一種新型硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料及其制備方法
【技術領域】:
[0001] 本發明涉及電纜技術領域,具體的涉及一種新型硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料。
【背景技術】:
[0002] 交聯聚乙烯絕緣電纜具有PVC絕緣電纜無法比擬的優點。它的結構簡單、重量輕、 耐熱好、負載能力強、不熔化、耐化學腐蝕,機械強度高。交聯聚乙烯絕緣電纜是利用化學方 法或物理方法,使電纜絕緣聚乙烯分子由線性分子結構轉變為主體網狀分子結構,即熱塑 性的聚乙烯轉變為熱固性的交聯聚乙烯,從而大大提高它的耐熱性和機械性能,減少了它 的收縮性,使其受熱以后不再熔化,并保持了優良的電氣性能。目前,交聯聚乙烯絕緣電纜 的生產工藝主要有3種,一類是過氧化物交聯,包括飽和蒸氣交聯、惰性氣體交聯、熔鹽交 聯、硅油交聯;第二種為硅烷化學交聯;第三種為輻照交聯。由于交聯設備及條件控制的限 制,目前常用的方法是硅烷化學交聯,其采用加入硅烷交聯劑的聚乙烯絕緣材料,通過1+2 的擠出方式完成異體屏蔽層一一絕緣層一一絕緣屏蔽層的擠出后,將已冷卻裝盤的絕緣線 芯浸入85-950C熱水中進行水解交聯,由于濕法交聯會影響絕緣層中的含水量。一般最高 電壓等級僅達10KV。
[0003] 中國專利(201010160160. 4)公開了一種硅烷快速交聯聚乙烯電纜料。添加交聯 活化劑、催化劑,使制品在常溫下快速交聯。但是其采用的引發劑多為有毒物質,且采用的 原料價格昂貴,成本高,不利于大規模生產。
【發明內容】
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[0004] 本發明的目的是提供一種新型硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料,其絕緣性能好,擊穿 強度大,機械性能好,耐熱性好,且原料無毒,有利于環境保護。
[0005] 本發明的另一個目的是提供該硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料的制備方法,制備過程 中無有毒物質釋放,條件溫和,易于控制,成本低。
[0006] 為實現上述目的,本發明采用以下技術方案:
[0007] -種新型硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料,以重量份計,包括以下組分:
[0008] 低密度聚乙烯20-50份,
[0009] 線性低密度聚乙烯10-30份,
[0010] 偶氮二異丁脒鹽酸鹽5-10份,
[0011] 2, 5-二特丁基對苯二酚1-5份,
[0012] 硬脂酸3-7份,接枝劑3-8份,催化劑1-3份。
[0013] 作為上述技術方案的優選,一種新型硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料,以重量份計,包 括以下組分:
[0014] 低密度聚乙烯35份,
[0015] 線性低密度聚乙烯20份,
[0016] 偶氮二異丁脒鹽酸鹽8份,
[0017] 2, 5-二特丁基對苯二酚5份,
[0018] 硬脂酸5份,接枝劑7份,催化劑2份。
[0019] 作為上述技術方案的優選,所述低密度聚乙稀的密度為0. 95g?cnT3,所述線性低 密度聚乙烯的密度為0. 9g?cnT3。
[0020] 作為上述技術方案的優選,所述接枝劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基丁甲氧基 硅烷的混合物,二者體積比為1:1。
[0021] 作為上述技術方案的優選,所述催化劑為鈦酸四丁酯。
[0022] -種硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料的制備方法,包括以下步驟:
[0023] (1)將低密度聚乙烯、接枝劑、硬脂酸和偶氮二異丁脒鹽酸鹽加入到擠出機中,熔 融混煉造粒,得到接枝母料;
[0024] (2)將線性低密度聚乙烯、催化劑和2, 5-二特丁基對苯二酚加入到擠出機中,熔 融混煉造粒,得到催化劑母料;
[0025] (3)將接枝母料和催化劑母料混合,由擠出機擠出成型,水冷拉條切粒,由直線振 動篩脫水,干燥,得到硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料。
[0026] 作為上述技術方案的優選,步驟(1)中所述混煉造粒的溫度為140-170°C。
[0027] 作為上述技術方案的優選,步驟(2)中所述混煉造粒的溫度為100-1KTC。
[0028] 作為上述技術方案的優選,步驟(3)中所述擠出成型的溫度為140_180°C。
[0029] 本發明具有以下有益效果:
[0030] 本發明采用偶氮二異丁脒鹽酸鹽作為引發劑,不僅使得硅烷單體很好的聚合,而 且不含氰基,分解產物無毒,轉化率高;采用2, 5-二特丁基對苯二酚作為抗氧劑,其具有優 異的抗氧效果,且光穩定性好,在聚合物中能很好的分散,而且其無毒無臭、無污染,有利于 環境保護;
[0031] 本發明提供的硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料,絕緣性能好,擊穿強度大,機械性能 好,耐熱性好,且制備方法簡單,成本低。
【具體實施方式】:
[0032] 為更好的理解本發明,下面通過實施例對本發明進一步說明,實施例只用于解釋 本發明,不會對本發明構成任何的限定。
[0033] 實施例1
[0034] 一種新型硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料,以重量份計,包括以下組分:
[0035] 低密度聚乙烯20份,線性低密度聚乙烯10份,
[0036] 偶氮二異丁脒鹽酸鹽5份,2, 5-二特丁基對苯二酚1份,
[0037] 硬脂酸3份,接枝劑3份,催化劑1份。
[0038] 其制備方法包括以下步驟:
[0039] (1)將20份低密度聚乙烯、3份接枝劑、3份硬脂酸和5份偶氮二異丁脒鹽酸鹽加 入到擠出機中,在140°C下熔融混煉造粒,得到接枝母料;
[0040] (2)將10份線性低密度聚乙烯、1份催化劑和1份2, 5-二特丁基對苯二酚加入到 擠出機中,在l〇〇°C下熔融混煉造粒,得到催化劑母料;
[0041] (3)將接枝母料和催化劑母料混合,由擠出機在140°C下擠出成型,水冷拉條切 粒,由直線振動篩脫水,干燥,得到硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料。
[0042] 實施例2
[0043] -種新型硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料,以重量份計,包括以下組分:
[0044] 低密度聚乙烯50份,線性低密度聚乙烯30份,
[0045] 偶氮二異丁脒鹽酸鹽10份,2, 5-二特丁基對苯二酚5份,
[0046] 硬脂酸7份,接枝劑8份,催化劑3份。
[0047] 其制備方法包括以下步驟:
[0048] (1)將50份低密度聚乙烯、8份接枝劑、7份硬脂酸和10份偶氮二異丁脒鹽酸鹽加 入到擠出機中,在170°C下熔融混煉造粒,得到接枝母料;
[0049] (2)將30份線性低密度聚乙烯、3份催化劑和5份2, 5-二特丁基對苯二酚加入到 擠出機中,在110°c下熔融混煉造粒,得到催化劑母料;
[0050] (3)將接枝母料和催化劑母料混合,由擠出機在180°C下擠出成型,水冷拉條切 粒,由直線振動篩脫水,干燥,得到硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料。
[0051] 實施例3
[0052] -種新型硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣料,以重量份計,包括以下組分:
[0053] 低密度聚乙烯25份,線性低密度聚乙烯15份,
[0054] 偶氮二異丁脒鹽酸鹽6份,2, 5-二特丁基對苯二酚2份,
[0055] 硬脂酸4份,接枝劑4份,催化劑2份。
[0056] 其制備方法包括以下步驟:
[0057] (1)將25份低密度聚乙烯、4份接枝劑、4份硬脂酸和6份偶氮二異丁脒鹽酸鹽加 入到擠出機中,在145°C下熔融混煉造粒,得到接枝母料;
[0058] (2)將15份線性低密度聚乙烯、2份催化劑和2份2, 5-二特丁基對苯二