本發(fā)明涉及熱熔膠，尤其涉及一種高壓平滑鋁電纜護套熱熔膠及其制備方法。

背景技術：

1、高壓電纜半導電緩沖阻水層與皺紋鋁套之間放電燒蝕是高壓電纜故障的首要原因。為了解決該問題，開發(fā)了平滑鋁套高壓電纜。高壓平滑鋁電纜結構緊湊，平滑鋁套和緩沖阻水層之間接觸緊密且縫隙小，使電纜阻水效果更好；平滑鋁套和電纜外屏蔽表面屬于整體接觸，接觸面積大，降低了鋁套表面的感應電流密度，有效預防電纜內部緩沖層接觸不良而產生的放電現象，避免皺紋鋁套高壓電纜內部的放電燒蝕現象，更能保證電纜的長期運行安全。高壓電纜長期安裝敷設在地下或隧道潮濕的環(huán)境下，為保護電纜鋁套不受潮氣、酸堿等長期的侵蝕，標準規(guī)定在鋁套外涂覆防腐層，但在平滑鋁套高壓電纜生產中發(fā)現，常規(guī)的瀝青涂覆工藝存在諸多缺陷，最主要的原因是界面粘接效果不佳，瀝青在鋁管和護套料之間不能實現牢靠的粘接。因此開發(fā)新的熱熔膠及其合適的涂覆工藝迫在眉睫。

2、行業(yè)里主要使用國外生產的eaa(乙烯-丙烯酸共聚物)作為粘接層材料，但eaa價格昂貴且供應不穩(wěn)定，所以急需開發(fā)能替代eaa的熱熔膠。

3、作為粘接金屬和護套料（阻燃聚乙烯基材）的熱熔膠，達到穩(wěn)定且可靠的粘接效果需要滿足：足夠的界面結合力、內聚失效模式。使用普通的極性聚烯烴，粘接效果不佳。主要原因是極性聚烯烴的極性官能團含量遠低于eaa中丙烯酸含量，造成界面反應的基團數量太少，加上聚烯烴內聚力較大，剝離測試的結果通常是界面失效，剝離力很低，達不到足夠的界面結合力。據國內相關廠家測試發(fā)現eaa粘接樣品的測試結果也是界面失效，系由eaa粘彈性和內聚力較大而難以實現內聚失效，即使有大量的界面反應官能團，但是仍然很難實現內聚失效。此外eaa粘接樣品經過泡水測試后剝離力衰減明顯，有潛在失效風險，反而極性聚烯烴粘接樣品泡水實驗結果更好。如何通過調試極性聚烯烴達到界面結合力和內聚力的平衡，達到內聚失效實現高的剝離力是技術難點之一。

4、此外，護套料不僅包含聚乙烯基材，還包括聚氯乙烯基材護套料。聚乙烯和聚氯乙烯極性相差很大，很難相容，通過相似相容原理粘接聚乙烯護套的熱熔膠一般很難實現對聚氯乙烯護套良好的粘接效果。eaa類熱熔膠和聚氯乙烯護套料是完全不粘粘接的。所以開發(fā)一款能同時滿足兩種基材粘接需求的熱熔膠是技術難點之二。

技術實現思路

1、為了解決上述背景技術中提到的問題，本發(fā)明提供一種高壓平滑鋁電纜護套熱熔膠及其制備方法。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

3、一種高壓平滑鋁電纜護套熱熔膠，包括以下重量份數的成分制備得到：

4、極性聚烯烴彈性體：5-15份

5、極性聚烯烴：5-15份

6、聚烯烴：5-30份

7、聚烯烴共聚物：20-40份

8、內聚力促進劑：5-10份

9、彈性體：5-10份

10、抗氧劑：0.1-0.5份。

11、優(yōu)選地，極性聚烯烴彈性體為馬來酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯接枝乙烯辛烯共聚物、丙烯酸接枝乙烯辛烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯丙烯酸甲酯共聚物中的一種或幾種組合。

12、優(yōu)選地，極性聚烯烴彈性體的接枝率為：0.5~1.5%，熔指為0.5-5g/10min。

13、優(yōu)選地，極性聚烯烴為馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯、丙烯酸接枝中密度聚乙烯、馬來酸酐接枝低密度聚乙烯、馬來酸酐接枝乙烯丙烯酸甲酯共聚物中的一種或幾種組合。

14、優(yōu)選地，極性聚烯烴的接枝率為：0.5~1.5%，熔指為1.0-5g/10min。

15、優(yōu)選地，聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯乙酸乙酯共聚物中的一種或幾種組合。

16、優(yōu)選地，聚烯烴共聚物為乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯乙酸乙酯共聚物中的一種或幾種組合。

17、優(yōu)選地，內聚力促進劑為改性聚苯乙烯、abs、as、pmma、pp中的一種或幾種復合，其中最優(yōu)選為改性聚苯乙烯。

18、優(yōu)選地，彈性體為乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯己烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯乙酸乙酯共聚物中的一種或幾種組合。

19、優(yōu)選地，抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076或抗氧劑b215中的一種或幾種。

20、優(yōu)選地，所述改性聚苯乙烯的制備方法包括以下步驟：

21、s1、將硅烷偶聯劑與去離子水混合，配置質量濃度為20-30%的硅烷偶聯劑溶液；

22、s2、將金屬有機框架材料（mofs）和羧甲基纖維素鈉按照質量比（3.2-5）：（1.1-2）加入至s1制備的硅烷偶聯劑溶液中，在45-60℃下攪拌2-3h得混合液；

23、s3、在混合液中加入聚苯乙烯基體、過氧化苯甲酰、n,n-二甲基芐胺、陽離子改性石墨烯混合，在110-120℃下固化，粉碎，制得改性聚苯乙烯。

24、將mofs和羧甲基纖維素鈉按照一定質量比加入硅烷偶聯劑溶液中，其中羧甲基纖維素鈉能夠起到分散劑的作用，防止mofs?團聚，一方面mofs與硅烷偶聯劑發(fā)生反應，在其表面接上硅烷偶聯劑分子，改變了mofs的表面性質，使其更易于與后續(xù)的有機成分相互作用。

25、另一方面，羧甲基纖維素鈉分子中的羧基等官能團與mofs表面的活性基團或者硅烷偶聯劑分子發(fā)生一定程度的物理吸附或化學相互作用，進一步穩(wěn)定體系。

26、經預處理后的mofs與石墨烯和聚苯乙烯基體之間形成良好的界面相互作用，并使得最終制得的改性聚苯乙烯具有更好的力學性能和熱穩(wěn)定性。

27、優(yōu)選地，陽離子改性石墨烯的制備方法包括以下步驟：向反應器中加入異丙醇、氨基化石墨烯，超聲振蕩分散，加入十八烷基二甲基環(huán)氧基氯化銨，升溫至70-85℃，反應20-36h，過濾、水洗并干燥，得到陽離子改性石墨烯。

28、十八烷基二甲基環(huán)氧基氯化銨的加入量為氨基化石墨烯的30-50%。

29、其中氨基化石墨烯為聚乙二醇-氨基修飾,氨基含量為10.1wt%，為平面修飾。

30、本發(fā)明在改性聚苯乙烯的制備過程中通過加入陽離子改性的石墨烯，使其均勻分散在聚苯乙烯樹脂中，從而有利于提高熱熔膠的熱分解溫度和耐熱性能。

31、一種高壓平滑鋁電纜護套熱熔膠的制備方法，包括以下步驟：將上述不同重量份數的組分通過高混機混合，加入雙螺桿擠出機中通過擠出造粒，擠出溫度為：160℃-200℃，主機轉速為350-450rpm，喂料轉速為20-40rpm，真空度≤0.06kpa。

32、本發(fā)明制備的熱熔膠專用于高壓平滑鋁護套的粘接。

33、本發(fā)明的原理是：通過極性聚烯烴實現金屬界面粘接、通過相似相容實現熱熔膠和護套料的粘接、通過內聚力促進劑調試熱熔膠內聚力和失效模式。

34、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

35、本發(fā)明的熱熔膠外觀為乳白色或本色顆粒、易于擠出涂覆、結合強度≥10n/mm、98℃水熱條件168h界面不開裂、100℃耐老化168小時結合力不衰減。

36、通過控制極性聚烯烴含量調控聚烯烴和金屬表面化學鍵合，達到界面結合的目的。引入內聚力促進劑形成不相容的第二相，調控含量從而控制第二相的粒徑和分布，降低基體材料內聚力；同時添加聚烯烴彈性體調控基體樹脂分子鏈纏繞密度，提高材料的韌性（抗內聚失效或抗裂紋擴展能力）；基于合適的配比達到內聚失效同時具有較高的內聚強度。

37、通過高剝離力的內聚型失效來替代共聚類熱熔膠（高極性含量）的粘接界面型失效。

38、通過控制基體樹脂種類和組分比例，達到熱熔膠和聚乙烯或聚氯乙烯相溶目的，實現一種熱熔膠同時粘接兩種材料的目的，從而具有較高的社會使用價值和應用前景。