[發明專利]一種可交聯聚乙烯絕緣電纜料的制備方法

無效

• 申請號: 201010158196.9
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101817949A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 楊紅梅;張小虎;鄭強
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K5/14;C08K5/134;C08K5/372;H01B3/44
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發明涉及絕緣電纜料的制備方法，尤其是可交聯聚乙烯絕緣電纜料的制備方法。

背景技術

目前，可交聯聚乙烯絕緣電纜料的的生產一般采用兩步法制備技術，通常有兩種工藝，一是兩次熔融擠出工藝：即第一步，將抗氧劑與低密度聚乙烯(LDPE)在高于LDPE熔點的溫度熔融共混，多層過濾擠出；第二步，將第一步工藝所得到的含抗氧劑的LDPE物料，與交聯劑在高于LDPE熔點，同時低于交聯劑的分解溫度的溫度再次熔融共混，擠出造粒，得到可交聯聚乙烯。二是熔融擠出共混-熱浸工藝：即第一步將抗氧劑與LDPE在高于LDPE熔點的溫度熔融共混，多層過濾，擠出造粒；第二步，將第一步工藝所得到的含抗氧劑的LDPE顆粒，與交聯劑在高于交聯劑熔點同時低于LDPE熔點的溫度下熱浸，使交聯劑擴散到聚乙烯顆粒內部。兩步法技術主要存在以下問題：1)兩次熔融擠出共混工藝，增加了LDPE受熱及機械剪切機會和時間，易導致LDPE氧化，同時，過氧化物易在熔融擠出過程中分解，使LDPE預交聯，增加電擊穿隱患，難以用作高等級絕緣電纜料。2)與兩次熔融擠出共混工藝相比，盡管熔融擠出共混-熱浸工藝，消除了過氧化物的熔融擠出過程，一定程度上避免了低溫預交聯帶來的雜質對絕緣電纜料耐電擊穿性能的影響。但仍然存在對抗氧劑與聚乙烯的熔融剪切過程，此外，由于國內生產實際中，所用的抗氧劑熔點較高，從而必須在較高的溫度擠出，增加了聚合物熱氧化的機會，同時，生產工藝過程較復雜。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種工藝簡單、能避免熔融加工導致缺陷的可交聯聚乙烯絕緣電纜料的制備方法。

本發明的可交聯聚乙烯絕緣電纜料的制備方法，包括以下步驟：

1)將主抗氧劑和輔助抗氧劑按質量比1∶1～1∶2溶解于溶化的交聯劑中，抗氧劑的總質量為交聯劑的5％～25％，混合均勻，得到液態復合助劑，過濾除去雜質；

2)將液態復合助劑與低密度聚乙烯粒料按質量比1∶100～3∶100在60～80℃下拌合至少0.5h，然后在60～100℃范圍內恒溫擴散10～40h，得到可交聯聚乙烯絕緣電纜料。

上述的主抗氧劑可以是四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、2，2′-硫代雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯]或β(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯。輔助抗氧劑可以是硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙硫代二丙酯雙十八酯。

上述的交聯劑可以為過氧化二異丙苯。

液態復合助劑的過濾去雜，可采用300～2500目的過濾網。

本發明采用將融融后的交聯劑液體，作為抗氧劑的溶劑，使抗氧劑能夠均勻分散于交聯劑中，形成液態復合助劑，通過液態復合助劑與低密度聚乙烯粒料之間的液固擴散，使液態復合助劑被低密度聚乙烯粒料均勻吸收，制備工藝簡單。液-固擴散時，溫度僅為60～100℃，完全避免了材料制備過程的熔融擠出受熱，避免了由此導致的可能的雜質引入，充分保證材料的純凈度，滿足高等級絕緣電纜料的性能要求。在液態復合助劑的吸收過程中，聚乙烯顆粒與助劑處于拌和狀態，液態復合助劑在聚乙烯中分布均勻，所得的產品復合助劑分布均勻性好，加工穩定性高，符合高壓電纜料加工的要求。

具體實施方式

實施例1

1)將β(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯和硫代二丙酸二月桂酯按質量比1∶1溶解于溶化的過氧化二異丙苯中，β(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯和硫代二丙酸二月桂酯的總質量為過氧化二異丙苯的8％，混合均勻，得到液態復合助劑，用800目過濾網去除液態復合助劑中雜質；

2)將液態復合助劑與低密度聚乙烯粒料按質量比2∶100在80℃下拌合1.5h，通過液態復合助劑與低密度聚乙烯粒料之間的液固擴散，使液態復合助劑被低密度聚乙烯粒料均勻吸收。然后在80℃恒溫擴散15h，得到可交聯聚乙烯絕緣電纜料。

實施例2

1)將2，2′-硫代雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯]和硫代二丙酸二硬脂醇酯按質量比1∶2溶解于溶化的過氧化二異丙苯中，2，2′-硫代雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯]和硫代二丙酸二硬脂醇酯的總質量為過氧化二異丙苯的25％，混合均勻，得到液態復合助劑，用2500目過濾網去除液態復合助劑中雜質；