CN112724491A - 一种抗电痕聚乙烯护套料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

发明公开了一种抗电痕聚乙烯护套料及制备方法，聚乙烯护套料的技术领域，其技术方案要点是包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯40‑60份、低密度聚乙烯10‑20份、线性低密度聚乙烯20‑40份、氢氧化镁30‑50份、硼酸锌10‑20份、蒙脱土10‑20份、二氧化硅5‑10份、云母5‑10份、润滑剂1‑2份、抗紫外剂3‑5份、炭黑母粒1‑5份，本发明通过调控聚乙烯分子的结构，以及分布特点，以及优化聚乙烯护套料加工工艺，提高了聚乙烯护套料的耐环境应力和开裂性，从而提高光缆的稳定性和长期寿命。

Description

一种抗电痕聚乙烯护套料及制备方法
技术领域
本发明涉及聚乙烯护套料的技术领域，特别涉及一种抗电痕聚乙烯护套料及制备方法。
背景技术
在线缆行业中，护套料对光线电缆的保护作用太重要了，由于线缆架设在高压输电的强大电场环境中，光缆与高压相线及光缆与地之间的电容耦合会在光缆表面产生不同的电位，电位差会在潮湿污秽的光缆表面引起漏电流，漏电流所产生的热量使光缆表面部分潮湿地区蒸干，因漏电流在蒸干区的瞬间中断从而产生飞狐和强大的热量，逐渐积累的热量足以灼伤光缆表面，形成像树枝状的痕迹，即为电痕。随着时间的推移，护套上产生电痕的地方，会发生破损，从而影响线缆的使用。
20世纪40年代以来，聚乙烯材料已经广泛应用于各种通讯光缆电缆的护套材料。如今，各种护套级的聚乙烯树脂，如高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯等，为光缆的设计和应用提供了独特而优异的物理性能和应用。随着光通讯技术和光缆制造技术的发展，要求不断提高护套材料的性能，以满足生产和最终使用的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗电痕聚乙烯护套料及制备方法，通过调控聚乙烯分子的结构，以及分布特点，以及优化聚乙烯护套料加工工艺，提高了聚乙烯护套料的耐环境应力和开裂性，从而提高光缆的稳定性和长期寿命。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种抗电痕聚乙烯护套料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯40-60份、低密度聚乙烯10-20份、线性低密度聚乙烯20-40份、氢氧化镁30-50份、硼酸锌10-20份、蒙脱土10-20份、二氧化硅5-10份、云母5-10份、润滑剂1-2份、抗紫外剂3-5份、炭黑母粒1-5份。
进一步的，所述聚乙烯护套料中还添加阻燃剂。
进一步的，所述抗紫外剂中的主要成分为ZnO和CeO2。
进一步的，所述润滑剂为聚乙烯蜡、高熔点石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铅、高级饱和脂肪醇中的一种或多种。
进一步的，所述炭黑母粒中炭黑的含量为30-50％。
一种如上所述的抗电痕聚乙烯护套料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将下列质量份数的高密度聚乙烯40-60份、低密度聚乙烯10-20份、线性低密度聚乙烯20-40份、氢氧化镁30-50份、硼酸锌10-20份、蒙脱土10-20份、二氧化硅5-10份、云母5-10份、润滑剂1-2份、抗紫外剂3-5份、炭黑母粒1-5份，加入到混练机中共混；
S2：常温共混5-10min后，将阻燃剂1-5份也加入混炼机中，经混练、初塑化、终塑化、挤出、冷却；
S3：再经压片、切粒、干燥、称量、成品包装。
进一步的，所述初塑化的温度为120-130℃，时间5-10min，所述终塑化的温度125-135℃，时间5-10min。
进一步的，所述挤出机中的各个温度段为，第一段110-115℃，第二段120-125℃，第三段130-135℃，第四段140-145℃，第五段150-155℃，第六段160-165℃。
进一步的，所述压片采用平板硫化仪，压片温度为150-155℃，时间10-15min，压力10-12MPa。
进一步的，所述冷却采用水冷方式。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.在聚乙烯护套料中加入抗紫外剂，抗紫外剂的加入能够保证聚乙烯护套料的耐环境应力、开裂及抗紫外线老化的能力，又能提高聚乙烯护套料的绝缘性能和抗电痕化的能力；
2.通过降低聚乙烯护套料中炭黑的用量，来提高制得的聚乙烯护套料的绝缘性，以此达到抗电痕的目的；
3.通过高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯共混来制备聚乙烯护套料，由于线性低密度聚乙烯密度小、晶层薄、熔点低，达到稳定热合时所需的能量低，同时高密度聚乙烯和低密度聚乙烯均与线性低密度聚乙烯的结构类似，因而三者之间能够良好的相容，从而提高制备的聚乙烯护套料的柔顺性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种抗电痕聚乙烯护套料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯40份、低密度聚乙烯20份、线性低密度聚乙烯20份、氢氧化镁30份、硼酸锌10份、蒙脱土10份、二氧化硅5份、云母6份、润滑剂1份、抗紫外剂3份、炭黑母粒1份。
其中，抗紫外剂的主要成分为纳米级的ZnO和CeO2，润滑剂为硬脂酸钙和高级饱和脂肪醇的混合物，同时，聚乙烯护套料中还添加阻燃剂1份。
其中，炭黑母粒中炭黑的含量为50％。
一种如上所述的聚乙烯护套料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将下列质量份数的高密度聚乙烯40份、低密度聚乙烯20份、线性低密度聚乙烯20份、氢氧化镁30份、硼酸锌10份、蒙脱土10份、二氧化硅5份、云母6份、润滑剂1份、抗紫外剂3份、炭黑母粒1份。加入到混练机中共混；
S2：常温搅拌共混5min后，将阻燃剂1份也加入混炼机中，经混练、初塑化、终塑化、挤出、冷却；初塑化的温度为120℃，时间5min,终塑化温度为125℃，时间10min；设置挤出机中的各个温度段为，第一段110℃，第二段120℃，第三段130℃，第四段140℃，第五段150℃，第六段160℃。
其中，冷却方式采用水槽水冷的方式。
S3：再经压片、切粒、干燥、称量、成品包，其中，S2中的压片采用平板硫化仪，压片温度为150℃，时间10min，压力10Mpa。
实施例2：
一种抗电痕聚乙烯护套料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯50份、低密度聚乙烯20份、线性低密度聚乙烯30份、氢氧化镁40份、硼酸锌15份、蒙脱土10份、二氧化硅5份、云母8份、润滑剂1份、抗紫外剂3份、炭黑母粒1份。
其中，抗紫外剂的主要成分为纳米级的ZnO和CeO2，润滑剂为硬脂酸钙和高级饱和脂肪醇的混合物，同时，聚乙烯护套料中还添加阻燃剂2份。
其中，炭黑母粒中炭黑的含量为40％。
一种如上所述的聚乙烯护套料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将下列质量份数的高密度聚乙烯50份、低密度聚乙烯20份、线性低密度聚乙烯30份、氢氧化镁40份、硼酸锌15份、蒙脱土10份、二氧化硅5份、云母8份、润滑剂1份、抗紫外剂3份、炭黑母粒1份。加入到混练机中共混；
S2：常温搅拌共混5min后，将阻燃剂2份也加入混炼机中，经混练、初塑化、终塑化、挤出、冷却；初塑化的温度为125℃，时间6min,终塑化温度为130℃，时间10min；设置挤出机中的各个温度段为，第一段115℃，第二段120℃，第三段135℃，第四段140℃，第五段155℃，第六段160℃。
其中，冷却方式采用水槽水冷的方式。
S3：再经压片、切粒、干燥、称量、成品包，其中，S2中的压片采用平板硫化仪，压片温度为150℃，时间10min，压力10Mpa。
实施例3：
一种抗电痕聚乙烯护套料，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯55份、低密度聚乙烯20份、线性低密度聚乙烯40份、氢氧化镁30份、硼酸锌10份、蒙脱土10份、二氧化硅5份、云母6份、润滑剂2份、抗紫外剂5份、炭黑母粒1份。
其中，抗紫外剂的主要成分为纳米级的ZnO和CeO2，润滑剂为硬脂酸钙和高级饱和脂肪醇的混合物，同时，聚乙烯护套料中还添加阻燃剂2份。
其中，炭黑母粒中炭黑的含量为30％。
一种如上所述的聚乙烯护套料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将下列质量份数的高密度聚乙烯55份、低密度聚乙烯20份、线性低密度聚乙烯40份、氢氧化镁30份、硼酸锌10份、蒙脱土10份、二氧化硅5份、云母6份、润滑剂2份、抗紫外剂5份、炭黑母粒1份。加入到混练机中共混；
S2：常温搅拌共混5min后，将阻燃剂2份也加入混炼机中，经混练、初塑化、终塑化、挤出、冷却；初塑化的温度为120℃，时间5min,终塑化温度为125℃，时间10min；设置挤出机中的各个温度段为，第一段110℃，第二段125℃，第三段130℃，第四段145℃，第五段155℃，第六段165℃。
其中，冷却方式采用水槽水冷的方式。
S3：再经压片、切粒、干燥、称量、成品包，其中，S2中的压片采用平板硫化仪，压片温度为150℃，时间10min，压力10Mpa。
将实施例1-3中制得的聚乙烯护套料命名为1#、2#和3#，然后与普通的聚乙烯护套料进行对比，分别对四种聚乙烯护套料的性能进行检测，结果如表1所示：
表1实施例1-3中制备的聚乙烯护套料与普通护套料的检测结果对比
Figure BDA0002868032460000071
通过表1中的数据可以看出，通过本发明的配方和制备方法制得聚乙烯护套料的抗电痕化指数明显高于普通的聚乙烯护套料，同时，本发明中制得的聚乙烯护套料的其他性能也好于普通的聚乙烯护套料。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种抗电痕聚乙烯护套料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯40-60份、低密度聚乙烯10-20份、线性低密度聚乙烯20-40份、氢氧化镁30-50份、硼酸锌10-20份、蒙脱土10-20份、二氧化硅5-10份、云母5-10份、润滑剂1-2份、抗紫外剂3-5份、炭黑母粒1-5份。
2.根据权利要求1所述的抗电痕聚乙烯护套料，其特征在于：所述聚乙烯护套料中还添加阻燃剂。
3.根据权利要求1所述的抗电痕聚乙烯护套料，其特征在于：所述抗紫外剂中的主要成分为ZnO和CeO2。
4.根据权利要求1所述的抗电痕聚乙烯护套料，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡、高熔点石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铅、高级饱和脂肪醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的抗电痕聚乙烯护套料，其特征在于：所述炭黑母粒中炭黑的含量为30-50％。
6.一种如权利要求1所述的抗电痕聚乙烯护套料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将下列质量份数的高密度聚乙烯40-60份、低密度聚乙烯10-20份、线性低密度聚乙烯20-40份、氢氧化镁30-50份、硼酸锌10-20份、蒙脱土10-20份、二氧化硅5-10份、云母5-10份、润滑剂1-2份、抗紫外剂3-5份、炭黑母粒1-5份，加入到混练机中共混；
S2：常温共混5-10min后，将阻燃剂1-5份也加入混炼机中，经混练、初塑化、终塑化、挤出、冷却；
S3：再经压片、切粒、干燥、称量、成品包装。
7.根据权利要求6所述的抗电痕聚乙烯护套料的制备方法，其特征在于：所述初塑化的温度为120-130℃，时间5-10min，所述终塑化的温度125-135℃，时间5-10min。
8.根据权利要求6所述的抗电痕聚乙烯护套料的制备方法，其特征在于：所述挤出机中的各个温度段为，第一段110-115℃，第二段120-125℃，第三段130-135℃，第四段140-145℃，第五段150-155℃，第六段160-165℃。
9.根据权利要求6所述的抗电痕聚乙烯护套料的制备方法，其特征在于：所述压片采用平板硫化仪，压片温度为150-155℃，时间10-15min，压力10-12MPa。
10.根据权利要求6所述的抗电痕聚乙烯护套料的制备方法，其特征在于：所述冷却采用水冷方式。
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