[发明专利]一种电缆专用自交联聚乙烯及其制备工艺

说明书

本发明提供一种电缆专用自交联聚乙烯，包括以下原料组分：基材树脂、引发剂、乙烯基三乙氧基硅烷、抗氧剂、交联剂、催化剂以及三羟乙基十二酰胺乙基季胺过氯酸盐。所述基材树脂为线型低密度聚乙烯、中密度聚乙烯按照3:1的质量比混合而成。本发明电缆专用自交联聚乙烯的介电强度为54‑58Kv/mm，拉伸强度为43‑47Mpa，断裂伸长率为650‑680%，低温耐受性能达‑50℃。

技术领域

本发明涉及一种电缆专用自交联聚乙烯及其制备工艺，属于化工技术领域。

背景技术

交联聚乙烯是通过聚乙烯分子间的共价键形成一个网状的三维结构，可迅速改变聚乙烯的性能，使其具有优异的耐热性能及绝缘性能，提高了机械特性和耐化学特性。我国自上世纪八十年代初就对硅烷交联聚乙烯进行研究并取得了一些成就，但因国内各种因素的影响，发展一直很缓慢。随着技术不断的更新与发展，硅烷接枝交联聚乙烯技术也取得很大的进展，并且在各方面也取得了应用，尤其是在电线电缆方面，聚乙烯交联后，不仅使耐热性提高了，而且在拉伸强度、高温保持率以及耐环境应力开裂都有相当的改善。

现有技术CN201310385638.7提供一种交联聚乙烯电缆绝缘材料，其配方包括：低密度聚乙烯：50～80份，聚丙烯：10～30份，EVA树脂：1～10份，交联剂：1～7份，润滑剂：4～16份，抗氧剂：1～3份，助剂：1～3份；所述低密度聚乙烯的相对分子量分布指数为5.0～7.0，所述助剂包括交联引发剂和交联催化剂。所述交联剂为硅烷交联剂A151。所述润滑剂为石蜡、十八烷酸、硬脂酸锌和复合润滑剂中的一种或几种。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述交联引发剂为邻苯二甲酸二仲辛酯，所述交联催化剂为二月桂酸二丁基锡。配方中的基体橡胶为低密度聚乙烯，其相对分子量分布指数为5.0～7.0，在这个范围的聚乙烯材料的流动性、加工性能较好；配方中的EVA树脂也提高了电缆绝缘材料的柔韧性和抗冲击性；配方中的聚丙烯能够提高基体橡胶聚乙烯的流动性。电缆料的流动性对电缆的加工性能有着重要的影响，流动性好的电缆料对加工设备要求低，生产效率高，并且不会出现裂纹毁坏现象以免影响电缆的绝缘性能，而且电缆料流动性好的使得电缆绝缘材料厚度均匀，绝缘性能好。制备胶料聚乙烯电缆绝缘材料的工艺步骤中，添加了重要的过滤和杂质检测步骤，使得制备交联聚乙烯电缆绝缘材料中的杂质含量符合标准，这样会避免电缆材料中因为杂质的存在造成绝缘中电场局部集中，局部高电场通过电子冷发射、注入和抽出等电子过程，引发击穿从而影响电缆绝缘材料的绝缘性能和使用寿命。该发明的过滤工艺步骤，采用了自动换网技术，该技术可以解决滤网使用一段时间后网孔堵塞使压力增大问题，避免杂质在滤网上堆积。制备这种绝缘材料的工艺简单、易控制。

上述专利技术制备的交联聚乙烯电缆绝缘材料，具有以下缺陷：（1）介电强度不理想；（2）低温耐受性能较差；（3）耐液压和耐老化性能不佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种电缆专用自交联聚乙烯及其制备工艺，以实现以下发明目的：提高电缆专用自交联聚乙烯的介电强度；提高电缆专用自交联聚乙烯的低温耐受性能；提高电缆专用自交联聚乙烯的的耐液压以及耐老化性能。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

自交联聚乙烯原料，以重量份计，包括：基材树脂170-190份、引发剂0.5-0.9份、乙烯基三乙氧基硅烷0.3-0.5份、抗氧剂0.9-1.2份、交联剂1-1.8份、催化剂1.1-1.4份、三羟乙基十二酰胺乙基季胺过氯酸盐0.7-1.1份。

所述基材树脂为线型低密度聚乙烯、中密度聚乙烯按照3:1的质量比混合而成。

所述线型低密度聚乙烯：密度为0.921g/10min，熔融指数为5.4g/cm³，熔点为124℃，维卡软化点为99℃。

所述中密度聚乙烯：熔体流动速率0.65 g/10min，密度0.932 g/cm³，拉伸强度27.6 Mpa，断裂伸长率900 %。