专利名称：同轴电缆聚乙烯泡沫绝缘料制造方法
技术领域：
本发明涉及塑料加工技术，属于同轴电缆物理发泡所用的聚乙烯泡沫绝缘料制造方法。
现有技术中，同轴电缆泡沫绝缘料制造方法有两种一种是由树脂生产装置直接合成泡沫绝缘料，另一种是用高密度聚乙烯(HDPE)树脂和低密度聚乙烯(LDPE)树脂直接掺混而成，同轴电缆制造者在使用时再掺混成核剂(CBA)。前一种方法，由于设备投资巨大，合成技术复杂，产品市场价格昂贵，世界各国的电缆料生产供应商很少采用。后一种方法为世界各国的电缆生产供应商普遍采用，如美国量子化学公司，该公司是同轴电缆绝缘料的主要供应商，提供的同轴电缆泡沫绝缘料就是这样制备的。即用HDPE(LS6081-00)树脂和LDPE(NA951-000)树脂按1∶3～3∶1的比例直接共混制成。又如日本专利特开胎58-223210揭示的泡沫绝缘料制备方法，也属于这种方法。该专利的具体制备方法是，将重量百分比为80～97％的HDPE树脂和重量百分比为3～20％的LDPE树脂直接共混，即制得绝缘料。其中HDPE的密度(ρ)为0.940～0.96g/cm3，熔体指数(Mi)为0.3～2g/10min；LDPE的密度(ρ)为0.921～0.934g/cm3，熔体指数(Mi)小于1.0g/10min。
后一种方法尽管为世界各国电缆绝缘料生产供应商普遍采用，但仍存在着一些不足的地方。其一，用HDPE树脂与LDPE树脂按一定的比例直接共混制备电缆绝缘料，其混合属于固体机械混合，两种树脂混合不均匀。用混合不均匀的绝缘料发泡挤出的电缆绝缘层，其表面平整度和光洁度都较差，电缆线径不易控制，工作电容也不稳定。其二是绝缘料中不含有成核剂，成核剂由电缆生产者自行按比例掺入，使用不方便。又由于成核剂的加入量直接关系电缆泡沫绝缘层的发泡效果，是影响电缆质量的一个重要因素，当电缆制造者自行掺入的成核剂比例不准时，将影响同轴电缆的泡沫质量。严重者可使挤出的发泡电缆线报废，造成很大的经济损失。
本发明的目的是提供一种将HDPE、LDPE和CBA融为一体的简便易行的制造同轴电缆聚乙烯泡沫绝缘料的方法，以本发明生产的绝缘料加工挤出的同轴电缆，其聚乙烯泡沫绝缘层，表面平整光洁，线径容易控制，电性能好，并且用户使用十分方便。
同轴电缆泡沫绝缘料性能要求较高，不但要求有良好的加工性能，以便在挤出发泡时易于控制线径、工作电容和发泡度，还要有良好的电性能，即制成的电缆要有良好的特性阻抗、回波损耗、绝缘电阻、衰减常数等。除上述要求之外，还要有良好的力学性能和成核性能。目前无论哪一种树脂都不能全面地满足这些要求。共混改性是满足泡沫绝缘料上述性能的有效方法。发明人也是建立在这样的基础上进行技术构思，改进共混方法以实现发明的上述目的。
用以实现本发明目的技术方案如下以重量百分比为40～80％的高密度聚乙烯(HDPE)树脂，5～50％的低密度聚乙烯(LDPE)树脂和0.03～0.05％的成核剂为原料，先在固体状态下掺混，然后在熔融状态下充分混炼，使之融为一体后挤出造粒，制得泡沫绝缘料，熔融混炼挤出过程的操作温度控制在不高于180℃。在熔融混炼过程中还可加入原料总量0.05～0.1％(重量)的抗氧剂。作为原料组分之一的成核剂最好是含有活化剂成分的成核剂。成核剂的种类很多，如偶氮二甲酰胺；偶氮二甲酸钡；N,N’-亚基五次甲基四胺等。抗氧剂可以是四〔3-(3’,5’)-二叔丁基-4’-羟基苯基〕丙酸季戊四醇酯；1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷；2,2’一二羟基-3,3’-二(α-甲基环己基)-5,5’-二甲基二苯基甲烷；4,4’-甲撑双(2,6-二叔丁基苯酚)等。活化剂可以是金属氧化物，如氧化锌、氧化铝等；也可以是硬脂酸盐，如硬脂酸隔、硬脂酸锌、硬脂酸钡等；还可以是非金属化合物，如甘油、二乙二醇等。作为原料的高密度聚乙烯(HDPE)可选择密度在0.940～0.960g/cm3，熔体指数在3-9g/10min之间的；低密度聚乙烯(LDPE)可选择密度在9.10～0.925g/cm3，熔体指数在0.2～0.25g/10min之间的；成核剂(CBA)可选择分解温度为190～210℃，细度不低于200目的。最好是选择熔体指数为6～8g/min的HDPE，熔体指数为1.5～2g/10min的LDPE，分解温度195～205℃的CBA。
本发明与已有技术相比，具有以下比较突出的优点1．本发明是将原料HDPE树脂，LDPE树脂和成核剂先在固体状态下共混，然后再在熔融状态下充分混炼，使它们融为一体，挤出造粒制备绝缘料，较之现有技术将HDPE树脂和LDPE树脂直接共混制备的绝缘料，共混物的混合十分均匀。以本发明制备的绝缘料发泡挤出制造的同轴电缆绝缘层，其表面平整光洁，绝缘层外观质量十分理想。
2．现有技术制备的绝缘料不含有成核剂，成核剂由绝缘料用户在生产电缆时，掺混到绝缘料中，分散不均匀。而本发明制备的绝缘料已含有成核剂，成核剂通过固体共混，熔融混炼，十分均匀地分散在树脂中。以本发明制备的绝缘料发泡制造绝缘层，可获得泡孔致密、均匀和发泡度高的优质发泡体。同时也可以避免由用户再另外加入成核剂，以及由于用户自行加入成核剂的比例不准确导致的质量事故，用户使用起来更为方便，质量也更有保障。
3．本发明使用的成核剂，是含有活化剂成份的成核剂，成核剂的分解温度低，因此，用本发明制备的绝缘料制造同轴电缆绝缘层时，成核剂分解更完全更充分，分解残留物几乎为0，消除了残留物对电缆铜线的腐蚀，提高了电缆传输效果。
本发明还具有其他方面的一些优点。
本发明的公开，为人们提供了一种工艺简单，容易实现，原料来源广泛，生产成本低，经济效益可观的电缆泡沫绝缘料生产技术，且制备的泡沫绝缘料已含有分散均匀的成核剂，使用十分方便。其性能可以满足同轴电缆物理发泡对聚乙烯泡沫绝缘料所有性能要求。以本发明制备的绝缘料取代进口的直接共混绝缘料，每吨可节约资金2000元。
下面公开本发明的两个实施例实施例1密度为0.954g/cm3，熔体指数为6.5g/10min，用量为70％(重量)的HDPE树脂；密度为0.918g/cm3，熔体指数为1.8g/10min，用量为29.85％(重量)的LDPE树脂和分子量为116，细度通过200目，发气量为285ml/g，分解温度为195℃，用量为0.05％(重量)，含有氧化锌活化剂的偶氮二甲酰胺成核剂先直接进行掺混，再加入总量0.1％(重量)的四〔3-(3,5’)-二叔丁基-4’-羟基苯基〕丙酸季戊四醇酯抗氧剂，加热至175℃，然后再移入双螺杆挤出机，在熔融状态下充分混炼，使其融为一体后挤出造粒，即得到同轴电缆物理发泡用HDPE(高密聚乙烯)泡沫绝缘料。其性能如附表1。
实施例2密度为0.954g/cm3，熔体指数为6.5g/10min，用量为50％(重量)的HDPE；密度为0.918g/cm3，熔体指数为1.8g/10min，用量为49.95％(重量)的LDPE和分子量为116，细度通过200目，发气量为285mp/g，分解温度195℃，用量为0.05％(重量)，含有硬脂酸隔活化剂的偶氮二甲酸钡的成核剂先直接进行掺混，再加入总量为0.1％(重量)的1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷抗氧剂，然后移入双螺杆挤出机中，在175℃条件下，熔融挤出造粒，即得到同轴电缆物理发泡用MDPE(中密聚乙烯)泡沫绝缘料，其性能如附表1。
权利要求
1．一种同轴电缆聚乙烯泡沫绝缘料制造方法，其特征在于以40～80％(重量)的高密度聚乙烯，5～59％(重量)的低密度聚乙烯和0.03～0.05％(重量)的成核剂为原料，先在固体状态下掺混，然后在熔融状态下充分混炼融为一体，挤出造粒，熔融混炼挤出温度不高于180℃。
2．根据权利要求1所述的同轴电缆聚乙烯泡沫绝缘料制造方法，其特征是在熔融挤出过程中加入原料总量0.05～0.1％(重量)的抗氧剂。
3．根据权利要求1或2所述的同轴电缆聚乙烯泡沫绝缘料制造方法，其特征是成核剂为含有活化剂的成核剂。
4．根据权利要求3所述的同轴电缆聚乙烯泡沫绝缘料制造方法，其特征是所说的高密度聚乙烯的密度为0.940～0.960g/cm3，熔体指数为3-9g/10min；低密度聚乙烯的密度为0.910～0.925g/cm3，熔体指数为0.2～2.5g/10min；成核剂的分解温度为190～210℃，细度不低于200目。
5．根据权利要求4所述的同轴电缆聚乙烯泡沫绝缘料，其特征是高密度聚乙烯的熔体指数为6～8g/10min，低密度聚乙烯的熔体指数为1.5～2g/10min，成核剂分解温度为195～205℃。
全文摘要
本发明公开了一种同轴电缆用聚乙烯泡沫绝缘料制造方法。属于塑料加工应用领域。它是以熔体指数为3～9g/10min的HDPE和熔体指数为0.2～2g/10min的LDPE及成核剂为原料,共混后熔融挤出造粒制备的泡沫绝缘料。方法简便易行,原料来源广泛,产品质量好,特别是用其产品制成的同轴电缆特性阻抗,回波损耗,绝缘电阻和衰耗等性能极佳。完全可以取代进口的同轴电缆物理发泡绝缘料,经济效益显著,每吨可以节约资金2000元人民币。
文档编号B29B9/10GK1230481SQ9811192
公开日1999年10月6日 申请日期1998年3月31日 优先权日1998年3月31日
发明者吴廷禄 申请人:四川联合大学