低發(fā)煙量乙烯?四氟乙烯共聚物材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種低發(fā)煙量乙烯?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、預聚物交聯(lián)劑、N，N’?雙[β? (3，5?二叔丁基?4?羥基苯基)丙酰]肼、1,3,5?三(3,5?二叔丁基?4?羥基芐基)異氰尿酸、三氧化二銻、五氧化二銻、N,N'?乙撐雙硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、白油，預聚物交聯(lián)劑的重均分子量為600~5000；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；所述預聚物交聯(lián)劑的重均分子量為1000~3000。本發(fā)明發(fā)煙量低、交聯(lián)劑易自聚、對加工溫度要求較為苛刻的問題，并提高電線的使用壽命。
【專利說明】
低發(fā)煙量乙烯-四氟乙烯共聚物材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 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)】
[0002] 乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)又稱F40,透明結(jié)晶料，熔點為265~280 °C，是最強韌 和最輕的氟塑料。ETFE具有優(yōu)良的介電性、絕緣性能和力學性能，耐輻照，耐開裂，耐老化， 耐各種化學溶劑，耐高低溫，長期工作溫度在_65°C到150°C之間。ETFE樹脂經(jīng)輻照交聯(lián)后， 耐輻射性能，抗拉強度和抗老化性能大大提升，長期工作溫度提高到200°C，被大量用于特 種電纜絕緣料，如運輸、航空、化學和核工廠、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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種低發(fā)煙量乙烯-四氟乙烯共聚物材料，該低發(fā)煙量乙烯-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 強度和斷裂伸長率的保留率高，本發(fā)明所述的預聚物交聯(lián)劑更適合高溫使用的交聯(lián)電纜 料。
[0004] 為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種低發(fā)煙量乙烯-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， Ν，Ν'_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； 所述預聚物交聯(lián)劑化學結(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~ 1.2〇
[0005] 上述技術(shù)方案進一步改進的技術(shù)方案如下： 1.上述方案中，所述X為甲代烯丙基。
[0006] 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Ν，Ν'_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。
[0007] 3.上述方案中，所述預聚物交聯(lián)劑的重均分子量為600~5000。
[0008] 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)明的低發(fā)煙量乙烯-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。
[0009] 2.本發(fā)明的低發(fā)煙量乙烯-四氟乙烯共聚物材料，其經(jīng)高溫老化后，所測拉伸強 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)品的拉伸強度和斷裂伸長率保 留率高，本發(fā)明所述的預聚物交聯(lián)劑更適合高溫使用的交聯(lián)電纜料。
[0010] 3.本發(fā)明的低發(fā)煙量乙烯-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Ν，Ν'_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Ν， Ν'-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（1_)，輻照交聯(lián)后經(jīng)250 °C(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】
[0011]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述： 實施例1~3:-種低發(fā)煙量乙烯-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 1〇〇份， 預聚物交聯(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； 所述預聚物交聯(lián)劑化學結(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~ 1.2〇
[0012] 優(yōu)選預聚物交聯(lián)劑的重均分子量為1000~3000。
[0013] 表1抗氧齊I」種類對產(chǎn)品抗氧化性能的影響
所述低發(fā)煙量乙烯-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
一種用于上述低發(fā)煙量乙烯-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1〇〇份、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、預聚物交聯(lián)劑0.3~8份、Ν，Ν'_乙撐雙硬脂酰胺 (EBS)O.l~2份、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)O.l~0.5份、白油在高速混合機中均勻混合lOmin 后取出； 第二步:將混合均勻的原料在加料口加入，在雙螺桿擠出機中擠出造粒，熔融擠出溫度 為240~340°C;然后烘干并包裝，獲得低發(fā)煙量乙烯-四氟乙烯共聚物材料。
[0014]將所得電纜料經(jīng)壓片，輻照后，經(jīng)300°C，7h老化，然后取出，室溫冷卻24h，測其拉 伸強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。
[0015]表3
從表3中性能可以看出，采用本發(fā)明低發(fā)煙量乙烯-四氟乙烯共聚物材料，其測拉伸強 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。
[0016]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，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種低發(fā)煙量乙烯-四氟乙烯共聚物材料，其特征在于：由以下質(zhì)量份的組分組成： 乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE) 100份， 預聚物交聯(lián)劑 0.3~8份， N，N'_雙[f3- (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 0.3~3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； 所述預聚物交聯(lián)劑化學結(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; 所述預聚物交聯(lián)劑的重均分子量為600~5000,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[0- (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[0- (3,5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼的重量份比例為3:1;所述預聚物交聯(lián)劑的重均分子量為1000~3000。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低發(fā)煙量乙烯_四氟乙烯共聚物材料，其特征在于:所述X為甲 代烯丙基。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低發(fā)煙量乙烯_四氟乙烯共聚物材料，其特征在于:所述的預 聚物交聯(lián)劑更適合用于高溫使用的交聯(lián)電纜料。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低發(fā)煙量乙烯_四氟乙烯共聚物材料，其特征在于輻照劑量最 好為10~15Mrad。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低發(fā)煙量乙烯_四氟乙烯共聚物材料，其特征在于輻照劑量為 5~30兆拉特。
【文檔編號】H01B7/29GK106046525SQ201610596143
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年2月5日 公開號201610596143.2, CN 106046525 A, CN 106046525A, CN 201610596143, CN-A-106046525, CN106046525 A, CN106046525A, CN201610596143, CN201610596143.2
【發(fā)明人】史叢叢
【申請人】中廣核三角洲（江蘇）塑化有限公司