[發(fā)明專(zhuān)利]兩步法硅烷交聯(lián)聚乙烯架空絕緣料及其制備工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510020977.4
• 申請(qǐng)日: 2015-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104610633A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何軍;馮本青
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽科正新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/06
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/06;C08L23/08;C08L71/02;C08L27/06;C08L29/04;C08L83/04;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/22;C08K3/34;C08K5/20;C08K3/04;C08K3/38;H
• 代理公司: 安徽信拓律師事務(wù)所 34117
• 代理人: 鞠翔

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及電纜料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兩步法硅烷交聯(lián)聚乙烯架空絕緣料及其制備工藝。

背景技術(shù)：

架空電線電纜與人們的工作生活是分不開(kāi)的，幾乎每個(gè)地方都能用到架空電線電纜。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，架空電線電纜用量在不斷倍增，其中交聯(lián)聚乙烯架空絕緣料因具有體積電阻率高、介電損耗小、耐熱老化性能好、耐應(yīng)力開(kāi)裂性能好、易加工和價(jià)廉等特點(diǎn)，使其在電線電纜中的用量也隨之倍增。

目前交聯(lián)聚乙烯主要有過(guò)氧化物交聯(lián)、輻射交聯(lián)和硅烷交聯(lián)三種方式，其中硅烷交聯(lián)聚乙烯是通過(guò)接枝或共聚在聚乙烯主鏈上引入可交聯(lián)的烷氧基硅烷而制得。由于硅烷交聯(lián)不需要專(zhuān)門(mén)的交聯(lián)設(shè)備，工藝控制又比較簡(jiǎn)單，而且電氣性能優(yōu)異，因此在中低壓電線電纜領(lǐng)域具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。硅烷交聯(lián)電纜料根據(jù)有無(wú)接枝交聯(lián)反應(yīng)可分為一步法和兩步法，其中兩步法硅烷交聯(lián)聚乙烯架空絕緣料具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高的特點(diǎn)，因此在使用中受到嚴(yán)重限制。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種性能優(yōu)異和應(yīng)用范圍廣的兩步法硅烷交聯(lián)聚乙烯架空絕緣料及其制備工藝。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種兩步法硅烷交聯(lián)聚乙烯架空絕緣料，包括A料和B料，所述A料由如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：

高密度聚乙烯60-65份、線性低密度聚乙烯40-45份、低密度聚乙烯15-20份、納米陶瓷粉10-12份、聚乙二醇10-12份、玻璃纖維8-10份、聚氯乙烯8-10份、硅烷偶聯(lián)劑5-8份、三氧化二銻5-8份、蒙脫土4-6份、抗氧劑3-5份、紫外線吸收劑3-5份、抗回縮劑2-5份、阻燃劑2-3份、聚乙烯蠟1-2份、N-取代馬來(lái)酰亞胺0.1-0.5份。

所述B料由如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：

高密度聚乙烯55-60份、線性低密度聚乙烯35-40份、低密度聚乙烯15-20份、炭黑母料12-15份、硅藻土5-8份、聚乙烯醇3-5份、二甲基硅油3-5份。

所述納米陶瓷粉的粒徑為80-100納米。

所述硅烷偶聯(lián)劑選自甲基三甲氧基硅烷、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、乙烯基三異丙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷中的一種。

所述抗氧劑由抗氧劑1010和抗氧劑168組成，兩者質(zhì)量比為1：1。

所述紫外線吸收劑為紫外線吸收劑UV-531。

所述抗回縮劑選自一種高流動(dòng)性的聚烯烴彈性體，熔體流動(dòng)速率大于10g/10min。

所述阻燃劑選自氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅和聚磷酸銨中的一種。

一種兩步法硅烷交聯(lián)聚乙烯架空絕緣料的制備工藝，包括下列步驟：

(1)先將A料中的蒙脫土和聚乙二醇加入到砂磨機(jī)中，砂磨15-20min后再加入聚乙烯蠟和阻燃劑，繼續(xù)砂磨至細(xì)度小于10um，即得混合粉末I；

(2)將混合粉末I加入到高速混合機(jī)中，然后加入納米陶瓷粉、玻璃纖維、三氧化二銻、紫外線吸收劑、抗回縮劑和N-取代馬來(lái)酰亞胺，于500r/min下混合10-15min，即得混合粉末II；

(3)先將A料中的高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯經(jīng)失重稱(chēng)量后由真空系統(tǒng)吸入原料倉(cāng)，再送入烘干機(jī)進(jìn)行干燥，然后將其加入擠出機(jī)中，升溫至160℃后加入抗氧劑，隨后加入硅烷偶聯(lián)劑、聚氯乙烯和混合粉末II，通過(guò)螺桿均勻混合，混合后的熔體經(jīng)擠出機(jī)擠出；

(4)擠出后的A料進(jìn)入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，造粒工序中切割采用水下切割，同時(shí)進(jìn)行水冷，水冷后的物料經(jīng)干燥后真空出料，最后采用鋁塑復(fù)合袋進(jìn)行真空包裝，即得絕緣A料；

(5)將B料中的炭黑母料、硅藻土、聚乙烯醇和二甲基硅油加入到高速混合機(jī)中，于500r/min下混合10-15min，然后加入到砂磨機(jī)中，砂磨至細(xì)度小于10um，即得混合粉末III；

(6)將B料中的高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和混合粉末III經(jīng)失重稱(chēng)量后由真空系統(tǒng)吸入各原料倉(cāng)，按比例于常溫下混合均勻，混合完成后通過(guò)真空出料，最后采用鋁塑復(fù)合袋進(jìn)行真空包裝，即得絕緣B料。

所述步驟(3)中的干燥溫度為70-80℃，干燥時(shí)間為1-2h。

所述步驟(3)中的擠出機(jī)機(jī)身溫度為150-200℃，機(jī)頭溫度為200-220℃。