一種可輻照交聯低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料的制作方法
【專利摘要】一種可輻照交聯低密度改性聚乙烯?四氟乙烯共聚物絕緣料，將其原料配方按重量份配比混合后，經雙螺桿擠出機擠出造粒制成，其特征在于：所述原料配方包括以下重量份的原料：100份聚乙烯?四氟乙烯共聚物，5~35份超高分子量聚乙烯，5~25份中空玻璃微珠，0.1~1份N,N?雙[β?(3,5?二叔丁基?4?羥基苯基)丙酰]肼，1~4份3?氨丙基三乙氧基硅烷，2~10份三氧化二銻，2~20份含有聚四氟乙烯粉末的乙烯?四氟乙烯共聚物母粒，1~5份硬脂酸鋅；可輻照交聯。本發明所述可輻照交聯低密度改性乙烯?四氟乙烯共聚物絕緣料具有密度低、成本低的特點，并且在保留了乙烯?四氟乙烯耐高溫、耐輻照、耐化學溶劑等優異性能的同時，提高了ETFE的強度、耐熱性能，及長期使用溫度。
【專利說明】
-種可福照交聯低密度改性聚乙稀-四氣乙稀共聚物絕緣料
技術領域
[0001] 本發明設及電線電纜絕緣材料，尤其設及一種可福照交聯低密度改性聚乙締-四 氣乙締共聚物絕緣料。
【背景技術】
[0002] 乙締-四氣乙締共聚物(英文簡稱ETFE)又稱F40,透明結晶料，烙點為255~280°C， 是最強初和最輕的氣塑料。ETFE具有優良的介電性、絕緣性能和力學性能，耐福照，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，其比重為1.73g/ cm3左右。而ETFE福照交聯后長期工作溫度提高到200°C。相對于其它氣塑料而言ETFE是比 重最輕的，但是相對于通用的PE、PVC等絕緣料而言，其密度就要大很多，如果在盡量保持 ETFE的優異性能的前提下降低其密度，同時降低其成本，而且交聯后還能提高其使用溫 度，能拓展ETFE的應用市場。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種可福照交聯低密度改性聚乙締 -四氣乙締共聚物絕緣 料，該材料在最大程度保持了ETFE優異性能的基礎上，具有低密度，低成本的優勢，拓展 ETFE在電線電纜絕緣材料領域的應用市場。
[0004] 為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種可福照交聯低密度改性聚 乙締-四氣乙締共聚物絕緣料，將其原料配方按重量份配比混合后，經雙螺桿擠出機擠出造 粒而制成，所述原料配方包括W下重量份的原料： 聚乙締-四氣乙締共聚物 100份， 超高分子量聚乙締 5~35份， 中空玻璃微珠 5~25份， N，N -雙[0- (3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酷]阱 0.1~1份， 3-氨丙基二乙氧基硅烷 1~4份， =氧化二錬 2~10份， 含有聚四氣乙締粉末的乙締-四氣乙締共聚物母粒 2~20份， 硬脂酸鋒 1~5份， 交聯劑 ^lO份； 所述乙締-四氣乙締共聚物母粒中含有的聚四氣乙締粉末質量百分數為4~6%，所述聚 四氣乙締粉末的粒徑為0.5~5微米。
[0005] 上述技術方案進一步改進的技術方案如下： 1、上述方案中，所述的交聯劑由組分A和組分B混合而成，所述組分A:組分B的質量比 為1:0.^10，其中組分4符合下述結構通式（1):
其中X為乙締基、締丙基、甲代締丙基或者烘丙基，n=2~15,組分A的重均分子量為600~ 5000； 所述組分B為=締丙基異氯酸醋、=甲代締丙基異氯酸醋、立締丙基氯酸醋、=甲代締 丙基氯酸醋中的至少一種。
[0006] 2、上述方案中，所述交聯劑中組份A:組分B的質量比為1:0.3~5。
[0007] 3、上述方案中，所述的中空玻璃微珠粒徑為30~100皿，最好為30~50皿。
[000引4、上述方案中，所述超高分子量聚乙締重量含量為10~30份。
[0009] 5、上述方案中，所述N，N -雙[0- (3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酷]阱的重量份 最好為0.2~0.7份。
[0010] 6、上述方案中，N，N'-雙[0- (3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酷]阱作為抗氧劑，中 空玻璃微珠作為填充劑，=氧化二錬作為阻燃劑，3-氨丙基=乙氧基硅烷作為偶聯劑。而含 有聚四氣乙締粉末的乙締-四氣乙締共聚物母粒與硬脂酸鋒二者復配共同作為潤滑劑。
[0011] 7、上述方案中，該可福照交聯低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料，福照 時，福照交聯劑量為5~40兆拉德(化ad)，最好為10~25化ad。
[0012] 本發明的設計特點W及有益效果是： 1、本發明的配方中添加超高分子量聚乙締，其加工溫度在230~260°C左右，而聚乙締- 四氣乙締共聚物的加工溫度可W在200~280°C，兩者加工溫度相近。而且加進的超高分子量 聚乙締、潤滑劑有增塑作用，降低了ETFE加工溫度，使得兩者可W在同樣的溫度下加工。超 高分子量聚乙締和聚乙締-四氣乙締共聚物都具有高強度，高耐磨性，由于聚乙締-四氣乙 締共聚物的密度1.73g/cm3,而超高分子量聚乙締只有0.95 g/cm3左右，可W在保持聚乙締- 四氣乙締共聚物的耐化學溶劑、耐高溫、耐福射等優異性能的基礎上，降低整個配方的密 度。
[0013] 2、該材料可福照交聯、經福照交聯后可W進一步提高該絕緣料的強度、耐熱性W 及使用溫度。
[0014] 3、加入偶聯劑3-氨丙基=乙氧基硅烷能夠進一步提高本發明的絕緣料的強度。
[0015] 4、加入潤滑劑硬脂酸鋒的作用是改善超高分子量聚乙締在本發明的配方在制備 過程中的流動性;加入含有聚四氣乙締粉末的乙締-四氣乙締共聚物母粒的作用是降低整 個改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料的加工溫度，減少口模積料。
[0016] 5、本發明原料配方中的交聯劑能促進ETFE的福照交聯，（常溫下ETFE是很難交聯 的），在加工過程中熱穩定性非常好，加工的成品顏色非常白，經福照后也不變色，而且調節 交聯劑中組分A和組分B的重量比，可在一定范圍內改變該共聚物絕緣料的力學性能，即拉 伸強度和斷裂伸長率。
[0017] 總之，本發明所述的一種可福照交聯低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料， 可W在福照交聯，在最大程度保持了 ETFE優異性能的基礎上，提高了 ETFE的強度、耐熱性， 及長期使用溫度，具有低密度，低成本的優勢，拓展了 ETFE在電線電纜絕緣材料領域的應用 市場。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合實施例對本發明作進一步描述： 實施例^3:-種可福照交聯低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料 將其原料配方按重量份配比混合后，經雙螺桿擠出機擠出造粒制成，所述原料配方包 括W下重量份的原料： 聚乙締-四氣乙締共聚物 100份， 超高分子量聚乙締 5~35份， 中空玻璃微珠 5~25份， N，N -雙[0- (3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酷]阱 0.1~1份， 3-氨丙基=乙氧基硅烷 1~4份， =氧化二錬 2~10份， 含有聚四氣乙締粉末的乙締-四氣乙締共聚物母粒 2~20份， 硬脂酸鋒 1~5份， 交聯劑 ^lO份； 所述乙締-四氣乙締共聚物母粒中含有的聚四氣乙締粉末質量百分數為4~6%，所述聚 四氣乙締粉末的粒徑為0.5~5微米。
[0019] 所述的交聯劑由組分A和組分B混合而成，所述組分A:組分B的質量比為1:0.1~ 10,其由巧Aa鮮會下冰結尬證才m.
其中X為乙締基、締丙基、甲代締丙基或者烘丙基，n=2~15,組分A的重均分子量為600~ 5000； 所述組分B為=締丙基異氯酸醋、=甲代締丙基異氯酸醋、=締丙基氯酸醋、=甲代締 丙基氯酸醋中的至少一種。
[0020] 所述交聯劑中組份A:組分B的較佳質量比為1:0.3~5。
[0021] 所述的中空玻璃微珠粒徑為30~100皿。
[0022] 所述超高分子量聚乙締重量含量為10~30份。
[0023] 所述可福照交聯低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料具體由W下重量份組 分組成，如表1所示： 表1
實施例1至實施例3中，所述交聯劑中組份A與組份B的質量比為1:1，其中，組份A的結構 通式（1)中的X為締丙基，組分A的重均分子量為3100，組份B為=締丙基異氯酸醋； 所述可福照交聯低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料性能測試方法： 第一步，將按配方重量計量的乙締-四氣乙締共聚物(ETFE)IOO份、超高分子量聚乙締 5~35份、中空玻璃微珠5~25份、N，N -雙[0- (3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酷]阱0.1~1 份、3-氨丙基S乙氧基硅烷1~4份、交聯劑1~10份、S氧化二錬2~10份W及白油在高速混合 機中混合均勻。
[0024] 第二步，將上述步驟混合均勻的物料，在雙螺桿擠出機中擠出造粒，烘干。擠出溫 度為 200-280°C。
[00巧]第=步，將所得粒子在平板硫化機上壓片，壓片溫度270°C。
[0026] 第四步，將片子進行福照，福照計量15Mrad。
[0027] 測試:將片子進行密度、拉伸性能測試，與純的ETFE做比較。片子的耐溫測試如下： 將片子制成標準啞鈴片，然后掛在烘箱中，280°C、7個小時。然后拿出來，冷卻，測其拉伸強 度保留率。結果如表2。
[0028] 表 2
從表2中性能可W看出，采用本發明可福照交聯低密度改性乙締-四氣乙締共聚物絕緣 料，其密度降低明顯，福照后拉伸強度明顯提高，而且經耐溫測試后拉伸強度保留率都在 60%W上，而ETFE在該溫度下早已烙融，證明本發明提高了 ETFE的使用溫度。而且本發明所 述的低密度改性乙締-四氣乙締共聚物絕緣料的成本比純的乙締四氣乙締降低了很多。
[0029] 實施例4~6:-種可福照交聯低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料 將其原料配方按重量份配比混合后，經雙螺桿擠出機擠出造粒所述低密度改性聚乙 締-四氣乙締共聚物絕緣料具體由W下重量份組分組成，如表3所示： 表3
在實施例4~6中，所述乙締-四氣乙締共聚物母粒中含有的聚四氣乙締粉末質量百分數 為5%，所述聚四氣乙締粉末的粒徑為^4微米之間。
[0030] 實施例4至實施例6中，所述交聯劑中組份A與組分B的配比參見表4所示： 表4
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人±能 夠了解本發明的內容并據W實施，并不能W此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神 實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種可輻照交聯低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料，將其原料配方按重量 份配比混合后，經雙螺桿擠出機擠出造粒，其特征在于:所述原料配方包括以下重量份的原 料： 聚乙烯-四氟乙烯共聚物 100份， 超高分子量聚乙烯 5~35份， 中空玻璃微珠 5~25份， N，N -雙[β- (3,5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼 0.1~1份， 3_氨丙基三乙氧基硅烷 1~4份， 三氧化二銻 2~10份， 含有聚四氟乙烯粉末的乙烯-四氟乙烯共聚物母粒 2~20份， 硬脂酸鋅 1~5份， 交聯劑 1~10份； 所述乙烯-四氟乙烯共聚物母粒中含有的聚四氟乙烯粉末質量百分數為4~6%，所述聚 四氟乙烯粉末的粒徑為0.5~5微米。2. 根據權利要求1所述的一種可輻照交聯低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述的交聯劑由組分Α和組分Β混合而成，所述組分Α:組分Β的質量比為1:0.1 ~10，其中組分A符合下述結構通式(1):其中X為乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基或者炔丙基，n=2~15,組分A的重均分子量為600~ 5000； 所述組分B為三烯丙基異氰酸酯、三甲代烯丙基異氰酸酯、三烯丙基氰酸酯、三甲代烯 丙基氰酸酯中的至少一種。3. 根據權利要求2所述的一種可輻照交聯低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述交聯劑中組份A:組分B的質量比為1:0.3~5。4. 根據權利要求1所述的一種可輻照交聯低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述的中空玻璃微珠粒徑為30~100μπι。5. 根據權利要求1所述的一種可輻照交聯低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述超高分子量聚乙烯重量含量為ΠΚ30份。6. 根據權利要求1所述的一種可輻照交聯低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述原料配方的輻照交聯劑量為5~40兆拉德。7.根據權利要求6所述的一種可輻照交聯低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述原料配方的輻照交聯劑量為10~25兆拉德。
【文檔編號】C08L39/04GK105924758SQ201610423488
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月16日
【發明人】史叢叢
【申請人】中廣核三角洲（江蘇）塑化有限公司