本发明涉及绝缘组合物，尤其涉及耐极寒电线电缆用的绝缘组合物。
背景技术：
我国将在北极合作新建岸基观测站和在南极新建科考站，新建先进破冰船，提升南极航空能力。极地研究与开发被列入国家规划，其战略、经济、环境和科技意义重大。
电能是开展极地研究与开发的重要保障，因而能够适应极寒环境的电线电缆对于极地科考站的建设必不可少。考虑到极地的气候状况，未来需要能在‒80℃下安装敷设和运行的电线电缆，但目前缺少用于制造该种耐极寒电线电缆的绝缘材料。
考察线缆行业所用的材料，其中：
聚烯烃塑料中，聚乙烯树脂的耐低温性能较好，其低温冲击脆化温度可达‒76℃，但应用其制造电缆绝缘时，电缆的最低使用温度只能达到‒65℃。橡胶类材料在常温下通常具有较好的弹性和柔软度，但由于纯橡胶树脂的拉伸强度低，为满足实际应用需要通常需添加一定量的补强剂，这导致普通橡胶材料的最低使用温度通常仅为‒20℃~‒40℃。其中硅橡胶的耐低温性能较好，但经过改性后最低长期工作温度也仅为‒65℃。鉴于以上情况，目前橡胶、塑料挤包绝缘电缆的长期允许工作温度均不低于‒65℃。
氟塑料的耐高低温性最优，脆化温度低于‒100℃。但氟塑料挤包并不适合用于制造极地科考站用电线电缆，其主要原因有以下几点：（1）氟塑料价格昂贵，不适合大批量应用；（2）应用氟塑料制作电线电缆绝缘时工艺复杂，尤其是制作大截面电缆绝缘时难度较大；（3）氟塑料硬度较大，若以其制作电缆，大截面、厚绝缘电缆在低温下安装、敷设困难。
聚酰亚胺的耐高低温性能非常优异，可在‒200℃~300℃温度范围内长期工作。有资料介绍应用聚酰亚胺薄膜绕包作为制液氮领域应用的低温电缆绝缘。但该类绝缘同样不适合用于制造极地科考站用电线电缆，一是聚酰亚胺薄膜昂贵，二是在极地暴风雪天气下湿度大，绕包绝缘层内可能有水分进入，导致绝缘性能下降甚至击穿。
在特种橡胶中，苯基硅橡胶的耐低温性能较好，在苯基含量较大时，其脆化温度可低于‒100℃。但该种硅橡胶价格非常昂贵，且不能大批量连续化生产，目前只能利用反应釜小批量合成，产品性能均一性差，不适合用于生产批量规模电线电缆。
综上所述，现有的各种塑胶材料均难以满足加工性能好，耐寒能力强、电气性能优异且价格适中的要求。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种耐极寒电线电缆用可交联聚烯烃绝缘组合物及其制备方法。本发明耐低温性能优异、加工工艺简单、电气性能良好、价格适中。
本发明耐极寒电线电缆用可交联聚烯烃绝缘组合物，它包括下列重量份数的：
茂金属聚乙烯mpe：40-60
乙烯-丙烯酸乙酯共聚物eea：20-40
乙烯-辛烯共聚物poe：20-40
过氧化二异丙苯dcp：1.5-2.5
抗氧剂300，4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)：0.2-0.4。
所述的耐极寒电线电缆用可交联聚烯烃绝缘组合物，所述乙烯-丙烯酸乙酯共聚物eea和乙烯-辛烯共聚物poe的重量比为1：2-2：1。
一种根据所述的耐极寒电线电缆用可交联聚烯烃绝缘组合物的制备方法，它包括:
步骤一、按照配方比例称取mpe、eea、poe、dcp和抗氧剂300，将以上材料同时加入到混炼机中，在温度为110℃~120℃下混炼均匀，得混合物料；
步骤二、混合物料进入单螺杆造粒机中进行造粒，所得粒料经水冷却并被输送到离心脱水机内进行离心脱水，然后再进行干燥处理；
步骤三、将干燥的粒料称重、包装，即得到耐极寒电线电缆用可交联聚烯烃绝缘材料成品。
本发明中mpe是以茂金属(mao)为聚合催化剂生产出来的聚乙烯，其耐低温性能、韧性和耐开裂性能明显优于传统的利用ziegler-natta催化剂聚合而成的聚乙烯。以mpe制作的可交联聚乙烯的低温冲击脆化温度明显低于以普通聚乙烯为基体树脂制得的可交联聚乙烯。
eea是由乙烯与丙烯酸酯以氧或过氧化物为引发剂经自由基聚合而成的热塑性塑料，具有很好的柔韧性、热稳定性和加工性，其耐环境应力开裂性、抗冲击性、耐弯曲疲劳性、低温性均明显优于聚乙烯。eea与聚乙烯具有良好的相容性，添加eea可明显提高可交联聚乙烯的耐低温性能。
poe是乙烯和辛烯在茂金属催化剂的作用下原位聚合而成的热塑性弹性体。辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使它既有优异的韧性、耐低温性，又有良好的加工性。poe与聚乙烯相容性极好，添加poe可大幅降低可交联聚乙烯的低温冲击脆化温度。
以dcp作为交联剂，在改性聚烯烃基体中形成空间网状结构，明显提高材料的耐开裂性、韧性和低温性能。
本发明的配方体系中不含有增塑剂。一些公开报道中介绍通过添加增塑剂提高聚合物材料的耐低温性能，但增塑剂均为低分子物质，尽管添加增塑剂能降低材料的低温冲击脆化温度，但其作用是有时限的，尤其在低温下大多数增塑剂容易析出，这将导致材料的耐低温性能逐渐降低。
实验结果证实，同时添加eea和poe对提高可交联聚烯烃的低温性能有协同效应，在相同添加分数的情况下，二者复合添加的作用效果明显优于单独添加一种eea或poe。
该配方体系材料可按照目前通用的电线电缆用可交联聚乙烯绝缘材料生产设备和工艺进行加工，应用其制造电缆绝缘时也应用目前通用的交联聚乙烯绝缘电缆生产线，不需增加任何设备。
本发明材料的价格远低于聚酰亚胺、氟塑料和苯基硅橡胶，适合于批量生产应用。
具体实施方式
本发明耐极寒电线电缆用可交联聚烯烃绝缘组合物，它包括下列重量份数的：
茂金属聚乙烯mpe：40-60
乙烯-丙烯酸乙酯共聚物eea：20-40
乙烯-辛烯共聚物poe：20-40
过氧化二异丙苯dcp：1.5-2.5
抗氧剂300，4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)：0.2-0.4。
所述的耐极寒电线电缆用可交联聚烯烃绝缘组合物，所述乙烯-丙烯酸乙酯共聚物eea和乙烯和辛烯的共聚物poe的重量比为1：2：2：1。
一种根据所述的耐极寒电线电缆用可交联聚烯烃绝缘组合物的制备方法，它包括:
步骤一、按照配方比例称取mpe、eea、poe、dcp和抗氧剂300，将以上材料同时加入到混炼机中，在温度为110℃~120℃下混炼均匀，得混合物料；
步骤二、混合物料进入单螺杆造粒机中进行造粒，所得粒料经水冷却并被输送到离心脱水机内进行离心脱水，然后再进行干燥处理；
步骤三、将干燥的粒料称重、包装，即得到耐极寒电线电缆用可交联聚烯烃绝缘材料成品。
实施例1：
茂金属聚乙烯mpe：40
乙烯-丙烯酸乙酯共聚物eea：30
乙烯-辛烯共聚物poe：30
过氧化二异丙苯dcp：2.0
抗氧剂3004,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)：0.3
施例2：
茂金属聚乙烯mpe：50
乙烯-丙烯酸乙酯共聚物eea：30
乙烯-辛烯共聚物poe：20
过氧化二异丙苯dcp：1.8
抗氧剂3004,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)：0.2
低温冲击脆化温度：96℃
实施例3：
茂金属聚乙烯mpe：60
乙烯-丙烯酸乙酯共聚物eea：15
乙烯-辛烯共聚物poe：25
过氧化二异丙苯dcp：2.3
抗氧剂3004,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)：0.4
上述个实施例的组合物分别按照配方比例称取mpe、eea、poe、dcp和抗氧剂300，将以上材料同时加入到混炼机中，在温度为110℃~120℃下混炼均匀，得混合物料；
步骤二、混合物料进入单螺杆造粒机中进行造粒，所得粒料经水冷却并被输送到离心脱水机内进行离心脱水，然后再进行干燥处理；
步骤三、将干燥的粒料称重、包装，即得到耐极寒电线电缆用可交联聚烯烃绝缘材料成品。
试验方法：按照gbt5470-2008塑料冲击法脆化温度测定对各个实施例进行测试低温冲击催化温度为：
实施例1：-98℃；
实施例2：-95℃；
实施例3：-98℃。