本發(fā)明涉及特種電線電纜材料，尤其涉及輻照交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚絕緣料。
背景技術(shù)：
乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）又稱F40，透明結(jié)晶料，熔點為265～280℃，是最強(qiáng)韌和最輕的氟塑料。ETFE具有優(yōu)良的介電性、絕緣性能和力學(xué)性能，耐輻照，耐開裂，耐老化，耐各種化學(xué)溶劑，耐高低溫，長期工作溫度在-65℃到150℃之間。ETFE樹脂經(jīng)輻照交聯(lián)后，耐輻射性能，抗拉強(qiáng)度和抗老化性能大大提升，長期工作溫度提高到200℃，被大量用于特種電纜絕緣料，如運輸、航空、化學(xué)和核工廠、油井以及井下的各種線纜和通訊線的絕緣。輻照交聯(lián)乙烯-四氟乙烯（XETFE）絕緣電線電纜是目前飛機(jī)安裝線兩大主要線種之一。目前X-ETFE絕緣料的技術(shù)掌握在國外少數(shù)幾家著名的電線電纜生產(chǎn)廠家中，價格昂貴，供貨周期長，遇到特殊時期對我國實行銷售管控。目前的XETFE絕緣料生產(chǎn)過程中發(fā)煙量大，污染環(huán)境；交聯(lián)劑易自聚，且對加工溫度的要求苛刻，在加工過程中熱穩(wěn)定性差，易發(fā)黃，且輻照后顏色加深。因此如何克服上述技術(shù)問題，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員努力的方向。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料，該耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料解決目前的XETFE絕緣料加工過程中發(fā)煙量高、交聯(lián)劑易自聚、對加工溫度要求較為苛刻的問題，填補(bǔ)國內(nèi)空白；且本發(fā)明生產(chǎn)的電纜料經(jīng)高溫老化后，產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的保留率高，本發(fā)明所述的預(yù)聚物交聯(lián)劑更適合高溫使用的交聯(lián)電纜料。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料，由以下質(zhì)量份的組分組成：
乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE） 100份，
預(yù)聚物交聯(lián)劑 0.3~8份，
N，N’-雙[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼 0.1~1份，
1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸 0.5~3份，
三氧化二銻 1~5份，
五氧化二銻 1~3份，
N,N'-乙撐雙硬脂酰胺 0.1~2份
季戊四醇硬脂酸酯 0.1~0.5份，
白油 0.1~3份；
所述預(yù)聚物交聯(lián)劑化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
其中X為乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、炔丙基或以上幾種的組合，n= 2~15；
所述預(yù)聚物交聯(lián)劑的重均分子量為600~3000，所述1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸與N，N’-雙[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼的重量份比例為3：0.9~1.2；
所述1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸與N，N’-雙[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼的重量份比例為3：1。
上述技術(shù)方案進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下：
1. 上述方案中，所述X為甲代烯丙基。
2. 上述方案中，所述1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸與N，N’-雙[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼的重量份比例為3：1。
3. 上述方案中，所述預(yù)聚物交聯(lián)劑的重均分子量為600~5000。
由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：
1. 本發(fā)明的耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料加工過程中發(fā)煙量低，還有一種非常好的性能，就是加工過程中預(yù)聚物交聯(lián)劑熱穩(wěn)定性非常好，加工的成品顏色非常白，經(jīng)輻照后也不變色；而用單體交聯(lián)劑的產(chǎn)品，加工過程中發(fā)煙量非常大，交聯(lián)劑不穩(wěn)定，產(chǎn)品易發(fā)黃，輻照后顏色加深。
2. 本發(fā)明的耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料，其經(jīng)高溫老化后，所測拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的保留率，相對現(xiàn)有的采用單體交聯(lián)劑的產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率保留率高，本發(fā)明所述的預(yù)聚物交聯(lián)劑更適合高溫使用的交聯(lián)電纜料。
3. 本發(fā)明的耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料，1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸與N，N’-雙[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼共同使用，比單獨加入其中任何一種，抗氧效果都好。其中1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸與N，N’-雙[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼的重量份比例為3：1協(xié)同作用抗氧效果最好。具體測試方法： 將加入不同種類和含量抗氧劑的絕緣料，壓片（1mm），輻照交聯(lián)后經(jīng)250℃（輻照劑量12M），7h老化，觀察外表顏色變化，結(jié)果見表1。三氧化二銻用于含氟的乙烯-四氟乙烯有很好的阻燃效果，并且可用于HF吸收劑，以防止HF濃度過大影響輻照過程中的交聯(lián)效果，并提高電線的使用壽命。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
實施例1~3：一種耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料，由以下質(zhì)量份的組分組成：
乙烯-四氟乙烯共聚物 100份，
預(yù)聚物交聯(lián)劑 0.3~8份，
N，N’-雙[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼 0.1~1份，
1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸 0.5~3份，
三氧化二銻 1~5份，
五氧化二銻 1~3份，
N,N’-乙撐雙硬脂酰胺 0.1~2份
季戊四醇硬脂酸酯 0.1~0.5份，
白油 0.1~3份；
所述預(yù)聚物交聯(lián)劑化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
其中X為乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、炔丙基或以上幾種的組合，n= 2~15；
所述預(yù)聚物交聯(lián)劑的重均分子量為600~3000，所述1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸與N，N’-雙[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼的重量份比例為3：0.9~1.2。
優(yōu)選預(yù)聚物交聯(lián)劑的重均分子量為1000~3000。
表1 抗氧劑種類對產(chǎn)品抗氧化性能的影響
所述耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料具體由以下重量份組分組成，如表2所示：
表2
一種用于上述耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料的制備方法，包括以下步驟：
第一步：將按配方重量計量的乙烯-四氟乙烯共聚物100份、N，N’-雙[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼0.1~1份、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸0.5~3份、三氧化二銻1~5份、五氧化二銻1~3份、預(yù)聚物交聯(lián)劑0.3~8份、N,N'-乙撐雙硬脂酰胺（EBS）0.1~2份、季戊四醇硬脂酸酯（PETS）0.1~0.5份、白油在高速混合機(jī)中均勻混合10min后取出；
第二步：將混合均勻的原料在加料口加入，在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，熔融擠出溫度為240~340℃；然后烘干并包裝，獲得耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料。
將所得電纜料經(jīng)壓片，輻照后，經(jīng)300℃，7h老化，然后取出，室溫冷卻24h，測其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率保留率，與用TMAIC做交聯(lián)劑的樣品做對比。測試方法：GJB-773A 2000, （50±5）mm/min，結(jié)果如表3。
表3
從表3中性能可以看出，采用本發(fā)明耐高溫老化的交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物材料，其測拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的保留率，相對于用單體交聯(lián)劑的產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的保留率高。其次，加工過程中發(fā)煙量低，還有一種非常好的性能，就是加工過程中預(yù)聚物交聯(lián)劑熱穩(wěn)定性非常好，加工的成品顏色非常白，經(jīng)輻照后也不變色，而用單體交聯(lián)劑的產(chǎn)品，加工過程中，交聯(lián)劑不穩(wěn)定，產(chǎn)品易發(fā)黃，輻照后顏色加深。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。