CN113980381A - 一种长寿命耐高温聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种长寿命耐高温聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113980381A CN113980381A CN202111439156.6A CN202111439156A CN113980381A CN 113980381 A CN113980381 A CN 113980381A CN 202111439156 A CN202111439156 A CN 202111439156A CN 113980381 A CN113980381 A CN 113980381A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistant
- parts
- temperature
- long
- weather
- 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
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 title claims description 15
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 34
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 11
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 4
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 4
- 150000007970 thio esters Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000004712 Metallocene polyethylene (PE-MC) Substances 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- DFBIRQPKNDILPW-CIVMWXNOSA-N Triptolide Chemical compound O=C1OCC([C@@H]2C3)=C1CC[C@]2(C)[C@]12O[C@H]1[C@@H]1O[C@]1(C(C)C)[C@@H](O)[C@]21[C@H]3O1 DFBIRQPKNDILPW-CIVMWXNOSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N distearyl thiodipropionate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 150000008301 phosphite esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 19
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 22
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920006124 polyolefin elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N Didodecyl thiobispropanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCC GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L zinc;diethylphosphinate Chemical compound [Zn+2].CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical class O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 229920001526 metallocene linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004801 process automation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 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
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
- C08L23/0853—Vinylacetate
-
- 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
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- 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
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/22—Halogen free composition
-
- 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
- C08L2312/00—Crosslinking
- C08L2312/06—Crosslinking by radiation
Abstract
本发明公开了一种长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用。该长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，按重量份计，包括如下组分：乙烯‑醋酸乙烯共聚物15‑25份、线性低密度聚乙烯5‑20份、乙烯‑辛烯共聚物3‑10份、马来酸酐接枝剂2‑10份、阻燃剂40‑65份、助交联剂0.1‑1份、抗氧剂0.5‑1份、润滑剂0.5‑2份、硅烷偶联剂0.3‑1份。本发明的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料综合性能优良，柔韧性强，力学性能优越，耐高温、耐长久高温老化、耐热开裂性能好、加工性好，特别适用于建筑房屋布线和核电缆等领域。
Description
技术领域
本发明涉及电缆绝缘料技术领域，涉及一种聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用，具体涉及一种低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用，特别涉及一种长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用，尤其涉及一种布电线用长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用。
背景技术
随着社会的进步，人民的生活水平不断提高，家用电器数量的增加使得用电量迅速飙升，电线线路满负荷或超负荷已成常态，由于传统布电线的使用温度较低，耐热性差，电线很快老化，寿命终止。近年来，由于电线线路老化引发的火灾事故有逐年增加的趋势，如何减少因电线电缆老化引发的火灾已成为大家关注的头等问题。高阻燃、耐高温和长寿命布电线具有广阔的应用前景。
CN110684270A公开了一种机车用辐照交联聚烯烃绝缘料的制备方法。所述聚烯烃绝缘料包括如下组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物40-50份、茂金属线性低密度聚乙烯20-40份、乙烯-辛烯共聚物15-25份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物10-20份、改性氢氧化铝80-150份、改性氢氧化镁50-80份、三嗪阻燃剂50-100份、偶联剂1-2份、润滑剂3-8份、耐高温抗氧剂0.5-2份、光稳定剂1-3份、成炭抑烟剂2-5份、改性膨润土8-15份、活性高岭土粉10-15份、交联剂2-5份。该发明制备的聚烯烃绝缘料具有优越的阻燃性能，且环保无毒，但是，其力学性能无法满足客户的技术规范，且在高温长久老化中无法达标。
CN111234358A公开了一种光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，电缆料的原料组分包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物20-50份，线性低密度聚乙烯20-40份，茂金属催化聚乙烯5-20份，POE弹性体10-20份，马来酸酐接枝物6-12份，硅酮母粒4-8份，无卤阻燃剂80-120份，纳米阻燃协效剂5-15份，表面处理剂1-2份，抗氧剂1-4份，交联敏化剂0.8-2份，润滑剂0.5-1.5份和光稳定剂0.3-2份；上述份数为质量份数。上述电缆料具有良好的机械性能、电绝缘性能、阻燃性能、耐候耐老化性能、耐刮磨耐酸碱性能以及加工性能，由其制备的光伏电缆经辐照加工后可满足德国2Pfg1169及欧洲EN50618标准要求；制备方法操作简单，生产效率高，工艺自动化高，有利于各原料组份的塑化、分散，但是，在材料阻燃性能和需满足成束燃烧性能无法达到技术要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用，制得的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料综合性能优良，柔韧性强，力学性能优越，耐高温、耐长久高温老化、耐热开裂性能好、加工性好，特别适用于建筑房屋布线和核电缆等领域。
本发明的目的之一在于提供一种长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，按重量份计，包括如下组分：
本发明的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，采用乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯和三乙烯-辛烯共聚物(POE)三种树脂作为基料，采用马来酸酐接枝剂主要起连接无机物和有机物的作用，并在体系中起到增容的作用，配合阻燃剂、助交联剂、抗氧剂、润滑剂和硅烷偶联剂，使制得的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料具有优良的综合性能，柔韧性好，力学性能优越，耐高温、耐长久高温老化、耐热开裂性能好、加工性好。
需要说明的是，本发明所指的长寿命是指寿命为70年以上，所指的耐高温是指耐120℃以上高温辐照后人能保持良好力学性能。
具体的，一种长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，按重量份计，包括如下组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量份为15-25份，例如为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24或25份等。
线性低密度聚乙烯的重量份为5-20份，例如为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
乙烯-辛烯共聚物的重量份为3-10份，例如为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
马来酸酐接枝剂的重量份为2-10份，例如为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
阻燃剂的重量份为40-65份，例如为40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份、61份、62份、63份、64份或65份等。
助交联剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
抗氧剂的重量份为0.5-1份，例如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
润滑剂的重量份为0.5-2份，例如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份等。
硅烷偶联剂的重量份为0.3-1份，例如为0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为26-40％，例如为26％、26.5％、27％、27.5％、28％、28.5％、29％、29.5％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％等。
其中，所述线性低密度聚乙烯为耐高温的茂金属聚乙烯或双峰聚乙烯。
其中，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指数小于等于2g/10min，邵氏A硬度大于70HA。
其中，所述马来酸酐接枝剂的接枝率大于0.8％，例如接枝率为0.8％、0.9％、1.0％等。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁和磷氮系中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述阻燃剂的粒径为1.5-2μm，例如为1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm等。
优选地，所述氢氧化镁的晶体结构为规则的正六边形。
优选地，所述氢氧化铝经过表面改性。
优选地，所述磷氮系阻燃剂为耐水解性阻燃剂。
所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂。
所述主抗氧剂为受阻酚类1010和/或受阻酚类1222。
优选地，所述辅助抗氧剂为硫代酯型DSTP、TPL和亚磷酸酯类168中的任意一种或至少两种的混合物。
所述润滑剂为重均分子量为50w及以上的硅酮母粒。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料的制备方法，包括如下步骤：按配比将助交联剂和硅烷偶联剂相融与乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝剂混合均匀，再加入润滑剂、抗氧剂、混合均匀，最后加入阻燃剂经密炼、挤出、切粒、烘干，得到所述长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料。
成缆后经辐照，所述辐照为电子书辐照；优选地，所述辐照剂量为40-80kGy，例如为40kGy、45kGy、50kGy、55kGy、60kGy、65kGy、70kGy、75kGy或80kGy等。
本发明的目的之三在于提供一种目的之一所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料的应用，将所述长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料用于建筑房屋布线和核电缆的制备。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料综合性能优良，柔韧性强，力学性能优越，耐高温、耐长久高温老化、耐热开裂性能好、加工性好，特别适用于建筑房屋布线和核电缆等领域。具体的，耐高温，辐照后能在180℃高温下保持100h，仍具有优越的力学性能；耐候性好，辐照后高温165℃*500h和150℃*2000h后材料均能满足老化要求；具有优越的耐热开裂性能，未辐照前，材料通过12kg*150℃高温高负荷耐热开裂试验；阻燃性能好，材料阻燃要求氧指数＞36％，且成缆后满足成束C类燃烧；寿命长，寿命评估依据180℃*100h，165℃*500h，150℃*2000h，根据阿伦尼乌兹方程计算，使用寿命大概为162年。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
本实施例的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，按重量份计，包括如下组分：
其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为26.5％，型号为7470k，线性低密度聚乙烯为北欧化工双峰聚乙烯，型号为2230，乙烯-辛烯共聚物为美国陶氏的乙烯-辛烯共聚物3080，马来酸酐接枝剂的接枝率为0.9％，抗氧剂为0.4份的受阻酚类1010、0.2份的硫代酯类DLTP与0.1份抗铜剂1024的复配混合物，助交联剂为TAIC，润滑剂为重均分子量为500000的硅酮母粒，阻燃剂为氢氧化铝，经硅烷表面改性，粒径小于等于2μm，硅烷偶联剂为172。
本实施例的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料的制备方法如下：
按配比将助交联剂和硅烷偶联剂相融与乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝剂混合均匀，再加入润滑剂、抗氧剂、混合均匀，最后加入阻燃剂经密炼、挤出、切粒、烘干，成缆后经过电子束辐照，辐照剂量为60kGy，得到低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料。,
实施例2
本实施例与实施例1的区别之处在于，抗氧剂份数的变化，其中抗氧剂总份数为1.2份，分别为0.6份的受阻酚类1010、0.4份的硫代酯类DLTP与0.2份抗铜剂1024的复配混合物，其他的与实施例1的均相同。
本实施例的制备方法也与实施例1的相同。
实施例3
本实施例与实施例2的区别之处在于，助交联剂TAIC份数的变化，为0.8份，其他的与实施例2的均相同。
本实施例的制备方法也与实施例1的相同。
实施例4
本实施例与实施例1的区别之处在于，阻燃剂种类变化，为进口的氢氧化镁，表面进行改性，粒径小于等于2μm，其他的与实施例1的均相同。
实施例5
本实施例与实施例1的区别之处在于，乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为30％，其他的与实施例1的均相同。
实施例6
本实施例与实施例1的区别之处在于，线性低密度聚乙烯为耐高温的茂金属聚乙烯，型号为3518，其他的与实施例1的均相同。
实施例7
本实施例与实施例1的区别之处在于，马来酸酐接枝剂的接枝率为0.9％，其他的与实施例1的均相同。
实施例8
本实施例与实施例1的区别之处在于，乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为15％，其他的与实施例1的均相同。
实施例9
本实施例与实施例1的区别之处在于，乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为45％，其他的与实施例1的均相同。
实施例10
本实施例与实施例1的区别之处在于，乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为20g/10min，邵氏A硬度63，其他的与实施例1的均相同。
对比例1
本对比例与实施例1的区别之处在于，树脂的变化，具体组成为：
各组分的具体种类与实施例1的大致相同，只是树脂用量变化。
本对比例的制备方法也与实施例1的相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别之处在于，树脂的变化和阻燃剂的变化，具体组成为：
各组分的具体种类与实施例1的大致相同，其中阻燃剂为进口氢氧化镁，表面未改性，粒径小于等于2μm。
本对比例的制备方法也与实施例1的相同。
对比例3
本对比例与实施例1的区别之处在于，不含乙烯-辛烯共聚物，减少的乙烯-辛烯共聚物的量平均增加至乙烯-醋酸乙烯共聚物和线性低密度聚乙烯中以保证总基料树脂量不变，其他的与实施例1的均相同。
对比例4
本对比例与实施例1的区别之处在于，不含线性低密度聚乙烯，减少的线性低密度聚乙烯的量平均增加至乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物中以保证总基料树脂量不变，其他的与实施例1的均相同。
将实施例1-10与对比例1-4制得的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料进行性能测试，测试结果如表1所示。
其中，测试标准如下：
密度的测试标准参照GB/T 1033进行，熔体流动速度的测试标准参照GB/T3682进行，拉伸强度的测试标准参照GB/T 1040进行，断裂伸长率的测试标准参照GB/T 1040进行，耐热应力开裂的测试标准参照GB/T 15065附录A进行，氧指数测试标准参照GB/T2406.2-2009进行，热老化按照GB/T2951.12-2008进行。
表1
由表1可以看出，本发明的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料综合性能优良，柔韧性强，力学性能优越，耐高温、耐长久高温老化、耐热开裂性能好、加工性好，特别适用于建筑房屋布线和核电缆等领域。
实施例2抗氧剂份数的增加对老化有促进作用，会使材料耐老化增强，虽然耐候性符合要求，但不是最优选择。
实施例3助交联剂TAIC份数增加，会使辐照后材料耐热性增加，材料耐热性也增加，虽然耐候性符合要求，但不是最优选择。
实施例4阻燃剂的变化，会使材料在力学性能和阻燃上有很大的变化，材料耐热性也增加，耐候性也符合要求，为最优选择。
实施例8VA含量太小，会使材料力学性能欠缺，且在阻燃性能和高温老化均不合格。
实施例9VA含量太多，同样会使材料力学性能欠缺，且在阻燃性能和高温老化均不合格。
实施例10线性低密度聚乙烯的熔融指数太大，会使材料力学性能欠缺，且在阻燃性能和高温老化均不合格。
对比例1树脂比例的变化，虽然对力学性能和阻燃有帮助，但是在辐照后高温老化后均不合格。
对比例2树脂比例的变化和阻燃剂氢氧化镁的变化，阻燃剂未经改性，即使增加阻燃剂用量，同时调整树脂用量，虽然对力学性能有帮助，但是在辐照后高温老化后均不合格。
对比例3不含乙烯-辛烯共聚物，会使但材料力学性能欠缺，且在高温抗开裂和高温老化均不合格。
对比例4不含不含线性低密度聚乙烯，会使但材料力学性能欠缺，且在高温抗开裂和高温老化均不合格。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为26-40％。
3.根据权利要求1或2所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯为耐高温的茂金属聚乙烯或双峰聚乙烯。
4.根据权利要求1-3之一所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指数小于等于2g/10min，邵氏A硬度大于70HA。
5.根据权利要求1-4之一所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，其特征在于，所述马来酸酐接枝剂的接枝率大于0.8％。
6.根据权利要求1-5之一所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁和磷氮系阻燃剂中的任意一种或至少两种的混合物；
优选地，所述阻燃剂的粒径为1.5-2μm；
优选地，所述氢氧化镁的晶体结构为规则的正六边形；
优选地，所述氢氧化铝经过表面改性；
优选地，所述磷氮系阻燃剂为耐水解性阻燃剂。
7.根据权利要求1-6之一所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，其特征在于，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂；
所述主抗氧剂为受阻酚类1010和/或受阻酚类1222；
优选地，所述辅助抗氧剂为硫代酯型DSTP、TPL和亚磷酸酯类168中的任意一种或至少两种的混合物。
8.根据权利要求1-7之一所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料，其特征在于，所述润滑剂为重均分子量为50w及以上的硅酮母粒。
9.一种如权利要求1-8之一所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
按配比将助交联剂和硅烷偶联剂相融与乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝剂混合均匀，再加入润滑剂、抗氧剂、混合均匀，最后加入阻燃剂经密炼、挤出、切粒、烘干、辐照，得到所述低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料；
优选地，所述辐照为电子书辐照；
优选地，所述辐照剂量为40-80kGy。
10.一种如权利要求1-8之一所述的长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料的应用，其特征在于，将所述长寿命耐高温耐候性低烟无卤辐照交联聚烯烃绝缘料用于建筑房屋布线和核电缆的制备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111439156.6A CN113980381A (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种长寿命耐高温聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111439156.6A CN113980381A (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种长寿命耐高温聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113980381A true CN113980381A (zh) | 2022-01-28 |
Family
ID=79732628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111439156.6A Pending CN113980381A (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种长寿命耐高温聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113980381A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114644788A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-06-21 | 金发科技股份有限公司 | 一种耐长期高温老化聚烯烃材料及其制备方法和应用 |
| CN114752136A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-07-15 | 金发科技股份有限公司 | 一种力学性能优异的高阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用 |
| CN115181356A (zh) * | 2022-07-02 | 2022-10-14 | 南京全信传输科技股份有限公司 | 105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料、制备方法及应用 |
| CN115521527A (zh) * | 2022-10-24 | 2022-12-27 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆及其制备方法 |
| CN116003899A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-04-25 | 广东安拓普聚合物科技有限公司 | 基于生物基聚乙烯的复合材料及制备方法 |
| CN116041834A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-05-02 | 苏州铂玛新材料有限公司 | 一种耐日光耐油耐高温低卤高阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110684270A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-01-14 | 宝胜科技创新股份有限公司 | 一种机车用辐照交联聚烯烃绝缘料的制备方法 |
| CN110903534A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-24 | 上海至正道化高分子材料股份有限公司 | 一种125℃辐照交联光伏线缆用绝缘料及其制备方法 |
| CN111234358A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-05 | 江苏上上电缆集团新材料有限公司 | 一种光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法 |
| CN112759823A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-07 | 金发科技股份有限公司 | 一种辐照交联低烟无卤聚烯烃电缆料及其制备方法和应用 |
-
2021
- 2021-11-30 CN CN202111439156.6A patent/CN113980381A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110903534A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-24 | 上海至正道化高分子材料股份有限公司 | 一种125℃辐照交联光伏线缆用绝缘料及其制备方法 |
| CN110684270A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-01-14 | 宝胜科技创新股份有限公司 | 一种机车用辐照交联聚烯烃绝缘料的制备方法 |
| CN111234358A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-05 | 江苏上上电缆集团新材料有限公司 | 一种光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法 |
| CN112759823A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-07 | 金发科技股份有限公司 | 一种辐照交联低烟无卤聚烯烃电缆料及其制备方法和应用 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114752136A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-07-15 | 金发科技股份有限公司 | 一种力学性能优异的高阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用 |
| CN114752136B (zh) * | 2022-03-15 | 2023-09-26 | 金发科技股份有限公司 | 一种力学性能优异的高阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用 |
| CN114644788A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-06-21 | 金发科技股份有限公司 | 一种耐长期高温老化聚烯烃材料及其制备方法和应用 |
| CN115181356A (zh) * | 2022-07-02 | 2022-10-14 | 南京全信传输科技股份有限公司 | 105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料、制备方法及应用 |
| CN115521527A (zh) * | 2022-10-24 | 2022-12-27 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆及其制备方法 |
| CN115521527B (zh) * | 2022-10-24 | 2024-01-26 | 上海核工程研究设计院股份有限公司 | 一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆及其制备方法 |
| CN116041834A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-05-02 | 苏州铂玛新材料有限公司 | 一种耐日光耐油耐高温低卤高阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用 |
| CN116003899A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-04-25 | 广东安拓普聚合物科技有限公司 | 基于生物基聚乙烯的复合材料及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113980381A (zh) | 一种长寿命耐高温聚烯烃绝缘料及其制备方法和应用 | |
| EP3053956B1 (en) | Zero-halogen cable insulation material for 125°c irradiation cross-linked epcv photovoltaics, and method for preparation thereof | |
| CN112321934A (zh) | 一种150℃美标电子线用辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃料及其制备方法 | |
| CN110903535A (zh) | 一种耐寒性能好电缆用低烟无卤阻燃护套料及其制备方法 | |
| CN109651691B (zh) | 一种耐低温耐油耐扭转低烟无卤阻燃风能电缆护套料及其制备方法及其用途 | |
| CN111004433A (zh) | 一种光伏电缆用辐照交联低烟无卤护套材料及其制备方法 | |
| CN101456991A (zh) | 光伏电缆用无卤阻燃护套料 | |
| CN109957199A (zh) | 一种光伏电缆用无卤低烟阻燃护套料及其制备方法和用途 | |
| CN113861550A (zh) | 一种b1级紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法 | |
| CN111961274A (zh) | 一种光伏电缆用绝缘材料及其制备方法 | |
| CN115746446B (zh) | 光伏电缆用硅烷交联阻燃聚烯烃电缆料及制备方法 | |
| CN111875873B (zh) | 一种电器设备内部连接线缆用的绝缘护套材料及其制备方法 | |
| CN112795079B (zh) | 一种含有新型胶囊阻燃剂的低烟无卤电缆料及其制备 | |
| CN115746445A (zh) | 一种无卤低烟阻燃聚烯烃护套料及其制备方法 | |
| CN109517256A (zh) | B1级高阻燃绿色环保布线的制造工艺 | |
| CN112521675B (zh) | 一种绝缘耐寒电缆材料及其制备方法和应用 | |
| CN112795077B (zh) | 一种含有稀土协效阻燃剂的低烟无卤电缆料及其制备 | |
| CN115895078A (zh) | 一种核电缆用辐照交联聚烯烃绝缘料 | |
| CN114752136A (zh) | 一种力学性能优异的高阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用 | |
| CN113980301A (zh) | 一种电动汽车用紫外光辐照交联高电性能充电桩绝缘电缆料及其制备方法 | |
| CN116487096B (zh) | 一种无卤低烟阻燃电缆及制备工艺 | |
| CN111690200A (zh) | Ul3266电子线用150℃辐照交联低烟无卤电缆料及其制备方法 | |
| CN111875869A (zh) | 基于硅烷共聚物的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其制备方法及电缆 | |
| CN116102815B (zh) | 辐照交联高电性耐低温低烟无卤绝缘料及制备方法和应用 | |
| CN116554570A (zh) | 一种聚乙烯复合电缆材料及其制备方法和光伏发电系统 |
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: 20220128 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |