品在失重5％时的温度。5)以下实施例和对比例中所得材料的回收性实验中，将一次加工后的样品置于粉碎机中破碎成小尺寸的块状物，随后将其重新注塑成型得到重新加工一次的样品，重新加工两次的样品制样过程同上。重新加工后的样品力学测试均使用美国INSTRON公司万能材料试验机且依据ISO 527-3标准测得。6)以下实施例和对比例中所得材料的电阻率测试均按照ASTM D257标准测得。
实施例1
将接枝率为0.1wt％的马来酸酐接枝聚乙烯在真空度小于900Pa的条件下，于60℃真空干燥至含水率低于200ppm；将0.85份3-氨基-1,2,4-三氮唑，2份3-氨基-1,2,4-三氮唑修饰的笼型聚倍半硅氧烷，100份的马来酸酐接枝聚乙烯原料和0.1份抗氧剂1010在转速100r/min的高速搅拌机内搅拌15min，混合均匀后加入密炼机中，在温度180℃下反应性熔融共混10min，造粒后得到氢键交联聚乙烯粒料。所得材料的力学性能、电阻率和热分解温度的结果如表1所示。
其中，3-氨基-1,2,4-三氮唑修饰的笼型聚倍半硅氧烷通过以下方法获得：将1份环氧基笼型聚倍半硅氧烷，8份3-氨基-1,2,4-三氮唑和0.4份催化剂1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯溶解于四氢呋喃中，在室温下搅拌2-3小时后，抽滤，真空干燥后得到3-氨基-1,2,4-三氮唑修饰的笼型聚倍半硅氧烷。
环氧基笼型聚倍半硅氧烷的制备方法为：将10份3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷和2.5份四甲基氢氧化铵的水溶液加入异丙醇中，室温下搅拌5h，用无水硫酸镁干燥后再加入5份四甲基氢氧化铵的水溶液，升温至回流后反应8h，制得环氧基团笼型聚倍半硅氧烷。
实施例2
将接枝率为1wt％的马来酸酐接枝聚乙烯在真空度小于900Pa的条件下，于60℃真空干燥至含水率低于200ppm；将1份2-脲基-4-[1H]-嘧啶酮，2.35份2-脲基-4-[1H]-嘧啶酮修饰的笼型聚倍半硅氧烷，100份的马来酸酐接枝聚乙烯原料和0.3份抗氧剂1076在转速100r/min的高速搅拌内搅拌10min，混合均匀后加入密炼机中，在温度200℃下反应性熔融共混5min，造粒后得到氢键交联聚乙烯粒料。
该实施例中，2-脲基-4-[1H]-嘧啶酮修饰的笼型聚倍半硅氧烷通过以下方法获得：将1份环氧基笼型聚倍半硅氧烷(制备方法同实施例1)，4份2-脲基-4-[1H]-嘧啶酮和0.2份催化剂1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯溶解于四氢呋喃中，在35℃下搅拌4-6小时后，抽滤，真空干燥后得到2-脲基-4-[1H]-嘧啶酮修饰的笼型聚倍半硅氧烷。
实施例3
将乙烯-丙烯酸共聚物在真空度小于900Pa的条件下，于60℃真空干燥至含水率低于200ppm；将5份三聚氰胺，6.5份三聚氰胺修饰的笼型聚倍半硅氧烷，100份的乙烯-丙烯酸共聚物原料和和0.1份抗氧剂264在转速200r/min下搅拌10min，混合均匀后加入密炼机中，在温度190℃下反应性熔融共混10min，造粒后得到氢键交联聚乙烯粒料。
该实施例中，三聚氰胺修饰的笼型聚倍半硅氧烷通过以下方法获得：将1份羧基笼型聚倍半硅氧烷，2.5份三聚氰胺和0.15份催化剂二环己基碳二亚胺溶解于二氯甲烷中，在30℃下搅拌4-6小时后，抽滤，真空干燥后得到三聚氰胺修饰的笼型聚倍半硅氧烷。
羧基笼型聚倍半硅氧烷：将10份八乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、15份3-巯基丙酸、0.1份安息香双甲醚和0.5份四氢呋喃混合后置于紫光灯下反应30min，旋蒸除去四氢呋喃后，加入二氯甲烷后析出产物即为羧基笼型聚倍半硅氧烷。
实施例4
将乙烯-乙烯醇共聚物在真空度小于900Pa的条件下，于60℃真空干燥至含水率低于200ppm；将5份2,7-二胺-1,8-萘啶，8份2,7-二胺-1,8-萘啶修饰的笼型聚倍半硅氧烷，100份的乙烯-乙烯醇共聚物原料和和0.2份抗氧剂168在转速200r/min下搅拌5min，混合均匀后加入密炼机中，在温度170℃下反应性熔融共混5min，造粒后得到氢键交联聚乙烯粒料。
该实施例中，2,7-二胺-1,8-萘啶修饰的笼型聚倍半硅氧烷通过以下方法获得：将1份异氰酸酯基笼型聚倍半硅氧烷，4份2,7-二胺-1,8-萘啶和0.2份催化剂三乙胺溶解于四氢呋喃中，在40℃下搅拌1-2小时后，抽滤，真空干燥后得到2,7-二胺-1,8-萘啶修饰的笼型聚倍半硅氧烷。
异氰酸酯基笼型聚倍半硅氧烷：将1份γ-氨丙基笼型聚倍半硅氧烷与6份苯基缩水甘油醚混合后置于50℃下真空烘箱中抽滤干燥24h得到多羟基笼型聚倍半硅氧烷，后与二苯基甲烷二异氰酸酯反应2h制得异氰酸酯基笼型聚倍半硅氧烷。
实施例5
将乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物在真空度小于900Pa的条件下，于60℃真空干燥至含水率低于200ppm；将8.5份4-氨基嘧啶，10份4-氨基嘧啶修饰的笼型聚倍半硅氧烷，100份的乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物原料和0.5份抗氧剂2246在转速300r/min下搅拌5min，混合均匀后加入密炼机中，在温度180℃下反应性熔融共混10min，造粒后得到氢键交联聚乙烯粒料。
该实施例中，4-氨基嘧啶修饰的笼型聚倍半硅氧烷通过以下方法获得：将1份苯磺酰氯基笼型聚倍半硅氧烷，8份4-氨基嘧啶和0.4份催化剂三乙胺溶解于二氯甲烷中，在冰浴条件下搅拌2-3小时后，抽滤，真空干燥后得到4-氨基嘧啶修饰的笼型聚倍半硅氧烷。
苯磺酰氯基笼型聚倍半硅氧烷：将1份八苯基笼型聚倍半硅氧烷与2份50％的发烟硫酸混合后，加热至80℃反应0.5h后加入2份氯化亚砜并升温至65℃，反应5h后过滤干燥得到苯磺酰氯基笼型聚倍半硅氧烷。
对比例1
将高密度聚乙烯在真空度小于900Pa的条件下，于60℃真空干燥至含水率低于200ppm；将100份高密度聚乙烯原料和0.1份抗氧剂在转速300r/min下搅拌15min，混合均匀后加入密炼机中，在温度180℃下熔融共混10min，造粒后得到加工后的高密度聚乙烯粒料。
对比例2
将接枝率为1wt％的马来酸酐接枝聚乙烯在真空度小于900Pa的条件下，于60℃真空干燥至含水率低于200ppm；将100份马来酸酐接枝聚乙烯原料和和0.1份抗氧剂加入密炼机中，在温度180℃下反应性熔融共混10min，造粒后得到加工后的马来酸酐接枝聚乙烯粒料。
对比例3
将高密度聚乙烯在真空度小于900Pa的条件下，于60℃真空干燥至含水率低于200ppm；将100份的高密度聚乙烯，2份的引发剂过氧化二异丙苯加入密炼机中，在温度120℃下熔融共混1min，随后在平板硫化机上于160℃，11MPa固化交联25min后得到加工后的化学交联聚乙烯样品。
对比例4
将接枝率为0.1wt％的马来酸酐接枝聚乙烯在真空度小于900Pa的条件下，于60℃真空干燥至含水率低于200ppm；将0.85份3-氨基-1,2,4-三氮唑，100份的马来酸酐接枝聚乙烯原料和0.1份抗氧剂在转速100r/min下搅拌15min，混合均匀后加入密炼机中，在温度180℃下反应性熔融共混10min，造粒后得到氢键交联聚乙烯粒料。
表1本发明实施例1和对比例1～4力学性能、电阻率、热分解温度结果表
Figure BDA0002409063020000081

Claims (12)

1.一种可回收的交联聚乙烯电缆绝缘材料，其特征在于，所述聚乙烯电缆绝缘材料的原料包括以下重量份的组分：
乙烯共聚物 100重量份，
氢键交联剂 0.85～8.5重量份，
改性的笼型聚倍半硅氧烷 2～10重量份，
抗氧剂 0.1～0.5份，
其中，所述氢键交联剂选自：3-氨基-1,2,4-三氮唑，2-脲基-4-[1H]-嘧啶酮，2,7-二胺-1,8-萘啶，4-氨基嘧啶或三聚氰胺中的至少一种；所述氢键交联剂为既能与乙烯共聚物发生接枝反应，又能够自组装产生多重氢键的化合物；
所述改性的笼型聚倍半硅氧烷采用下述方法制得：将含活性基团的笼型聚倍半硅氧烷与氢键交联剂通过酰胺化反应或者环氧开环反应制得改性的笼型聚倍半硅氧烷；其中，所述活性基团选自环氧基团、羧酸基团或苯磺酰氯基团。
2.根据权利要求1所述的可回收的交联聚乙烯电缆绝缘材料，其特征在于，所述含活性基团的笼型聚倍半硅氧烷为环氧基笼型聚倍半硅氧烷、羧基笼型聚倍半硅氧烷或苯磺酰氯基笼型聚倍半硅氧烷。
3.根据权利要求2所述的可回收的交联聚乙烯电缆绝缘材料，其特征在于，
所述环氧基笼型聚倍半硅氧烷采用下述方法制备：将3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵的水溶液加入异丙醇中，室温下搅拌反应3~10h，然后干燥后再加入四甲基氢氧化铵的水溶液，升温至回流后反应5~10h，制得环氧基笼型聚倍半硅氧烷；或：
所述羧基笼型聚倍半硅氧烷采用下述方法制备：将八乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、3-巯基丙酸、安息香双甲醚和四氢呋喃混合后置于紫光灯下反应20~60 min，旋蒸除去四氢呋喃后，加入二氯甲烷后析出产物即为羧基笼型聚倍半硅氧烷；或：
所述苯磺酰氯基笼型聚倍半硅氧烷采用下述方法制备：将八苯基笼型聚倍半硅氧烷与浓硫酸混合后，加热至70~90 ℃反应0.1~5 h后加入氯化亚砜并升温至60~70℃，反应1~10h后过滤干燥得到苯磺酰氯基笼型聚倍半硅氧烷。
4.根据权利要求1～3任一项所述的可回收的交联聚乙烯电缆绝缘材料，其特征在于，
所述乙烯共聚物选自：马来酸酐接枝的低密度聚乙烯、马来酸酐接枝的中密度聚乙烯、马来酸酐接枝的高密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物或乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种；或：
所述抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂168，抗氧剂264或抗氧剂2246中至少一种。
5.权利要求1~4任一项所述的可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将乙烯共聚物、氢键交联剂、改性的笼型聚倍半硅氧烷和抗氧剂搅拌混匀，然后通过熔融共混制得所述可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料。
6.根据权利要求5所述的可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述熔融共混的温度为乙烯共聚物熔点以上热分解温度以下。
7.根据权利要求6所述的可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的熔融共混条件为，熔融温度165℃~190℃，共混时间5～15min。
8.根据权利要求5所述的可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述乙烯共聚物的含水率低于200 ppm。
9.根据权利要求6或7所述的可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述乙烯共聚物的含水率低于200 ppm。
10.根据权利要求8所述的可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述乙烯共聚物采用室温下真空干燥12～24h使其含水率低于200 ppm。
11.根据权利要求5所述的可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，各原料在高速搅拌机中搅拌混合均匀。
12.根据权利要求11所述的可回收交联聚乙烯电缆绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述的搅拌条件为100～500 r/min搅拌5～15min。
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