专利名称：一种可交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法
技术领域：
本发明涉及绝缘电缆料的制备方法，尤其是可交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法。
背景技术：
目前，可交联聚乙烯绝缘电缆料的的生产一般采用两步法制备技术，通常有两种 工艺，一是两次熔融挤出工艺即第一步，将抗氧剂与低密度聚乙烯(LDPE)在高于LDPE熔 点的温度熔融共混，多层过滤挤出；第二步，将第一步工艺所得到的含抗氧剂的LDPE物料， 与交联剂在高于LDPE熔点，同时低于交联剂的分解温度的温度再次熔融共混，挤出造粒， 得到可交联聚乙烯。二是熔融挤出共混-热浸工艺即第一步将抗氧剂与LDPE在高于LDPE 熔点的温度熔融共混，多层过滤，挤出造粒；第二步，将第一步工艺所得到的含抗氧剂的 LDPE颗粒，与交联剂在高于交联剂熔点同时低于LDPE熔点的温度下热浸，使交联剂扩散到 聚乙烯颗粒内部。两步法技术主要存在以下问题1)两次熔融挤出共混工艺，增加了 LDPE 受热及机械剪切机会和时间，易导致LDPE氧化，同时，过氧化物易在熔融挤出过程中分解， 使LDPE预交联，增加电击穿隐患，难以用作高等级绝缘电缆料。2)与两次熔融挤出共混工 艺相比，尽管熔融挤出共混-热浸工艺，消除了过氧化物的熔融挤出过程，一定程度上避免 了低温预交联带来的杂质对绝缘电缆料耐电击穿性能的影响。但仍然存在对抗氧剂与聚乙 烯的熔融剪切过程，此外，由于国内生产实际中，所用的抗氧剂熔点较高，从而必须在较高 的温度挤出，增加了聚合物热氧化的机会，同时，生产工艺过程较复杂。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种工艺简单、能避免熔融加工 所导致缺陷的可交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法。本发明的可交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，包括以下步骤1)将主抗氧剂和辅助抗氧剂按质量比1 1 1 2溶解于溶化的交联剂中，抗 氧剂的总质量为交联剂的5% 25%，混合均勻，得到液态复合助剂，过滤除去杂质；2)将液态复合助剂与低密度聚乙烯粒料按质量比1 100 3 100在60 80°C下拌合至少0. 5h，然后在60 100°C范围内恒温扩散10 40h，得到可交联聚乙烯绝 缘电缆料。上述的主抗氧剂可以是四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季 戊四醇酯、2，2'-硫代双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]或β (3，5_ 二叔 丁基-4-羟基苯)丙酸十八碳醇酯。辅助抗氧剂可以是硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸 二硬脂醇酯或硫代二丙硫代二丙酯双十八酯。上述的交联剂可以为过氧化二异丙苯。液态复合助剂的过滤去杂，可采用300 2500目的过滤网。本发明采用将融融后的交联剂液体，作为抗氧剂的溶剂，使抗氧剂能够均勻分散于交联剂中，形成液态复合助剂，通过液态复合助剂与低密度聚乙烯粒料之间的液固扩散， 使液态复合助剂被低密度聚乙烯粒料均勻吸收，制备工艺简单。液-固扩散时，温度仅为 60 100°C，完全避免了材料制备过程的熔融挤出受热，避免了由此导致的可能的杂质引 入，充分保证材料的纯净度，满足高等级绝缘电缆料的性能要求。在液态复合助剂的吸收过 程中，聚乙烯颗粒与助剂处于拌和状态，液态复合助剂在聚乙烯中分布均勻，所得的产品复 合助剂分布均勻性好，加工稳定性高，符合高压电缆料加工的要求。
具体实施例方式
实施例11)将β (3，5-二叔丁基-4-羟基苯)丙酸十八碳醇酯和硫代二丙酸二月桂酯按质 量比1 1溶解于溶化的过氧化二异丙苯中，β (3，5-二叔丁基-4-羟基苯)丙酸十八碳 醇酯和硫代二丙酸二月桂酯的总质量为过氧化二异丙苯的8%，混合均勻，得到液态复合助 齐U，用800目过滤网去除液态复合助剂中杂质；2)将液态复合助剂与低密度聚乙烯粒料按质量比2 100在80°C下拌合1.5h，通 过液态复合助剂与低密度聚乙烯粒料之间的液固扩散，使液态复合助剂被低密度聚乙烯粒 料均勻吸收。然后在80°C恒温扩散15h，得到可交联聚乙烯绝缘电缆料。实施例21)将2，2'-硫代双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和硫代二丙酸 二硬脂醇酯按质量比1 2溶解于溶化的过氧化二异丙苯中，2，2'-硫代双[3-(3，5_ 二 叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和硫代二丙酸二硬脂醇酯的总质量为过氧化二异丙苯的 25%，混合均勻，得到液态复合助剂，用2500目过滤网去除液态复合助剂中杂质；2)将液态复合助剂与低密度聚乙烯粒料按质量比3 100在60°C下拌合2h，通过 液态复合助剂与低密度聚乙烯粒料之间的液固扩散，使液态复合助剂被低密度聚乙烯粒料 均勻吸收。然后在60°C恒温扩散35h，得到可交联聚乙烯绝缘电缆料。实施例31)将四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和硫代二 丙酸二月桂酯按质量比1 1.5溶解于溶化的过氧化二异丙苯中，四[甲基-β-(3，5-二 叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯的总质量为过氧化二异 丙苯的15%，混合均勻，得到液态复合助剂，用2500目过滤网去除液态复合助剂中杂质；2)将液态复合助剂与低密度聚乙烯粒料按质量比1. 5 100在60°C下拌合2h，通 过液态复合助剂与低密度聚乙烯粒料之间的液固扩散，使液态复合助剂被低密度聚乙烯粒 料均勻吸收。然后在70°C恒温扩散25h，得到可交联聚乙烯绝缘电缆料。
权利要求
一种可交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，包括以下步骤1)将主抗氧剂和辅助抗氧剂按质量比1∶1～1∶2溶解于溶化的交联剂中，抗氧剂的总质量为交联剂的5％～25％，混合均匀，得到液态复合助剂，过滤除去杂质；2)将液态复合助剂与低密度聚乙烯粒料按质量比1∶100～3∶100在60～80℃下拌合至少0.5h，然后在60～100℃范围内恒温扩散10～40h，得到可交联聚乙烯绝缘电缆料。
2.根据权利要求1所述的可交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，其特征在于主抗氧 剂为四[甲基-β_(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、2，2'-硫代双 [3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]或β (3，5-二叔丁基-4-羟基苯)丙酸十八 碳醇酯。
3.根据权利要求1所述的可交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，其特征在于辅助抗氧 剂为硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙硫代二丙酯双十八酯。
4.根据权利要求1所述的可交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，其特征在于交联剂为过氧化二异丙苯。
全文摘要
本发明公开的可交联聚乙烯绝缘电缆料的制备方法，步骤包括将抗氧剂溶解于溶化的交联剂中，得到液态复合助剂，过滤去杂质；将液态复合助剂与低密度聚乙烯粒料在60～80℃下拌合，然后在60-100℃温度范围内，使液态复合助剂逐步向低密度聚乙烯粒料内部扩散，得到含均匀分散复合助剂的可交联聚乙烯绝缘电缆料。本发明制备工艺简单，能完全避免材料制备过程的熔融挤出受热，避免了由此导致的可能的杂质引入，充分保证材料的纯净度，所得的产品复合助剂分布均匀性好，加工稳定性高，满足高等级绝缘电缆料的性能要求。
文档编号C08K5/134GK101817949SQ20101015819
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者张小虎, 杨红梅, 郑强 申请人:浙江大学