[发明专利]发热电缆用硅烷交联聚乙烯绝缘材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种发热电缆用硅烷交联聚乙烯绝缘材料及其制备方法和应用，绝缘材料由硅烷接枝料和交联催化剂母粒混合制成，硅烷接枝料的原料包括聚烯烃树脂、硅烷交联剂、接枝引发剂、第一润滑剂和第一抗氧剂，交联催化剂母粒的原料包括：交联催化剂、第二润滑剂和第二抗氧剂，聚烯烃树脂由第一高密度聚乙烯、双峰聚乙烯和聚丙烯构成；交联催化剂母粒的原料还包括第二高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯；制备方法：通过分别制备硅烷接枝料、交联催化剂母粒，然后按比例包装，即可；及其在生产发热电缆中的应用；本发明能够在125℃下长久使用，保持优异的物理力学性能，且安全环保，成本较低。

技术领域

本发明属于发热电缆领域，具体涉及一种发热电缆用硅烷交联聚乙烯绝缘材料及其制备方法和应用。

背景技术

发热电缆，是制成电缆结构，以电力为能源，利用电阻丝进行发热，从而达到采暖保温效果，在地暖、融雪融冰等方面有广泛应用。现有发热电缆绝缘层低端产品主要以非交联普通聚乙烯和聚氯乙烯为主，但是耐高温性能等比较差，而且聚氯乙烯在环保方面还有所欠缺；高端方面现在主要是采用聚四氟乙烯和硅橡胶，虽然具有较好的耐热性能，但是价格昂贵，不利于规模应用。

因此，目前市场需要一款价格适合，且耐热性能较好，符合环保要求的发热电缆用绝缘材料。交联改性是提高聚乙烯耐热性、耐候性等性能的重要手段，其中硅烷交联的方式作为聚乙烯的交联方法之一，已有部分发热电缆厂家在尝试使用硅烷交联聚乙烯绝缘材料用以发热电缆的制造，然而目前电缆用硅烷交联聚乙烯绝缘料耐温等级只有90℃左右，仅能适用于电力电缆，无法满足发热电缆的需求，中国实用新型专利CN204145784U，其公开了一种具有硅烷交联聚乙烯绝缘层的单导发热电缆，其具有合金发热丝，合金发热丝外包裹有硅烷交联聚乙烯绝缘层，硅烷交联聚乙烯绝缘层外包裹有填充层，填充层中均匀分布有若干金属接地线，填充层外包裹有金属电磁屏蔽层，金属电磁屏蔽层外包裹有PVC护套，此专利中提及可以在100-120℃下长期工作，然而实际生产过程中常用的硅烷交联聚乙烯并不能实现此效果，耐温等级也只有90℃左右。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种改进的适用于发热电缆用的硅烷交联聚乙烯绝缘材料，其能够在125℃下长久使用，保持优异的物理力学性能，且安全环保，成本较低。

本发明同时还提供了发热电缆用硅烷交联聚乙烯绝缘材料的制备方法。

本发明同时还提供了发热电缆用硅烷交联聚乙烯绝缘材料在生产发热电缆中的应用。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：

一种发热电缆用硅烷交联聚乙烯绝缘材料，所述绝缘材料由硅烷接枝料和交联催化剂母粒混合制成，所述硅烷接枝料的原料包括聚烯烃树脂、硅烷交联剂、接枝引发剂、第一润滑剂和第一抗氧剂，所述交联催化剂母粒的原料包括：交联催化剂、第二润滑剂和第二抗氧剂，所述聚烯烃树脂由第一高密度聚乙烯、双峰聚乙烯和聚丙烯构成，所述第一高密度聚乙烯、所述双峰聚乙烯与所述聚丙烯的投料质量比为1.5-6︰0.2-2︰1；所述交联催化剂母粒的原料还包括第二高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯，所述第二高密度聚乙烯与所述线性低密度聚乙烯的投料质量比为1-2︰1。

根据本发明的一些优选方面，以重量份数计，所述硅烷接枝料的原料中，第一高密度聚乙烯40-70份、双峰聚乙烯5-30份、聚丙烯20-40份、硅烷交联剂0.5-2.0份、接枝引发剂0.5-2.5份、第一润滑剂0.5-3份和第一抗氧剂0.3-2.0份。更优选地，以重量份数计，所述硅烷接枝料的原料中，第一高密度聚乙烯50-65份、双峰聚乙烯10-25份、聚丙烯25-35份、硅烷交联剂0.8-1.5份、接枝引发剂1.5-2.5份、第一润滑剂1-3份和第一抗氧剂0.3-1.5份。