[發(fā)明專利]超細(xì)剛性粒子填充硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜專用料及其制備技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710150864.1
• 申請日: 2007-12-11
• 公開（公告）號: CN101456986A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燕;揣成智;高亮
• 申請（專利權(quán)）人: 天津德昊超微新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08J3/24;C08K9/00;B29C47/40;B29C47/92;B29B9/12;C08K5/54;C08K5/36;C08K5/57
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是超細(xì)剛性粒子填充硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜專用料及其制備技術(shù)。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)大多數(shù)低壓電纜(線)是用聚氯乙烯包覆的，短路或火災(zāi)時(shí)會放出窒息性氣體和煙霧，危及人的生命。交聯(lián)聚乙烯具有耐熱性好、負(fù)載能力強(qiáng)、不熔化、耐腐蝕、機(jī)械性能高、電性能優(yōu)異、不含鉛類穩(wěn)定劑等優(yōu)點(diǎn)，正在逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚氯乙烯塑料，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)電力電纜、控制電纜、架空電纜和通信電纜等方面。

聚乙烯的交聯(lián)可以采用化學(xué)交聯(lián)、輻照交聯(lián)和硅烷交聯(lián)三種方法。其中：化學(xué)交聯(lián)是以有機(jī)過氧化物做交聯(lián)劑，由于交聯(lián)過程中所需的溫度、壓力要求較為苛刻，帶來了工藝上的困難；輻照交聯(lián)是利用高能輻射進(jìn)行交聯(lián)，其缺點(diǎn)是設(shè)備造價(jià)高、安全防護(hù)復(fù)雜且高能輻射對材料性能損傷大；硅烷交聯(lián)相對以上兩種交聯(lián)方法具有投資少、適應(yīng)性強(qiáng)、工藝簡便等特點(diǎn)。目前國內(nèi)外150V～1.5kV的低壓交聯(lián)聚乙烯電纜市場主要被硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜占領(lǐng)。

目前隨著石油價(jià)格的不斷上揚(yáng)，國內(nèi)的樹脂原料價(jià)格也步步攀升，各種塑膠制品成本提高。所以如何保證產(chǎn)品性能的同時(shí)降低生產(chǎn)成本，成為有關(guān)方面迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，利用我公司獨(dú)有的分散技術(shù)解決了填充超細(xì)剛性粒子的二次團(tuán)聚現(xiàn)象，充分發(fā)揮超細(xì)剛性粒子增強(qiáng)增韌的特性，將超細(xì)剛性粒子填充和硅烷交聯(lián)有機(jī)的結(jié)合起來，提供一種能在保證性能的前提下降低成本，使用超細(xì)剛性粒子填充硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜專用料的制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

低密度聚乙烯樹脂???????????????80～110份；

硅烷???????????????????????????0.5～5份；

過氧化物引發(fā)劑?????????????????0.1～10份；

硅烷醇縮合催化劑???????????????0.1～10份；

抗氧化劑???????????????????????0.1～10份；

超細(xì)剛性粒子???????????????????1～30份；

偶聯(lián)劑?????????????????????????0.05～5份。

其制備技術(shù)包括以下步驟：

(1)制備改性的超細(xì)粉體：

將超細(xì)粉體放入高混機(jī)中高速攪拌混合，溫度達(dá)到80℃～90℃時(shí)開始抽濕，溫度達(dá)到105℃～150℃后，加入偶聯(lián)劑混合攪拌5～10min，然后將高混機(jī)中的混合料放進(jìn)冷混機(jī)中進(jìn)行冷卻，冷卻到30℃～50℃后出料得到改性的超細(xì)粉體；

(2)制備超細(xì)剛性粒子填充硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜專用料的催化母料：

將低密度聚乙烯樹脂、超細(xì)粉體、催化劑、抗氧化劑放入冷混機(jī)中，混合攪拌2～10min后放出物料并在雙螺桿擠出機(jī)上擠出造粒，從喂料口到模頭一區(qū)溫度120～150℃，二區(qū)溫度140～170℃，三區(qū)溫度150～180℃，四區(qū)溫度150～180℃，五區(qū)溫度150～180℃，六區(qū)溫度160～190℃，七區(qū)溫度160～190℃，八區(qū)溫度170～200℃，九區(qū)溫度170～200℃，駐留時(shí)間為0.5～2min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為200～600r/min，出料、擠出后切粒、冷卻、干燥，即成超細(xì)剛性粒子填充硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜專用料的催化母料。

(3)制備超細(xì)剛性粒子填充硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜專用料：

將超細(xì)剛性粒子填充硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜專用料的催化母料、低密度聚乙烯樹脂在真空干燥機(jī)中干燥，干燥溫度70～90℃，干燥時(shí)間5～20min，將干燥后的超細(xì)剛性粒子填充硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜專用料的催化母料、低密度聚乙烯樹脂放入冷混機(jī)中，加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑，混合攪拌2～10min后出料即成超細(xì)剛性粒子填充硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜專用料成品。

而且，所述的低密度聚乙烯樹脂熔體流動速率為0.5～3.0g/10min(190℃，2.16kg條件下測得)，密度為0.915～0.928g/cm³。

而且，所述的硅烷通式為RSi(OR′)₃其中R為不飽和的烯烴基團(tuán)，R′一般為甲基或乙基，可以是乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2—甲氧乙氧基)硅烷或甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷中的任選一種或幾種的混合物。

而且，所述的引發(fā)劑為過氧化物引發(fā)劑，選自過氧化二異丙苯、二特丁基過氧化物、2，5—二甲基—2，5二特丁基過氧化物或過氧化苯甲酰，所述引發(fā)劑分解半衰期在5分鐘以下。