硅烷交联聚烯烃光缆料及其制备方法与流程

本发明属于光缆料技术领域，涉及一种聚烯烃类光缆料，具体为硅烷交联聚烯烃光缆料及其制备方法。

背景技术：

聚烯烃类具有良好的机械性能、电性能、加工性能和化学稳定性，应用广泛。为了增强聚烯烃的性能，往往需要将其交联。现阶段，主要的交联方式有化学交联、物理交联和硅烷交联。

光缆是由一定数量的光纤按照一定的结构组成，外层包有护套，用以实现光信号的传输。目前对光缆护套料的要求主要主要包括：1、较低的表面摩擦系数；2、较高的抗拉强度；3、较好的柔软性能；4、较高的阻燃性能；5、较好的耐高低温性能。

中国发明专利申请cn107652527a公开了一种无卤阻燃聚烯烃光缆料及其制备方法，其是将聚烯烃树脂、阻燃剂、稳定剂、润滑剂等通过捏合机捏合处理，之后经过双螺杆挤出造粒。这种光缆料的烟密度、电阻率和氧指数比较好，但相对于交联过的聚烯烃来说，机械性能较差。

中国发明专利申请cn105936711a公开了一种阻燃光缆料，其是先将碳纳米管酸化，再将酸化的碳纳米管进行两种接枝，分别得到磺酸胍接枝碳纳米管和三磷腈接枝碳纳米管。将羟乙基纤维素与磺酸胍接枝碳纳米管和三磷腈接枝碳纳米管反应，得到复合碳纳米管。最后用羟基化的尼龙液改性复合碳纳米管，再与树脂、阻燃剂等搅拌均匀、烘干、挤出造粒。该电缆料工艺复杂，操作繁琐，且不符合环保的要求。

技术实现要素：

解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，获得一种硅烷交联，且具有良好的机械性能和阻燃性能的光缆料，本发明提供了硅烷交联聚烯烃光缆料及其制备方法。

技术方案：硅烷交联聚烯烃光缆料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将聚烯烃树脂、弹性体、硅烷和引发剂置于搅拌机中搅拌均匀；

(2)将步骤(1)搅拌均匀后的树脂投入到密炼机中，在160～170℃进行接枝反应5～

10min进行接枝反应；

(3)在密炼机中加入阻燃剂，继续密炼后造粒，得a料；

(4)将聚烯烃树脂与抗氧剂、润滑剂和催化剂密炼后造粒，得b料；

(5)将a料与b料混合，即得硅烷交联聚烯烃光缆料；

其中，各组分的重量份数为：步骤(1)中，聚烯烃树脂60～80份，弹性体20～40份，硅烷1～4份，引发剂0.05～0.5份；步骤(3)中，阻燃剂100～180份；步骤(4)中，聚烯烃树脂100份，抗氧剂10～20份，润滑剂10～20份，催化剂1.5～3份；步骤(5)中，a料和b料的重量比为15～20:1。

优选的，所述聚烯烃树脂为聚乙烯醋酸乙烯酯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的至少一种；聚烯烃树脂的密度为0.8～1.0g/cm³，熔融指数为0.5～5g/10min。

优选的，所述弹性体为乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、丁二烯共聚物或乙丙橡胶中的至少一种。

优选的，所述硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。

优选的，所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰中的至少一种。

优选的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、三氧化二锑中的至少一种。

优选的，所述润滑剂为硅酮母粒、硅油中的至少一种。

优选的，所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇、4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的至少一种。

优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、月桂酸马来酸二丁基锡、二甲基锡中的至少一种。

由以上任一所述方法制备获得的硅烷交联聚烯烃光缆料。

本发明所述硅烷交联聚烯烃光缆料的制备原理在于：引发剂在受热条件下分解成活泼自由基，活泼自由基撞击聚烯烃树脂，生成大分子链的自由基。大分子链自由基与硅烷反应，生成硅烷接枝聚烯烃，之后加入阻燃剂制成硅烷接枝阻燃聚烯烃。在硅烷接枝阻燃聚烯烃中引入催化剂后，在自然条件下会慢慢水解生成硅醇，之后硅醇缩合形成交联的聚烯烃。

有益效果：(1)本发明所述方法制备获得的硅烷交联聚烯烃光缆料具有良好的机械性能和阻燃性；(2)本发明所述方法提高了光缆的生产效率，提高了光缆的使用寿命。

附图说明

图1是本发明所述硅烷交联聚烯烃光缆料的制备工艺流程图。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

(1)将40份聚乙烯醋酸乙烯酯、20份低密度聚乙烯、20份高密度聚乙烯、20份乙烯丁烯共聚物、1份乙烯基三乙氧基硅烷和0.05份过氧化二异丙苯混合均匀后倒入密炼机中密炼，在160℃温度下接枝反应8min；

(2)在密炼机中加入150份氢氧化铝继续密炼，之后通过单螺杆造粒，即a料；

(3)将100份低密度聚乙烯、10份4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、10份硅酮母粒和1.5份过氧化二异丙苯密炼后双螺杆造粒，即b料；

(4)a料和b料按照15:1的比例混合均匀后即得硅烷交联聚烯烃光缆料。

由实施例1所述方法制备获得的光缆料性能测试结果如下表所示：

实施例2

(1)将30份聚乙烯醋酸乙烯酯、50份高密度聚乙烯、20份乙烯丁烯共聚物、1.5份乙烯基三乙氧基硅烷和0.1份过氧化二异丙苯混合均匀后倒入密炼机中密炼，在165℃温度下接枝反应5min；

(2)在密炼机中加入180份氢氧化铝继续密炼，之后通过单螺杆造粒，即a料；

(3)将100份低密度聚乙烯、10份双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、10份硅油和1.8份过氧化二异丙苯密炼后双螺杆造粒，即b料；

(4)a料和b料按照18:1的比例混合均匀后即得硅烷交联聚烯烃光缆料。

由实施例2所述方法制备获得的光缆料性能测试结果如下表所示：

实施例3

(1)将50份聚乙烯醋酸乙烯酯、30份低密度聚乙烯、20份丁二烯共聚物、2份乙烯基三乙氧基硅烷和0.1份过氧化二异丙苯混合均匀后倒入密炼机中密炼，在170℃温度下接枝反应5min；

(2)在密炼机中加入150份氢氧化镁继续密炼，之后通过单螺杆造粒，即a料；

(3)将100份低密度聚乙烯、10份四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇、10份硅酮母粒和1.5份过氧化二异丙苯密炼后双螺杆造粒，即b料；

(4)a料和b料按照16:1的比例混合均匀后即得硅烷交联聚烯烃光缆料。

由实施例3所述方法制备获得的光缆料性能测试结果如下表所示：