[發明專利]一種可回收的聚乙烯電纜絕緣材料

有效

• 申請號: 202010170640.2
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111234435B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 修昊;毛宏達;傅強;張琴;陳楓;王柯;鄧華;白紅偉
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L51/06
• 分類號: C08L51/06;C08L23/08;C08L83/08;C08K5/3472;C08K5/3462;C08K5/3492;C08K5/3432;H01B3/44
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 劉文娟

1.一種可回收的交聯聚乙烯電纜絕緣材料，其特征在于，所述聚乙烯電纜絕緣材料的原料包括以下重量份的組分：

乙烯共聚物 100重量份，

氫鍵交聯劑 0.85～8.5重量份，

改性的籠型聚倍半硅氧烷 2～10重量份，

抗氧劑 0.1～0.5份，

其中，所述氫鍵交聯劑選自：3-氨基-1,2,4-三氮唑，2-脲基-4-[1H]-嘧啶酮，2,7-二胺-1,8-萘啶，4-氨基嘧啶或三聚氰胺中的至少一種；所述氫鍵交聯劑為既能與乙烯共聚物發生接枝反應，又能夠自組裝產生多重氫鍵的化合物；

所述改性的籠型聚倍半硅氧烷采用下述方法制得：將含活性基團的籠型聚倍半硅氧烷與氫鍵交聯劑通過酰胺化反應或者環氧開環反應制得改性的籠型聚倍半硅氧烷；其中，所述活性基團選自環氧基團、羧酸基團或苯磺酰氯基團。

2.根據權利要求1所述的可回收的交聯聚乙烯電纜絕緣材料，其特征在于，所述含活性基團的籠型聚倍半硅氧烷為環氧基籠型聚倍半硅氧烷、羧基籠型聚倍半硅氧烷或苯磺酰氯基籠型聚倍半硅氧烷。

3.根據權利要求2所述的可回收的交聯聚乙烯電纜絕緣材料，其特征在于，

所述環氧基籠型聚倍半硅氧烷采用下述方法制備：將3-縮水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷和四甲基氫氧化銨的水溶液加入異丙醇中，室溫下攪拌反應3~10h，然后干燥后再加入四甲基氫氧化銨的水溶液，升溫至回流后反應5~10h，制得環氧基籠型聚倍半硅氧烷；或：

所述羧基籠型聚倍半硅氧烷采用下述方法制備：將八乙烯基籠型聚倍半硅氧烷、3-巰基丙酸、安息香雙甲醚和四氫呋喃混合后置于紫光燈下反應20~60 min，旋蒸除去四氫呋喃后，加入二氯甲烷后析出產物即為羧基籠型聚倍半硅氧烷；或：

所述苯磺酰氯基籠型聚倍半硅氧烷采用下述方法制備：將八苯基籠型聚倍半硅氧烷與濃硫酸混合后，加熱至70~90 ℃反應0.1~5 h后加入氯化亞砜并升溫至60~70℃，反應1~10h后過濾干燥得到苯磺酰氯基籠型聚倍半硅氧烷。

4.根據權利要求1～3任一項所述的可回收的交聯聚乙烯電纜絕緣材料，其特征在于，

所述乙烯共聚物選自：馬來酸酐接枝的低密度聚乙烯、馬來酸酐接枝的中密度聚乙烯、馬來酸酐接枝的高密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物或乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的至少一種；或：

所述抗氧劑為抗氧劑1010，抗氧劑1076，抗氧劑168，抗氧劑264或抗氧劑2246中至少一種。

5.權利要求1~4任一項所述的可回收交聯聚乙烯電纜絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：將乙烯共聚物、氫鍵交聯劑、改性的籠型聚倍半硅氧烷和抗氧劑攪拌混勻，然后通過熔融共混制得所述可回收交聯聚乙烯電纜絕緣材料。

6.根據權利要求5所述的可回收交聯聚乙烯電纜絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述熔融共混的溫度為乙烯共聚物熔點以上熱分解溫度以下。

7.根據權利要求6所述的可回收交聯聚乙烯電纜絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述的熔融共混條件為，熔融溫度165℃~190℃，共混時間5～15min。

8.根據權利要求5所述的可回收交聯聚乙烯電纜絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述乙烯共聚物的含水率低于200 ppm。

9.根據權利要求6或7所述的可回收交聯聚乙烯電纜絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述乙烯共聚物的含水率低于200 ppm。

10.根據權利要求8所述的可回收交聯聚乙烯電纜絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述乙烯共聚物采用室溫下真空干燥12～24h使其含水率低于200 ppm。

11.根據權利要求5所述的可回收交聯聚乙烯電纜絕緣材料的制備方法，其特征在于，各原料在高速攪拌機中攪拌混合均勻。

12.根據權利要求11所述的可回收交聯聚乙烯電纜絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述的攪拌條件為100～500 r/min攪拌5～15min。