CN113480797A - 35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料及其环保制备方法与应用 - Google Patents

35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料及其环保制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料及其环保制备方法与应用，其各原料组分按重量份的构成为：线性低密度聚乙烯100份，低密度聚乙烯5‑20份，高密度聚乙烯5‑20份，聚丙烯5‑20份，聚烯烃弹性体5‑20份，不饱和硅烷偶联剂0.5‑5份，引发剂0.05‑0.5份，长诱导期催化剂母料0.5‑3份。本发明的抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料具有环保、高性能、诱导期长、交联效率高和制备方法简便等特点，材料和相关技术可用于制造中高压电缆、智能装备和新能源汽车等领域。

Description

35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料 及其环保制备方法与应用
技术领域
本发明属于电线电缆材料技术领域，具体涉及一种一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料。
背景技术
交联聚乙烯材料因其优异的耐热性、绝缘性以及用作线缆料时易加工等特点，被广泛应用于工厂电缆、核电站电缆以及各类控制电缆中，且在中低压电缆材料中处于主导的地位。与其他的电缆料如过氧化物交联电缆料(中国专利CN102093580C等)和辐照交联料(中国专利CN101812208A等)相比来说，硅烷交联电缆料具有加工挤出工艺简单、设备要求低、成本低、能增强聚乙烯料的力学性能等优点，因此在低压电缆领域稳压其他材料一筹。
目前最为大众熟知的硅烷接枝聚乙烯的方式主要是共聚法、一步法和两步法这三种。相对于共聚法聚合工艺复杂、聚合度难以控制，两步法综合成本较高的特点来说，一步法因其工艺简单、成本较低，越来越被大众所接受。
已有技术中使用的硅烷交联法制得的电缆料存在以下技术缺陷：一是环境不友好，如已授权的公告号为CN101824199B的专利中就使用了重金属锡催化剂，对环境产生危害；二是存在预交联反应，生产电缆料过程中，若是材料产生了预交联，会影响材料的加工流变性以及力学性能；三是耗费能源、时间以及劳动成本高。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料及其环保制备方法，使其具有环保、诱导期可控、各项电气性能优异的优势，同时使其在生产和使用过程中不发生预交联现象。
为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
本发明的35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料，其各原料组分按重量份的构成为：
线性低密度聚乙烯100份；
低密度聚乙烯5-20份；
高密度聚乙烯5-20份；
聚丙烯5-20份；
聚烯烃弹性体5-20份；
不饱和硅烷偶联剂0.5-5份；
引发剂0.05-0.5份；
长诱导期催化剂母料0.5-3份。
进一步地，所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为1.5-24g/10min，所述低密度聚乙烯的熔融指数为2-18g/10min，所述高密度聚乙烯的熔融指数为0.6-8g/10min，所述聚丙烯的熔融指数为1.5-10g/10min。通过采用三种不同的聚乙烯来调节基体树脂的基本特性，其中，线性低密度聚乙烯具有优异的电绝缘性和耐热性，低密度聚乙烯引入到体系中可以提高体系的伸长率和透明度，高密度聚乙烯引入到体系中可以提高体系的耐热性、机械强度和耐环境应力开裂性能，同时也可提高对水蒸气和气体的阻隔性。
进一步地，所述聚烯烃弹性体包括密度为0.8-20g/10min的乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物中的至少一种，最优选为乙烯-辛烯共聚物。乙烯-辛烯共聚物的强度高且分子链柔性好，可以提高聚乙烯体系的强度，降低材料的热延伸率。
进一步地，所述不饱和硅烷偶联剂的结构中含有乙烯基团。更优选的，所述不饱和硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷中的至少一种。硅烷偶联剂中的乙烯基团可以与聚乙烯分子链发生接枝反应，而硅烷偶联剂中的烷氧基可以发生水解反应生成羟基，羟基与羟基之间又可以发生缩合反应，使乙烯分子链之间发生交联。
进一步地，所述引发剂的结构中含有过氧基团。更优选的，所述引发剂为过氧化物引发剂；最优选的，所述引发剂为过氧化二异丙苯和/或双二五。过氧化物可以分解产生自由基，从而引发不饱和硅烷偶联剂接枝到聚乙烯分子链上的反应。
进一步地，所述长诱导期催化剂母料的各原料组分按重量份的构成为：
线性低密度聚乙烯100份；
高密度聚乙烯60-80份；
诱导期控制剂5-20份；
抗氧剂1-10份；
抗铜剂1-10份；
催化剂1-10份；
预交联抑制剂0.5-5份。
长诱导期催化剂母料在体系中起到高效催化交联反应过程的作用，其中：线性低密度聚乙烯作为基体，高密度聚乙烯可以提高长诱导期催化剂母料的耐热性、机械强度和耐环境应力开裂性能，诱导期控制剂可以延长催化剂母料的诱导期，抗氧剂可以提高催化剂母料抗热氧老化和空气老化能力，抗铜剂可以提高催化剂母料的抗老化性能同时保护铜导体，催化剂可以催化交联反应过程，预交联抑制剂可以防止交联反应提前发生。
更进一步地，在所述长诱导期催化剂母料中：所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为1.5-24g/10min；所述高密度聚乙烯的熔融指数为0.6-8g/10min；所述诱导期控制剂为环保型食品级白油、聚乙烯蜡、聚硅酮、芥酸、氧化钙、碳酸钙和硫酸钙中的至少一种；所述抗氧剂为结构中含受阻酚和/或受阻胺的功能结构单元的化合物；所述抗铜剂为N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺和N,N’-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼中的至少一种；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡和二(异辛基马来酸)二丁基锡中的至少一种；所述预交联抑制剂为硬脂酸、硬脂酸钠、3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)恶唑烷和3-丁基-2-(1-乙基戊基)恶唑烷中的至少一种。
本发明所述35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料的环保制备方法，包含以下步骤：
步骤1、制备长诱导期催化剂母料
首先将长诱导期催化剂母料原料体系中的线性低密度聚乙烯、诱导期控制剂、催化剂和预交联抑制剂按配比加入到170-190℃密炼机中混炼3-5min，制得催化粒子；
将所述催化粒子与长诱导期催化剂母料原料体系中的高密度聚乙烯、抗氧剂和抗铜剂按比例加入到高速混合机中，以1000-2000r/min的混合速度混合5-10min后，通过双螺杆挤出机进行熔融、共混、挤出，再经过水冷拉条、风干、切粒工序后，得到长诱导期催化剂母料；所述双螺杆挤出机的长径比为50-15:1，挤出温度为140～190℃；
步骤2、制备目标产品
将步骤1中的长诱导期催化剂母料与所述聚乙烯绝缘材料原料体系中的线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯和聚烯烃弹性体吸入双锥回转真空干燥机，真空状态下升温至40-60℃，转动混合0.5-2h，再吸入不饱和硅烷偶联剂和引发剂转动混合0.5-2h后出料密封包装，得到35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料。
本发明的抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料还可以应用于中高压电缆、智能装备和新能源汽车等领域。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料，环保、诱导期可控，具有优异的绝缘性能和介电性能，确保生产和使用过程中不发生预交联现象。
2、本发明的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料尺寸稳定、表面平整光滑、抗老化效果好、交联效率高、使用寿命长、生产成本低，在应用于中高压电缆的绝缘材料时，可以有效防止材料发生预交联、鼓包和硬块等不良现象。
3、本发明的配方体系可以根据不同的使用要求，制备出具有不同电气性能、不同强度以及不同诱导期的系列一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。
下述实施例所用各原料为：
线性低密度聚乙烯：选用中国石化的DFDA 7042，其熔融指数为2.0g/10min；
低密度聚乙烯：选用中国石化的LD 160，其熔融指数为4.0g/10min；
高密度聚乙烯：选用中国石化的5000S，其熔融指数为1.0g/10min；
聚丙烯：选用中国石化的F 401，其熔融指数为2.6g/10min；
聚烯烃弹性体：选用美国陶氏的ENGAGE 8200，其熔融指数为5.0g/10min；
不饱和硅烷偶联剂：选用美国迈图的SILQUEST A-171(为乙烯基三甲氧基硅烷)；
引发剂：选用过氧化二异丙苯；
长诱导期催化剂母料中：
线性低密度聚乙烯：选用中国石化的DFDA 7042，其熔融指数为2.0g/10min；
高密度聚乙烯：选用中国石化的5000S，其熔融指数为1.0g/10min；
诱导期控制剂：聚硅酮，选用道康宁的MB50-002；
抗氧剂：选用德国巴斯夫的抗氧剂1010和抗氧剂168等质量比混合而成；
抗铜剂：选用德国巴斯夫的1024(为N,N’-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼)；
催化剂：选用麦克林的T12(为二月桂酸二丁基锡)；
预交联抑制剂：选用武汉吉业升的硬脂酸钠。
下述各实施例所得样品的性能测试方法为如下：
拉伸强度：按GB/T 528-2009标准测试；
断裂伸长率：按GB/T 528-2009标准测试；
热老化拉伸强度变化率：按GB/T 2951.12-2008标准测试；
热老化断裂伸长率变化率：按GB/T 2951.12-2008标准测试；
热延伸负荷下伸长率：按GB/T 2951.21-2008标准测试；
冷却后永久变形：按GB/T 2951.21-2008标准测试；
热收缩率：按GB/T GB/T 2951.13-2008标准测试。
下述各实施例的样品制备方法如下，区别仅在于配方体系不同：
步骤1、制备长诱导期催化剂母料
首先将长诱导期催化剂母料原料体系中的线性低密度聚乙烯、诱导期控制剂、催化剂和预交联抑制剂按配比加入到190℃密炼机中混炼5min，制得催化粒子；
将所述催化粒子与长诱导期催化剂母料原料体系中的高密度聚乙烯、抗氧剂和抗铜剂按比例加入到高速混合机中，以2000r/min的混合速度混合5min后，通过双螺杆挤出机进行熔融、共混、挤出，再经过水冷拉条、风干、切粒工序后，得到长诱导期催化剂母料；双螺杆挤出机的长径比为25:1，双螺杆挤出机的加工温度按下料口至模口的顺序分别为140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、190℃、180℃、180℃。
步骤2、制备目标产品
将步骤1中的长诱导期催化剂母料与所述聚乙烯绝缘材料原料体系中的线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯和聚烯烃弹性体吸入双锥回转真空干燥机，真空状态下升温至45℃，转动混合1h，再吸入不饱和硅烷偶联剂和引发剂转动混合1.5h后出料密封包装，得到35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料。
实施例1
本实施例按上述方法制备了多个硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品，各样品的原料组分按重量份的构成如表1所示：
表1各硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品的原料组成(按重量份)
Figure BDA0003154552850000051
其中，长诱导期催化剂母粒的各原料组分按重量份的构成为：
线性低密度聚乙烯100份；
高密度聚乙烯65份；
诱导期控制剂5份；
抗氧剂2份；
抗铜剂2份；
催化剂共2份；
预交联抑制剂2份。
各样品的性能测试结果如表2所示：
表2各硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品的性能测试结果
Figure BDA0003154552850000061
从表2中数据可以得出：各样品的拉伸强度和撕裂强度皆要高于标准要求，因此，由各个样品的力学强度、热老化性能和热收缩率等结果可以得出，本发明通过将不同类型的线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃弹性体、不饱和硅烷交联剂、长诱导期催化剂母粒、引发剂及其它添加剂进行复配使用，克服了现有技术下制备聚乙烯材料不能同时具备环境友好、抗预交联和节约能源等的问题，扩大了聚乙烯料的应用范围及领域，尤其在线缆、电缆、光缆等这些对上述性能有要求的领域。
同时，从表2中数据还可以得出：样品1具有高断裂伸长率，样品2具有高拉伸强度，样品3具有耐热老化性能，样品4具有低热延伸性能，样品5具有低热收缩率。
实施例2
本实施例按上述方法制备了多个硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品，各样品的原料组分按重量份的构成如表3所示：
表3各硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品的原料组成(按重量份)
Figure BDA0003154552850000062
Figure BDA0003154552850000071
其中，长诱导期催化剂母粒的各原料组分按重量份的构成为：
线性低密度聚乙烯100份；
高密度聚乙烯65份；
诱导期控制剂5份；
抗氧剂2份；
抗铜剂2份；
催化剂2份；
预交联抑制剂2份。
各样品的性能测试结果如表4所示：
表4各硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品的性能测试结果
Figure BDA0003154552850000072
从表4中数据可以得出：当硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品1中不添加长诱导期催化剂母粒时，样品1的拉伸强度、断裂伸长率、老化性能、热延伸和热收缩性能均低于最低标准要求；而加入2.5份长诱导期催化剂母粒的样品2的各项性能指标均比样品1有较大的提高；加入5份长诱导期催化剂母粒的样品3的各项性能指标均与样品2相比可以发现，样品3的抗形变性能较强，这是由于长诱导期催化剂母粒中含有可以加速交联反应的催化剂组分，不含催化剂组分的样品1无法发生交联反应，导致体系性能较差，但是当催化剂含量较多时，样品3发生了过度的交联反应，体系的交联程度过大。
实施例3
本实施例按上述方法制备了多个硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品，各原料组分按重量份的构成为：
线型低密度聚乙烯100份；
低密度聚乙烯15份；
高密度聚乙烯15份；
聚丙烯5份；
聚烯烃弹性体15份；
不饱和硅烷偶联剂3.5份；
引发剂0.35份；
长诱导期催化剂母粒2.5份；
其中，长诱导期催化剂母粒的各原料组分按重量份的构成如表5所示：
表5各硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品的原料组成(按重量份)
Figure BDA0003154552850000081
各样品的性能测试结果如表6所示：
表6各硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品的性能测试结果
Figure BDA0003154552850000091
从表6中数据可以得出：当硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品1中的长诱导期催化剂母粒不添加预交联抑制剂时，样品1的拉伸强度、断裂伸长率较低，这是由于预交联抑制剂可以抑制硅烷交联聚乙烯绝缘材料发生预交联；当硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品2中的长诱导期催化剂母粒不添加催化剂时，样品2的综合性能较差，这是由于催化剂可以催化硅烷交联聚乙烯绝缘材料制备过程中的交联反应；当硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品3中的长诱导期催化剂母粒不添加抗铜剂时，样品3的老化性能较差，这是由于抗铜剂具有重金属钝化抑制功能，并在一定程度上可以防止硅烷交联聚乙烯绝缘材料热氧老化；当硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品4中的长诱导期催化剂母粒不添加抗氧剂时，样品4的老化性能较差，这是由于抗氧剂可以防止硅烷交联聚乙烯绝缘材料在热氧老化和空气老化；当硅烷交联聚乙烯绝缘材料样品5中的长诱导期催化剂母粒不添加诱导期控制剂时，样品5的断裂伸长率和热延伸负荷下伸长率较差，这是由于诱导期控制剂可以延长催化剂母料的诱导期。
以上仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于，各原料组分按重量份的构成为：
线性低密度聚乙烯100份；
低密度聚乙烯5-20份；
高密度聚乙烯5-20份；
聚丙烯5-20份；
聚烯烃弹性体5-20份；
不饱和硅烷偶联剂0.5-5份；
引发剂0.05-0.5份；
长诱导期催化剂母料0.5-3份。
2.根据权利要求1所述的35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于：所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为1.5-24g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为2-18g/10min；所述高密度聚乙烯的熔融指数为0.6-8g/10min。
3.根据权利要求1所述的35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于：所述聚丙烯的熔融指数为1.5-10g/10min。
4.根据权利要求1所述的35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于：所述聚烯烃弹性体包括密度为0.8-20g/10min的乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于：所述不饱和硅烷偶联剂的结构中含有乙烯基团。
6.根据权利要求1所述的35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于：所述引发剂的结构中含有过氧基团。
7.根据权利要求1所述的35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于：所述长诱导期催化剂母料的各原料组分按重量份的构成为：
线性低密度聚乙烯100份；
高密度聚乙烯60-80份；
诱导期控制剂5-20份；
抗氧剂1-10份；
抗铜剂1-10份；
催化剂1-10份；
预交联抑制剂0.5-5份。
8.根据权利要求1所述的35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料，其特征在于，在所述长诱导期催化剂母料中：
所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为1.5-24g/10min；所述高密度聚乙烯的熔融指数为0.6-8g/10min；所述诱导期控制剂为环保型食品级白油、聚乙烯蜡、聚硅酮、芥酸、氧化钙、碳酸钙和硫酸钙中的至少一种；所述抗氧剂为结构中含受阻酚和/或受阻胺的功能结构单元的化合物；所述抗铜剂为N-水杨酰氨基邻苯二酰亚胺和N,N’-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼中的至少一种；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡和二(异辛基马来酸)二丁基锡中的至少一种；所述预交联抑制剂为硬脂酸、硬脂酸钠、3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)恶唑烷和3-丁基-2-(1-乙基戊基)恶唑烷中的至少一种。
9.一种权利要求1～8中任意一项所述35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料的环保制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1、制备长诱导期催化剂母料
首先将长诱导期催化剂母料原料体系中的线性低密度聚乙烯、诱导期控制剂、催化剂和预交联抑制剂按配比加入到170-190℃密炼机中混炼3-5min，制得催化粒子；
将所述催化粒子与长诱导期催化剂母料原料体系中的高密度聚乙烯、抗氧剂和抗铜剂按比例加入到高速混合机中，以1000-2000r/min的混合速度混合5-10min后，通过双螺杆挤出机进行熔融、共混、挤出，再经过水冷拉条、风干、切粒工序后，得到长诱导期催化剂母料；所述双螺杆挤出机的长径比为50-15:1，挤出温度为140～190℃；
步骤2、制备目标产品
将步骤1中的长诱导期催化剂母料与所述聚乙烯绝缘材料原料体系中的线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯和聚烯烃弹性体吸入双锥回转真空干燥机，真空状态下升温至40-60℃，转动混合0.5-2h，再吸入不饱和硅烷偶联剂和引发剂转动混合0.5-2h后出料密封包装，得到35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料。
10.一种权利要求1-8中任意一项所述35kV及以下线缆用抗预交联一步法硅烷交联聚乙烯绝缘材料的应用，其特征在于：应用于中高压电缆、智能装备和新能源汽车。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115512887A (zh) * 2022-10-08 2022-12-23 江苏远红电缆有限公司 一种交联聚乙烯耐热绝缘电缆
CN115895098A (zh) * 2022-12-23 2023-04-04 金发科技股份有限公司 一种b1级紫外光交联低烟无卤绝缘组合物及其制备方法和应用
CN116715921A (zh) * 2023-06-16 2023-09-08 江苏宝力泰新材料科技有限公司 基于共混交联的耐高温热缩材料及制备方法
CN117567810A (zh) * 2024-01-16 2024-02-20 新疆独山子石油化工有限公司 一种多功能型茂金属聚乙烯及其复配添加剂和制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101633754A (zh) * 2009-05-22 2010-01-27 上海凯波特种电缆料厂有限公司 耐油型硅烷自然交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
US20100163272A1 (en) * 2007-07-12 2010-07-01 Autonetworks Technologies, Ltd. Composition for a flame-retardant silane-crosslinked olefin resin, an insulated wire including the same, and a method for producing a flame-retardant silane-crosslinked olefin resin
CN103102576A (zh) * 2013-02-05 2013-05-15 常熟市中联光电新材料有限责任公司 环保型一步法硅烷交联聚乙烯电缆料
CN104262769A (zh) * 2014-09-16 2015-01-07 安徽美腾特种电缆材料有限公司 耐高温型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料及其制备方法
CN105153380A (zh) * 2015-09-29 2015-12-16 上海至正道化高分子材料股份有限公司 一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料及其浸渍法生产工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100163272A1 (en) * 2007-07-12 2010-07-01 Autonetworks Technologies, Ltd. Composition for a flame-retardant silane-crosslinked olefin resin, an insulated wire including the same, and a method for producing a flame-retardant silane-crosslinked olefin resin
CN101633754A (zh) * 2009-05-22 2010-01-27 上海凯波特种电缆料厂有限公司 耐油型硅烷自然交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
CN103102576A (zh) * 2013-02-05 2013-05-15 常熟市中联光电新材料有限责任公司 环保型一步法硅烷交联聚乙烯电缆料
CN104262769A (zh) * 2014-09-16 2015-01-07 安徽美腾特种电缆材料有限公司 耐高温型一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料及其制备方法
CN105153380A (zh) * 2015-09-29 2015-12-16 上海至正道化高分子材料股份有限公司 一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料及其浸渍法生产工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张丽本等: "小规格电线用高速挤出一步法硅烷自交联聚乙烯绝缘料的研究", 《化工管理》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115512887A (zh) * 2022-10-08 2022-12-23 江苏远红电缆有限公司 一种交联聚乙烯耐热绝缘电缆
CN115895098A (zh) * 2022-12-23 2023-04-04 金发科技股份有限公司 一种b1级紫外光交联低烟无卤绝缘组合物及其制备方法和应用
CN116715921A (zh) * 2023-06-16 2023-09-08 江苏宝力泰新材料科技有限公司 基于共混交联的耐高温热缩材料及制备方法
CN116715921B (zh) * 2023-06-16 2024-08-13 江苏宝力泰新材料科技有限公司 基于共混交联的耐高温热缩材料及制备方法
CN117567810A (zh) * 2024-01-16 2024-02-20 新疆独山子石油化工有限公司 一种多功能型茂金属聚乙烯及其复配添加剂和制备方法

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