[发明专利]一种耐低温交联聚乙烯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐低温交联聚乙烯材料及其制备方法，属于高分子成型加工技术领域。该耐低温交联聚乙烯材料主要由以下各组分经过充分的混合交联后制备而成，首先将聚乙烯树脂磨成尺寸为10‑100目的粉末，随后将其与交联剂、交联助剂、抗氧剂和有机添加剂一起放入混料机中10‑30min，混料机转速为500‑3000r/min；随后将混合物料放入烘箱中40‑80℃烘干1‑3小时；再通过双螺杆挤出机或者密炼机在125～135℃以及90‑120rpm条件下通过用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒。再将制备的颗粒放入磨粉机中磨成粉末，最后通过模压成型或者滚塑成型工艺制备出耐低温交联聚乙烯材料。

技术领域

本发明属于高分子成型加工技术领域，具体涉及一种耐低温交联聚乙烯材料及其制备方法技术。

背景技术

聚乙烯材料由于具有无臭、无毒、手感似蜡、化学稳定性好、能耐大多数酸碱的侵蚀、常温下不溶于一般溶剂、吸水性小、电绝缘性优良等诸多性质，被广泛应用于人们的日常生产和生活当中。然而，聚乙烯材料在不同地域间的使用温度差较大，例如我国黑龙江省北部地区、大小兴安岭地区的冬季漫长而寒冷，年平均温度都在0℃以下，最冷地区的月平均温度在-10℃至-30℃之间，其极端低温一般都是在-40℃左右，并且根据有关环境调查资料表明，寒冷条件对塑料的使用会造成显著的影响，因此研究开发能耐低温的聚乙烯材料很有必要。

专利CN 110240745 A公开了一种耐低温硅烷交联聚乙烯电缆绝缘材料，该材料主要由95-105份聚乙烯、1.2-1.8份硅烷偶联剂、0.05-0.1份DCP、0.1-0.5份抗氧剂、0.1-0.3份有机锡、1-5份硅油、2-5份氯化铝铁组成。将上述物料混合均匀后干燥，经过称量后放入双螺杆挤出机，切粒、干燥。该专利加入物料种类较多，且加入的氯化铝铁为无机物，其无法与聚乙烯有效共混，易于在材料内部形成团簇颗粒。

专利CN 202694968 U公开了一种交联聚乙烯绝缘耐寒耐低温电力电缆，其中聚乙烯材料主要通过过氧化物交联反应制备而成，该交联聚乙烯材料可耐-25℃的低温环境。该专利的制备方法虽然简单，但是其可耐受的低温仅为-25℃，承受范围有限。描述与本发明最接近的现有技术的状况和存在的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过向聚乙烯材料中引入交联剂、交联助剂和有机添加剂，实现聚乙烯材料耐低温性能的提升。

本发明的第一个目的在于提供一种耐低温交联聚乙烯材料，由以下各组分共混交联所得，

聚乙烯树脂65重量份；

交联剂1-3重量份；

交联助剂6-15重量份；

抗氧剂0.5-2重量份；

有机添加剂2-10重量份；

所述聚乙烯树脂由高密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂组成；

所述高密度聚乙烯树脂为45-55重量份，所述线性低密度聚乙烯树脂为10-20重量份。

在一种实施方式中，所述高密度聚乙烯树脂的熔融指数为6-20g/10min、密度为0.94-0.96g/cm3；

所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为2-6g/10min、密度为0.91-0.92g/cm3。

在一种实施方式中，所述交联剂选自过氧化二异丙苯、1，3-双(叔丁基过氧化异丙苯)苯、1，4-双(叔丁基过氧化异丙苯)苯、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己炔、过氧化二叔丁基苯、过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)、过氧化二苯甲酰、3，3，5，7，7-五甲基-1，2，4-三氧庚环中的一种；