[發明專利]一種硅烷一步交聯聚乙烯電纜料及其制備方法

無效

• 申請號: 201410359125.3
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104130492A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 雷振剛;劉玉飛;羅筑;何敏;段龍江;劉一春;于杰;蒙繼宏;楊榮強;明星星;粟多文;高京;劉小柱;譚興霞;張峰
• 申請（專利權）人: 貴州凱科特材料有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/06;C08K13/02;C08K5/5425;C08K5/09;C08K3/34;C08J3/24;C08J3/22;H01B3/44
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本發明硅烷一步交聯聚乙烯電纜料的制備及其工藝方法領域，特別是低于10kV的電纜料的硅烷一步交聯聚乙烯的制備。

背景技術

交聯聚乙烯材料具有良好的耐熱性、優異的絕緣性能以及制成電纜后敷設方便等優點，因而廣泛應用于電力電纜、架空電纜和各類控制電纜等，并且成為中低壓電纜領域的主導材料。與過氧化物交聯電纜料（如中國專利CN1325540C和CN102093580C等等）和輻照交聯電纜料（如中國專利CN1282699C、CN101724191A和CN101812208A等等）相比，由于硅烷交聯電纜料具有電纜擠出工藝簡單、設備成本低并且可以提高聚乙烯的強度和耐熱性（使用溫度可提90℃左右），等等，因此在低壓電纜領域的占有率是其它電纜料無法與其比擬的。交聯后的聚乙烯在耐油性、耐蠕變性、耐環境應力開裂等性能上也均有顯著的提高，因此硅烷交聯改性聚乙烯塑料產品已成為聚乙烯應用開發的一個重要方向。

目前已公布并授權的中國專利中，硅烷交聯聚乙烯的電纜料（如中國專利CNIO3102499A和CNIO3030862A等等）的制備一般為將A料的各個組分通過雙螺桿擠出機反應擠出，造粒干燥得到接枝反應后的A料；將B料的各個組分通過雙螺桿擠出機反應擠出，造粒干燥得到B料；然后將A料和B料混合而得產品。這種方法經過兩次擠出才得到電纜料，電纜生產廠家還要經過擠出生產電纜。存在的弊端是，步驟繁多，容易引入雜質；在生產過程中無法保證A料百分子百的不交聯，如果有交聯，在生產電纜的擠出過程中對螺桿會有很大的傷害。?

為了克服二步法的缺點，Milliner和BICC公司開發了一步法工藝，并申請了專利。它把聚乙烯、硅烷、引發劑、催化劑和其它助劑一起加入到擠出機中，使接枝反應和催化劑的添加在一步完成，大大降低了引進雜質的機會，且可避免因接枝料的儲存而引起的預交聯，提高了產品的質量，可用于中低壓電纜的生產。但其工藝技術要求高，投資較大。對于電纜生產廠家來說，投資成本較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種工藝操作簡單、環保、低成本的一步法硅烷交聯聚乙烯電纜料的制備及工藝方法，以解決現有技術的不足。

本發明的技術方案是：一種聚乙烯電纜料，其組分為：線性低密度聚乙烯為20-80份，低密度聚乙烯為20-80份，催化劑月桂酸二丁基錫類化合物為1-5份，抗氧劑300為1-3份，硅烷交聯劑乙烯基三甲氧基硅烷為0.4-2份，引發劑過氧化二異丙苯為0.01-0.04份，供水劑為1-4份。

供水劑為硬脂酸和沸石粉復配分別為1-2份和?0.1-2份。

一種硅烷一步交聯聚乙烯電纜料的制備工藝，包括以下步驟：?A)?制備催化劑母粒：將線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、抗氧劑、催化劑通過單螺桿擠出，得到催化劑母粒，B)?將線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、催化劑母粒、供水劑共同放在密閉混合器中，在加熱的條件下，抽真空干燥后，將硅烷交聯劑、DCP引發劑氣化滲透到聚乙烯里，控制密閉混合器的轉速和時間，出料，真空包裝，得到一步法硅烷交聯聚乙烯電纜料。

密閉混合器的轉速度為200-500r/min。

物料的加熱溫度為60-70℃。

物料在密閉混合器中的混合時間為0.1-0.5h。

密閉混合器具有以下特點：一、密閉能夠提供高壓；二、能抽正空；三、能夠讓物料混合均勻，并保持運動狀態；四、可以加熱。

本發明的有益效果：利用物理混合法生產工藝在低溫下將硅烷交聯劑、DCP引發劑物理的滲透到聚乙烯里，克服了先期交聯的問題；工藝條件不苛刻，步驟簡單，易于實施，所得產品可在自然條件下交聯，可省去水煮的工序，為電纜生產廠家節約了成本，性價比高。只是在低溫下將硅烷蒸汽滲透到聚乙烯中并不發生接枝反應，接枝反應是在電纜的擠出過程中發生的，環保簡單。

具體實施方式

實例1：

A)?制備催化劑母粒，將線性低密度聚乙烯20份、低密度聚乙烯80份、抗氧劑2份、催化劑1份通過單螺桿擠出干燥，得到催化劑母粒；

B)?將線性低密度聚乙烯50份、低密度聚乙烯50份、催化劑母粒5份等共同放在密閉混合器中，在60℃加熱的條件下真空干燥后，將硅烷交聯劑0.4份、DCP引發劑0.04份、硬脂酸1份、沸石粉0.2份等加入，物料在密閉混合器中以200r/min的轉速搖轉，出料，真空包裝，得到一步法硅烷交聯聚乙烯電纜料。

實例2：