[发明专利]辐照反应型加工助剂和辐照交联材料及其应用

说明书

本发明涉及辐照反应型加工助剂和辐照交联材料及其应用，其中辐照反应型助剂的功能性成分由以下重量份的材料组成：偶联剂：0.01～50份；敏化剂：0.01～10份；增韧剂：0～10份；增塑剂：0～10份；润滑剂：0～10份。本发明的辐照反应型加工助剂，能够在加工过程中起到提高材料加工性能的作用，经辐照后，该加工助剂能够参与交联反应，接枝到聚乙烯体系中，使形成的材料具有无毒、无有机小分子游离析出、低能耗、高导热、使用温度高等优点，扩展了此类材料的应用市场。

技术领域

本发明属于材料制备领域，特别涉及辐照反应型加工助剂和辐照交联材料及其应用。

背景技术

交联聚乙烯管道由于其具有高强度、高耐热能力而被应用在建筑家装领域中。其中辐照交联聚乙烯由于采用的是纯物理交联方法，未引入化学物质从而不存在化学污染这一问题，具有环境友好型的特点。但是聚乙烯在经过辐照交联时会同时进行分子链的交联与分子链的裂解，高辐照剂量会达到高交联程度，但同时会对聚乙烯材料本身造成大的损伤。低辐照剂量使聚乙烯分子之间的交联反应不能发生，不能提高其应用性能。因此若能实现在低辐照剂量下获得高交联程度的材料将会大大提高材料的性能，同时节约辐照加工过程中的能源消耗。

聚乙烯等高分子材料不具备高的传导热量的能力，因此其导热性能较差。地暖和地源热泵等应用领域需要材料具有高的导热能力，采用添加氧化铝等无机粒子的方法可以增加高分子材料的导热系数，大幅度提高能量转化效率。但是无机粒子的引入经常会对聚乙烯等高分子材料的力学性能造成很大的影响，使材料变脆。因此使用偶联剂对无机粒子进行表面处理，增加与高分子基体的界面亲和能力成为必要手段，这种偶联剂通常为有机小分子。当含有小分子加工助剂的管材在一定温度的长期使用过程中，难免会存在有机小分子游离析出的问题，带来所输送液体的化学污染，限制了管材在生活用水和食品输送等领域的应用。

发明内容

本发明的目的是为解决以上问题，本发明提供具有高交联程度和高导热系数、且具有低能耗的辐照交联材料及其应用。由于该类辐照交联材料在使用过程中无有机小分子析出，因此安全而且环保；由于其导热、耐热性能和高交联程度，因此能够适用于高使用温度的型材，例如做成地暖管道。

根据本发明的第一方面，提供一种辐照反应型加工助剂，其功能性成分由以下重量份的材料组成：偶联剂：0.01～50份；敏化剂：0.01～10份；增韧剂：0～10份；增塑剂：0～10份；润滑剂：0～10份。

其中，其功能性成分由以下重量份的材料组成：偶联剂0.5～10份；敏化剂0.1～2份；增韧剂0～5份；增塑剂0～5份；润滑剂0～5份。

其中，偶联剂为乙烯基硅烷类偶联剂；敏化剂为丙烯酸脂类敏化剂；优选，偶联剂为乙烯基三乙氧基硅氧烷；敏化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

其中，增韧剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；增塑剂为烷基磷酸酯类增塑剂；润滑剂为烷基酯类润滑剂；优选，增韧剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；增塑剂为烷基磷酸酯类增塑剂；润滑剂为烷基酯类润滑剂。

根据本发明的第二方面，提供辐照交联材料，该辐照交联材料由聚乙烯和辐照反应型加工助剂在10～200kGy的辐照量下交联而成，其中，聚乙烯：10～1000份；辐照反应型助剂：0.1～10份。

根据本发明的第三方面，提供辐照交联材料在导热型材、耐热型材、环保型材和食品容置型材方面的应用。

根据本发明的第四方面，提供辐照金属氧化物交联材料，该辐照金属氧化物交联材料由金属氧化物、聚乙烯和辐照反应型加工助剂在10～200kGy的辐照量下交联而成；其中，金属氧化物：1～2000份；聚乙烯10～1000份；辐照反应型助剂：0.1～10份。

其中，辐照金属氧化物交联材料在60kGy的辐照量下交联而成；其中，金属氧化物：10～200份；聚乙烯100份；辐照反应型助剂1份，金属氧化物为氧化铝。