[发明专利]辐照交联加热电缆用高导热聚合物护套材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物材料及其制备方法，特别是高导热聚合物材料及其制备方法，应用于高分子复合材料制备的工艺技术领域和加热电缆材料及其工艺技术领域。

背景技术

随着微电子集成与组装技术的飞速发展和电力电气绝缘领域对高电压的越来越高的要求以及其他相关领域的飞速发展，电子元器件和逻辑电路的体积成千万倍地缩小，而工作频率急剧增加，此时电子设备所产生的热量迅速积累和增加，工作环境温度也向高温方向迅速变化。为保证电子元器件长时间可靠的工作，必须阻止工作温度的不断升高，因此及时散热能力就成为影响其使用寿命的重要因素，迫切需要研制高导热性能的聚合物材料。高分子材料的应用领域不断拓展，是因为通过对其结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。同时，高分子导热材料具有易改性、易加工的特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域。

采用有机PTC材料制备的自限温加/伴热带，较传统陶瓷型PTC材料相比有许多优势：质软、可绕、PTC 强度大、工艺简单、生产成本低、易加工成型，而且可以消除陶瓷PTC 材料固有的NTC 现象，可靠性大为提高。自限温加/伴热带使用过程中的导热能力直接影响自限温加/伴热带性能。而目前国内外对PTC导电塑料所制造的自限温加/伴热带复合加工制作所用的护套技术研究较少。导热复合聚合物加工过程中的取向问题是很重要的一个因素，国内在研究聚合物取向和聚合物填料取向方面已做了大量工作。由于加工过程中的复杂性和固体粒子运动的瞬时性，特别是研究方法的局限性，从而导致此方面应用很少。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种辐照交联加热电缆用高导热聚合物护套材料及其制备方法，本发明辐照交联加热电缆用高导热聚合物护套材料具有优异的导热性能，热量传递效率高，有利于保护芯带和延长使用寿命。同时具有一定的防油性能及优良的力学性能和耐气候性。

为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：

一种辐照交联加热电缆用高导热聚合物护套材料，其按重量份数主要由以下原料制成：三元乙丙橡胶(EPDM)为10-20份，热塑性弹性体(TPE)为0-5份，线性低密度聚乙烯(LLDPE)为0-25份，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为0-15份，相容剂为1-5份，氧化铝为45-65份，复合抗氧剂为1-3份，硅酮母粒为1-3份。

作为本发明上述技术方案优选的方案，三元乙丙橡胶的乙烯和丙烯链段摩尔比为60:40，第三单体为乙叉冰片烯，第三单体占三种单体的总质量的质量百分比为1-3%，数均分子量为5-15万，100℃门尼粘度为30-50Pa·s，邵氏A硬度为20-40。

作为本发明上述技术方案优选的方案，热塑性弹性体为乙烯-丙烯共聚物，数均分子量15万，100℃门尼粘度为50Pa·s，邵氏A硬度为60，190℃和2.16kg下的熔融指数为5g/10min。

作为本发明上述技术方案优选的方案，线性低密度聚乙烯的数均分子量5-8万，190℃和2.16kg下的熔融指数为2-5g/10min。

作为本发明上述技术方案优选的方案，乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯质量百分比含量为50wt%，190℃和2.16kg下的熔融指数为5g/10min。

作为本发明上述技术方案优选的方案，相容剂为丙烯酸酯接枝聚乙烯，接枝率为1-2%，190℃和2.16kg下熔融指数为1-2g/10min。

作为本发明上述技术方案优选的方案，氧化铝采用氨基硅烷进行改性，其粒径D50为1-2微米，目数为4000-5000目。

作为本发明上述技术方案优选的方案，按组分的重量份数，复合抗氧剂由下述组分组成：1010为50份，1024为50份。

作为本发明上述技术方案优选的方案，按组分的重量份数，硅酮母粒由下述组分：低密度聚乙烯为10份，硅氧烷为45份，二氧化硅为15份。

作为本发明上述技术方案优选的方案，所述低密度聚乙烯数均分子量5万，190°C和2.16kg下的熔融指数5g/10min，硅氧烷为甲基乙烯基硅氧烷，数均分子量为60万，二氧化硅为沉淀法二氧化硅，目数为5000目。

一种本发明辐照交联加热电缆用高导热聚合物护套材料的制备方法，包括如下步骤：