专利名称：一种硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可应用于机电设备领域的聚烯烃绝缘料，具体涉及一种硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘料，其制备方法以及由其所制备的电缆。
背景技术：
目前随着国家电网特别是农村电网改造的大力推进，城市化进场的加快，以及轨道交通建设的日趋完善，对机电设备用耐高温柔软聚烯烃绝缘料的需求越来越大，但目前此类绝缘料主要都是辐照交联聚烯烃绝缘料或需要水煮才能实现交联的硅烷交联聚烯烃绝缘料，均存在成本较高的问题。中国发明专利申请200810023270. 9公开了一种免水煮硅烷交联聚烯烃组合物。该专利公开的电缆料虽然实现了自交联的特点，但是该绝缘料仅能满足较低温度(90°C )下长期使用，并且不具备柔软特性，因而无法用于机电设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可应用于机电设备的硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料。本发明同时还要提供一种硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采取的一种技术方案如下一种硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料，其包括重量配比为95: 4飞的接枝A组份和催化B组份，其中接枝A组份中各组分及各组分配比为高强度聚乙烯树脂1(Γ35重量份、乙烯-辛烯共聚物25 55重量份、三元乙丙橡胶2(Γ65重量份、3-氨丙基三甲氧基硅烷O. Γ4重量份、硅烷交联剂I飞重量份、接枝引发剂O. 5^1. 5重量份、润滑剂O. 2 2重量份、第一抗氧剂
O.Γ5重量份，其中高强度聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物和三元乙丙橡胶三者的总量为100份，所述的高强度聚乙烯树脂的熔融指数为O. lg/10mirT3. 5g/10min，且拉伸强度大于等于35MPa ;所述的第一抗氧剂为选自抗氧剂1010、抗氧剂168及抗氧剂300中的一种或多种；催化B组份中各组分及各组分配比为乙烯-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；第二抗氧剂f 5重量份；第三抗氧剂f 10重量份；以及交联催化剂Γ8份，其中，第二抗氧剂为抗氧剂1024，第三抗氧剂为选自酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、硫代双酚类抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧剂的一种或多种。根据本发明的进一步实施方案 所述接枝A组份中的硅烷交联剂可以且优选为选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基
二乙氧基娃烧、Y-氨丙基二乙氧基娃烧以及二乙烯二胺基丙基二甲氧基娃烧中的一种或多种。所述接枝A组份中的润滑剂可以且优选为选自含氟流变剂(PPA)、硅酮母粒以及硬脂酸盐中的一种或多种。其中，硬脂酸盐可以为选自硬脂酸锌、硬脂酸镁及硬脂酸钡中的一种或多种的组合。所述接枝A组份中的接枝引发剂可以且优选为过氧化二异丙苯(DCP)或2，5- 二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)或者二者的混合物。优选地，所述接枝A组份中的高强度聚乙烯树脂为茂金属聚乙烯和/或双峰聚乙烯。所述催化B组份中的交联催化剂可以为有机锡类催化剂或酯类催化剂。例如，交
联催化剂可以为选自二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二丁辛基锡及三烯丙基异氰脲酸酯中的 一种或多种。优选地，催化B组份中同时含有乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物，二者的重量比为1:0. 4 3。优选地,所述接枝A组份与催化B组份的重量比为95: 5。根据本发明，接枝A组份中使用的乙烯-辛烯共聚物最好具备如下特点熔融指数为f2g/10min ;催化B组份中的乙烯-辛烯共聚物最好具备如下特点熔融指数为5 10g/10mino本发明采取的又一技术方案是一种上述的硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法，其包括如下步骤(I)制备接枝A组份按照配方比例将硅烷交联剂、接枝引发剂、第一抗氧剂、3-氨丙基三甲氧基硅烷混合，得交联混合液；按配方将高强度聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、润滑剂混合均匀，加入BUSS混炼机料斗中，同时用液体称准确称量交联混合液通过喷枪注射进入BUSS混炼机中，经BUSS机混炼造粒，脱水机脱水，干燥机干燥得接枝A组份；(2)、制备催化B组份按配方将乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物或二者的混合物、第二抗氧剂、第三抗氧剂及交联催化剂混合均匀，经过双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，干燥制得催化B组份；(3)、将步骤(I)所得接枝A组份和步骤(2)所得催化B组份按重量比铝塑包装即得所述硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料。进一步地，骤(I)中，BUSS混炼机的温度设置为压缩段155°C 185°C，均化段1950C 215°C，机头温度 130°C 145°C。步骤(2)中，双螺杆挤出机的加料段、压缩段、均化段及机头温度依次为1200C 130°C、135°C 155°C、160°C 175°C 以及 165°C 185°C。本发明中，全部所述的原料均可以通过商购和/或采取已知的手段来制备得到，且满足标准化工产品要求。本发明还还涉及一种硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆，其是由上述的接枝A组份与上述的催化B组份按照重量配比为95:4飞混合均匀后，经线缆挤出机挤出所得。本发明还涉及上述硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆应用于机电设备领域的用途。由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点本发明提供的硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料是一种新型硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料，其具有优越的耐温性能(125°C )，老化性能，柔软性能，耐油性能，且加工性能优异，成本低，可应用于机电设备领域。本发明提供的硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法与传统的硅烷交联聚烯烃绝缘料的制备方法相比，有效保证了材料的接枝度和防止预交联的产生，所得电缆料具有更优异的耐温性能和柔软性能。与已有用于机电设备领域的电缆产品相比，本发明的制备更简单，成本更低。
具体实施例方式
以下实施例中采用的原料均为商购获得的标准工业品。实施例I本实施例提供一种125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法，采用的原料及用量参见表1，其中·高拉伸强度聚乙烯树脂为北欧化工产双峰聚乙烯，牌号FB2230，熔融指数为
O.2g/10min ;三元乙丙橡胶的门尼粘度为25，丙烯含量为25wt% ;用乙烯-辛烯共聚物的，邵氏A硬度为75 ;第一抗氧剂为抗氧剂300，润滑剂为PPA，接枝引发剂为DCP。乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量为28wt% ;硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；第三抗氧剂包含重量比为1:1的抗氧剂1010和抗氧剂168 ；交联催化剂为二月桂酸二丁基锡。125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法包括如下步骤(I)将硅烷交联剂、接枝引发剂、抗氧剂300、3_氨丙基三甲氧基硅烷、混合成交联混合液；然后将高强度聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物(熔融指数为2. 0g/10min)、三元乙丙橡胶、润滑剂混合均匀加入BUSS混炼机料斗中，同时用液体称准确称量交联混合液通过喷枪注射进入BUSS混炼机中，经BUSS机混炼造粒，脱水机脱水，干燥机干燥得接枝A组份。(2)将乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物(熔融指数为8. 0g/10min)、抗氧剂1024、第三抗氧剂及交联催化剂按配比混合均匀，经过双螺杆挤出、水拉条造粒，制得催化B组份，其中步骤(2)中双螺杆挤出机的加料段、压缩段、均化段及机头温度依次为12(Tl30°C、135 155°C、160 175°C 以及 165 185°C。(3 )将步骤(I)所得接枝A组份和步骤(2 )所得催化B组份按重量配比95:5配比包装，即得。实施例2本实施例提供一种125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法，其采用的原料及用量参见表1，高强度聚乙烯树脂和接枝引发剂之外的原料均与实施例I相同。本例中，所选择的高强度聚乙烯树脂为埃克森公司产茂金属聚乙烯牌号3518CB，其熔融指数为3. 5g/10min。本例中，接枝引发剂为2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)。125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备过程同实施例I。实施例3本实施例提供一种125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法，其采用的原料及用量参见表1，硅烷交联剂、润滑剂和第三抗氧剂之外的原料均与实施例I相同。本例中，硅烷交联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；润滑剂为硅酮母粒；第三抗氧剂包含重量比为2:1的抗氧剂1010和抗氧剂168。125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备过程同实施例I。实施例4本实施例提供一种125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法，其采用的原料及用量参见表1，高强度聚乙烯树脂和硅烷交联剂之外的原料均与实施例I相同。本例中，所选择的高强度聚乙烯树脂为埃克森公司产茂金属聚乙烯牌号3518CB，其熔融指数为3. 5g/10min ;硅烷交联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备过程同实施例I。实施例5本实施例提供一种125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法，其采用的原料及用量参见表1，接枝引发剂和交联催化剂剂之外的原料均与实施例I相同。本例中，接枝引发剂为2，5_ 二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH);交联催化剂辛酸亚锡。125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备过程同实施例I。对比例I本对比例提供一种125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法，其采用的原料及用量完全同实施例1，不同的是，其通过如下步骤制备(I)将三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯、硅烷交联剂、接枝引发剂、抗氧齐U、润滑剂以及抗预交联剂按配比均匀混合，经往复式BUSS机挤出机熔融接枝造粒，干燥，得接枝A组份，(2)将乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物、抗氧剂1024、第二抗氧剂及交联催化剂按配比混合均匀，经过双螺杆挤出机挤出造粒，制得催化B组份。(3)将步骤(I)所得接枝A组份和步骤(2)所得催化B组份按配比包装，即为125°C硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料。表I实施例1 5的原料组成
权利要求
1.一种硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料，其特征在于其包括重量配比为95:4飞的接枝A组份和催化B组份，其中 接枝A组份中各组分及各组分配比为高强度聚乙烯树脂1(Γ35重量份、乙烯-辛烯共聚物25 55重量份、三元乙丙橡胶2(Γ65重量份、3-氨丙基三甲氧基硅烷O. Γ4重量份、硅烷交联剂I飞重量份、接枝引发剂O. 5^1. 5重量份、润滑剂O. 2 2重量份、第一抗氧剂O.Γ5重量份，其中高强度聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物和三元乙丙橡胶三者的总量为100份，所述的高强度聚乙烯树脂的熔融指数为O. lg/10mirT3. 5g/10min，且拉伸强度大于等于35MPa ;所述的第一抗氧剂为选自抗氧剂1010、抗氧剂168及抗氧剂300中的一种或多种； 催化B组份中各组分及各组分配比为乙烯-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；第二抗氧剂I飞重量份；第三抗氧剂f 10重量份；以及交联催化剂I、份，其中，第二抗氧剂为抗氧剂1024 ,第三抗氧剂为选自酚类抗氧剂、胺类抗氧齐U、硫代双酚类抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧剂的一种或多种。
2.根据权利要求I所述的硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料，其特征在于所述接枝A组份中的硅烷交联剂为选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、Y -氨丙基三乙氧基娃烧以及_■乙稀二胺基丙基二甲氧基娃烧中的一种或多种。
3.根据权利要求I所述的硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料，其特征在于所述接枝A组份中的润滑剂为选自含氟流变剂、硅酮母粒以及硬脂酸盐中的一种或多种。
4.根据权利要求I所述的硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料，其特征在于所述接枝A组份中的接枝引发剂为过氧化二异丙苯或2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷或者二者的混合物。
5.根据权利要求I所述的硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料，其特征在于所述接枝A组份中的高强度聚乙烯树脂为茂金属聚乙烯和/或双峰聚乙烯。
6.根据权利要求I或5所述的硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料，其特征在于所述催化B组份中的交联催化剂为选自二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二丁辛基锡及三烯丙基异氰脲酸酯中的一种或多种。
7.一种如权利要求I至6中任一项权利要求所述的硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料的制备方法，其特征在于包括如下步骤 (1)制备接枝A组份按照配方比例将硅烷交联剂、接枝引发剂、第一抗氧剂、3-氨丙基三甲氧基硅烷混合，得交联混合液；按配方将高强度聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、润滑剂混合均匀，加入BUSS混炼机料斗中，同时用液体称准确称量交联混合液通过喷枪注射进入BUSS混炼机中，经BUSS机混炼造粒，脱水机脱水，干燥机干燥得接枝A组份； (2)、制备催化B组份按配方将乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物或二者的混合物、第二抗氧剂、第三抗氧剂及交联催化剂混合均匀，经过双螺杆挤出机挤出，水拉条造粒，干燥制得催化B组份； (3)、将步骤(I)所得接枝A组份和步骤(2)所得催化B组份按重量比铝塑包装即得所述硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于骤(I)中，BUSS混炼机的温度设置为压缩段155°C 185°C，均化段195°C 215°C，机头温度130°C 145°C。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中，双螺杆挤出机的加料段、压缩段、均化段及机头温度依次为120°C 130°C、135°C 155°C、160°C 175°C以及1650C 185°C。
10.一种硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆，其特征在于其是由权利要求I至6中任一项权利要求所述的接枝A组份与权利要求I至6中任一项权利要求所述的催化B组份按照重量配比为95:4飞混合均匀后，经线缆挤出机挤出所得。
全文摘要
本发明涉及硅烷自交联聚烯烃柔软绝缘电缆料及其制备方法，电缆料包括重量配比为95:4~6的接枝A组份和催化B组份，接枝A组份配方为高强度聚乙烯树脂10~35重量份、乙烯-辛烯共聚物25~55重量份、三元乙丙橡胶20~65重量份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.1~4重量份、硅烷交联剂1~6重量份、接枝引发剂0.5~1.5重量份、润滑剂0.2~2重量份、第一抗氧剂0.1~5重量份；催化B组份配方为乙烯-醋酸乙烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物；第二抗氧剂1~5重量份；第三抗氧剂1~10重量份；以及交联催化剂1~8份。本发明提供的电缆料具有优越的耐温性能，柔软性能，耐油性能，可应用于机电设备领域。
文档编号C08L23/06GK102936369SQ20121048885
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者张丽本, 栾珊珊, 王兴宁, 陈敏, 顾金云, 李小刚 申请人:江苏德威新材料股份有限公司