[發明專利]加快硅烷交聯聚乙烯塑料水解交聯速度的方法

無效

• 申請號: 200710039441.2
• 申請日: 2007-04-12
• 公開（公告）號: CN101284911A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 穆肖斌;項華麗
• 申請（專利權）人: 上海高分子功能材料研究所
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08L23/06;C08K5/5415;B29C35/00
• 代理公司: 上海華工專利事務所
• 代理人: 應云平;唐孝先

技術領域

本發明涉及加快硅烷交聯聚乙烯塑料水解交聯速度的方法，具體地說涉及加快硅烷交聯聚乙烯管材、硅烷交聯聚乙烯電線電纜絕緣層、護套層或硅烷交聯聚乙烯發泡保溫材料的水解交聯速度的方法。

背景技術

硅烷接枝技術是上世紀六十年代英國首次發明的。它是選用乙烯基三甲氧基或乙烯基三乙氧基接枝到聚乙烯主鏈上，再在錫類催化劑作用下浸入溫水浴完成交聯過程，以此改變聚乙烯的分子結構，達到提高聚乙烯的耐溫性能。此方法從一開始應用于電線電纜到如今應用于許多領域。但無論是應用于何種領域，都離不開接枝和交聯二個步驟，而交聯過程的實現離不開有機錫的參與。但真是在交聯過程中起關鍵作用的有機錫卻是對環境對人體存在著很大的危害。歐洲目前也已經對塑料中包含錫在內的六種重金屬進行限制。所以尋找有機錫的替代品或是減少有機錫使用量或者使用其他交聯條件，這樣才能使硅烷交聯技術得于源遠流長。

發明內容

本發明的目的使硅烷接枝交聯技術得到很好的發揮與應用，而不受交聯條件的限制。在達到相同交聯結果的前提下，選用對環境對人體有益或無害的助劑。另外本發明優點是加快硅烷水解交聯速度，達到相同交聯程度，所需的時間比溫水浴要短，節約能源，降低生產成本。

本發明是這樣實現的：

這種加快硅烷交聯聚乙烯塑料水解交聯速度的方法，其特點在于：將硅烷交聯聚乙烯塑料制品置入pH＝1-6的酸性水溶液中進行水解交聯反應，酸性水溶液是醋酸、氯酸、次氯酸、三氯異氰尿酸水溶液中任選一種或幾種，水解交聯反應的酸性水溶液的溫度為40℃-95℃，水解交聯反應的時間為2-20小時。

本發明中的硅烷交聯聚乙烯塑料的重量份數計的組成包括：

聚乙烯樹脂????100

硅烷交聯劑????0.8～2.5

交聯引發劑????0.01～0.5

抗氧劑????????0.02～3.0

交聯催化劑????0～0.15

本發明中的聚乙烯密度為0.900～0.970，熔融指數為≤6克/10分鐘，可以選擇一種或幾種。

本發明中的硅烷交聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中任選一種或幾種。其作用是接枝到聚乙烯上形成交聯網狀結構，提高聚乙烯的機械強度耐熱等級。

本發明中的交聯引發劑為二叔丁基過氧化物、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過氧基)己烷、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過氧基)己炔-3、α，α-雙(叔丁過氧基)二異丙苯或1，4，-雙(叔丁過氧基)二異丙苯中任選一種或幾種。它的作用是在一定溫度下快速釋放自由基，自由基攝取聚乙烯鏈上的氫，使聚乙烯成為帶自由基的活性鏈，與硅烷交聯劑接枝。

本發明中的抗氧劑為四[3-(3’，5’，-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯、4，4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4，4’-硫代雙(6-叔丁基間甲酚)、1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、2，6-二叔丁基苯酚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚或4-羥甲基-2，6-二叔丁基苯酚中任選一種或幾種。它的作用保護聚乙烯，避免在氧氣的作用下發生氧化而使聚乙烯發生降解，提高制品的耐溫性能。

本發明中的交聯催化劑為二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二正辛基錫、月桂酸馬來酸二丁基錫中任選一種或幾種。它的作用是促進硅烷交聯劑的水解交聯，保證產品在一定時間一定溫度下完成交聯過程。

本發明中的硅烷交聯聚乙烯塑料制品的制備方法為一步法，按權利要求2所述的各組份用量配比直接投入到高速混合機中充分混合，混合料貯存在鋁箔袋中抽真空保存；或為二步法，按權利要求1所述的各組份用量配比制備A料和B料，以及A料和B料的混合，A料硅烷接枝料，B料為催化劑母料，

制備步驟為：

a、A料的制備：聚乙烯樹脂預處理干燥至水份小于500ppm，聚乙烯、硅烷交聯劑、交聯引發劑在高速混合機中充分混合，將共混料投入到擠出機的喂料口；或者通過真空吸管將聚乙烯樹脂吸入擠出機加料口，再將混有交聯引發劑的硅烷交聯劑由泵打入到擠出機的加料段。擠出接枝造粒溫度控制在120℃～220℃，造粒以后的成品干燥處理，水份控制在200ppm以下，貯存在鋁箔袋中抽真空保存；