[發明專利]mEPDM/POE共混彈性體柔軟硅烷自交聯型絕緣電纜料

無效

• 申請號: 200710024866.6
• 申請日: 2007-07-05
• 公開（公告）號: CN101338057A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 李根貴;祝宏
• 申請（專利權）人: 李根貴
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L23/08;H01B3/44;H01B7/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種電纜料，尤其是涉及到一種硅烷自交聯型絕緣電纜料的配方。

背景技術：

近年來，國內外電線電纜行業在材料的開發中，環保、綜合性能優良、性價比高的絕緣材料為材料制造商研究開發的主流。當世界公認的，量大面廣的PVC電纜料，由于環保的問題，應用的領域不斷被限制。開發一種新型、環保、性價比高的材料，取代該應用領域已是當務之急。國內、外在硅烷交聯型聚烯烴材料的研發方面，雖然技術成熟，但限于聚乙烯材料方面。聚乙烯通過硅烷交聯后，耐熱性能改善，材料呈現表面相當的硬度。柔軟硅烷交聯聚烯絕緣材料是取代PVC應用領域的理想材料。根據資料介紹，90年代英國AEI公司就已開發柔軟三元乙丙橡膠硅烷交聯絕緣材料(505/401?Sliane?croslinkable?EPDM?for?low?andmedijum?voltage?cable?insulation)EPDM作為一種合作橡膠，加工粘度大，硅烷交聯型的EPDM使用，更需要特殊的擠出機、加工線纜的模具和螺桿芯部冷卻裝置，且EPDM的價格較高，所以推廣應用受到限制。

發明內容：

本發明的目的就是提供一種全新的設計思路，通過選用美國DOW化學特殊的Insite限定幾何構型催化技術(CGCT)生產的茂金屬乙烯/丙烯/降冰片烯三元共聚物(Mepdm)和CGCT聚烯烴彈性體(POE)共混物為基材，添加復配硅烷引發體系，經高長徑比擠出反應混煉系統反應后，成為具有交聯活性mEPDM/POE接枝硅烷料(A料)。使用醋酸乙烯彈性體(Elas7765)和二氧化硅共混物為基材，配入最終產品成型加工溫度下，加入抗氧劑A01010和復配自交聯催化劑，擠出造料后成為功能母料(B料)。當A、B兩料混合，熔融擠出成型后，通過物料內部在加工溫度下釋放微量水和催化劑的共同作用下，形成mEPDM/POE聚合物間三維的硅氧鍵交聯。該材料作為線纜絕緣和護套層，非常柔軟，耐磨，且又能承受導體長期90℃工作溫度和瞬間短路250℃高溫。

本發明的目的是這樣實現的：mEPDM/POE共混彈性體柔軟硅烷自交聯型絕緣電纜料由93-97％的A料和3-7％的B料組成，A料由63-73％的茂金屬乙烯/丙烯/降冰片三元共聚物(mEPDM)、25-35％的CGCT聚烯烴彈性體(POE)、1.78-1.82％乙烯辛烯共聚物(VTMS)和0.18-0.22％硅烷+DCP的復配引發體系組成；B料由70-80％的醋酸乙烯彈性體(Elas7765)、14-25％二氧化硅、0.18-0.22％的抗氧劑A01010和4.78-5.82％的復配自交聯催化劑組成。

CGCT聚合物的分子量分布很窄，窄的分子量分布有利于材料機械性能和熔融硅烷接枝，但不利于材料的加工性能，mEPDM/POE分子鏈中含有二烯結構，在熔融擠出硅烷接枝過程中，二烯結構極易交聯，形成難于加工的大分子。在主體聚合物體系中引入另一加工性能較好的改性的聚合物，一方面使其分子量分布加寬，較寬的分子量分布產生較高的剪切敏感性。宏觀上表現為隨著擠出螺桿速率提高，物料的粘度相應下降，另一方面改性分散相優良的加工性能，也對整體加工性能產生影響。能與mEPDM/POE具有一定相容性，能改善其加工性能的聚合物很多，當體系的加工粘度下降過程中，也帶來了硅烷接枝率的不穩定和下降。從而造成最終產品交聯度的不穩定。本課題中采用引入POE作為共混改性組份。POE是利用限定幾何構型技術，有控制地聚合物線型短支鏈結構中引入長支鏈，高度規整的短支鏈和有限量的長支鏈合POE既有優良的物理性能又有良好的加工性能，且這種分子鏈結構也有利于進行接枝反應。mEPDM/POE實現了高接枝率和良好加工性能的平衡。

mEPDM和POE材料均需要進口，從而導致產品的成本偏高。選擇一個合理的填充材料體系，既能降低產品的成本，又能改善材料的性能。二氧化硅和類結構的煅燒高嶺土，可作為補強又提高絕緣性能。硅烷交聯體第在接枝混煉過程中，有微量的水分都會引起先期交聯現象，而自交聯體第，必須在物料擠出生產電線電纜過程中，同步放出微量的供硅烷交聯反應所需的水分。二氧化硅結構屬多孔，極易吸附水分。造成填料混入主體聚合物中，攜帶了水分，引起物料在接枝過程中過早形成了交聯。本項目中，在混煉條件下通過工藝過程中的物理抽吸，將填料的中水分脫除，避免加工過程中產生先期交聯，同時加入能在最終產品加工電線、電纜過程中，放出分子中結晶水的物質，完成硅烷交聯。