[发明专利]一种乙烯-醋酸乙烯-硅烷三元共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种乙烯‑醋酸乙烯‑硅烷三元共聚物及其制备方法，包括如下步骤：以50‑70％的乙烯气体、5.0％‑40％醋酸乙烯和0.5‑10％的硅烷为共聚单体，加入0‑10％分子量调节剂、0.09‑2.0％的引发剂，混合均匀；采用高压连续本体聚合法进行聚合反应，得到乙烯‑醋酸乙烯‑硅烷三元共聚物。本发明制备的硅烷共聚物：乙烯‑醋酸乙烯‑硅烷三元共聚物，其在电线电缆领域可替代硅烷接枝EVA或硅烷接枝PE，提高材料应用范围，与催化母料混合挤出温度控制范围较宽，不产生焦料，生产连续性好，稳定性高，同时可保证材料的交联度，也可作为低烟无卤高阻燃聚烯烃材料的基料树脂，提高阻燃剂的填充能力，改善交联程度及阻燃性能。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种乙烯-醋酸乙烯-硅烷三元共聚物及其制备方法。

背景技术

随着电线电缆行业的不断发展以及人们环保意识的逐渐提高，人们越来越多地使用无卤阻燃电缆和硅烷交联电缆。由于EVA树脂具有良好的填料包容性和可交联性，因此在无卤阻燃电缆、半导体屏蔽电缆和二步法硅烷交联电缆中使用较多。另外，EVA树脂还被应用于制作一些特殊电缆的护套。EVA比PE的性能改善，主要是弹性、柔性、光泽性、透气性等方面，另外，它的耐环境应力开裂性得到了提高，对填料的受容性增大，可以采用加入较多增强填料的方法来避免或减少EVA力学性能比PE的下降。同时也可对EVA进行改性提升材料性能。

现有技术中，低烟无卤电缆料一般采用硅烷接枝树脂工艺，即先在树脂上接枝硅烷，硅烷水解形成硅醇，再缩合交联形成三维立体结构。但硅烷接枝物的使用仍存在一些问题，硅烷化合物接枝的聚合物制备存在的问题既有制备本身的问题也有关于制得材料性能的问题，接枝料的制备均为过氧化物引发接枝硅烷反应，反应温度较高，大多高于200℃，需设备温控高，另外过氧化物引入会引发部分树脂交联产生焦料，需定期停机清理设备中焦料等问题。同时，接枝料添加比例高虽可保证材料交联度，但却削弱了主料的优势，有预交联的风险，阻燃性能相对较低，而当硅烷接枝料添加少时虽可以保证接枝料基料的性能优势，能够改善材料的阻燃性能，但材料的交联程度就有不合格的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种乙烯-醋酸乙烯-硅烷三元共聚物，生产过程中不产生焦料，生产连续性好，稳定性高，能耗低，能够不停机地连续生产，无需定期停机清理设备中焦料，制成的电缆料存储时间长，性能优异，也可作为低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的基料树脂，应用范围广。

本发明第一方面提供了一种乙烯-醋酸乙烯-硅烷三元共聚物的制备方法，包括如下步骤：以50-70％的乙烯气体、5.0％-40％醋酸乙烯和0.5-10％的硅烷为共聚单体，加入0-10％分子量调节剂、0.09-2.0％的引发剂，混合均匀；采用高压连续本体聚合法进行聚合反应，得到乙烯-醋酸乙烯-硅烷三元共聚物。

进一步地，所述的高压连续本体聚合法的反应条件为160-190℃，190-250MPa。

进一步地，所述的硅烷共聚单体为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种混合。

进一步地，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种混合。

进一步地，所述的分子量调节剂为丙烷、丙烯、丙醛中的一种或多种混合。

进一步地，所述的高压连续本体聚合法具体包括如下步骤：

(1)工艺气体经过压缩后与乙烯气体、分子量调节剂汇合后压缩到20.0～28.5MPa后进入二次压缩机；