CN112210153A - 一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料及其制备方法，包括下述重量份组成的组分：聚烯烃80～120份，可瓷化功能母粒80～120份，无机填料60～80份，辐射敏化剂0.5～2.5份，稳定剂0.1～2.0份，加工助剂0.2～2.5份；所述可瓷化功能母粒为热塑性有机硅树脂与气相二氧化硅的混合物，所述热塑性有机硅树脂带有反应性活性基团，与聚烯烃材料兼容性良好，混合后经高能射线照射，发生交联或接枝反应，进一步提高兼容性。本发明制得的陶瓷化聚烯烃料具有优良的加工性和耐火性能，可以满足目前的陶瓷化聚烯烃耐火等级不足的需求，适合于制造耐火线缆，耐火温度可达1200℃。

Description

一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料及其制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷化高分子材料技术领域，具体涉及一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料及其制备方法。
背景技术
近年来，由于经济的快速发展，城市规模的扩大，高层建筑也越来越多，国家政策对消防安全越来越重视，要求新建高层建筑所用的电力电缆必须具有防火耐火功能，以保证在火灾事故发生时能够为人员逃生和财产抢救提供充分的时间。现阶段的防火电线电缆大多采用氧化镁矿物绝缘或云母带绕包实现耐火的功能。但是，氧化镁绝缘电缆需要专门的生产加工设备，价格昂贵，设备成本较高，且外护层是全铜的，价格高，运输、线路的铺设安装繁琐复杂；云母绕包带由于工艺条件的限制，往往在搭接缝处出现缺陷，并且火烧后云母带容易发脆、脱离，降低了耐火效果，造成线路短路，难以保障电力、通讯在火灾的情况下的安全畅通。基于这样的原因，传统的耐火电缆无法满足现代消防的要求，正逐步被新型陶瓷化高分子材料所取代。以下专利文献列出了现有陶瓷化聚烯烃复合材料的一般制备方法及其特点。
1、中国专利CN104497404A公开了一种可瓷化聚烯烃复合材料，按重量计，含有：聚烯烃树脂50-100份，瓷化粉10-200份，成瓷促进剂0.1-50份，阻燃剂0-100份、相容剂0.3-15份、偶联剂0.2-10份、润滑剂0.1-5份、抗氧剂0.1-8份。其中，瓷化粉为高低温玻璃粉、白炭黑、陶土、滑石粉、云母粉、氧化铝、硅酸盐矿物粉、氧化镁、氧化钙等中的一种或任意几种的混合物。该材料在高于600℃的温度或火焰下能够在5-10分钟内烧结成瓷。
2、中国专利CN107488294A公开了一种陶瓷化聚烯烃电缆料，各组分的质量百分比为聚乙烯5～15%、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15～40%、成瓷填料30～50%、助熔填料5～25%、补强填料3～10%、阻燃剂10～40%、表面活化处理剂1～4%、加工助剂2～8%。其中，成瓷填料选自硅铝分子筛、磷酸铝分子筛、高岭土、硅藻土、白云土中的一种；助熔填料选自低熔点玻璃粉、硼泥、硼酸锌中的一种。制备方法如下：将成瓷填料、助熔填料、补强填料、阻燃剂和表面活化处理剂分别加入到高混机中，在80～140℃温度下活化处理5～40分钟，得到高活性填料；将得到的活性填料与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、加工助剂一起在混炼设备上混合、造粒，得到陶瓷化聚烯烃电缆料。
3、中国专利CN1973019A公开了一种用于防火的陶瓷化组合物，该组合物包含：( i)至少10重量%的矿物硅酸盐；(ii)8 -40重量%在不超过800℃的温度下形成液相的至少一种无机磷酸盐；(iii)占所述组合物重量的至少15重量%的聚合物基组合物，该聚合物基组合物包含至少50重量%的有机聚合物。
4、中国专利CN101404189A公开了一种快速陶瓷化耐火线缆料，原料的组成为（重量份）：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60～70份、聚乙烯30～40份、成瓷填料50～100份、偶联剂0.5～2.5份、阻燃剂A 80～100份、阻燃剂B 10～20份、润滑剂1～2份、抗氧剂1～3份。其中，成瓷填料为玻璃粉、陶瓷分、玻璃纤维、滑石粉、云母粉或粘土中的一种或任意几种的混合物。
上述专利公开的可瓷化材料，虽实现了防火功能，但也存在下述明显的缺点：
① 所用成瓷填料均为无机矿物粉体及低熔点的玻璃粉，高温下物料经熔化、粘合在一起从而起到防火作用。但在其耐火温度下，只有熔点较低的玻璃料能熔化，粘合效果有限，陶瓷体结构松散，强度较低。
② 在真实的火灾事故中，线缆需经历持续的高温，低熔点玻璃粉在这种条件下是易流淌的液体，长时间受热后，会形成熔滴，失去防火效果。
③ 无机填料的添加量均在有机相的2倍以上，造成陶瓷化聚烯烃料的机械性能普遍较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料及其制备方法。通过添加由具有特定分子结构的热塑性有机硅树脂与气相二氧化硅组成的可瓷化功能母粒，可实现有机硅树脂的熔融温度调控和与聚烯烃材料的辐射交联，进一步增加兼容性，提高材料的整体机械性能和理化性能，极限耐火温度可达1200℃，解决了目前的陶瓷化聚烯烃耐火等级不足的问题。
本发明通过下述技术方案实现：一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料，包括下述重量份组成的组分：
聚烯烃 80～120份，
可瓷化功能母粒 80～120份，
无机填料 60～80份，
辐射敏化剂 0.5～2.5份，
稳定剂 0.1～2.0份，
加工助剂 0.2～2.5份。
进一步地，本发明中，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯辛烯共聚物中的一种或多种。
进一步地，本发明中，所述可瓷化功能母粒为热塑性有机硅树脂与气相二氧化硅的混合物，其中，气相二氧化硅占混合物总量的30～50%。可瓷化功能母粒常温为固体，140℃可熔融加工。
所述热塑性有机硅树脂为有机硅烷单体经水解缩聚制备得到；
所述有机硅烷单体通式为RaSiX4-a，其中，a的可取值为0、1、2、3；R可以为1至20个碳原子的烷基、烯基、炔基、环烷基或苯基中的一种或多种；X可以为卤素原子、烷氧基、苯氧基、酮肟基中的一种或多种。
所述气相二氧化硅的比表面积为100～250m2，选自亲水型或疏水型中的一种或两种。
更进一步地，所述热塑性有机硅树脂分子结构中，T结构单元（
Figure DEST_PATH_IMAGE001
）与D（
Figure DEST_PATH_IMAGE002
）结构单元的总摩尔数为10，摩尔比为3～6︰7～4，以控制适当的交联程度，具有良好的陶瓷转化性和加工性能。
所述热塑性有机硅树脂分子结构中苯基含量为50～70%，乙烯基含量为10～40%。苯基调控合成树脂耐热性即熔融温度，乙烯基含量调控辐射交联度。
进一步地，本发明中，所述无机填料选自纳米活性碳酸钙、氧化铝、云母粉、硅灰石中的一种或多种。
进一步地，本发明中，所述辐照敏化剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯中的一种或多种。
进一步地，本发明中，所述稳定剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂300、抗氧剂264、抗氧剂1076、抗氧剂DLTDP中的一种或多种。
进一步地，本发明中，所述加工助剂选自硬脂酸、硬脂醇、乙烯基双硬脂酰胺（EBS）、三硬脂酸甘油酯中的一种或多种。
本发明一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料的制备方法，包括以下步骤：
A、制备热塑性有机硅树脂：
a、将有机硅烷单体采用酸催化醇水解工艺，于30℃条件下反应10小时；
b、将反应体系升温至70℃，在真空条件下缩合反应2小时；
c、再将反应体系升温至150℃，压力为0.01MPa下继续反应2小时，以进一步提高硅树脂的缩合度，并除去残留水分，获得的产物为无色粘稠液体，冷却至室温后为无色透明的坚硬固体，即热塑性有机硅树脂；
B、制备可瓷化功能母粒：
将步骤A合成的热塑性有机硅树脂放入三辊机中研磨，同时加入气相二氧化硅，混合均匀后出料，冷却后破碎，即得可瓷化功能母粒；
C、制备陶瓷化聚烯烃料：
将步骤B制得的可瓷化功能母粒与聚烯烃、无机填料、稳定剂、加工助剂、辐照敏化剂一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料，可直接用于生产陶瓷化聚烯烃电缆。
进一步地，本发明步骤C制得的陶瓷化聚烯烃料投入加工设备中成型后，可利用高能射线进行辐照处理，以进一步增强其综合性能。所述高能射线为γ射线或电子束，其辐照剂量为10～200kGy。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
1、本发明陶瓷化聚烯烃料，是以具有特定分子结构的热塑性有机硅树脂作为可瓷化陶瓷骨架，该热塑性硅树脂为具有一定支化和交联度的有机硅大分子，具有常温固化、加工熔融的特点，与聚烯烃分子形成分子间缠绕结合氢键作用，兼容性好，解决有机硅和聚烯烃材料的共混加工难题；同时，通过特定的分子结构设计，引入高耐温苯基及反应性乙烯基活性基团，可实现有机硅树脂的熔融温度调控和与聚烯烃材料的辐射交联，进一步增加兼容性，提高材料的整体机械性能和理化性能；另外，热塑性有机硅自身可在高温条件下转变为Si-O-C陶瓷，并与白炭黑、无机粉体等结合形成具有一定强度的陶瓷体，达到聚烯烃-有机硅-无机填料互为一体的效果，极限耐火温度可达1200℃，能够解决目前的陶瓷化聚烯烃耐火等级不足的问题。
2、本发明热塑性有机硅树脂分子结构中，在T结构单元与D结构单元的总摩尔数为10，摩尔比为3～6︰7～4的条件下，可使有机硅树脂的熔融温度得到有效调控，并实现与聚烯烃材料的辐射交联，从而进一步增加聚烯烃材料的兼容性，并使材料的整体机械性能和理化性能得到有效提高。同时，控制有机硅树脂中苯基含量为50～70%，乙烯基含量为10～40%，还能提高辐射料的耐热性和力学性能、电性能等。
3、本发明通过引入具有特定分子结构的热塑性有机硅树脂作为成瓷料，与聚烯烃材料兼容性良好，同时无机填料的添加量降低，即可使陶瓷化聚烯烃料在强度和防火效果上有所提高，经高能射线照射，发生交联或接枝反应，还可进一步提高兼容性，从而提高其拉伸强度及陶瓷化转化率，综合性能好，适合于制造耐火线缆，耐火温度可达1200℃。
附图说明
图1为本发明挤出造粒后得到的陶瓷化聚烯烃料产品示意图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术内容和所实现的效果，提供如下实施例，实施例本身并不构成对本发明的限制。
实施例1
有机硅烷单体（包括甲基苯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷和正硅酸乙酯）采用酸催化醇水解工艺，于30℃条件下反应10小时；升温至70℃，真空条件下缩合反应2小时；继续升温至150℃，同时提高真空度，压力为0.01MPa下继续反应2小时，以进一步提高硅树脂的缩合度，并除去残留水分，获得产物为无色粘稠液体，冷却至室温后的无色透明坚硬固体即热塑性有机硅树脂，该硅树脂分子中T结构单元与D结构单元的摩尔比为3︰7，苯基含量为50%，乙烯基含量为10%；将合成的热塑性硅树脂放入三辊机中研磨，同时加入混合物（由硅树脂与二氧化硅组成）总量40%的气相二氧化硅，混合均匀后出料，冷却后破碎，即得可瓷化功能母粒，该母粒具有突出的耐热性能，与聚烯烃材料有良好的相容性，且具有辐射可交联性；
将80份聚乙烯，80份可瓷化功能母粒，30份活性纳米碳酸钙、30份氧化铝、10份云母粉，1份抗氧剂1010、1份抗氧剂168，1份硬脂酸、1份EBS，1.5份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料，可直接用于生产陶瓷化聚烯烃电缆。
实施例2
有机硅烷单体（包括乙烯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷）采用酸催化醇水解工艺，于30℃条件下反应10小时；升温至70℃，真空条件下缩合反应2小时；继续升温至150℃，同时提高真空度，压力为0.01MPa下继续反应2小时，以进一步提高硅树脂的缩合度，并除去残留水分，获得产物为无色粘稠液体，冷却至室温后的无色透明坚硬固体即热塑性有机硅树脂，该硅树脂分子中T结构单元与D结构单元的摩尔比为3︰7，苯基含量为55%，乙烯基含量为20%；将合成的热塑性硅树脂放入三辊机中研磨，同时加入比表面积为100m2的亲水型二氧化硅，为混合物（由硅树脂与二氧化硅组成）总量的40%，混合均匀后出料，冷却后破碎，即得可瓷化功能母粒，该母粒具有突出的耐热性能，与聚烯烃材料有良好的相容性，且具有辐射可交联性；
将40份聚乙烯、40份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，90份可瓷化功能母粒、30份硅灰石粉、30份氧化铝、10份云母粉，1份抗氧剂264、1份抗氧剂300，1份硬脂酸、1份三硬脂酸甘油酯，1.5份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料，可直接将其投入加工设备中成型为陶瓷化聚烯烃电缆。
实施例3
有机硅烷单体（包括乙烯基三异丙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、正十二烷基三乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷）采用酸催化醇水解工艺，于30℃条件下反应10小时；升温至70℃，真空条件下缩合反应2小时；继续升温至150℃，同时提高真空度，压力为0.01MPa下继续反应2小时，以进一步提高硅树脂的缩合度，并除去残留水分，获得产物为无色粘稠液体，冷却至室温后的无色透明坚硬固体即热塑性有机硅树脂，该硅树脂分子中T结构单元与D结构单元的摩尔比为3︰7，苯基含量为50%，乙烯基含量为30%；将合成的热塑性硅树脂放入三辊机中研磨，同时加入比表面积为250m2的疏水型二氧化硅，为混合物（由硅树脂与二氧化硅组成）总量的40%，混合均匀后出料，冷却后破碎，即得可瓷化功能母粒，该母粒具有突出的耐热性能，与聚烯烃材料有良好的相容性，且具有辐射可交联性；
将40份聚丙烯、40份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、20份聚乙烯，100份可瓷化功能母粒，30份硅灰石粉、10份氧化铝、30份云母粉、1份抗氧剂1076、1份抗氧剂300，1.5份硬脂酸、1份硬脂醇，2.5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料，可直接用于生产陶瓷化聚烯烃电缆。
实施例4
有机硅烷单体（包括甲基三丁酮肟基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷）采用酸催化醇水解工艺，于30℃条件下反应10小时；升温至70℃，真空条件下缩合反应2小时；继续升温至150℃，同时提高真空度，压力为0.01MPa下继续反应2小时，以进一步提高硅树脂的缩合度，并除去残留水分，获得产物为无色粘稠液体，冷却至室温后的无色透明坚硬固体即热塑性有机硅树脂，该硅树脂分子中T结构单元与D结构单元的摩尔比为3︰7，苯基含量为60%，乙烯基含量为10%；将合成的热塑性硅树脂放入三辊机中研磨，同时加入比表面积为200m2的亲水型二氧化硅，为混合物（由硅树脂与二氧化硅组成）总量的40%，混合均匀后出料，冷却后破碎，即得可瓷化功能母粒，该母粒具有突出的耐热性能，与聚烯烃材料有良好的相容性，且具有辐射可交联性；
将40份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、60份乙烯辛烯共聚物，100份可瓷化功能母粒，30份硅灰石粉、10份活性碳酸钙、30份云母粉，1份抗氧剂1076、1份抗氧剂168，1.5份硬脂酸、1份硬脂醇，0.5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料，可直接用于生产陶瓷化聚烯烃电缆。
实施例5
有机硅烷单体（包括γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基三异丙氧基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷）采用酸催化醇水解工艺，于30℃条件下反应10小时；升温至70℃，真空条件下缩合反应2小时；继续升温至150℃，同时提高真空度，压力为0.01MPa下继续反应2小时，以进一步提高硅树脂的缩合度，并除去残留水分，获得产物为无色粘稠液体，冷却至室温后的无色透明坚硬固体即热塑性有机硅树脂，该硅树脂分子中T结构单元与D结构单元的摩尔比为3︰7，苯基含量为59%，乙烯基含量为15%；将合成的热塑性硅树脂放入三辊机中研磨，同时加入比表面积为150m2的亲水型二氧化硅和比表面积为200m2的疏水型二氧化硅，加入的量为混合物（由硅树脂与二氧化硅组成）总量的40%，混合均匀后出料，冷却后破碎，即得可瓷化功能母粒，该母粒具有突出的耐热性能，与聚烯烃材料有良好的相容性，且具有辐射可交联性；
将80份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、20份聚乙烯、20份乙烯辛烯共聚物，120份可瓷化功能母粒，30份硅灰石粉、20份氧化铝、30份云母粉，1份抗氧剂300、1份抗氧剂168，1.5份硬脂酸、1份硬脂醇，2份二乙烯基苯一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料。
实施例6
有机硅烷单体（包括苯基三乙氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、正十二烷基三乙氧基硅烷）采用酸催化醇水解工艺，于30℃条件下反应10小时；升温至70℃，真空条件下缩合反应2小时；继续升温至150℃，同时提高真空度，压力为0.01MPa下继续反应2小时，以进一步提高硅树脂的缩合度，并除去残留水分，获得产物为无色粘稠液体，冷却至室温后的无色透明坚硬固体即热塑性有机硅树脂，该硅树脂分子中T结构单元与D结构单元的摩尔比为3︰7，苯基含量为60%，乙烯基含量为20%；将合成的热塑性硅树脂放入三辊机中研磨，同时加入比表面积为100m2的亲水型二氧化硅和比表面积为200m2的亲水型二氧化硅，加入的量为混合物（由硅树脂与二氧化硅组成）总量的40%，混合均匀后出料，冷却后破碎，即得可瓷化功能母粒该母粒具有突出的耐热性能，与聚烯烃材料有良好的相容性，且具有辐射可交联性；
将90份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、10份聚乙烯、20份乙烯辛烯共聚物，100份可瓷化功能母粒，30份硅灰石粉、20份氧化铝、30份云母粉，1份抗氧剂300、1份抗氧剂168，1.5份硬脂酸、1份硬脂醇，2份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料，可直接用于生产陶瓷化聚烯烃电缆。
表1～6分别列出了上述实施例1～6得到的陶瓷化聚烯烃料，未辐照以及分别以10kGy、30 kGy、60 kGy、100 kGy、200 kGy的辐照剂量进行辐照处理后的性能。其中，拉伸强度和断裂伸长率按照《GB/T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定》进行测试；陶瓷转化率利用热重分析仪进行测试，用残重表示陶瓷转化率；耐火温度按照《GB/T 7322-2017 耐火材料耐火度试验方法》进行测试。
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实施例7
1）按照实施例1所述方法制备可瓷化功能母粒。其中，有机硅烷单体为苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷，硅树脂分子中T结构单元与D结构单元的摩尔比为6︰4，苯基含量为70%，乙烯基含量为30%，加入的气相二氧化硅为混合物重量的30%；
2）将90份聚丙烯，90份可瓷化功能母粒，30份活性纳米碳酸钙、30份硅灰石，0.1份抗氧剂DLTDP，0.2份硬脂酸， 0.5份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1份二乙烯基苯一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料，可直接用于生产陶瓷化聚烯烃电缆。
实施例8
1）按照实施例1所述方法制备可瓷化功能母粒。其中，有机硅烷单体为甲基乙烯基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基三氯硅烷，硅树脂分子中T结构单元与D结构单元的摩尔比为4︰6，苯基含量为55%，乙烯基含量为10%，加入的气相二氧化硅为混合物重量的50%；
2）将60份聚乙烯、40份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，110份可瓷化功能母粒，30份活性纳米碳酸钙、20份氧化铝、20份云母粉，1份抗氧剂1010、0.5份抗氧剂300，1.5份硬脂酸，1.5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料，可直接用于生产陶瓷化聚烯烃电缆。
实施例9
1）按照实施例1所述方法制备可瓷化功能母粒。其中，有机硅烷单体为苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷，硅树脂分子中T结构单元与D结构单元的摩尔比为5︰5，苯基含量为65%，乙烯基含量为40%，加入的气相二氧化硅为混合物重量的35%；
2）将40份聚乙烯、40份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，100份可瓷化功能母粒， 20份氧化铝、20份云母粉、20份硅石粉，1份抗氧剂1010、1份抗氧剂1076，2份硬脂酸，0.5份二乙烯基苯一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料，可直接用于生产陶瓷化聚烯烃电缆。
表7～10分别列出了上述实施例7～9得到的陶瓷化聚烯烃料，分别以10 kGy、80kGy、120 kGy、200 kGy的辐照剂量进行辐照处理后的性能。其中，拉伸强度和断裂伸长率按照《GB/T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定》进行测试；陶瓷转化率利用热重分析仪进行测试，用残重表示陶瓷转化率；耐火温度按照《GB/T 7322-2017 耐火材料 耐火度试验方法》进行测试。
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从表1～10可以看出，本发明制得的陶瓷化聚烯烃料，不仅具有较高的拉伸强度和耐火温度，而且以10 ～200 kGy的辐照剂量进行辐照处理后，还可进一步提高其拉伸强度及陶瓷化转化率，综合性能好，可以满足目前的陶瓷化聚烯烃耐火等级不足的需求，适合于制造耐火线缆，耐火温度可达1200℃。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料，其特征在于，包括下述重量份组成的组分：
聚烯烃 80～120份，
可瓷化功能母粒 80～120份，
无机填料 60～80份，
辐射敏化剂 0.5～2.5份，
稳定剂 0.1～2.0份，
加工助剂 0.2～2.5份；
所述可瓷化功能母粒为热塑性有机硅树脂与气相二氧化硅的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料，其特征在于：所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯辛烯共聚物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料，其特征在于：所述热塑性有机硅树脂为有机硅烷单体经水解缩聚制备得到；
所述有机硅烷单体通式为RaSiX4-a，其中，a为0、1、2、3；R为1至20个碳原子的烷基、烯基、炔基、环烷基或苯基中的一种或多种；X为卤素原子、烷氧基、苯氧基、酮肟基中的一种或多种。
4.根据权利要求1或3所述的一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料，其特征在于：所述热塑性有机硅树脂分子结构中，T结构单元与D结构单元的总摩尔数为10，摩尔比为3～6︰7～4；苯基含量为50～70%，乙烯基含量为10～40%。
5.根据权利要求1所述的一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料，其特征在于：所述无机填料选自纳米活性碳酸钙、氧化铝、云母粉、硅灰石中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料，其特征在于：所述辐照敏化剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料，其特征在于：所述稳定剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂300、抗氧剂264、抗氧剂1076、抗氧剂DLTDP中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料，其特征在于：所述加工助剂选自硬脂酸、硬脂醇、乙烯基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的一种或多种。
9.一种根据权利要求1所述的可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、制备热塑性有机硅树脂：
a、将有机硅烷单体采用酸催化醇水解工艺，于30℃条件下反应10小时；
b、将反应体系升温至70℃，在真空条件下缩合反应2小时；
c、再将反应体系升温至150℃，压力为0.01MPa下继续反应2小时，获得的产物为无色粘稠液体，冷却至室温后为无色透明的坚硬固体，即热塑性有机硅树脂；
B、制备可瓷化功能母粒：
将步骤A合成的热塑性有机硅树脂放入三辊机中研磨，同时加入气相二氧化硅混合均匀后出料，冷却后破碎，即得可瓷化功能母粒；
C、制备陶瓷化聚烯烃料：
将步骤B制得的可瓷化功能母粒与聚烯烃、无机填料、稳定剂、加工助剂、辐照敏化剂一起投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到陶瓷化聚烯烃料。
10.根据权利要求9所述的一种可辐射交联的陶瓷化聚烯烃料的制备方法，其特征在于：步骤C制得的陶瓷化聚烯烃料投入加工设备中成型后，利用高能射线进行辐照处理；所述高能射线为γ射线或电子束，其辐照剂量为10～200kGy。
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