异丙苯和混合粉末II，通过螺杆均匀混 合，混合后的熔体经挤出机挤出，机身温度为120-180°C，机头温度为190-2KTC;
[0039] (4)挤出后的A料进入造粒机进行造粒，造粒工序中切割采用水下切割，同时进 行水冷，水冷后的物料经干燥后真空出料，最后采用铝塑复合袋进行真空包装，即得绝缘A 料；
[0040] (5)将B料中的13kg炭黑母料、6kg娃藻土和4kg聚乙二醇加入到高速混合机 中，于500r/min下混合15min，然后加入到砂磨机中，砂磨至细度小于10um，即得混合粉末 III;
[0041] (6)将B料中的58kg高密度聚乙烯、37kg线性低密度聚乙烯、18kg低密度聚乙烯 和混合粉末III经失重称量后由真空系统吸入各原料仓，按比例于常温下混合均匀，混合 完成后通过真空出料，最后采用铝塑复合袋进行真空包装，即得绝缘B料。
[0042] 实施例3
[0043] (1)先将A料中的IOkg云母粉、8kg石墨和15kg聚乙二醇加入到砂磨机中，砂磨 15min后再加入2kg聚乙烯蜡和3kg硼酸锌，继续砂磨至细度小于lOum，即得混合粉末I;
[0044] (2)将混合粉末I加入到高速混合机中，然后加入15kg纳米碳纤维、12kg纳米氮 化铝、5kg紫外线吸收剂UV-531、3kg抗回缩剂和lkg0 -晶型成核剂，于500r/min下混合 15min，即得混合粉末II;
[0045] (3)先将A料中的65kg高密度聚乙烯、45kg线性低密度聚乙烯和20kg低密度聚 乙烯经失重称量后由真空系统吸入原料仓，再送入烘干机进行干燥，干燥温度为70°C，干燥 时间为lh，然后将其加入挤出机中，升温至160°C后加入I. 5kg抗氧剂1010和I. 5kg抗氧 剂168,随后加入5kg乙烯基三甲氧基硅烷、0.5kg过氧化二异丙苯和混合粉末II，通过螺杆 均匀混合，混合后的熔体经挤出机挤出，机身温度为120-180°C，机头温度为190-210°C;
[0046] (4)挤出后的A料进入造粒机进行造粒，造粒工序中切割采用水下切割，同时进 行水冷，水冷后的物料经干燥后真空出料，最后采用铝塑复合袋进行真空包装，即得绝缘A 料；
[0047] (5)将B料中的15kg炭黑母料、8kg娃藻土和5kg聚乙二醇加入到高速混合机 中，于500r/min下混合15min，然后加入到砂磨机中，砂磨至细度小于10um，即得混合粉末 III;
[0048] (6)将B料中的60kg高密度聚乙烯、40kg线性低密度聚乙烯、20kg低密度聚乙烯 和混合粉末III经失重称量后由真空系统吸入各原料仓，按比例于常温下混合均匀，混合 完成后通过真空出料，最后采用铝塑复合袋进行真空包装，即得绝缘B料。
[0049] 对实施例1-3制备的两步法快速交联聚乙烯绝缘料进行机械物理性能和电气性 能检测，结果如表1所示。
[0050] 表1两步法快速交联聚乙烯绝缘料的机械物理性能和电气性能
[0051]
【主权项】
1. 一种两步法快速交联聚乙烯绝缘料，包括A料和B料，其特征在于，所述A料由如下 质量份数的原料制成： 高密度聚乙烯60-65份、线性低密度聚乙烯40-45份、低密度聚乙烯15-20份、纳米碳 纤维12-15份、聚乙二醇10-15份、纳米氮化铝8-12份、云母粉6-10份、石墨5-8份、硅烷 偶联剂3-5份、紫外线吸收剂3-5份、抗氧剂2-3份、抗回缩剂2-3份、阻燃剂1-3份、聚乙 烯蜡1-2份、β -晶型成核剂0. 5-1份、过氧化二异丙苯0. 1-0. 5份。 所述B料由如下质量份数的原料制成： 高密度聚乙烯55-60份、线性低密度聚乙烯35-40份、低密度聚乙烯15-20份、炭黑母 料12-15份、硅藻土 5-8份、聚乙二醇3-5份。
2. 根据权利要求1所述的两步法快速交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：所述纳米碳纤 维直径为50-200nm，长径比为100-500。
3. 根据权利要求1所述的两步法快速交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：所述纳米氮化 铝的粒度为30-40nm〇
4. 根据权利要求1所述的两步法快速交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：所述硅烷偶联 剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧 基乙氧基）硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基）乙基 三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种。
5. 根据权利要求1所述的两步法快速交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：所述紫外线吸 收剂为紫外线吸收剂UV-531。
6. 根据权利要求1所述的两步法快速交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：所述抗氧剂由 抗氧剂1010和抗氧剂168组成，两者质量比为1 :1。
7. 根据权利要求1所述的两步法快速交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：所述抗回缩剂 选自一种高流动性的聚稀径弹性体，恪体流动速率大于l〇g/l〇min。
8. 根据权利要求1所述的两步法快速交联聚乙烯绝缘料，其特征在于：所述阻燃剂选 自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌和聚磷酸铵中的一种。
9. 一种两步法快速交联聚乙烯绝缘料的制备工艺，其特征在于，包括下列步骤： (1)先将A料中的云母粉、石墨和聚乙二醇加入到砂磨机中，砂磨15-20min后再加入聚 乙烯蜡和阻燃剂，继续砂磨至细度小于l〇um，即得混合粉末I ; ⑵将混合粉末I加入到高速混合机中，然后加入纳米碳纤维、纳米氮化错、紫外线吸 收剂、抗回缩剂和β -晶型成核剂，于500r/min下混合10-15min，即得混合粉末II ; (3) 先将A料中的高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯经失重称量后由 真空系统吸入原料仓，再送入烘干机进行干燥，然后将其加入挤出机中，升温至160°C后加 入抗氧剂，随后加入硅烷偶联剂、过氧化二异丙苯和混合粉末II，通过螺杆均匀混合，混合 后的熔体经挤出机挤出； (4) 挤出后的A料进入造粒机进行造粒，造粒工序中切割采用水下切割，同时进行水 冷，水冷后的物料经干燥后真空出料，最后采用铝塑复合袋进行真空包装，即得绝缘A料； (5) 将B料中的炭黑母料、娃藻土和聚乙二醇加入到高速混合机中，于500r/min下混合 10-15min，然后加入到砂磨机中，砂磨至细度小于10um，即得混合粉末III ; (6) 将B料中的高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和混合粉末III经失 重称量后由真空系统吸入各原料仓，按比例于常温下混合均匀，混合完成后通过真空出料， 最后采用铝塑复合袋进行真空包装，即得绝缘B料。
10. 根据权利要求9所述的两步法快速交联聚乙烯绝缘料的制备工艺，其特征在于：所 述步骤（3)中的干燥温度为70-80°C，干燥时间为l_2h。
11. 根据权利要求9所述的两步法快速交联聚乙烯绝缘料的制备工艺，其特征在于：所 述步骤（3)中的挤出机机身温度为120-180°C，机头温度为190-2KTC。
【专利摘要】本发明公开了一种两步法快速交联聚乙烯绝缘料及其制备工艺，涉及电缆料生产技术领域，包括A料和B料，所述A料经计量、干燥、塑化、混合、挤出、造粒、水下切割和干燥后制成，B料经计量、混合后制成，最后均采用铝塑真空包装而成。本发明以三种不同类型的聚乙烯为主要原料，同时加入纳米碳纤维和纳米氮化铝进行改性，并加入其它各种功能助剂，通过两步法制得目标绝缘料，该绝缘料具有优异的电绝缘性能、机械性能、优异的抗老化和挤出加工性能，长期允许最高工作温度为90℃，适用于3KV以下交联架空电线电缆。
【IPC分类】C08K3-04, C08L23-06, C08K5-14, C08K3-34, C08K13-04, H01B3-44, C08L71-02, C08K3-28, C08K7-06, C08L23-08
【公开号】CN104610636
【申请号】CN201510021747
【发明人】何军, 冯本青
【申请人】安徽科正新材料有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月15日