[發明專利]一種乙烯-醋酸乙烯-硅烷三元共聚物及其制備方法

在審

• 申請號: 202010640843.3
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111748051A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 馬芝森;魏文超;付明星;程強;孫彬
• 申請（專利權）人: 中廣核高新核材科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: C08F210/02
• 分類號: C08F210/02;C08F218/08;C08F230/08;C08F2/02;C08F2/38;C08L23/08;C08L51/06;C08L23/06;C08K3/22;C08K13/02;H01B3/44
• 代理公司: 蘇州睿昊知識產權代理事務所(普通合伙) 32277
• 代理人: 馬小慧

本發明公開了一種乙烯?醋酸乙烯?硅烷三元共聚物及其制備方法，包括如下步驟：以50?70％的乙烯氣體、5.0％?40％醋酸乙烯和0.5?10％的硅烷為共聚單體，加入0?10％分子量調節劑、0.09?2.0％的引發劑，混合均勻；采用高壓連續本體聚合法進行聚合反應，得到乙烯?醋酸乙烯?硅烷三元共聚物。本發明制備的硅烷共聚物：乙烯?醋酸乙烯?硅烷三元共聚物，其在電線電纜領域可替代硅烷接枝EVA或硅烷接枝PE，提高材料應用范圍，與催化母料混合擠出溫度控制范圍較寬，不產生焦料，生產連續性好，穩定性高，同時可保證材料的交聯度，也可作為低煙無鹵高阻燃聚烯烴材料的基料樹脂，提高阻燃劑的填充能力，改善交聯程度及阻燃性能。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，具體涉及一種乙烯-醋酸乙烯-硅烷三元共聚物及其制備方法。

背景技術

隨著電線電纜行業的不斷發展以及人們環保意識的逐漸提高，人們越來越多地使用無鹵阻燃電纜和硅烷交聯電纜。由于EVA樹脂具有良好的填料包容性和可交聯性，因此在無鹵阻燃電纜、半導體屏蔽電纜和二步法硅烷交聯電纜中使用較多。另外，EVA樹脂還被應用于制作一些特殊電纜的護套。EVA比PE的性能改善，主要是彈性、柔性、光澤性、透氣性等方面，另外，它的耐環境應力開裂性得到了提高，對填料的受容性增大，可以采用加入較多增強填料的方法來避免或減少EVA力學性能比PE的下降。同時也可對EVA進行改性提升材料性能。

現有技術中，低煙無鹵電纜料一般采用硅烷接枝樹脂工藝，即先在樹脂上接枝硅烷，硅烷水解形成硅醇，再縮合交聯形成三維立體結構。但硅烷接枝物的使用仍存在一些問題，硅烷化合物接枝的聚合物制備存在的問題既有制備本身的問題也有關于制得材料性能的問題，接枝料的制備均為過氧化物引發接枝硅烷反應，反應溫度較高，大多高于200℃，需設備溫控高，另外過氧化物引入會引發部分樹脂交聯產生焦料，需定期停機清理設備中焦料等問題。同時，接枝料添加比例高雖可保證材料交聯度，但卻削弱了主料的優勢，有預交聯的風險，阻燃性能相對較低，而當硅烷接枝料添加少時雖可以保證接枝料基料的性能優勢，能夠改善材料的阻燃性能，但材料的交聯程度就有不合格的風險。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種乙烯-醋酸乙烯-硅烷三元共聚物，生產過程中不產生焦料，生產連續性好，穩定性高，能耗低，能夠不停機地連續生產，無需定期停機清理設備中焦料，制成的電纜料存儲時間長，性能優異，也可作為低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的基料樹脂，應用范圍廣。

本發明第一方面提供了一種乙烯-醋酸乙烯-硅烷三元共聚物的制備方法，包括如下步驟：以50-70％的乙烯氣體、5.0％-40％醋酸乙烯和0.5-10％的硅烷為共聚單體，加入0-10％分子量調節劑、0.09-2.0％的引發劑，混合均勻；采用高壓連續本體聚合法進行聚合反應，得到乙烯-醋酸乙烯-硅烷三元共聚物。

進一步地，所述的高壓連續本體聚合法的反應條件為160-190℃，190-250MPa。

進一步地，所述的硅烷共聚單體為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷中的一種或多種混合。

進一步地，所述的引發劑為過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酸叔丁酯中的一種或多種混合。

進一步地，所述的分子量調節劑為丙烷、丙烯、丙醛中的一種或多種混合。

進一步地，所述的高壓連續本體聚合法具體包括如下步驟：

(1)工藝氣體經過壓縮后與乙烯氣體、分子量調節劑匯合后壓縮到20.0～28.5MPa后進入二次壓縮機；