專利名稱：耐110℃高溫的硅烷自然交聯(lián)聚乙烯電纜料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電線電纜用的絕緣高分子材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種耐IIO0C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚こ烯具有良好的絕緣性、易加工性、耐低溫性和抗老化性等優(yōu)點(diǎn)，是ー種非常優(yōu)異的電氣絕緣材料。但同樣存在著耐溫等級低、抗蠕變性能差、耐應(yīng)カ開裂性差和耐化學(xué)腐蝕性差等缺點(diǎn)。聚こ烯經(jīng)交聯(lián)后，其分子結(jié)構(gòu)從ニ維結(jié)構(gòu)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其電性能、耐熱性、耐化學(xué)性和物理強(qiáng)度等均能得到很大程度的提高，拓寬了其應(yīng)用范圍。聚こ烯的交聯(lián)方式主要有三種，首先是過氧化物交聯(lián)(如專利文獻(xiàn)CN1325540C和CN102093580C，等等)，過氧化物交聯(lián)在低壓、中高壓電纜領(lǐng)域都有較為廣泛的應(yīng)用，尤其在中高壓領(lǐng)域，目前還沒有其它方法能夠替代，但該方法設(shè)備投資太高，エ藝控制極為復(fù)雜，需要專門的硫化設(shè)備，同時擠出設(shè)備和硫化設(shè)備占用空間太大，在生產(chǎn)低壓電纜時設(shè)備成本過高；其次是輻照交聯(lián)(如專利文獻(xiàn)CN1082699C、CN101724191A和CN101812208A，等等)，輻照技術(shù)エ藝控制較為簡單，產(chǎn)品潔凈度高，但需要專門的輻照設(shè)備，成本投入較高，同時在生產(chǎn)過程中還存在著交聯(lián)度不易控制，輻射污染等問題，其應(yīng)用具有一定局限性；三是硅烷交聯(lián)(如CN101585214A)，硅烷交聯(lián)技術(shù)主要是通過接枝或共聚硅烷在聚こ烯分子鏈上引入可交聯(lián)基團(tuán)，然后在水分和催化劑的作用下完成交聯(lián)。該方法因設(shè)備投資少，普通的擠出機(jī)即可完成線纜的生產(chǎn)，不需要專門的交聯(lián)設(shè)備，同時エ藝控制簡單，在低壓電纜領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，現(xiàn)今仍是研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的硅烷交聯(lián)聚こ烯電纜料在電纜成纜后需要在90°C水浴或蒸汽房中進(jìn)行交聯(lián)，交聯(lián)時間根據(jù)絕緣厚度不同一般從幾小時至十幾小吋。由于交聯(lián)時間過長，很容易導(dǎo)致銅導(dǎo)體因受熱受潮而氧化發(fā)黑、絕緣層絕緣性能下降等現(xiàn)象，給電纜的長期使用帶來一定的安全隱患。目前國內(nèi)外相關(guān)專利(如CNlOl 148522A)報(bào)導(dǎo)了硅烷室溫快速交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，報(bào)導(dǎo)稱該材料在電纜成纜后在自然條件下數(shù)天就能完成交聯(lián)，無需長時間蒸煮，解決了溫水交聯(lián)法所存在的缺陷(如CN102746548A)。但通過對國內(nèi)外幾家知名廠家的硅烷室溫快速交聯(lián)聚こ烯電纜料及相關(guān)電纜廠家進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該品種在蒸汽環(huán)境中交聯(lián)時間雖有所縮短，但自然條件下交聯(lián)效果仍不理想。聚こ烯經(jīng)硅烷交聯(lián)后，材料的耐熱等級可從70°C提高至90°C，耐熱性能得到了一定的提高。但目前在很多場合由于單位截面導(dǎo)體電流的輸送量大，發(fā)熱量高，導(dǎo)體長期工作溫度能達(dá)到110°c，甚至更高。澳大利亞電纜廠商就明確要求硅烷交聯(lián)聚こ烯絕緣電纜能達(dá)到110°c長期安全使用溫度 ，絕緣層必須通過150°C X 168h老化，這就對絕緣材料的耐熱等級提出了更高的要求，而普通硅烷交聯(lián)聚こ烯絕緣料正是由于耐熱等級上的缺陷，使得其在導(dǎo)體工作溫度處于較高條件下的應(yīng)用受到了一定的限制
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供ー種耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，由該方法得到的電纜料有助于顯著提高耐熱等級而藉以體現(xiàn)優(yōu)異的耐老化效果以滿足導(dǎo)體在長期高溫下工作要求，此外方法具有エ藝簡練、エ藝要求不苛刻的長處。本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，ー種耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，包括以下步驟:
A)制備接枝的A料組分，首先將按重量份數(shù)稱取的聚こ烯復(fù)合樹脂100份置于分子塞中干燥，并且控制干燥溫度和干燥時間，得到干燥的聚こ烯樹脂，再將按重量份數(shù)稱取的引發(fā)劑0.1-0.4份、抗預(yù)交聯(lián)劑0.1-0.5份和第一抗氧劑0.2-0.6份投入按重量份數(shù)稱取的硅烷偶聯(lián)劑1.5-4份中溶解并混勻，得到硅烷復(fù)合剤，而后將干燥的聚こ烯樹脂和硅烷復(fù)合劑投入高速混合機(jī)中混合，并且控制高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速和控制混合時間，得到混合料，接著將混合料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，并且控制雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度和一區(qū)至八區(qū)的溫度，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出后依次經(jīng)水冷卻、切粒并甩干后引入分子篩中干燥，包裝，得到接枝的A料組分；
B)制備催化的B料組分，將按重量份數(shù)稱取的聚こ烯樹脂100份、有機(jī)磺酸催化劑1-3份、有機(jī)鉍催化劑1-3份、第二抗氧劑0.5-2份、抗銅劑0.5-2份和潤滑劑1-4份投入高速混合機(jī)中混合均勻，并且控制高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速和混合時間，得到混合料，將混合料置于雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，并且控制雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度，擠出后經(jīng)拉條切粒并且干燥，得到催化的B料組分；
C)自然交聯(lián)，將由步驟A)得到的接枝的A料組分與由步驟B)得到的催化的B料組分按重量比80-95: 5-20混合均勻，并且投入流片儀中擠片，控制片子的厚度，經(jīng)自然交聯(lián)，得到耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料。在本發(fā)明的ー個具體的實(shí)施例中，步驟A)中所述的聚こ烯復(fù)合樹脂為茂金屬線性低密度聚こ烯、雙峰中密度聚こ烯、低密度聚こ烯的兩種或以上的組合。在本發(fā)明的另ー 個具體的實(shí)施例中，步驟A)中所述的硅烷偶聯(lián)劑為こ烯基三甲氧基硅烷、こ烯基三こ氧基硅烷、こ烯基三甲氧基硅烷低聚物、こ烯基三(2-甲氧こ氧基)硅烷的ー種或以上的組合。在本發(fā)明的又ー個具體的實(shí)施例中，步驟A)中所述的引發(fā)劑為過氧化ニ異丙苯、過氧化苯甲酰叔丁酯、過氧化ニ苯甲酰中的ー種或以上的組合；
在本發(fā)明的再ー個具體的實(shí)施例中，步驟A)中所述的抗預(yù)交聯(lián)劑為聚碳化ニ亞胺、こニ醇ニ縮水甘油醚、聚こ烯醇中的ー種或以上的組合；所述的第一抗氧劑為雙(3，5- ニ叔丁基苯基)季戊四醇ニ亞磷酸酯與甲基丙烯酸(1，2，2，6，6-五甲基哌啶醇)酯按重量比為2: I相混合的混合物；步驟B)中所述的第二抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇ニ亞磷酸酯和/或1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- ニ甲基芐基)I, 3，5-三嗪-2，4，6- (1H, 3H, 5H)-三酮。在本發(fā)明的還有ー個具體的實(shí)施例中，步驟A)中所述的控制干燥溫度和干燥時間是將干燥溫度和干燥時間分別控制為65-75°C和100-130min ;所述的控制高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速和控制混合時間是將轉(zhuǎn)速控制為380-420r/min，將混合時間控制為4_6min ;所述的控制雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度和一區(qū)至八區(qū)的溫度是將機(jī)頭溫度控制為195-205°C，將一區(qū)至八區(qū)的溫度分別控制為:一區(qū)105-115°C，ニ區(qū)150-160°C，三區(qū)170-180°C，四區(qū)180-190°C，五區(qū) 185-195°C，六區(qū) 185_195°C，七區(qū) 190_200°C，八區(qū) 185_195°C;所述引入分子篩中干燥的的干燥溫度和干燥時間分別為65-75°C和60-80min。在本發(fā)明的更而ー個具體的實(shí)施例中，步驟B)中所述的有機(jī)磺酸催化劑為四丙基萘磺酸和/或十二烷基苯磺酸；所述的有機(jī)鉍催化劑為三(2-甲氧基苯基)鉍和/或三(こ氧基)苯基鉍；所述的抗銅劑為N，N-雙[P (3，5- ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼和/或N-水楊酰胺基鄰苯ニ酰亞胺；所述的潤滑劑為硅油、硅酮粉、PPA流變劑、油酸酰胺、硬脂酸酰胺及聚こ烯蠟中的ー種或以上的組合。在本發(fā)明的進(jìn)而ー個具體的實(shí)施例中，步驟B)中所述的控制高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速和混合時間是將轉(zhuǎn)速控制為350-400r/min，混合時間控制為4_6min ;所述的控制雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度是將一區(qū)至五區(qū)的溫度分別控制為:一區(qū)105-115°C、ニ區(qū)135-145°C、三區(qū)165-175°C、四區(qū)175-185°C和五區(qū)180_190°C，機(jī)頭溫度為185_195°C，所述的干燥的溫度為 65-75°C，干燥時間為 110-130min。在本發(fā)明的又更而ー個具體的實(shí)施例中，步驟C)中所述的控制片子的厚度是將片子的厚度控制為0.8-1.2 mm，所述自然交聯(lián)的時間為2-3天。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn):由于采用了聚こ烯復(fù)合樹脂、高效抗氧體系以及高分子量的有機(jī)磺酸與有機(jī)鉍催化劑協(xié)效催化體系，使得產(chǎn)品的硅烷接枝含量更高、自然條件下交聯(lián)速度更快、抗老化性能更加優(yōu)異，可通過150°C X 168h老化，導(dǎo)體絕緣層耐熱等級可達(dá)到110°c,而普通的娃燒交聯(lián)聚こ烯只能通過135°C X 168h老化,導(dǎo)體絕緣層耐熱等級僅為90°C，從而可拓寬應(yīng)用范圍；エ藝步驟簡短、エ藝條件不苛刻。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
A)制備接枝的A料組分，首先將按重量份數(shù)稱取的茂金屬線性低密度聚こ烯50份、雙峰中密度聚こ烯20份和低密度聚こ烯30份共同地置于分子塞中在75°C下干燥lOOmin，得到干燥的聚こ烯樹脂，再將按重量份數(shù)稱取的引發(fā)劑即過氧化ニ異丙苯0.3份、抗預(yù)交聯(lián)劑即聚碳化ニ亞胺0.45份和第一抗氧劑即雙(3，5- ニ叔丁基苯基)季戊四醇ニ亞磷酸酯與甲基丙烯酸(1，2，2，6，6-五甲基哌啶醇)酯按重量比為2: I相混合的混合物0.3份投入按重量份數(shù)稱取的硅烷偶聯(lián)劑即こ烯基三こ氧基硅烷2份中進(jìn)行溶解并混勻，得到硅烷復(fù)合剤，而后將所述干燥的聚こ烯樹脂和硅烷復(fù)合劑投入高速混合機(jī)中混合，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速控制為400r/min，混合時間為5min，得到混合料，接著將混合料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)至八區(qū)的溫度分別為:一區(qū)110°C，ニ區(qū)155°C，三區(qū)175°C，四區(qū)185°C，五區(qū)190°C、六區(qū)190°C、七區(qū)195°C和八區(qū)190°C，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為200°C，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出后依次經(jīng)水冷卻、切粒和甩干后引入分子篩中70°C干燥70min,包裝,得到接枝的A料組分；
B)制備催化的B料組分，將按重量份數(shù)稱取的低密度聚こ烯樹脂100份、有機(jī)磺酸催化劑即四丙基萘磺酸1.5份、有機(jī)鉍催化劑即三(2-甲氧基苯基)鉍1.8份、第二抗氧劑即雙十八烷基醇季戊四醇ニ亞磷酸酯0.8份、抗銅劑即N，N-雙
肼I份和潤滑劑即硅油2份投入高速混合機(jī)中混合，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速控制為380r/min，混合時間為5min，得到混合料，將混合料置于雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)至五區(qū)的溫度分別為:一區(qū)110°c，ニ區(qū)140°C，三區(qū)170°C，四區(qū)180°C和五區(qū)185°C，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為190°C，擠出后經(jīng)拉條、切粒并且干燥，干燥溫度為70°C，干燥時間為120min，得到催化的B料組分；
C)自然交聯(lián)，將由步驟A)得到的接枝的A料組分與由步驟B)得到的催化的B料組分按重量比95: 5混合均勻，并且投入流片儀中擠片(本實(shí)施例采用單螺桿擠出機(jī)擠出)，擠出的片子的厚度為imm，經(jīng)2天自然交聯(lián)，得到耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料。實(shí)施例2:
A)制備接枝的A料組分，首先將按重量份數(shù)稱取的茂金屬線性低密度聚こ烯70份和雙峰中密度聚こ烯30份置于分子塞中在65°C下干燥130min，得到干燥的聚こ烯樹脂，再將按重量份數(shù)稱取的引發(fā)劑即過氧化苯甲酰叔丁酯0.1份、過氧化ニ苯甲酰0.3份、抗預(yù)交聯(lián)劑即こニ醇ニ縮水甘油醚0.05份、聚こ烯醇0.05份和第一抗氧劑即雙(3，5- ニ叔丁基苯基)季戊四醇ニ亞磷酸酯與甲基丙烯酸(1，2，2，6，6_五甲基哌啶醇)酯按重量比為2: I相混合的混合物0.6份投入按重量份數(shù)稱取的硅烷偶聯(lián)劑即こ烯基三甲氧基硅烷I份、乙烯基三甲氧基硅烷低聚物I份和こ烯基三(2-甲氧こ氧基)硅烷2份中進(jìn)行溶解混合均勻，得到硅烷復(fù)合剤，而后將所述干燥的聚こ烯樹脂和硅烷復(fù)合劑投入高速混合機(jī)中混合，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為380r/min，混合時間為6min，得到混合料，接著將混合料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)至八區(qū)的溫度分別為:一區(qū)115°C，ニ區(qū)150°C，三區(qū)180°C，四區(qū)185°C，五區(qū)185°C、六區(qū)195°C、七區(qū)200°C和八區(qū)185°C，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為205°C，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出后依次經(jīng)水冷卻、切粒和甩干后引入分子篩中75°C干燥60min,包裝,得到接枝的A料組分；
B)制備催化的B料組分，將按重量份數(shù)稱取的低密度聚こ烯樹脂100份、有機(jī)磺酸催化劑即四丙基萘磺酸I份以及十二烷基苯磺酸2份、有機(jī)鉍催化劑即三(2-甲氧基苯基)鉍2份以及三(こ氧基)苯基鉍I份、第二抗氧劑即雙十八烷基醇季戊四醇ニ亞磷酸酯I份以及I，3，5-三(4-叔丁基-3-羥 基-2,6- ニ 甲基芐基)I，3，5-三嗪-2，4，6-( 1H, 3H, 5H)-三酮 I份、抗銅劑即N，N-雙[P (3，5- ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼0.25份以及N-水楊酰胺基鄰苯ニ酰亞胺0.25份和潤滑劑即油酸酰胺2份、硬脂酸酰胺I份以及聚こ烯蠟I份投入高速混合機(jī)中混合，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為400r/min，混合時間為4min，得到混合料，將混合料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)至五區(qū)的溫度分別為:一區(qū)105°C，ニ區(qū)135°C，三區(qū)175°C，四區(qū)175°C和五區(qū)190°C，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為195°C，擠出后經(jīng)拉條、切粒，并且經(jīng)65°C干燥130min，得到催化的B料組分；
C)自然交聯(lián)，將由步驟A)得到的接枝的A料組分與由步驟B)得到的催化的B料組分按重量比90: 10混合均勻，并且投入單螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出的片子的厚度為0.8 mm，經(jīng)3天自然交聯(lián)，得到耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料。實(shí)施例3:
A)制備接枝的A料組分，首先將按重量份數(shù)稱取的低密度聚こ烯50份、雙峰中密度聚乙烯50份置于分子塞中在70°C下干燥115min，得到干燥的聚こ烯樹脂，再將按重量份數(shù)稱取的引發(fā)劑即過氧化ニ苯甲酰0.1份、抗預(yù)交聯(lián)劑即聚こ烯醇0.5份和第一抗氧劑即雙(3，5- ニ叔丁基苯基)季戊四醇ニ亞磷酸酯與甲基丙烯酸(1，2，2，6，6-五甲基哌啶醇)酷按重量比為2: I相混合的混合物0.46份投入按重量份數(shù)稱取的硅烷偶聯(lián)劑即こ烯基三甲氧基硅烷低聚物1.5份中進(jìn)行溶解混合均勻，得到硅烷復(fù)合剤，而后將所述干燥的聚こ烯樹脂和硅烷復(fù)合劑投入高速混合機(jī)中混合，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為420r/min，混合時間為5min，得到混合料，接著將混合料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)至八區(qū)的溫度分別為:一區(qū)105°C，ニ區(qū)160°C，三區(qū)170°C，四區(qū)180°C，五區(qū)195°C、六區(qū)195°C、七區(qū)195°C和八區(qū)195°C，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為195°C，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出后依次經(jīng)水冷卻、切粒和甩干后引入分子篩中65°C干燥80min，包裝，得到接枝的A料組分；
B)制備催化的B料組分，將按重量份數(shù)稱取的低密度聚こ烯樹脂100份、有機(jī)磺酸催化劑即十二烷基苯磺酸I份、有機(jī)鉍催化劑即三(2-甲氧基苯基)鉍I份、第二抗氧劑即
I,3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6- ニ 甲基芐基)I, 3，5-三嗪-2，4，6- (1H, 3H, 5H)-三酮0.5份、抗銅劑即N-水楊酰胺基鄰苯ニ酰亞胺2份和潤滑劑即聚こ烯蠟I份投入高速混合機(jī)中混合，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為350r/min,混合時間為6min,得到混合料,將混合料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)至五區(qū)的溫度分別為:一區(qū)115°C，ニ區(qū)145°C，三區(qū)165°C，四區(qū)185°C和五區(qū)185°C，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為185°C，擠出后經(jīng)拉條、切粒，并且經(jīng)75°C干燥llOmin，得到催化的B料組分；
C)自然交聯(lián)，將由步驟A)得到的接枝的A料組分與由步驟B)得到的催化的B料組分按重量比80: 20混合均勻，并且投入單螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出的片子的厚度為1.2mm，經(jīng)2.5天自然交聯(lián)，得到 耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料。比較例:
僅將步驟A)中的聚こ烯樹脂改用重量份數(shù)為50份的低密度聚こ烯(2102NT26)以及50份的低密度聚こ烯(DJ210)的混合樹脂，將硅烷偶聯(lián)劑改用こ烯基三甲氧基硅烷2.5份，第一抗氧劑改用4，4’ -硫代雙(6-叔丁基-3-甲酚)0.3份，引發(fā)劑為過氧化ニ異丙苯0.3份，抗預(yù)交聯(lián)劑為聚碳化ニ亞胺0.4份；步驟B)中的聚こ烯樹脂同步驟A)，將磺酸催化劑和鉍催化劑改用錫催化劑即二月桂酸ニ丁基錫2份，將抗銅劑改用N，N-雙
肼1.2份，第二抗氧劑為P (3，5-ニ叔丁基-4-羥基)丙酸季戊四醇酯I份，潤滑劑即硅油3份，其余均同對實(shí)施例1的描述。由上述實(shí)施例1至3和比較例得到的耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的熱老化性能150°C X 168h參考標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS 5000.1:2005,其余測試要求參考測試標(biāo)準(zhǔn)JB/T10437，測試結(jié)果由下表所示:
權(quán)利要求
1.ー種耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: A)制備接枝的A料組分，首先將按重量份數(shù)稱取的聚こ烯復(fù)合樹脂100份置于分子塞中干燥，并且控制干燥溫度和干燥時間，得到干燥的聚こ烯樹脂，再將按重量份數(shù)稱取的引發(fā)劑0.1-0.4份、抗預(yù)交聯(lián)劑0.1-0.5份和第一抗氧劑0.2-0.6份投入按重量份數(shù)稱取的硅烷偶聯(lián)劑1.5-4份中溶解并混勻，得到硅烷復(fù)合剤，而后將干燥的聚こ烯樹脂和硅烷復(fù)合劑投入高速混合機(jī)中混合，并且控制高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速和控制混合時間，得到混合料，接著將混合料投入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，并且控制雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度和一區(qū)至八區(qū)的溫度，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出后依次經(jīng)水冷卻、切粒并甩干后引入分子篩中干燥，包裝，得到接枝的A料組分； B)制備催化的B料組分，將按重量份數(shù)稱取的聚こ烯樹脂100份、有機(jī)磺酸催化劑1-3份、有機(jī)鉍催化劑1-3份、第二抗氧劑0.5-2份、抗銅劑0.5-2份和潤滑劑1-4份投入高速混合機(jī)中混合均勻，并且控制高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速和混合時間，得到混合料，將混合料置于雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，并且控制雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度，擠出后經(jīng)拉條切粒并且干燥，得到催化的B料組分； C)自然交聯(lián)，將由步驟A)得到的接枝的A料組分與由步驟B)得到的催化的B料組分按重量比80-95: 5-20混合均勻，并且投入流片儀中擠片，控制片子的厚度，經(jīng)自然交聯(lián)，得到耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，其特征在于步驟A)中所述的聚こ烯復(fù)合樹脂為茂金屬線性低密度聚こ烯、雙峰中密度聚こ烯、低密度聚こ烯的兩種或以上的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，其特征在于步驟A)中所述的娃燒偶聯(lián)劑為こ稀基ニ甲氧基娃燒、こ稀基ニこ氧基娃燒、こ稀基三甲氧基硅烷低聚物、こ烯基三(2-甲氧こ氧基)硅烷的ー種或以上的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，其特征在于步驟A)中所述的引發(fā)劑為過氧化ニ異丙苯、過氧化苯甲酰叔丁酯、過氧化ニ苯甲酰中的ー種或以上的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，其特征在于步驟A)中所述的抗預(yù)交聯(lián)劑為聚碳化ニ亞胺、こニ醇ニ縮水甘油醚、聚こ烯醇中的ー種或以上的組合；所述的第一抗氧劑為雙(3，5- ニ叔丁基苯基)季戊四醇ニ亞磷酸酯與甲基丙烯酸(1，2，2，6，6-五甲基哌啶醇)酯按重量比為2: I相混合的混合物；步驟B)中所述的第二抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇ニ亞磷酸酯和/或1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-ニ 甲基芐基)1，3，5-三嗪-2，4，6- (1H，3H，5H)-三酮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，其特征在于步驟A)中所述的控制干燥溫度和干燥時間是將干燥溫度和干燥時間分別控制為65-75°C和100-130min ;所述的控制高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速和控制混合時間是將轉(zhuǎn)速控制為380-420r/min，將混合時間控制為4_6min ;所述的控制雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度和一區(qū)至八區(qū)的溫度是將機(jī)頭溫度控制為195-205°C，將一區(qū)至八區(qū)的溫度分別控制為:一區(qū) 105-115 °C，ニ區(qū) 150-160°C ，三區(qū) 170-180 °C，四區(qū) 180_190°C，五區(qū) 185-195 °C，六區(qū)185-195°C，七區(qū)190-200°C，八區(qū)185_195°C ;所述引入分子篩中干燥的的干燥溫度和干燥時間分別為65-75 °C和60-80min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，其特征在于步驟B)中所述的有機(jī)磺酸催化劑為四丙基萘磺酸和/或十二烷基苯磺酸；所述的有機(jī)鉍催化劑為三(2-甲氧基苯基)鉍和/或三(こ氧基)苯基鉍；所述的抗銅劑為N，N-雙[3 (3，5- ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼和/或N-水楊酰胺基鄰苯ニ酰亞胺；所述的潤滑劑為硅油、硅酮粉、PPA流變劑、油酸酰胺、硬脂酸酰胺及聚こ烯蠟中的ー種或以上的組
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，其特征在于步驟B)中所述的控制高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速和混合時間是將轉(zhuǎn)速控制為350-400r/min，混合時間控制為4-6min;所述的控制雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度是將一區(qū)至五區(qū)的溫度分別控制為:一區(qū)105-115で、ニ區(qū)135-145で、三區(qū)165-175で、四區(qū)175-185 °C和五區(qū)180-190°C，機(jī)頭溫度為185-195°C，所述的干燥的溫度為65-75°C，干燥時間為110-130min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐110°C高溫的硅烷自然交聯(lián)聚こ烯電纜料的制備方法，其特征在于步驟C)中所述的控制片子的厚度是將片子的厚度控制為0.8-1.2IM，所述自然交聯(lián)的時間為2-3天。
全文摘要
一種耐110℃高溫的硅烷自然交聯(lián)聚乙烯電纜料的制備方法，屬于電線電纜用的絕緣高分子材料的制備技術(shù)領(lǐng)域。步驟制備接枝的A料組分；制備催化的B料組分；將得到的接枝的A料組分與催化的B料組分按重量比80-95∶5-20混合均勻，并且投入流片儀中擠片，控制片子的厚度，經(jīng)自然交聯(lián)，得到耐110℃高溫的硅烷自然交聯(lián)聚乙烯電纜料。優(yōu)點(diǎn)使得產(chǎn)品的硅烷接枝含量更高、自然條件下交聯(lián)速度更快、抗老化性能更加優(yōu)異，可拓寬應(yīng)用范圍；工藝步驟簡短、工藝條件不苛刻。
文檔編號H01B3/44GK103113704SQ20131004514
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者蘇桂明, 張爾梅, 朱俊 申請人:常熟市中聯(lián)光電新材料有限責(zé)任公司