[發明專利]一種可交聯聚乙烯的制備方法

有效

• 申請號: 201310449638.9
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN104448461B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 趙麗梅;景政紅;甄建;何震海;祝景云;萬小俠;王彥榮
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08J3/24;B29B9/06;B29B13/10;B29B13/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 李婉婉,王崇

技術領域

本發明涉及一種可交聯聚乙烯的制備方法。

背景技術

聚乙烯（PE）的分子結構呈對稱性，整個分子的偶極矩等于零，是典型的非極性材料，因此其介電常數很小，是理想的絕緣材料。交聯聚乙烯（XLPE）能夠在不損失PE電性能的前提下，大幅度地提高其抗蠕變性能、耐腐蝕性能和耐環境應力開裂性能，其它力學性能如拉伸強度及低溫性能也有一定的提高，尤其是交聯后，能大幅度提高它的耐熱性能，從而提高其最高使用溫度，降低線路對短路和過載保護的要求，使XLPE絕緣料成為電力電纜絕緣的首選材料。

化學交聯XLPE可交聯絕緣料目前普遍采用雙階擠出機在低溫（120℃以下）條件下將抗氧劑、過氧化二異丙苯（DCP）加入到熔融態的低密度聚乙烯（LDPE）中，通過單螺桿在同樣低溫條件下擠出造粒，使抗氧劑、DCP在LDPE中混合均勻而得到XLPE絕緣料。該方法中交聯劑是在擠出過程中加入，交聯劑加入后還要經過單螺桿的擠出造粒，因此，無法避免在單螺桿擠出過程中DCP出現分解，產生預交聯，同時由于整個加工過程中溫度很低，物料粘度很大，很難保證加入的抗氧劑與交聯劑的均勻分散，因此，該方法所生產的XLPE絕緣料主要用于中低壓電力電纜的絕緣，國內主要用于35KV以下電纜等級。

CN101456985A介紹了一種超凈可交聯聚乙烯絕緣材料的制造方法，采用雙螺桿擠出機造粒，然后與DCP混合的方法制造XLPE絕緣料，該發明在雙螺桿造粒環節中沒有對過濾網要求，僅在實施例中提到多層不銹鋼過濾網，無法保證制得的顆粒狀預混合料為超凈的；且該發明將制得的顆粒狀預混合料與過氧化物在高效混合器中進行充分混合時，將會產生大量LDPE粉塵，DCP將首先進入到LDPE粉塵中，影響DCP在XLPE顆粒中的均勻和質量；該發明中對于DCP的混合以及XLPE絕緣料的包裝沒有采取任何超凈化處理，無法保證產品的超凈。

CN101182377A介紹了一種中高壓電力電纜絕緣材料的生產工藝，該工藝包括過濾凈化、均化吸收和包裝三個環節。該發明的均化吸收環節為將過濾凈化環節所制得的顆粒投入到吸收釜中，按比例加入交聯劑進行均化吸收，顯然這樣的方法無法保證過濾凈化后的顆粒與交聯劑同等的接觸機會，因此無法保證每一個XLPE顆粒中DCP含量的均一化，在電纜擠出的過程中出現交聯不均的問題；該發明的各個生產環節同樣沒有采取任何超凈化處理，也無法保證產品的超凈。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的問題，提供一種新的可交聯聚乙烯的制備方法，該方法包括以下步驟：

（a）在凈化條件下，采用重力計量喂料方式將抗氧劑加入螺桿擠出機中，并與低密度聚乙烯接觸后進行塑化、過濾，再采用水下切粒方式進行造粒，得到聚乙烯潔凈顆粒；

（b）采用水粒輸送的方式將所述聚乙烯潔凈顆粒輸送至可使后續步驟通過自重作用進行送料的高度后脫水干燥；

（c）在自重作用下，將脫水干燥后的聚乙烯潔凈顆粒預熱；

（d）在凈化條件下，采用重力計量喂料方式將交聯劑與經過預熱后的聚乙烯潔凈顆粒混合、浸潤。

本發明中采用潔凈LDPE為原料，為超凈XLPE絕緣料的生產提供了堅實的保證。此外，本發明中雙螺桿造粒時的過濾網采用立體濾網，進一步提高了聚乙烯潔凈顆粒的潔凈程度；而且，后續生產環節物料靠重力輸送，避免了由于機械外力容易產生粉塵的問題。以及在本發明中，整個生產流程處于全封閉狀態，抗氧劑的加入、交聯劑的加入和混合以及XLPE絕緣料產品的包裝等環節都處于凈化空間（所述凈化空間是指符合ISO14644的Class6標準的空間）中，這些措施保證了XLPE絕緣料的超凈化水平。因此，本發明的方法制備的可交聯聚乙烯達到了超凈XLPE絕緣料的要求，可以用作110kV高壓電纜的絕緣料。

附圖說明

圖1為根據本發明的一種實施方式中所使用的單個濾網過濾單元的示意圖；

圖2為根據本發明的一種實施方式中所使用的由多個過濾單元組成的過濾裝置的示意圖。

附圖標記說明

1支架腔體??2濾網??3過濾單元??4支撐盤

具體實施方式

本發明提供了一種交聯聚乙烯的制備方法，該方法可以包括以下步驟：

（a）在凈化條件下，采用重力計量喂料方式將抗氧劑加入螺桿擠出機中，并與低密度聚乙烯接觸后進行塑化、過濾，再采用水下切粒方式進行造粒，得到聚乙烯潔凈顆粒；

（b）采用水粒輸送的方式將所述聚乙烯潔凈顆粒輸送至可使后續步驟通過自重作用進行送料的高度后脫水干燥；