專利名稱：一種硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域的聚烯烴絕緣料，具體涉及一種硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣料，其制備方法以及由其所制備的電纜。
背景技術(shù)：
目前隨著國(guó)家電網(wǎng)特別是農(nóng)村電網(wǎng)改造的大力推進(jìn)，城市化進(jìn)場(chǎng)的加快，以及軌道交通建設(shè)的日趨完善，對(duì)機(jī)電設(shè)備用耐高溫柔軟聚烯烴絕緣料的需求越來越大，但目前此類絕緣料主要都是輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣料或需要水煮才能實(shí)現(xiàn)交聯(lián)的硅烷交聯(lián)聚烯烴絕緣料，均存在成本較高的問題。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200810023270. 9公開了一種免水煮硅烷交聯(lián)聚烯烴組合物。該專利公開的電纜料雖然實(shí)現(xiàn)了自交聯(lián)的特點(diǎn)，但是該絕緣料僅能滿足較低溫度(90°C )下長(zhǎng)期使用，并且不具備柔軟特性，因而無法用于機(jī)電設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備的硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料。本發(fā)明同時(shí)還要提供一種硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案如下一種硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料，其包括重量配比為95: 4飛的接枝A組份和催化B組份，其中接枝A組份中各組分及各組分配比為高強(qiáng)度聚乙烯樹脂1(Γ35重量份、乙烯-辛烯共聚物25 55重量份、三元乙丙橡膠2(Γ65重量份、3-氨丙基三甲氧基硅烷O. Γ4重量份、硅烷交聯(lián)劑I飛重量份、接枝引發(fā)劑O. 5^1. 5重量份、潤(rùn)滑劑O. 2 2重量份、第一抗氧劑
O.Γ5重量份，其中高強(qiáng)度聚乙烯樹脂、乙烯-辛烯共聚物和三元乙丙橡膠三者的總量為100份，所述的高強(qiáng)度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為O. lg/10mirT3. 5g/10min，且拉伸強(qiáng)度大于等于35MPa ;所述的第一抗氧劑為選自抗氧劑1010、抗氧劑168及抗氧劑300中的一種或多種；催化B組份中各組分及各組分配比為乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物或二者的混合物100重量份；第二抗氧劑f 5重量份；第三抗氧劑f 10重量份；以及交聯(lián)催化劑Γ8份，其中，第二抗氧劑為抗氧劑1024，第三抗氧劑為選自酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、硫代雙酚類抗氧劑以及亞磷酸酯類抗氧劑的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案 所述接枝A組份中的硅烷交聯(lián)劑可以且優(yōu)選為選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基
二乙氧基娃燒、Y-氨丙基二乙氧基娃燒以及二乙烯二胺基丙基二甲氧基娃燒中的一種或多種。所述接枝A組份中的潤(rùn)滑劑可以且優(yōu)選為選自含氟流變劑(PPA)、硅酮母粒以及硬脂酸鹽中的一種或多種。其中，硬脂酸鹽可以為選自硬脂酸鋅、硬脂酸鎂及硬脂酸鋇中的一種或多種的組合。所述接枝A組份中的接枝引發(fā)劑可以且優(yōu)選為過氧化二異丙苯(DCP)或2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷(DBPH)或者二者的混合物。優(yōu)選地，所述接枝A組份中的高強(qiáng)度聚乙烯樹脂為茂金屬聚乙烯和/或雙峰聚乙烯。所述催化B組份中的交聯(lián)催化劑可以為有機(jī)錫類催化劑或酯類催化劑。例如，交
聯(lián)催化劑可以為選自二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二丁辛基錫及三烯丙基異氰脲酸酯中的 一種或多種。優(yōu)選地，催化B組份中同時(shí)含有乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物，二者的重量比為1:0. 4 3。優(yōu)選地,所述接枝A組份與催化B組份的重量比為95: 5。根據(jù)本發(fā)明，接枝A組份中使用的乙烯-辛烯共聚物最好具備如下特點(diǎn)熔融指數(shù)為f2g/10min ;催化B組份中的乙烯-辛烯共聚物最好具備如下特點(diǎn)熔融指數(shù)為5 10g/10mino本發(fā)明采取的又一技術(shù)方案是一種上述的硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法，其包括如下步驟(I)制備接枝A組份按照配方比例將硅烷交聯(lián)劑、接枝引發(fā)劑、第一抗氧劑、3-氨丙基三甲氧基硅烷混合，得交聯(lián)混合液；按配方將高強(qiáng)度聚乙烯樹脂、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡膠、潤(rùn)滑劑混合均勻，加入BUSS混煉機(jī)料斗中，同時(shí)用液體稱準(zhǔn)確稱量交聯(lián)混合液通過噴槍注射進(jìn)入BUSS混煉機(jī)中，經(jīng)BUSS機(jī)混煉造粒，脫水機(jī)脫水，干燥機(jī)干燥得接枝A組份；(2)、制備催化B組份按配方將乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物或二者的混合物、第二抗氧劑、第三抗氧劑及交聯(lián)催化劑混合均勻，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)擠出，水拉條造粒，干燥制得催化B組份；(3)、將步驟(I)所得接枝A組份和步驟(2)所得催化B組份按重量比鋁塑包裝即得所述硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料。進(jìn)一步地，驟(I)中，BUSS混煉機(jī)的溫度設(shè)置為壓縮段155°C 185°C，均化段1950C 215°C，機(jī)頭溫度 130°C 145°C。步驟(2)中，雙螺桿擠出機(jī)的加料段、壓縮段、均化段及機(jī)頭溫度依次為1200C 130°C、135°C 155°C、160°C 175°C 以及 165°C 185°C。本發(fā)明中，全部所述的原料均可以通過商購(gòu)和/或采取已知的手段來制備得到，且滿足標(biāo)準(zhǔn)化工產(chǎn)品要求。本發(fā)明還還涉及一種硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜，其是由上述的接枝A組份與上述的催化B組份按照重量配比為95:4飛混合均勻后，經(jīng)線纜擠出機(jī)擠出所得。本發(fā)明還涉及上述硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域的用途。由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供的硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料是一種新型硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料，其具有優(yōu)越的耐溫性能(125°C )，老化性能，柔軟性能，耐油性能，且加工性能優(yōu)異，成本低，可應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域。本發(fā)明提供的硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法與傳統(tǒng)的硅烷交聯(lián)聚烯烴絕緣料的制備方法相比，有效保證了材料的接枝度和防止預(yù)交聯(lián)的產(chǎn)生，所得電纜料具有更優(yōu)異的耐溫性能和柔軟性能。與已有用于機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域的電纜產(chǎn)品相比，本發(fā)明的制備更簡(jiǎn)單，成本更低。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例中采用的原料均為商購(gòu)獲得的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)品。實(shí)施例I本實(shí)施例提供一種125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法，采用的原料及用量參見表1，其中·高拉伸強(qiáng)度聚乙烯樹脂為北歐化工產(chǎn)雙峰聚乙烯，牌號(hào)FB2230，熔融指數(shù)為
O.2g/10min ;三元乙丙橡膠的門尼粘度為25，丙烯含量為25wt% ;用乙烯-辛烯共聚物的，邵氏A硬度為75 ;第一抗氧劑為抗氧劑300，潤(rùn)滑劑為PPA，接枝引發(fā)劑為DCP。乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量為28wt% ;硅烷交聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷；第三抗氧劑包含重量比為1:1的抗氧劑1010和抗氧劑168 ；交聯(lián)催化劑為二月桂酸二丁基錫。125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法包括如下步驟(I)將硅烷交聯(lián)劑、接枝引發(fā)劑、抗氧劑300、3_氨丙基三甲氧基硅烷、混合成交聯(lián)混合液；然后將高強(qiáng)度聚乙烯樹脂、乙烯-辛烯共聚物(熔融指數(shù)為2. 0g/10min)、三元乙丙橡膠、潤(rùn)滑劑混合均勻加入BUSS混煉機(jī)料斗中，同時(shí)用液體稱準(zhǔn)確稱量交聯(lián)混合液通過噴槍注射進(jìn)入BUSS混煉機(jī)中，經(jīng)BUSS機(jī)混煉造粒，脫水機(jī)脫水，干燥機(jī)干燥得接枝A組份。(2)將乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物(熔融指數(shù)為8. 0g/10min)、抗氧劑1024、第三抗氧劑及交聯(lián)催化劑按配比混合均勻，經(jīng)過雙螺桿擠出、水拉條造粒，制得催化B組份，其中步驟(2)中雙螺桿擠出機(jī)的加料段、壓縮段、均化段及機(jī)頭溫度依次為12(Tl30°C、135 155°C、160 175°C 以及 165 185°C。(3 )將步驟(I)所得接枝A組份和步驟(2 )所得催化B組份按重量配比95:5配比包裝，即得。實(shí)施例2本實(shí)施例提供一種125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法，其采用的原料及用量參見表1，高強(qiáng)度聚乙烯樹脂和接枝引發(fā)劑之外的原料均與實(shí)施例I相同。本例中，所選擇的高強(qiáng)度聚乙烯樹脂為?？松井a(chǎn)茂金屬聚乙烯牌號(hào)3518CB，其熔融指數(shù)為3. 5g/10min。本例中，接枝引發(fā)劑為2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷(DBPH)。125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備過程同實(shí)施例I。實(shí)施例3本實(shí)施例提供一種125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法，其采用的原料及用量參見表1，硅烷交聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑和第三抗氧劑之外的原料均與實(shí)施例I相同。本例中，硅烷交聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷；潤(rùn)滑劑為硅酮母粒；第三抗氧劑包含重量比為2:1的抗氧劑1010和抗氧劑168。125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備過程同實(shí)施例I。實(shí)施例4本實(shí)施例提供一種125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法，其采用的原料及用量參見表1，高強(qiáng)度聚乙烯樹脂和硅烷交聯(lián)劑之外的原料均與實(shí)施例I相同。本例中，所選擇的高強(qiáng)度聚乙烯樹脂為?？松井a(chǎn)茂金屬聚乙烯牌號(hào)3518CB，其熔融指數(shù)為3. 5g/10min ;硅烷交聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷。125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備過程同實(shí)施例I。實(shí)施例5本實(shí)施例提供一種125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法，其采用的原料及用量參見表1，接枝引發(fā)劑和交聯(lián)催化劑劑之外的原料均與實(shí)施例I相同。本例中，接枝引發(fā)劑為2，5_ 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷(DBPH);交聯(lián)催化劑辛酸亞錫。125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備過程同實(shí)施例I。對(duì)比例I本對(duì)比例提供一種125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法，其采用的原料及用量完全同實(shí)施例1，不同的是，其通過如下步驟制備(I)將三元乙丙橡膠、乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯、硅烷交聯(lián)劑、接枝引發(fā)劑、抗氧齊U、潤(rùn)滑劑以及抗預(yù)交聯(lián)劑按配比均勻混合，經(jīng)往復(fù)式BUSS機(jī)擠出機(jī)熔融接枝造粒，干燥，得接枝A組份，(2)將乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物、抗氧劑1024、第二抗氧劑及交聯(lián)催化劑按配比混合均勻，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得催化B組份。(3)將步驟(I)所得接枝A組份和步驟(2)所得催化B組份按配比包裝，即為125°C硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料。表I實(shí)施例1 5的原料組成
權(quán)利要求
1.一種硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料，其特征在于其包括重量配比為95:4飛的接枝A組份和催化B組份，其中 接枝A組份中各組分及各組分配比為高強(qiáng)度聚乙烯樹脂1(Γ35重量份、乙烯-辛烯共聚物25 55重量份、三元乙丙橡膠2(Γ65重量份、3-氨丙基三甲氧基硅烷O. Γ4重量份、硅烷交聯(lián)劑I飛重量份、接枝引發(fā)劑O. 5^1. 5重量份、潤(rùn)滑劑O. 2 2重量份、第一抗氧劑O.Γ5重量份，其中高強(qiáng)度聚乙烯樹脂、乙烯-辛烯共聚物和三元乙丙橡膠三者的總量為100份，所述的高強(qiáng)度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為O. lg/10mirT3. 5g/10min，且拉伸強(qiáng)度大于等于35MPa ;所述的第一抗氧劑為選自抗氧劑1010、抗氧劑168及抗氧劑300中的一種或多種； 催化B組份中各組分及各組分配比為乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物或二者的混合物100重量份；第二抗氧劑I飛重量份；第三抗氧劑f 10重量份；以及交聯(lián)催化劑I、份，其中，第二抗氧劑為抗氧劑1024 ,第三抗氧劑為選自酚類抗氧劑、胺類抗氧齊U、硫代雙酚類抗氧劑以及亞磷酸酯類抗氧劑的一種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料，其特征在于所述接枝A組份中的硅烷交聯(lián)劑為選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、Y -氨丙基三乙氧基娃燒以及_■乙稀二胺基丙基二甲氧基娃燒中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料，其特征在于所述接枝A組份中的潤(rùn)滑劑為選自含氟流變劑、硅酮母粒以及硬脂酸鹽中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料，其特征在于所述接枝A組份中的接枝引發(fā)劑為過氧化二異丙苯或2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷或者二者的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料，其特征在于所述接枝A組份中的高強(qiáng)度聚乙烯樹脂為茂金屬聚乙烯和/或雙峰聚乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料，其特征在于所述催化B組份中的交聯(lián)催化劑為選自二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二丁辛基錫及三烯丙基異氰脲酸酯中的一種或多種。
7.一種如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)制備接枝A組份按照配方比例將硅烷交聯(lián)劑、接枝引發(fā)劑、第一抗氧劑、3-氨丙基三甲氧基硅烷混合，得交聯(lián)混合液；按配方將高強(qiáng)度聚乙烯樹脂、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡膠、潤(rùn)滑劑混合均勻，加入BUSS混煉機(jī)料斗中，同時(shí)用液體稱準(zhǔn)確稱量交聯(lián)混合液通過噴槍注射進(jìn)入BUSS混煉機(jī)中，經(jīng)BUSS機(jī)混煉造粒，脫水機(jī)脫水，干燥機(jī)干燥得接枝A組份； (2)、制備催化B組份按配方將乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物或二者的混合物、第二抗氧劑、第三抗氧劑及交聯(lián)催化劑混合均勻，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)擠出，水拉條造粒，干燥制得催化B組份； (3)、將步驟(I)所得接枝A組份和步驟(2)所得催化B組份按重量比鋁塑包裝即得所述硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于驟(I)中，BUSS混煉機(jī)的溫度設(shè)置為壓縮段155°C 185°C，均化段195°C 215°C，機(jī)頭溫度130°C 145°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，雙螺桿擠出機(jī)的加料段、壓縮段、均化段及機(jī)頭溫度依次為120°C 130°C、135°C 155°C、160°C 175°C以及1650C 185°C。
10.一種硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜，其特征在于其是由權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的接枝A組份與權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的催化B組份按照重量配比為95:4飛混合均勻后，經(jīng)線纜擠出機(jī)擠出所得。
全文摘要
本發(fā)明涉及硅烷自交聯(lián)聚烯烴柔軟絕緣電纜料及其制備方法，電纜料包括重量配比為95:4~6的接枝A組份和催化B組份，接枝A組份配方為高強(qiáng)度聚乙烯樹脂10~35重量份、乙烯-辛烯共聚物25~55重量份、三元乙丙橡膠20~65重量份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.1~4重量份、硅烷交聯(lián)劑1~6重量份、接枝引發(fā)劑0.5~1.5重量份、潤(rùn)滑劑0.2~2重量份、第一抗氧劑0.1~5重量份；催化B組份配方為乙烯-醋酸乙烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物；第二抗氧劑1~5重量份；第三抗氧劑1~10重量份；以及交聯(lián)催化劑1~8份。本發(fā)明提供的電纜料具有優(yōu)越的耐溫性能，柔軟性能，耐油性能，可應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08L23/06GK102936369SQ20121048885
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者張麗本, 欒珊珊, 王興寧, 陳敏, 顧金云, 李小剛 申請(qǐng)人:江蘇德威新材料股份有限公司