[發明專利]一種基料組合物與一種硅烷交聯聚烯烴彈性體絕緣材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610028173.3
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN106977801A
• 公開（公告）日: 2017-07-25
• 發明（設計）人: 姚一一;朱銘;廖文俊;曾樂才;周雁;苗森
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司;上海華普電纜有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08K13/02;C08K3/34;C08K5/134;C08K5/14;C08J3/24;B29C47/92;H01B3/44
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 朱俊躍

技術領域

本發明屬于絕緣材料領域，具體涉及一種基料組合物，還涉及一種硅烷交聯聚烯烴彈性體絕緣材料，以及這種硅烷交聯聚烯烴彈性體絕緣材料的制備方法。

背景技術

電氣裝備電纜是從電力系統的配電點把電能直接傳送到各種用電設備、器具的電源連接線路用電線電纜，各種工、農、工礦企業所用裝備中的電氣安裝線和控制信號用的電線電纜。此類產品使用范圍最廣、品種最多、而且大多要結合所用裝備的特性和使用環境條件來確定產品的結構、性能。

電氣裝備電纜常用的絕緣材料是乙丙橡膠(EPDM)，由于EPDM有卓越的耐候性、耐臭氧、電絕緣性、低壓縮永久變形、高強度和高伸長率等性能，因此EPDM在艦船電纜、機車車輛電纜、風力發電用電纜、礦用電纜、核電站電纜等領域得到廣泛應用。

然而，加工EPDM需要擠橡設備，這與普通電纜生產所需擠塑設備不同。現在EPDM的交聯工藝需要連續硫化設備，這就使得生產電氣裝備電纜的企業需要昂貴的連硫設備。一些中小電纜企業由于無力采購連硫設備，從而無法進入電氣裝備電纜領域。同時連硫設備由于需要高溫高壓，會消耗大量的電力，這也顯著加大了企業的負擔。由于EPDM的交聯過程需要通過連硫設備，在升溫加壓過程中，需有電纜通過連硫設備，使得前面數百米的電纜無法使用，造成浪費。同時這樣的特性也決定了采用EPDM做絕緣材料的電氣裝備電纜適合同規格連續生產，如果生產非標產品，亦會大大提高成本。此外，高溫硫化過程會產生大量的有毒有害氣體，污染環境，也會對工作人員的健康造成嚴重危害。

中國專利CN101245169公開了一種免水煮低煙無鹵阻燃硅烷交聯聚烯烴組合物，然而，將其用于電線電纜的生產，表現出的機械性能和體積電阻率都明顯不足。此外，日本專利JP2012255077A公開了一種電線成形體的制造方法，包括：工序I，將(a)聚乙烯類樹脂、(b)聚丙烯類樹脂、(c)芳香族乙烯基類化合物與共軛二烯類化合物的嵌段共聚物等、(g)硅烷偶聯劑等進行熔融混煉以制造(A)硅烷交聯阻燃聚烯烴；工序II：將(a)～(c)中選擇的聚合物和(i)硅烷醇縮合催化劑進行熔融混煉以制造(B)硅烷醇催化劑樹脂組合物；以及工序III：將上述(A)和(B)進行混合，在導體上熔融成形，在水的存在下進行交聯。該日本專利采用硅烷交聯聚烯烴的方法，獲得的材料的機械仍然有待提高。

聚烯烴彈性體(Polyolefin elastomer)(POE)是美國DOW化學公司以茂金屬為催化劑的具有窄相對分子質量分布和均勻的短支鏈分布的熱塑性彈性體。這種彈性體的主要性能非常突出，在很多方面的性能指標超過了普通彈性體。POE分子結構與三元乙丙橡膠(EPDM)相似，因此POE也會具有耐老化、耐臭氧、耐化學介質等優異性能，通過對POE進行交聯，材料的耐熱溫度被提高，永久變形減小，拉伸強度、撕裂強度等主要機械性能都有很大程度的提高。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，發明人擬采用POE(聚烯烴彈性體)代替EPDM，以制備一種硅烷交聯聚烯烴彈性體絕緣材料。由于硅烷交聯聚烯烴彈性體的加工過程使用擠塑設備即可，因此無需擠橡設備。并且，硅烷交聯聚烯烴彈性體在溫水域或蒸汽中進行溫水交聯，無需采購連硫設備，大大降低企業采購成本，同時也降低了電氣裝備電纜的進入門檻，使得一部分中小企業具有生產電氣裝備電纜的能力。

因此，本發明的第一方面，提供了一種基料組合物，可用于制備硅烷交聯聚烯烴彈性體絕緣材料，所述基料組合物包括A料和B料，其特征在于，其中，所述A料的各個組分與重量份配比如下：

其中，所述B料的各個組分與重量份配比如下：

聚烯烴彈性體(POE)100

線型低密度聚乙烯(LLDPE)5-50

聚氨酯催化劑 0.4-4。

優選地，在上述基料組合物中，所述硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑A-151。

優選地，在上述基料組合物中，所述抗氧劑為抗氧劑1010。

優選地，在上述基料組合物中，所述過氧化物引發劑為DCP。

優選地，在上述基料組合物中，所述聚氨酯催化劑為DBTDL。

此外，本發明的第二方面，提供了一種硅烷交聯聚烯烴彈性體絕緣材料的制備方法，所述制備方法采用了上述基料組合物，并具體包括以下步驟：