CN111704761A - 一种交联聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法 - Google Patents
一种交联聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111704761A CN111704761A CN202010616928.8A CN202010616928A CN111704761A CN 111704761 A CN111704761 A CN 111704761A CN 202010616928 A CN202010616928 A CN 202010616928A CN 111704761 A CN111704761 A CN 111704761A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyethylene
- modified
- stirring
- cable material
- insulated cable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 51
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 213
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 178
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 178
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 78
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 36
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 60
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 48
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 42
- 229910021634 Rhenium(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 40
- LOIHSHVELSAXQN-UHFFFAOYSA-K trirhenium nonachloride Chemical compound Cl[Re](Cl)Cl LOIHSHVELSAXQN-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 40
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 35
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims description 32
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims description 32
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims description 32
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 31
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 31
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 30
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 30
- IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N Inositol-hexakisphosphate Chemical compound OP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H]1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N 0.000 claims description 29
- IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N Phytic acid Natural products OP(O)(=O)OC1C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229940068041 phytic acid Drugs 0.000 claims description 29
- 235000002949 phytic acid Nutrition 0.000 claims description 29
- 239000000467 phytic acid Substances 0.000 claims description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 26
- XVPBINOPNYFXID-JARXUMMXSA-N 85u4c366qs Chemical compound C([C@@H]1CCC[N@+]2(CCC[C@H]3[C@@H]21)[O-])N1[C@@H]3CCCC1=O XVPBINOPNYFXID-JARXUMMXSA-N 0.000 claims description 23
- 229930015582 oxymatrine Natural products 0.000 claims description 23
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 20
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 20
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 17
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- ARGICNMLPHJXTP-UHFFFAOYSA-N [SiH4].C(=C)C(OC(CCC)=NO)C(COC(CCC)=O)OC(CCC)=O Chemical compound [SiH4].C(=C)C(OC(CCC)=NO)C(COC(CCC)=O)OC(CCC)=O ARGICNMLPHJXTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- TXSUIVPRHHQNTM-UHFFFAOYSA-N n'-(3-methylanilino)-n-phenyliminobenzenecarboximidamide Chemical compound CC1=CC=CC(NN=C(N=NC=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 TXSUIVPRHHQNTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 claims description 14
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims description 10
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims description 10
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 2,2'-Methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(CC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QNRMTGGDHLBXQZ-UHFFFAOYSA-N buta-1,2-diene Chemical compound CC=C=C QNRMTGGDHLBXQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000006084 composite stabilizer Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 6
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- YAHBZWSDRFSFOO-UHFFFAOYSA-L dimethyltin(2+);2-(2-ethylhexoxy)-2-oxoethanethiolate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CS[Sn](C)(C)SCC(=O)OCC(CC)CCCC YAHBZWSDRFSFOO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N distearyl thiodipropionate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 6
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 6
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZSBXGIUJOOQZMP-UHFFFAOYSA-N Isomatrine Natural products C1CCC2CN3C(=O)CCCC3C3C2N1CCC3 ZSBXGIUJOOQZMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 241000219784 Sophora Species 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 5
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 5
- 229930014456 matrine Natural products 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 4
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 150000003281 rhenium Chemical class 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
- C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
- C08L2205/18—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2312/00—Crosslinking
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及电缆料领域，具体涉及一种交联聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法，按照重量份，由以下成分组成：改性聚乙烯80～100份、纳米改性有机硅微球5～10份、交联剂0.5～2份、交联助剂0.05～1份、稳定剂0.1～1份、抗氧化剂0.2～0.5份和润滑剂0.5～1份。本发明解决了现在的交联聚乙烯绝缘电缆线料仍然存在透水性高，交联效果差的问题。本发明得到的交联聚乙烯电缆料具有优异的机械性能，较高的耐高温性，较低的耐水性，优异的交联性，有效的扩展了交联聚乙烯电缆料的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及电缆料领域，具体涉及一种交联聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法。
背景技术
绝缘电缆料以其结构简单、工艺容易实现、成本低廉等特点，应用很普遍。传统的电缆，一般都采用PVC塑料作为绝缘层材料，但是PVC材料含有大量卤素，燃烧时释放有害气体，对周围的环境造成很大的伤害。聚乙烯具有良好的绝缘性、易加工性、耐低温性和抗老化性等特点，是一种非常优异的电气绝缘材料。因此，以交联聚乙烯作为绝缘材料的电缆料越来越受到人们的欢迎。但是现在的交联聚乙烯绝缘电缆线料仍然存在透水性高，交联效果差的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的第一个目的是提供一种交联聚乙烯绝缘电缆料，按照重量份，由以下成分组成：
改性聚乙烯80～100份、纳米改性有机硅微球5～10份、交联剂0.5～2份、交联助剂0.05～1份、稳定剂0.1～1份、抗氧化剂0.2～0.5份和润滑剂0.5～1份。
优选地，一种交联聚乙烯绝缘电缆料，按照重量份，由以下成分组成：
改性聚乙烯90份、纳米改性有机硅微球8份、交联剂1份、交联助剂0.5份、稳定剂0.5份、抗氧化剂0.3份和润滑剂0.8份。
优选地，所述改性聚乙烯为改性处理剂对聚乙烯改性得到。
优选地，所述改性处理剂的制备方法为：
S1.称取三氯化铼加入至去离子水中，搅拌至完全溶解，得到三氯化铼溶液；称取果胶加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，再加入植酸，再次搅拌至溶解，得到前驱体混合液；
其中，所述三氯化铼溶液中，三氯化铼与去离子水的质量比为1:5～10；所述前驱体混合液中，果胶、植酸与去离子水的质量比为1:2～3:10～15；
S2.将所述前驱体混合液升温至70～80℃，逐滴加入所述三氯化铼溶液，且边滴加边搅拌，滴加完毕后继续反应2～4h，之后倒入反应釜中，升温至200～240℃密闭反应4～6h，自然冷却至室温，过滤取固体物，先使用60～80℃的热水洗涤三次，再使用二氯甲烷洗涤三次，减压干燥，得到改性物前驱体；
其中，所述三氯化铼溶液与所述前驱体混合液的体积比为1:2～5；
S3.将所述改性物前驱体置于石墨炉中，以惰性气体作为保护气，升温至500～550℃碳化处理，自然冷却至室温后，粉碎至纳米颗粒，得到改性处理剂。
优选地，所述改性聚乙烯的制备方法为：
S1.称取聚乙烯、蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷加入至开炼机中，升温至180～220℃，搅拌反应0.5～1h，得到聚乙烯前处理物；
其中，聚乙烯、蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷的质量比为100:2～3:3～5:0.5～2；
S2.将所述改性处理剂加入至所述聚乙烯前处理物中，在150～180℃下搅拌反应1～2h，得到聚乙烯改性处理物；
其中，所述改性处理剂与所述聚乙烯前处理物的质量比为1:20～50；
S3.再次称取聚乙烯加入至所述聚乙烯改性处理物中，升温至180～220℃，搅拌反应0.5～1h，之后加入至挤出机中挤出造粒，得到改性聚乙烯；
其中，聚乙烯与所述聚乙烯改性处理物的质量比为1:3～8。
优选地，所述纳米改性有机硅微球的制备方法为：
S1.称取四乙氧基硅烷加入至正丁醇中，搅拌至均匀后，再依次加入甘油三酯、吐温-80、十二烷基苯磺酸钠，再次搅拌均匀，置于水浴60～80℃下，继续搅拌0.2～0.5h，得到硅烷溶液；
其中，四乙氧基硅烷、甘油三酯、吐温-80、十二烷基苯磺酸钠与正丁醇的质量比为1:0.1～0.2：0.05～0.2:0.1～0.3:5～10；
S2.称取羟基苦参碱加入至去离子水中，将水浴温度升至60～80℃，搅拌0.5～1h，得到羟基苦参碱溶液；
其中，羟基苦参碱与去离子水的质量比为1:5～10；
S3.在水浴60～80℃条件下，将所述羟基苦参碱溶液滴加至所述硅烷溶液中，且边滴加边搅拌，滴加完毕后，倒入至反应釜中，设置温度为160～180℃，反应8～12h，冷却至室温后，过滤取固体物，先使用去离子水洗涤三次，再使用乙醇洗涤三次，减压干燥，粉碎至纳米颗粒，得到纳米改性有机硅微球；
其中，所述羟基苦参碱溶液与所述硅烷溶液体积比为1:2～3。
优选地，所述交联剂为烷基过氧化物、芳基过氧化物、酰基过氧化物和酮基过氧化物中的至少一种。
优选地，所述交联助剂为聚1,2-丁二烯、三烯丙基氰酸酯和三烯丙基异氰酸酯中的至少一种。
优选地，所述稳定剂为硫醇甲基锡与钙/锌复合稳定剂按照2～5:1的质量比组成。
优选地，所述抗氧化剂为抗氧化剂1076、抗氧化剂2246、抗氧化剂DSTP中的至少一种。
优选地，所述润滑剂为聚乙烯蜡和氟弹性体的复配物，其中，所述的聚乙烯蜡与氟弹性体的质量比为2～4：1。
本发明的第二个目的是提供一种交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按量将改性聚乙烯、交联剂、交联助剂和稳定剂加入至熔炼机中混合至均匀，之后在120～180℃下进行熔融共混，得到聚乙烯交联前体；
(2)将所述聚乙烯交联前体、纳米改性有机硅微球、抗氧化剂和润滑剂加入至密炼机中，在130℃～150℃下混炼，得到聚乙烯交联处理物；
(3)将所述聚乙烯交联处理物进行模压成型，得到交联聚乙烯绝缘电缆料。
本发明的有益效果为：
1.本发明提供了一种交联聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法，通过对聚乙烯进行改性得到改性聚乙烯，提升了聚乙烯的耐高温性以及可交联性，添加了纳米改性有机硅微球对聚乙烯的透水性进行减低，得到的交联聚乙烯电缆料具有优异的机械性能，较高的耐高温性，较低的耐水性，优异的交联性，有效的扩展了交联聚乙烯电缆料的应用范围。
2.本发明使用铼盐与果胶、植酸进行反应，之后进行络合反应，最后再高温碳化，得到改性处理剂。其中，果胶和植酸能够作为后期碳化的碳源，选用果胶和植酸作为碳源，是果胶和植酸均广泛存在于植物中，能够方便获得且不具有污染性，植酸能够与铼离子结合形成沉淀络合物，果胶较为稳定，能够在反应时生成方便过滤的凝胶状；此外，植酸中含有磷原子，在后期碳化的过程中磷保留在碳化物中，能够起到一定的阻燃性。最终得到的含有铼离子的碳化物改性剂能够对聚乙烯进行改性，使聚乙烯的耐高温性得到提升，同时对聚乙烯的可交联性也得到提升。
3.聚乙烯与蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷一起处理，得到聚乙烯前处理物。其中，蓖麻油酸钙和环氧大豆油作为聚乙烯的螯合剂和稳定剂，能够使聚乙烯与其他物质的结合的更加紧密，乙烯基三丁酮肟基硅烷作为硅烷交联剂，使聚乙烯分子链的交联能力得到增强。之后加入的改性处理剂与聚乙烯前处理物进行交联熔融混合，对聚乙烯进行改性处理，能够使聚乙烯耐高温性能得到提升。之后再次加入聚乙烯，是因为改性后的聚乙烯与聚乙烯有优异的相容性，能够赋予聚乙烯优异的拉伸性能、冲击性能和弯曲性能；同时这样能够提升聚乙烯的交联性能。
4.本发明制备并添加了纳米改性有机硅微球，目的是为了降低聚乙烯的透水性。虽然交联聚乙烯具有优良的耐低温性、耐化学腐蚀性和电绝缘性，但是其水汽透过性并未得到改善，在水分含量较大时，水汽能够透过聚乙烯进入聚乙烯内部导致绝缘性失效。因此，本发明通过制备了纳米改性有机硅微球对聚乙烯的透水性进行改善。纳米改性有机硅微球的制备首先是四乙氧基硅烷在有机溶剂、表面剂及分散剂作用下进行水解反应，能够得到含有硅氧化物的油相，之后将含有羟基苦参碱的水相滴加至油相中形成油包水，羟基苦参碱能够参与硅氧化物的反应，且羟基苦参碱表面的官能团能够接枝在硅氧化物中，最终得到含有羟基苦参碱的硅微球，即纳米改性有机硅微球。该纳米改性有机硅微球作为添加剂加入至交联聚乙烯材料中能够与聚乙烯结合，使聚乙烯结构中的晶束或晶粒间形成孔隙减小，使水分子很难通过，较大的降低了其透水性。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种交联聚乙烯绝缘电缆料，按照重量份，由以下成分组成：
改性聚乙烯90份、纳米改性有机硅微球8份、交联剂1份、交联助剂0.5份、稳定剂0.5份、抗氧化剂0.3份和润滑剂0.8份。
所述改性聚乙烯为改性处理剂对聚乙烯改性得到。
所述改性处理剂的制备方法为：
S1.称取三氯化铼加入至去离子水中，搅拌至完全溶解，得到三氯化铼溶液；称取果胶加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，再加入植酸，再次搅拌至溶解，得到前驱体混合液；
其中，所述三氯化铼溶液中，三氯化铼与去离子水的质量比为1:5～10；所述前驱体混合液中，果胶、植酸与去离子水的质量比为1:2～3:10～15；
S2.将所述前驱体混合液升温至70～80℃，逐滴加入所述三氯化铼溶液，且边滴加边搅拌，滴加完毕后继续反应2～4h，之后倒入反应釜中，升温至200～240℃密闭反应4～6h，自然冷却至室温，过滤取固体物，先使用60～80℃的热水洗涤三次，再使用二氯甲烷洗涤三次，减压干燥，得到改性物前驱体；
其中，所述三氯化铼溶液与所述前驱体混合液的体积比为1:2～5；
S3.将所述改性物前驱体置于石墨炉中，以惰性气体作为保护气，升温至500～550℃碳化处理，自然冷却至室温后，粉碎至纳米颗粒，得到改性处理剂。
所述改性聚乙烯的制备方法为：
S1.称取聚乙烯、蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷加入至开炼机中，升温至180～220℃，搅拌反应0.5～1h，得到聚乙烯前处理物；
其中，聚乙烯、蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷的质量比为100:2～3:3～5:0.5～2；
S2.将所述改性处理剂加入至所述聚乙烯前处理物中，在150～180℃下搅拌反应1～2h，得到聚乙烯改性处理物；
其中，所述改性处理剂与所述聚乙烯前处理物的质量比为1:20～50；
S3.再次称取聚乙烯加入至所述聚乙烯改性处理物中，升温至180～220℃，搅拌反应0.5～1h，之后加入至挤出机中挤出造粒，得到改性聚乙烯；
其中，聚乙烯与所述聚乙烯改性处理物的质量比为1:3～8。
所述纳米改性有机硅微球的制备方法为：
S1.称取四乙氧基硅烷加入至正丁醇中，搅拌至均匀后，再依次加入甘油三酯、吐温-80、十二烷基苯磺酸钠，再次搅拌均匀，置于水浴60～80℃下，继续搅拌0.2～0.5h，得到硅烷溶液；
其中，四乙氧基硅烷、甘油三酯、吐温-80、十二烷基苯磺酸钠与正丁醇的质量比为1:0.1～0.2：0.05～0.2:0.1～0.3:5～10；
S2.称取羟基苦参碱加入至去离子水中，将水浴温度升至60～80℃，搅拌0.5～1h，得到羟基苦参碱溶液；
其中，羟基苦参碱与去离子水的质量比为1:5～10；
S3.在水浴60～80℃条件下，将所述羟基苦参碱溶液滴加至所述硅烷溶液中，且边滴加边搅拌，滴加完毕后，倒入至反应釜中，设置温度为160～180℃，反应8～12h，冷却至室温后，过滤取固体物，先使用去离子水洗涤三次，再使用乙醇洗涤三次，减压干燥，粉碎至纳米颗粒，得到纳米改性有机硅微球；
其中，所述羟基苦参碱溶液与所述硅烷溶液体积比为1:2～3。
所述交联剂为烷基过氧化物、芳基过氧化物、酰基过氧化物和酮基过氧化物中的至少一种。
所述交联助剂为聚1,2-丁二烯、三烯丙基氰酸酯和三烯丙基异氰酸酯中的至少一种。
所述稳定剂为硫醇甲基锡与钙/锌复合稳定剂按照2～5:1的质量比组成。
所述抗氧化剂为抗氧化剂1076、抗氧化剂2246、抗氧化剂DSTP中的至少一种。
所述润滑剂为聚乙烯蜡和氟弹性体的复配物，其中，所述的聚乙烯蜡与氟弹性体的质量比为2～4：1。
一种交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按量将改性聚乙烯、交联剂、交联助剂和稳定剂加入至熔炼机中混合至均匀，之后在120～180℃下进行熔融共混，得到聚乙烯交联前体；
(2)将所述聚乙烯交联前体、纳米改性有机硅微球、抗氧化剂和润滑剂加入至密炼机中，在130℃～150℃下混炼，得到聚乙烯交联处理物；
(3)将所述聚乙烯交联处理物进行模压成型，得到交联聚乙烯绝缘电缆料。
实施例2
一种交联聚乙烯绝缘电缆料，按照重量份，由以下成分组成：
改性聚乙烯80份、纳米改性有机硅微球5份、交联剂0.5份、交联助剂0.05份、稳定剂0.1份、抗氧化剂0.2份和润滑剂0.5份。
所述改性聚乙烯为改性处理剂对聚乙烯改性得到。
所述改性处理剂的制备方法为：
S1.称取三氯化铼加入至去离子水中，搅拌至完全溶解，得到三氯化铼溶液；称取果胶加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，再加入植酸，再次搅拌至溶解，得到前驱体混合液；
其中，所述三氯化铼溶液中，三氯化铼与去离子水的质量比为1:5～10；所述前驱体混合液中，果胶、植酸与去离子水的质量比为1:2～3:10～15；
S2.将所述前驱体混合液升温至70～80℃，逐滴加入所述三氯化铼溶液，且边滴加边搅拌，滴加完毕后继续反应2～4h，之后倒入反应釜中，升温至200～240℃密闭反应4～6h，自然冷却至室温，过滤取固体物，先使用60～80℃的热水洗涤三次，再使用二氯甲烷洗涤三次，减压干燥，得到改性物前驱体；
其中，所述三氯化铼溶液与所述前驱体混合液的体积比为1:2～5；
S3.将所述改性物前驱体置于石墨炉中，以惰性气体作为保护气，升温至500～550℃碳化处理，自然冷却至室温后，粉碎至纳米颗粒，得到改性处理剂。
所述改性聚乙烯的制备方法为：
S1.称取聚乙烯、蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷加入至开炼机中，升温至180～220℃，搅拌反应0.5～1h，得到聚乙烯前处理物；
其中，聚乙烯、蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷的质量比为100:2～3:3～5:0.5～2；
S2.将所述改性处理剂加入至所述聚乙烯前处理物中，在150～180℃下搅拌反应1～2h，得到聚乙烯改性处理物；
其中，所述改性处理剂与所述聚乙烯前处理物的质量比为1:20～50；
S3.再次称取聚乙烯加入至所述聚乙烯改性处理物中，升温至180～220℃，搅拌反应0.5～1h，之后加入至挤出机中挤出造粒，得到改性聚乙烯；
其中，聚乙烯与所述聚乙烯改性处理物的质量比为1:3～8。
所述纳米改性有机硅微球的制备方法为：
S1.称取四乙氧基硅烷加入至正丁醇中，搅拌至均匀后，再依次加入甘油三酯、吐温-80、十二烷基苯磺酸钠，再次搅拌均匀，置于水浴60～80℃下，继续搅拌0.2～0.5h，得到硅烷溶液；
其中，四乙氧基硅烷、甘油三酯、吐温-80、十二烷基苯磺酸钠与正丁醇的质量比为1:0.1～0.2：0.05～0.2:0.1～0.3:5～10；
S2.称取羟基苦参碱加入至去离子水中，将水浴温度升至60～80℃，搅拌0.5～1h，得到羟基苦参碱溶液；
其中，羟基苦参碱与去离子水的质量比为1:5～10；
S3.在水浴60～80℃条件下，将所述羟基苦参碱溶液滴加至所述硅烷溶液中，且边滴加边搅拌，滴加完毕后，倒入至反应釜中，设置温度为160～180℃，反应8～12h，冷却至室温后，过滤取固体物，先使用去离子水洗涤三次，再使用乙醇洗涤三次，减压干燥，粉碎至纳米颗粒，得到纳米改性有机硅微球；
其中，所述羟基苦参碱溶液与所述硅烷溶液体积比为1:2～3。
所述交联剂为烷基过氧化物、芳基过氧化物、酰基过氧化物和酮基过氧化物中的至少一种。
所述交联助剂为聚1,2-丁二烯、三烯丙基氰酸酯和三烯丙基异氰酸酯中的至少一种。
所述稳定剂为硫醇甲基锡与钙/锌复合稳定剂按照2～5:1的质量比组成。
所述抗氧化剂为抗氧化剂1076、抗氧化剂2246、抗氧化剂DSTP中的至少一种。
所述润滑剂为聚乙烯蜡和氟弹性体的复配物，其中，所述的聚乙烯蜡与氟弹性体的质量比为2～4：1。
一种交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按量将改性聚乙烯、交联剂、交联助剂和稳定剂加入至熔炼机中混合至均匀，之后在120～180℃下进行熔融共混，得到聚乙烯交联前体；
(2)将所述聚乙烯交联前体、纳米改性有机硅微球、抗氧化剂和润滑剂加入至密炼机中，在130℃～150℃下混炼，得到聚乙烯交联处理物；
(3)将所述聚乙烯交联处理物进行模压成型，得到交联聚乙烯绝缘电缆料。
实施例3
一种交联聚乙烯绝缘电缆料，按照重量份，由以下成分组成：
改性聚乙烯100份、纳米改性有机硅微球10份、交联剂2份、交联助剂1份、稳定剂1份、抗氧化剂0.5份和润滑剂1份。
所述改性聚乙烯为改性处理剂对聚乙烯改性得到。
所述改性处理剂的制备方法为：
S1.称取三氯化铼加入至去离子水中，搅拌至完全溶解，得到三氯化铼溶液；称取果胶加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，再加入植酸，再次搅拌至溶解，得到前驱体混合液；
其中，所述三氯化铼溶液中，三氯化铼与去离子水的质量比为1:5～10；所述前驱体混合液中，果胶、植酸与去离子水的质量比为1:2～3:10～15；
S2.将所述前驱体混合液升温至70～80℃，逐滴加入所述三氯化铼溶液，且边滴加边搅拌，滴加完毕后继续反应2～4h，之后倒入反应釜中，升温至200～240℃密闭反应4～6h，自然冷却至室温，过滤取固体物，先使用60～80℃的热水洗涤三次，再使用二氯甲烷洗涤三次，减压干燥，得到改性物前驱体；
其中，所述三氯化铼溶液与所述前驱体混合液的体积比为1:2～5；
S3.将所述改性物前驱体置于石墨炉中，以惰性气体作为保护气，升温至500～550℃碳化处理，自然冷却至室温后，粉碎至纳米颗粒，得到改性处理剂。
所述改性聚乙烯的制备方法为：
S1.称取聚乙烯、蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷加入至开炼机中，升温至180～220℃，搅拌反应0.5～1h，得到聚乙烯前处理物；
其中，聚乙烯、蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷的质量比为100:2～3:3～5:0.5～2；
S2.将所述改性处理剂加入至所述聚乙烯前处理物中，在150～180℃下搅拌反应1～2h，得到聚乙烯改性处理物；
其中，所述改性处理剂与所述聚乙烯前处理物的质量比为1:20～50；
S3.再次称取聚乙烯加入至所述聚乙烯改性处理物中，升温至180～220℃，搅拌反应0.5～1h，之后加入至挤出机中挤出造粒，得到改性聚乙烯；
其中，聚乙烯与所述聚乙烯改性处理物的质量比为1:3～8。
所述纳米改性有机硅微球的制备方法为：
S1.称取四乙氧基硅烷加入至正丁醇中，搅拌至均匀后，再依次加入甘油三酯、吐温-80、十二烷基苯磺酸钠，再次搅拌均匀，置于水浴60～80℃下，继续搅拌0.2～0.5h，得到硅烷溶液；
其中，四乙氧基硅烷、甘油三酯、吐温-80、十二烷基苯磺酸钠与正丁醇的质量比为1:0.1～0.2：0.05～0.2:0.1～0.3:5～10；
S2.称取羟基苦参碱加入至去离子水中，将水浴温度升至60～80℃，搅拌0.5～1h，得到羟基苦参碱溶液；
其中，羟基苦参碱与去离子水的质量比为1:5～10；
S3.在水浴60～80℃条件下，将所述羟基苦参碱溶液滴加至所述硅烷溶液中，且边滴加边搅拌，滴加完毕后，倒入至反应釜中，设置温度为160～180℃，反应8～12h，冷却至室温后，过滤取固体物，先使用去离子水洗涤三次，再使用乙醇洗涤三次，减压干燥，粉碎至纳米颗粒，得到纳米改性有机硅微球；
其中，所述羟基苦参碱溶液与所述硅烷溶液体积比为1:2～3。
所述交联剂为烷基过氧化物、芳基过氧化物、酰基过氧化物和酮基过氧化物中的至少一种。
所述交联助剂为聚1,2-丁二烯、三烯丙基氰酸酯和三烯丙基异氰酸酯中的至少一种。
所述稳定剂为硫醇甲基锡与钙/锌复合稳定剂按照2～5:1的质量比组成。
所述抗氧化剂为抗氧化剂1076、抗氧化剂2246、抗氧化剂DSTP中的至少一种。
所述润滑剂为聚乙烯蜡和氟弹性体的复配物，其中，所述的聚乙烯蜡与氟弹性体的质量比为2～4：1。
一种交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按量将改性聚乙烯、交联剂、交联助剂和稳定剂加入至熔炼机中混合至均匀，之后在120～180℃下进行熔融共混，得到聚乙烯交联前体；
(2)将所述聚乙烯交联前体、纳米改性有机硅微球、抗氧化剂和润滑剂加入至密炼机中，在130℃～150℃下混炼，得到聚乙烯交联处理物；
(3)将所述聚乙烯交联处理物进行模压成型，得到交联聚乙烯绝缘电缆料。
对比例
一种交联聚乙烯绝缘电缆料，按照重量份，由以下成分组成：
聚乙烯90份、交联剂1份、交联助剂0.5份、稳定剂0.5份、抗氧化剂0.3份和润滑剂0.8份。
所述交联剂为烷基过氧化物、芳基过氧化物、酰基过氧化物和酮基过氧化物中的至少一种。
所述交联助剂为聚1,2-丁二烯、三烯丙基氰酸酯和三烯丙基异氰酸酯中的至少一种。
所述稳定剂为硫醇甲基锡与钙/锌复合稳定剂按照2～5:1的质量比组成。
所述抗氧化剂为抗氧化剂1076、抗氧化剂2246、抗氧化剂DSTP中的至少一种。
所述润滑剂为聚乙烯蜡和氟弹性体的复配物，其中，所述的聚乙烯蜡与氟弹性体的质量比为2～4：1。
一种交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按量将聚乙烯、交联剂、交联助剂和稳定剂加入至熔炼机中混合至均匀，之后在120～180℃下进行熔融共混，得到聚乙烯交联前体；
(2)将所述聚乙烯交联前体、抗氧化剂和润滑剂加入至密炼机中，在130℃～150℃下混炼，得到聚乙烯交联处理物；
(3)将所述聚乙烯交联处理物进行模压成型，得到交联聚乙烯绝缘电缆料。
本发明的有益效果为：
1.本发明提供了一种交联聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法，通过对聚乙烯进行改性得到改性聚乙烯，提升了聚乙烯的耐高温性以及可交联性，添加了纳米改性有机硅微球对聚乙烯的透水性进行减低，得到的交联聚乙烯电缆料具有优异的机械性能，较高的耐高温性，较低的耐水性，优异的交联性，有效的扩展了交联聚乙烯电缆料的应用范围。
2.本发明使用铼盐与果胶、植酸进行反应，之后进行络合反应，最后再高温碳化，得到改性处理剂。其中，果胶和植酸能够作为后期碳化的碳源，选用果胶和植酸作为碳源，是果胶和植酸均广泛存在于植物中，能够方便获得且不具有污染性，植酸能够与铼离子结合形成沉淀络合物，果胶较为稳定，能够在反应时生成方便过滤的凝胶状；此外，植酸中含有磷原子，在后期碳化的过程中磷保留在碳化物中，能够起到一定的阻燃性。最终得到的含有铼离子的碳化物改性剂能够对聚乙烯进行改性，使聚乙烯的耐高温性得到提升，同时对聚乙烯的可交联性也得到提升。
3.聚乙烯与蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷一起处理，得到聚乙烯前处理物。其中，蓖麻油酸钙和环氧大豆油作为聚乙烯的螯合剂和稳定剂，能够使聚乙烯与其他物质的结合的更加紧密，乙烯基三丁酮肟基硅烷作为硅烷交联剂，使聚乙烯分子链的交联能力得到增强。之后加入的改性处理剂与聚乙烯前处理物进行交联熔融混合，对聚乙烯进行改性处理，能够使聚乙烯耐高温性能得到提升。之后再次加入聚乙烯，是因为改性后的聚乙烯与聚乙烯有优异的相容性，能够赋予聚乙烯优异的拉伸性能、冲击性能和弯曲性能；同时这样能够提升聚乙烯的交联性能。
4.本发明制备并添加了纳米改性有机硅微球，目的是为了降低聚乙烯的透水性。虽然交联聚乙烯具有优良的耐低温性、耐化学腐蚀性和电绝缘性，但是其水汽透过性并未得到改善，在水分含量较大时，水汽能够透过聚乙烯进入聚乙烯内部导致绝缘性失效。因此，本发明通过制备了纳米改性有机硅微球对聚乙烯的透水性进行改善。纳米改性有机硅微球的制备首先是四乙氧基硅烷在有机溶剂、表面剂及分散剂作用下进行水解反应，能够得到含有硅氧化物的油相，之后将含有羟基苦参碱的水相滴加至油相中形成油包水，羟基苦参碱能够参与硅氧化物的反应，且羟基苦参碱表面的官能团能够接枝在硅氧化物中，最终得到含有羟基苦参碱的硅微球，即纳米改性有机硅微球。该纳米改性有机硅微球作为添加剂加入至交联聚乙烯材料中能够与聚乙烯结合，使聚乙烯结构中的晶束或晶粒间形成孔隙减小，使水分子很难通过，较大的降低了其透水性。
为了更清楚的说明本发明，将本发明实施例1～3以及对比例中所制备的交联聚乙烯电缆料进行性能检测，结果如表1所示：
表1交联聚乙烯电缆料的性能
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种交联聚乙烯绝缘电缆料，其特征在于，按照重量份，由以下成分组成：
改性聚乙烯80～100份、纳米改性有机硅微球5～10份、交联剂0.5～2份、交联助剂0.05～1份、稳定剂0.1～1份、抗氧化剂0.2～0.5份和润滑剂0.5～1份。
2.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆料，其特征在于，所述改性聚乙烯为改性处理剂对聚乙烯改性得到；
所述改性处理剂的制备方法为：
S1.称取三氯化铼加入至去离子水中，搅拌至完全溶解，得到三氯化铼溶液；称取果胶加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，再加入植酸，再次搅拌至溶解，得到前驱体混合液；
其中，所述三氯化铼溶液中，三氯化铼与去离子水的质量比为1:5～10；所述前驱体混合液中，果胶、植酸与去离子水的质量比为1:2～3:10～15；
S2.将所述前驱体混合液升温至70～80℃，逐滴加入所述三氯化铼溶液，且边滴加边搅拌，滴加完毕后继续反应2～4h，之后倒入反应釜中，升温至200～240℃密闭反应4～6h，自然冷却至室温，过滤取固体物，先使用60～80℃的热水洗涤三次，再使用二氯甲烷洗涤三次，减压干燥，得到改性物前驱体；
其中，所述三氯化铼溶液与所述前驱体混合液的体积比为1:2～5；
S3.将所述改性物前驱体置于石墨炉中，以惰性气体作为保护气，升温至500～550℃碳化处理，自然冷却至室温后，粉碎至纳米颗粒，得到改性处理剂。
3.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆料，其特征在于，所述改性聚乙烯的制备方法为：
S1.称取聚乙烯、蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷加入至开炼机中，升温至180～220℃，搅拌反应0.5～1h，得到聚乙烯前处理物；
其中，聚乙烯、蓖麻油酸钙、环氧大豆油和乙烯基三丁酮肟基硅烷的质量比为100:2～3:3～5:0.5～2；
S2.将所述改性处理剂加入至所述聚乙烯前处理物中，在150～180℃下搅拌反应1～2h，得到聚乙烯改性处理物；
其中，所述改性处理剂与所述聚乙烯前处理物的质量比为1:20～50；
S3.再次称取聚乙烯加入至所述聚乙烯改性处理物中，升温至180～220℃，搅拌反应0.5～1h，之后加入至挤出机中挤出造粒，得到改性聚乙烯；
其中，聚乙烯与所述聚乙烯改性处理物的质量比为1:3～8。
4.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆料，其特征在于，所述纳米改性有机硅微球的制备方法为：
S1.称取四乙氧基硅烷加入至正丁醇中，搅拌至均匀后，再依次加入甘油三酯、吐温-80、十二烷基苯磺酸钠，再次搅拌均匀，置于水浴60～80℃下，继续搅拌0.2～0.5h，得到硅烷溶液；
其中，四乙氧基硅烷、甘油三酯、吐温-80、十二烷基苯磺酸钠与正丁醇的质量比为1:0.1～0.2：0.05～0.2:0.1～0.3:5～10；
S2.称取羟基苦参碱加入至去离子水中，将水浴温度升至60～80℃，搅拌0.5～1h，得到羟基苦参碱溶液；
其中，羟基苦参碱与去离子水的质量比为1:5～10；
S3.在水浴60～80℃条件下，将所述羟基苦参碱溶液滴加至所述硅烷溶液中，且边滴加边搅拌，滴加完毕后，倒入至反应釜中，设置温度为160～180℃，反应8～12h，冷却至室温后，过滤取固体物，先使用去离子水洗涤三次，再使用乙醇洗涤三次，减压干燥，粉碎至纳米颗粒，得到纳米改性有机硅微球；
其中，所述羟基苦参碱溶液与所述硅烷溶液体积比为1:2～3。
5.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆料，其特征在于，所述交联剂为烷基过氧化物、芳基过氧化物、酰基过氧化物和酮基过氧化物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆料，其特征在于，所述交联助剂为聚1,2-丁二烯、三烯丙基氰酸酯和三烯丙基异氰酸酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆料，其特征在于，所述稳定剂为硫醇甲基锡与钙/锌复合稳定剂按照2～5:1的质量比组成。
8.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆料，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂1076、抗氧化剂2246、抗氧化剂DSTP中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡和氟弹性体的复配物，其中，所述的聚乙烯蜡与氟弹性体的质量比为2～4：1。
10.一种根据权利要求1～9任一所述的交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按量将改性聚乙烯、交联剂、交联助剂和稳定剂加入至熔炼机中混合至均匀，之后在120～180℃下进行熔融共混，得到聚乙烯交联前体；
(2)将所述聚乙烯交联前体、纳米改性有机硅微球、抗氧化剂和润滑剂加入至密炼机中，在130℃～150℃下混炼，得到聚乙烯交联处理物；
(3)将所述聚乙烯交联处理物进行模压成型，得到交联聚乙烯绝缘电缆料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010616928.8A CN111704761A (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种交联聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010616928.8A CN111704761A (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种交联聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111704761A true CN111704761A (zh) | 2020-09-25 |
Family
ID=72544044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010616928.8A Pending CN111704761A (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种交联聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111704761A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112693141A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-23 | 界首市鑫豪塑胶有限公司 | 利用聚乙烯接枝共聚物制备高性能地板膜的工艺 |
| CN112820449A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-18 | 贵州新曙光电缆有限公司 | 一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃防鼠蚁中压电力电缆 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107112089A (zh) * | 2015-08-10 | 2017-08-29 | 住友电气工业株式会社 | 直流电缆、组合物以及直流电缆的制造方法 |
-
2020
- 2020-06-30 CN CN202010616928.8A patent/CN111704761A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107112089A (zh) * | 2015-08-10 | 2017-08-29 | 住友电气工业株式会社 | 直流电缆、组合物以及直流电缆的制造方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 资源化视角的污染控制理论与实践（第1版）: "《资源化视角的污染控制理论与实践（第1版）》", 31 December 2019 * |
| 闫毅主编: "《高分子材料合成创新实验（第1版）》", 31 March 2019, 西北工业大学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112693141A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-23 | 界首市鑫豪塑胶有限公司 | 利用聚乙烯接枝共聚物制备高性能地板膜的工艺 |
| CN112820449A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-18 | 贵州新曙光电缆有限公司 | 一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃防鼠蚁中压电力电缆 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107022142A (zh) | 一种dopo衍生物接枝硅氧烷阻燃反应型电缆材料及其制备方法 | |
| CN111704761A (zh) | 一种交联聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法 | |
| CN116694072B (zh) | 一种高阻燃尼龙复合材料及其制备方法 | |
| CN102775754A (zh) | 无卤复合阻燃pc/abs合金及其制备方法 | |
| CN114605746A (zh) | 一种阻燃材料用母粒及其制备方法 | |
| CN109942890B (zh) | 一种具有抑烟功能的石墨烯基抗静电剂及其制备方法 | |
| CN108129825B (zh) | 一种高cti、高耐热无卤阻燃pc/abs组合物及其制备方法 | |
| CN111117136B (zh) | 一种电缆料 | |
| CN117050438A (zh) | 一种阻燃的pvc复合材料及其制备方法 | |
| CN102911418B (zh) | 超浓乳液制备聚丙烯酸酯-有机p阻燃剂的方法 | |
| CN113416358A (zh) | 一种绝缘b1级阻燃电力电缆 | |
| CN107805391A (zh) | 一种硅橡胶阻火模块及其制备方法 | |
| CN109897357B (zh) | 一种塑料用高稳定性无卤环保阻燃剂及其制备方法 | |
| CN114015223A (zh) | 一种pc/pbt合金材料及其制备方法及应用 | |
| CN111875968A (zh) | 一种低压力密封用阻燃硅橡胶及其制备方法 | |
| CN111073298A (zh) | 一种用于变电所的阻燃封堵剂及其制备方法和使用方法 | |
| CN111675873A (zh) | 一种阻燃数据连接线及其制备方法 | |
| CN116144095B (zh) | 一种交联聚乙烯无卤阻燃电缆及其制备方法 | |
| CN117004111B (zh) | 一种铝合金电缆用无卤阻燃电缆材料及其制备方法 | |
| CN116285058B (zh) | 一种燃烧结壳的网络护套料 | |
| CN114773707B (zh) | β-环糊精微胶囊化聚磷酸铵膨胀阻燃低密度聚乙烯及其制备方法 | |
| CN117777615B (zh) | 一种耐高温阻燃pvc材料及其制备方法 | |
| CN105131502A (zh) | 一种抗扭低烟无卤防油阻燃电缆用绝缘材料的制备方法 | |
| CN115612221B (zh) | 一种聚苯乙烯复合塑料及其制备方法 | |
| CN116332983B (zh) | 改性环状硅氧烷阻燃剂、透明阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200925 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |