CN117126488A - 一种热塑性弹性体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热塑性弹性体的制备方法，采用聚丙烯树脂、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)或甲基乙烯基硅橡胶高分子材料并用作为本发明的基础材料，同时增加了辅料交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、硫化剂2,5‑二叔丁基过氧化‑2,5‑二甲基己烷、抗氧剂1010，解决了电力电缆材料在高温条件下的电气性能和机械性能的平衡，可以满足在高温复杂环境下的工程应用。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备绝缘技术领域，并且更具体地，涉及一种热塑性弹性体的制备方法。
背景技术
开发并使用环保可回收的热塑性电力电缆绝缘材料的需求日益强烈。聚丙烯基复合材料耐热性好，加工方便，能满足电缆在长距离、大容量电缆输电过程中长期所处的复杂环境要求，因此成为了新一代环保型电缆绝缘材料的主要研究方向。然而，聚丙烯的刚韧平衡性能差、缺口冲击强度低，特别在低温时脆化尤为严重，由于存在这些显著的缺点，限制了聚丙烯在电力电缆中更大范围的应用。因此，在不大程度影响聚丙烯材料的耐电性能前体系，提高机械韧性并在电力电缆中可靠应用成为一个重要课题。
发明内容
为了解决上述背景技术所述的问题，本发明提出一种新型热塑性弹性体的制备方法，能够满足电力电缆在高温等复杂环境下的机械性能和电气性能的平衡，对于提升聚丙烯电缆的性能及其推广应用具有重要的工程意义。
根据本发明，提供了一种热塑性弹性体的制备方法，包括：
将甲基硅橡胶与2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷和抗氧剂1010按照第一质量比置于X(S)K－160型开放式炼胶机上包辊，混炼均匀，制成MVQ1；
将甲基硅橡胶与过氧化二异丙苯和抗氧剂1010按照第二质量比置于X(S)K－160型开放式炼胶机上包辊，混炼均匀，制成MVQ2；
将100份聚丙烯加入至Poly－Lab OS型转矩流变仪中，于170℃熔融塑化，150s时加入预设份量的经处理的MVQ1或MVQ2进行共混，待转矩曲线平稳后排料，分别制成TPE1和TPE2；
在X(S)K－160型开放式炼胶机上下片，分别将TPE1和TPE2模压成2mm厚的样片，模压温度为165℃，预热5min，保压8min，排气3次，热压压力5MPa；冷压3min，冷压压力10MPa，得到热塑性弹性体。
可选地，所述第一质量比为100：0.5-1：0.5-1。
可选地，所述第二质量比为100：0.5-1：0.5-1。
可选地，所述预设份量为0～70份。
本发明采用聚丙烯树脂、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)或甲基乙烯基硅橡胶高分子材料并用作为本发明的基础材料，同时增加了辅料交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、硫化剂2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷、抗氧剂1010，解决了电力电缆材料在高温条件下的电气性能和机械性能的平衡，可以满足在高温复杂环境下的工程应用。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1是本发明一示例性实施例提供的热塑性弹性体的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。
应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
在本发明中，聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，也是通用塑料中用途最广泛的合成树脂之一，广泛应用于各个领域。PP具有电绝缘性好、原料丰富、价格低廉、易加工、机械性能优良、耐应力开裂和耐化学腐蚀等优点。虽然PP具有良好的电绝缘性能，但其介电性能仍有待提高。
硅橡胶具有卓越的介电性、耐高低温、耐候等特性，是一个独特的橡胶品种，但由于其拉伸强度、抗撕裂强度等力学性能较差，其应用受到限制。将二者共混，发挥两者的特点，达到改善共混物性能的目的。因此，提出了一种新型的热塑性弹性体的制备方。
本发明涉及的原料名称、纯度以及产地如下表1所示。
表1
图1示出了本发明所提供的热塑性弹性体的制备方法的流程示意图。
如图1所示，热塑性弹性体的制备方法，包括：
步骤S101：将甲基硅橡胶与2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷和抗氧剂1010按照第一质量比置于X(S)K－160型开放式炼胶机上包辊，混炼均匀，制成MVQ1；
可选地，所述第一质量比为100：0.5-1：0.5-1。
在本发明实施例中，将甲基硅橡胶与2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷和抗氧剂1010按照质量比100：0.5-1：0.5-1置于上海双翼橡塑机械有限公司生产的X(S)K－160型开放式炼胶机(常温)上包辊，混炼均匀，制成MVQ1。
步骤S102：将甲基硅橡胶与过氧化二异丙苯和抗氧剂1010按照第二质量比置于X(S)K－160型开放式炼胶机上包辊，混炼均匀，制成MVQ2；
可选地，所述第二质量比为100：0.5-1：0.5-1。
在本发明实施例中，将甲基硅橡胶与过氧化二异丙苯(DCP)和抗氧剂1010按照质量比100：0.5-1：0.5-1置于上海双翼橡塑机械有限公司生产的X(S)K－160型开放式炼胶机(常温)上包辊，混炼均匀，制成MVQ2。
步骤S103：将100份聚丙烯加入至Poly－Lab OS型转矩流变仪中，于170℃熔融塑化，150s时加入预设份量的经处理的MVQ1或MVQ2进行共混，待转矩曲线平稳后排料，分别制成TPE1和TPE2；
可选地，所述预设份量为0～70份。
在本发明实施例中，将100份聚丙烯(P9302)加入至德国Haake公司生产的Poly－Lab OS型转矩流变仪中，于170℃熔融塑化，150s时加入0～70份经处理的MVQ1或MVQ2进行共混，待转矩曲线平稳后排料。分别制成TPE1和TPE2。
步骤S104：在X(S)K－160型开放式炼胶机上下片，分别将TPE1和TPE2模压成2mm厚的样片，模压温度为165℃，预热5min，保压8min，排气3次，热压压力5MPa；冷压3min，冷压压力10MPa，得到热塑性弹性体。
在本发明实施例中，在上海双翼橡塑机械有限公司生产的X(S)K－160型开放式炼胶机上下片，分别将TPE1和TPE2模压成2mm厚的样片，模压温度为165℃，预热5min，保压8min，排气3次，热压压力5MPa；冷压3min，冷压压力10MPa。得到热塑性弹性体。
下文将给出本发明具体应用的最佳实施例：
将燕化P9302作为空白样品1。
将甲基硅橡胶与2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷和抗氧剂1010按照质量比100：0.5：0.5置于上海双翼橡塑机械有限公司生产的X(S)K－160型开放式炼胶机(常温)上包辊，混炼均匀。制成MVQ1。将100份聚丙烯(P9302)加入至德国Haake公司生产的Poly－LabOS型转矩流变仪中，于170℃熔融塑化，150s时加入50份经处理的MVQ1进行共混，待转矩曲线平稳后排料。在上海双翼橡塑机械有限公司生产的X(S)K－160型开放式炼胶机上下片，分别将样品模压成2mm厚的样片，模压温度为165℃，预热5min，保压8min，排气3次，热压压力5MPa；冷压3min，冷压压力10MPa。得到样品2。
将甲基硅橡胶与过氧化二异丙苯(DCP)和抗氧剂1010按照质量比100：0.5：0.5置于上海双翼橡塑机械有限公司生产的X(S)K－160型开放式炼胶机(常温)上包辊，混炼均匀。制成MVQ2。将100份聚丙烯(P9302)加入至德国Haake公司生产的Poly－Lab OS型转矩流变仪中，于170℃熔融塑化，150s时加入50份经处理的MVQ2进行共混，待转矩曲线平稳后排料。在上海双翼橡塑机械有限公司生产的X(S)K－160型开放式炼胶机上下片，分别将样品模压成2mm厚的样片，模压温度为165℃，预热5min，保压8min，排气3次，热压压力5MPa；冷压3min，冷压压力10MPa。得到样品3。
对样品1～样品3进行电气性能测试，结果如下表2所示：
表2
可以看出，采用聚丙烯树脂为题，通过共混引入硫化硅橡胶体系，能够显著增加聚丙烯电力电缆的机械性能，大范围降低电缆产品的弯曲模量，便于实际安装；
本发明提出了不同配方热塑性弹性体绝缘料的对比和选型设计，结合聚丙烯优异的耐电性能和硅橡胶的优异耐温性能，能够满足在高温条件下的电力电缆可靠应用，并具备良好的抗水树性能。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明热塑性弹性体的制备方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (4)
1.一种热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，包括：
将甲基硅橡胶与2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷和抗氧剂1010按照第一质量比置于X(S)K－160型开放式炼胶机上包辊，混炼均匀，制成MVQ1；
将甲基硅橡胶与过氧化二异丙苯和抗氧剂1010按照第二质量比置于X(S)K－160型开放式炼胶机上包辊，混炼均匀，制成MVQ2；
将100份聚丙烯加入至Poly－Lab OS型转矩流变仪中，于170℃熔融塑化，150s时加入预设份量的经处理的MVQ1或MVQ2进行共混，待转矩曲线平稳后排料，分别制成TPE1和TPE2；
在X(S)K－160型开放式炼胶机上下片，分别将TPE1和TPE2模压成2mm厚的样片，模压温度为165℃，预热5min，保压8min，排气3次，热压压力5MPa；冷压3min，冷压压力10MPa，得到热塑性弹性体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一质量比为100：0.5-1：0.5-1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二质量比为100：0.5-1：0.5-1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设份量为0～70份。
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