耐温125℃紫外光交联聚乙烯绝缘料及其制备方法与流程

耐温125
℃
紫外光交联聚乙烯绝缘料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种可应用于耐温125℃低压电线电缆绝缘层的紫外光交联聚乙烯绝缘料及其制备技术。


背景技术：

2.众所周知，交联聚乙烯具有绝缘性能好、加工简单、成本低廉、耐低温、耐应力开裂等优点，在绝缘材料领域占据重要地位。目前，交联聚乙烯主要有过氧化物交联、高能粒子辐射交联、硅烷交联和最近刚兴起的紫外光交联四种方式。其中，紫外光交联因其使用简易性和高效性备受关注，市场份额不断扩大。目前，市面上的紫外光交联聚乙烯绝缘料基本上耐温等级均为90℃，可满足一般场合的要求。但在对于对耐高温要求较高的场合，比如电机装备电缆、地热电缆等场合，常规的紫外光交联聚乙烯绝缘料就无法满足应用要求。
3.基于以上背景，本发明提出一种紫外光交联的聚乙烯绝缘料，该材料耐高温性能好，长期耐热可达125℃。与专利zl201210568744.4中的耐温125℃硅烷交联聚乙烯绝缘料相比，具有组成简单、制备简便、生产高效等优点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种耐温125℃紫外光交联聚乙烯绝缘料及其制备方法，以满足人们更加高效生产耐温125℃低压线缆绝缘料的需要。
5.本发明耐温125℃紫外光交联聚乙烯绝缘料，由如下重量份的组分组成：
[0006][0007]
其中，所述高密度聚乙烯的密度为0.940～0.950g/cm3，熔体流动指数为0.2～2.0g/10min(190℃，5.0kg)。
[0008]
所述聚烯烃弹性体为乙烯
‑
丁烯的茂金属催化共聚物，密度为0.870～0.890g/cm3，熔体流动指数为1.0～10.0g/10min(190℃，2.16kg)。
[0009]
所述引发剂为2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮(hmpp)、1
‑
羟基环己基苯基甲酮、2
‑
甲基
‑1‑
(4
‑
甲硫基苯基)
‑2‑
吗啉基
‑1‑
丙酮、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦中的一种或几种。
[0010]
所述交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(tmptma)、三烯丙基氰脲酸酯(tac)、三烯丙基异氰脲酸酯(taic)中的一种或几种。
[0011]
所述的抗氧剂为4,6
‑
二(辛硫甲基)邻甲酚(商品名抗氧剂1520)、3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯甲酸
‑
2,4
‑
二叔丁基苯酯(商品名抗氧剂120)、二甲苯基二丁基苯并呋喃酮(商品名抗氧剂hp136)、n
‑
苯基
‑2‑
萘胺(商品名防老剂d)中的一种或几种。
[0012]
所述的金属抑制剂为(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸草酰(二亚氨基
‑
2,1
‑
亚乙基酯)(商品名为697)、双[(苯基亚甲基)酰肼]乙二酸中的一种或两种。
[0013]
本发明还提出了耐温125℃紫外光交联聚乙烯绝缘料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]
(1)将引发剂、交联剂、抗氧剂和金属抑制剂先通过高速搅拌机混匀成糊状；
[0015]
(2)将高密度聚乙烯通过主喂料加入双螺杆挤出机，将混匀后的糊状小料通过注射喂料装置在挤出机中段按配方比例加入；
[0016]
(3)物料在双螺杆挤出机中熔融，然后在口模处拉条，冷水冷却，造粒，烘干，打包。
[0017]
本发明制备的绝缘料具有以下优点：1、采用精选的高密度聚乙烯和聚烯烃弹性体为主要树脂。高密度聚乙烯维卡软化点高，热变形温度高，而且经过交联后耐热性能又大幅提升，这从根本上保证了材料长期125℃的耐高温等级。采用乙烯
‑
丁烯弹性体共聚物作为增韧剂，可以大大增加高密度聚乙烯的柔韧性，使得材料的柔韧性可与低密度交联聚乙烯相当，不影响电缆的弯曲；2、与专利zl201210568744.4中的耐温125℃硅烷交联聚乙烯绝缘料相比，该发明组成简单，生产便捷。3、采用紫外光交联的方式，可以让电缆厂一条龙在线完成挤出、交联、分切、印刷和包装，与传统的硅烷交联和高能粒子束辐照交联相比，无需水煮，无需再放到高能粒子束设备上辐照，电缆厂生产效率大大提高。
具体实施方式
[0018]
实施例1
[0019]
使用如下材料及本发明公开的方法制备耐温125℃紫外光交联聚乙烯绝缘料：
[0020][0021]
实施例2
[0022]
使用如下材料及本发明公开的方法制备耐温125℃紫外光交联聚乙烯绝缘料：
[0023][0024]
实施例3
[0025]
使用如下材料及本发明公开的方法制备耐温125℃紫外光交联聚乙烯绝缘料：
[0026][0027]
以上三个实例制备而成的耐温125℃紫外光交联聚乙烯绝缘料，力学性能、电学性能优良，耐热性优异，采用jb/t 10437
‑
2004中的yj
‑
3标准进行检测，具体见下表1：
[0028]
表1实例性能测试结果
[0029][0030]
注：紫外光灯源功率为5w/cm2，照射时间为1秒。*空气热老化标准参考gb/t 32129
‑
2015中“125℃无卤低烟阻燃交联型聚烯烃绝缘料”老化标准。
[0031]
由测试结果可以看出，本发明采用精选的高密度聚乙烯和聚烯烃弹性体为主要树脂，经紫外光交联后，交联性能、力学性能、绝缘性能、耐高温空气热老化性能等各项指标均表现优秀。而且与专利zl201210568744.4中的耐温125℃硅烷交联聚乙烯绝缘料相比，该发明组成更为简单，生产更为便捷高效。