CN1760251A - 可交联过氧化物低密度聚乙烯塑料及其制备方法 - Google Patents

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CN1760251A CN 200510030196 CN200510030196A CN1760251A CN 1760251 A CN1760251 A CN 1760251A CN 200510030196 CN200510030196 CN 200510030196 CN 200510030196 A CN200510030196 A CN 200510030196A CN 1760251 A CN1760251 A CN 1760251A
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肖明宇
龚华
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Abstract

本发明公开了一种可交联过氧化物低密度聚乙烯塑料及其制备方法。本发明采用高熔点的高效的抗氧剂，将高熔点的抗氧剂通过交联剂溶解，均匀的分散在可过氧化物交联低密度聚乙烯绝缘料中。本发明解决了以往可过氧化物交联绝缘料在混炼好的成品中存在尚未融化的抗氧剂的缺陷。本发明的交联聚乙烯交联料解决了以上的问题，在检测杂质的试样上未检测出未融的抗氧剂，同时制成的电缆的局部放电量也在5pc以下。由本发明配方制成的塑料适于35kV以下不同额定电压的绝缘层的要求。

Description

可交联过氧化物低密度聚乙烯塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用可过氧化物交联低密度聚乙烯塑料及其制备方法。
背景技术
交联聚乙烯塑料具有耐热性好、负载能力强、不熔化、耐腐蚀、机械性能高、电性能优异、不含致癌的铅类稳定剂、环保等优点。在越来越多的电线电缆制造中被用来替代传统得PVC塑料。交联技术的应用使得聚乙烯在电线电缆制造中被广泛应用，交联聚乙烯的最高使用温度和耐环境应力开裂性能得到大幅度提高。一般的可过氧化物交联料，由于采用较高熔点的抗氧剂，在加工过程中抗氧剂不能融化，分散不均匀，在产品中有可见的不融抗氧剂白点。采用低熔点的抗氧剂抗氧效果没有高熔点抗氧剂效果优良。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种可交联过氧化物低密度聚乙烯塑料及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明设想采用高熔点的高效的抗氧剂，在特定的配方和特定的工艺条件下，将高熔点的抗氧剂通过交联剂溶解，均匀的分散在可过氧化物交联低密度聚乙烯绝缘料中。
本发明的可过氧化物交联低密度聚乙烯塑料组成和重量份数包括：
聚乙烯树脂                100
过氧化物交联剂            1.6-2.5
抗氧剂                    0.001-0.005
本发明中的聚乙烯树脂密度为0.916-0.924g/cm3，熔融指数为1.8-2.2g/10min(2160kg)。
本发明中的过氧化物交联剂为选自2，5-二甲基-2，5双(叔丁过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5双(叔丁过氧基)己炔-3、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯或α，α-双(叔丁过氧基)二异丙苯中的一种或其混合物；
选用上述过氧化物交联剂，可使其在热和红外线的激发下过氧化物的自由基打开，自由基和炭链上的氢反应，形成新的自由基，两个炭链结合形成交联网状结构，提高聚乙烯的机械性能、耐热性能。
抗氧剂选用四[3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，4，4’-硫代双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4，4’-硫代双(6-叔丁基间甲酚)、N，N’-六甲撑双(3，5-二叔丁基-4-羟基丙酰胺)、硫代二丙酸二月桂脂或硫代二丙酸二硬脂醇脂中的一种或其混合物；它的作用是抑制制品老化，提高制品的耐温性能。
上述的可过氧化物交联低密度聚乙烯绝缘塑料的制备方法包括如下步骤：
将聚乙烯树脂干燥至水分500ppm以下，然后与抗氧剂送入塑化螺杆，在出料口的7-9D处，将交联剂注射至塑化夹套内，在110℃-130℃下混练后，进入造粒机机挤出造粒，经冷却后，成品干燥至水分含量小于200ug/g以下，贮存在500kg/箱内有聚乙烯袋的大包装内。
其中：“出料口的7-9D处”D为螺杆直径，7-9D指的是7～9倍的螺杆直径；
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明解决了以往可过氧化物交联绝缘料在混练好的成品中存在尚未融化的抗氧剂。以往过氧化物交联料在检测杂质时在放料的试样上留有未融抗氧剂小白点，被视为杂质，在制成电缆后电缆的局部方电量偏高在5-10pc，影响电缆的使用寿命。本发明的交联聚乙烯交联料解决了以上的问题，在检测杂质的试样上未检测出未融的抗氧剂，同时制成的电缆的局部放电量也在5pc以下。由本发明配方制成的塑料适于35kV以下不同额定电压的绝缘层的要求。
具体实施方式
可交联聚乙烯塑料的组成         用量(重量份)
  实施例1   实施例2
  聚乙烯树脂   100   100
  过氧化物交联剂   2.2   2.2
  抗氧剂   0.001   0.005
实施例1的聚乙烯树脂的密度为0.916g/cm3，熔融指数为1.8g/10min(2160kg)
实施例1的过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯；
实施例1的抗氧剂为四[3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
实施例2的聚乙烯树脂的密度为0.924g/cm3，熔融指数为2.2g/10min(2160kg)；
实施例2的过氧化物交联剂为硫代二丙酸二硬脂醇脂
实施例2的抗氧剂为4，4’-硫代双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)
制备方法如下：
将聚乙烯树脂干燥至水分400ppm，然后与抗氧剂送入塑化螺杆，在出料口的7-9D处，将交联剂注射至塑化夹套内，在120℃下混练后，进入造粒机机挤出造粒，经冷却后，成品干燥至水分含量小于200ug/g以下，贮存在500kg/箱内有聚乙烯袋的大包装内。
采用行业标准进行检测，其结果如下：
序号   测试项目   试验条件 单位 1 2
  1   拉伸强度   ≥Mpa   20.6   21.6
  2   断裂伸长率   ≥％   496   480
3   热延伸载荷下最伸长率冷却后永久形变率 200℃15min0.2Mpa ％％ 380 560
4   热老化拉伸强度变化率断裂伸长率变化率 135℃168h ％％ -9.8-12.6 0.90
  5   20℃体积电阻率℃   ≥Ω.m   3.2×1014   2.0×1014
6 介电强度   Φ25mm对称电极 MV/m 40 38
  7   相对介电常数   50Hz   ≤   2.3   2.25
  8   介质损耗因数   50Hz   ≤   1.5×10-4   2.1×10-4
9 杂质(1kg中)   0.12-0.25mm 0 0
  10   水分   Ug/g   56   58
  11   交联度   ％   89   83
实例1，2符合交联料的标准。在检测杂质的样片中未见可视的未融抗氧剂白点。

Claims (7)

1.一种可交联过氧化物低密度聚乙烯塑料，其特征在于，组成和重量
                              份数包括：
聚乙烯树脂                    100份
过氧化物交联剂                1.6-2.5份
抗氧剂                        0.001-0.005份
本发明中的过氧化物交联剂为选自2，5-二甲基-2，5双(叔丁过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5双(叔丁过氧基)己炔-3、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯或α，α-双(叔丁过氧基)二异丙苯中的一种或其混合物。
2.根据权利1所述的交联过氧化物低密度聚乙烯塑料，其特征在于，聚乙烯树脂密度为0.916-0.924g/cm3。
3.根据权利2所述的交联过氧化物低密度聚乙烯塑料，其特征在于，聚乙烯树脂熔融指数为1.8-2.2g/10min(2160kg)。
4.根据权利1所述的交联过氧化物低密度聚乙烯塑料，其特征在于，抗氧剂选用四[3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，4，4’-硫代双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4，4’-硫代双(6-叔丁基间甲酚)、N，N’-六甲撑双(3，5-二叔丁基-4-羟基丙酰胺)、硫代二丙酸二月桂脂或硫代二丙酸二硬脂醇脂中的一种或其混合物。
5.根据权利1～4任一项所述的交联过氧化物低密度聚乙烯塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚乙烯树脂干燥至水分500ppm以下，然后与抗氧剂送入塑化螺杆，在出料口的7-9D处，将交联剂注射至塑化夹套内，在110℃-130℃下混练后，进入造粒机机挤出造粒，冷却，干燥。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，聚乙烯树脂干燥至水分500ppm以下，然后与抗氧剂送入塑化螺杆。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，产品干燥至水分含量小于200ug/g以下。
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