一種耐磨抗老化的聚乙烯電纜料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種耐磨抗老化的聚乙烯電纜料，由下列重量份的原料制成：高密度聚乙烯88-90、十溴聯苯醚15-17、三氧化二銻7-9、茂金屬聚乙烯2-3、納米氫氧化鎂2-3、環己烷4-5、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.2-0.3、聚丙烯酸乙酯5-7、松節油2-3、重質碳酸鈣5-7、聚四氟乙烯粉12-14、抗氧劑3001-1.5、石粉10-12、硅油1-2、硅烷偶聯劑KH5600.7-1。本發明專利技術通過科學合理的成分配比以及制造工藝，添加石粉、重質碳酸鈣等提高了產品的耐磨程度，適合在重型機械上使用，能夠滿足其耐磨需求，同時安全無毒、阻燃、抗擊穿，抗張強度高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及高分子材料
，尤其涉及。
技術介紹
聚氯乙烯(PVC)是一種用途非常廣泛的通用塑料，根據添加增塑劑的量不同，可以制成硬質、半硬質和軟質制品，還可以與其他聚合物共混進行改性，做成種類繁多、性能各異的制品，用量非常大，是世界五大通用塑料之一。在全球范圍內PVC樹脂的需求量和聚乙烯、聚丙烯位列前三位，而在中國其消費量已經升至第一位。聚氯乙烯本身也是本質阻燃材料，其氧指數很高，阻燃效果很好，但純的PVC是剛性鏈段，在90°C以上就開始分解，加工就必須加入增塑劑，增塑劑都是易燃物，所以軟質PVC須加入阻燃劑才有阻燃效果。而且聚氯乙烯在燃燒時會產生氯化氫氣體，具有很大的毒性和腐蝕性，且濃煙較多。隨著環保要求的提高，DOP等鄰苯類增塑劑已經被禁止，所以說就要進一步發揮聚乙烯電纜料的各項優點。聚乙烯(PE)是目前產量最大的通用塑料之一，具有耐化學腐蝕性、質輕、電絕緣性、無毒、易加工、價格低廉等特點，廣泛應用于電器、化工、包裝、食品、交通、建筑等行業。然而PE的氧指數只有17.5%，屬于易燃材料，因此需要對其進行阻燃改性處理以擴大其應用范圍。還有為了提高聚乙烯電纜料的介電特性，如空間電荷集聚、體積電阻率和擊穿強度等，目前高壓直流電纜一般采用傳統方法來改性聚乙烯絕緣料。其中共混技術是提高聚乙烯介電性能使用最多的一種方法，但是不同組分的共混會形成兩相結構的微觀界面，甚至出現向材料表面滲透和分離現象，影響共混物的其他介電性能，如共混可能會導致介電強度降低。因此，最好的方法是使用兩種化學結構相似、相容性好的組分來進行共混，從而消除兩種材料的微觀界面的不良影響。大部分的電纜料只能解決常規的室內室外環境需求，對有些特種行業需要在重型機械上使用，并且需要跟隨設備不斷移動，不斷與地面、墻壁等物體接觸，常規電纜則不能滿足其耐磨要求。
技術實現思路
本專利技術目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供。本專利技術是通過以下技術方案實現的: 一種耐磨抗老化的聚乙烯電纜料，由下列重量份的原料制成:高密度聚乙烯88-90、十溴聯苯醚15-17、三氧化二銻7-9、茂金屬聚乙烯2-3、納米氫氧化鎂2_3、環己烷4_5、γ -氨丙基三乙氧基硅烷0.2-0.3、聚丙烯酸乙酯5-7、松節油2-3、重質碳酸鈣5-7、聚四氟乙烯粉12-14、抗氧劑3001-1.5、石粉10-12、硅油1-2、硅烷偶聯劑ΚΗ560 0.7-1。所述一種耐磨抗老化的聚乙烯電纜料，由以下具體步驟制成: (1)將十溴聯苯醚、三氧化二銻加入到高速混合機中，在80-90°C下混合15-20分鐘，然后將一半量的高密度聚乙烯加入到高速混合機中，90-100°C下混合10-15分鐘，最后將混合好的物料置于開煉機中，在145°C下塑煉8-10分鐘出片，粉碎后放入烘箱中干燥5-6小時，即得到阻燃母料； (2)將納米氫氧化鋁與茂金屬聚乙烯分別放在80°C電熱恒溫干燥箱內熱處理6小時待用；將干燥后的納米氫氧化鋁超聲分散于環己烷中，形成懸浮液，然后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，超聲分散20分鐘后將懸浮液倒入器皿中，放入烘箱中，在60°C的溫度下烘干24小時，得到表面改性的納米粉；干燥后的茂金屬聚乙烯與表面改性的納米粉放入混料機中，以140°C的溫度混料30分鐘，然后在雙螺桿擠出機中擠出造粒，制成抗擊穿改性母料； (3)將石粉放在500-550°C的溫度下煅燒2小時，取出后冷卻至室溫，與重質碳酸鈣混合均勻后，加入松節油、硅油、硅烷偶聯劑KH560，研磨I小時后與聚四氟乙烯、聚丙烯酸乙酯共同放入捏合機中140-145°C下捏合10分鐘后，取出冷卻得到混合物料； (4)將阻燃母料、抗擊穿改性母料、混合物料、剩余的高密度聚乙稀以及其余剩余成分放入高速混合機中，在溫度為160°C，500轉/分的速度下混合15分鐘，再以2000轉/分的速度混合10分鐘下料，然后放入雙螺桿擠出機擠出造粒，最后將粒料在80°C烘箱中干燥24小時即得。本專利技術的優點是:本專利技術通過配方與工藝的改性，添加納米氫氧化鋁與茂金屬聚乙烯等成分，這些成分的引入顯著地減少了空間電荷的注入和聚集，改善了空間電荷特性，提高了直流擊穿電場強度，同時由于含有少量的茂金屬聚乙烯，提高了電纜料的拉伸強度以及綜合性能。添加十溴聯苯醚與三氧化二銻，協同作用，減少了可燃氣體的生成量，改變了聚合物的分解模式，使材料的熱穩定性得到了提高。同時反應分解出SbBr3，能較長時間停留在燃燒區域，具有稀釋和隔離作用，進一步提高阻燃性能。本專利技術通過科學合理的成分配比以及制造工藝，添加石粉、重質碳酸鈣等提高了產品的耐磨程度，適合在重型機械上使用，能夠滿足其耐磨需求，同時安全無毒、阻燃、抗擊穿，抗張強度高。【具體實施方式】一種耐磨抗老化的聚乙烯電纜料，由下列重量份(公斤)的原料制成:高密度聚乙烯88、十溴聯苯醚15、三氧化二銻7、茂金屬聚乙烯2、納米氫氧化鎂2、環己烷4、γ氨丙基三乙氧基硅烷0.2、聚丙烯酸乙酯5、松節油2、重質碳酸鈣5、聚四氟乙烯粉12、抗氧劑3001、石粉10、硅油1、硅烷偶聯劑ΚΗ560 0.7。所述一種耐磨抗老化的聚乙烯電纜料，由以下具體步驟制成: (1)將十溴聯苯醚、三氧化二銻加入到高速混合機中，在80°c下混合15分鐘，然后將一半量的高密度聚乙烯加入到高速混合機中，90°C下混合10分鐘，最后將混合好的物料置于開煉機中，在145°C下塑煉8分鐘出片，粉碎后放入烘箱中干燥5小時，即得到阻燃母料； (2)將納米氫氧化鋁與茂金屬聚乙烯分別放在80°C電熱恒溫干燥箱內熱處理6小時待用；將干燥后的納米氫氧化鋁超聲分散于環己烷中，形成懸浮液，然后加入γ氨丙基三乙氧基硅烷，超聲分散20分鐘后將懸浮液倒入器皿中，放入烘箱中，在60°C的溫度下烘干24小時，得到表面改性的納米粉；干燥后的茂金屬聚乙烯與表面改性的納米粉放入混料機中，以140°C的溫度混料30分鐘，然后在雙螺桿擠出機中擠出造粒，制成抗擊穿改性母料； (3)將石粉放在500°C的溫度下煅燒2小時，取出后冷卻至室溫，與重質碳酸鈣混合均勻后，加入松節油、硅油、硅烷偶聯劑KH560，研磨I小時后與聚四氟乙烯、聚丙烯酸乙酯共同放入捏合機中140°C下捏合10分鐘后，取出冷卻得到混合物料； (4)將阻燃母料、抗擊穿改性母料、混合物料、剩余的高密度聚乙稀以及其余剩余成分放入高速混合機中，在溫度為160°C，500轉/分的速度下混合15分鐘，再以2000轉/分的速度混合10分鐘下料，然后放入雙螺桿擠出機擠出造粒，最后將粒料在80°C烘箱中干燥24小時即得。將本專利技術電纜料應用于電纜的生產，電纜產品經檢測，達到的指標如下:抗張強度彡16MPa，斷裂伸張率彡280%，斷裂伸長率變化率為15.1%，氧指數彡28%，介電強度彡 30MV/m。【主權項】1.一種耐磨抗老化的聚乙烯電纜料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:高密度聚乙烯88-90、十溴聯苯醚15-17、三氧化二銻7-9、茂金屬聚乙烯2_3、納米氫氧化鎂2_3、環己烷4-5、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.2-0.3、聚丙烯酸乙酯5-7、松節油2-3、重質碳酸鈣5-7、聚四氟乙烯粉12-14、抗氧劑3001-1.5、石粉10-12、硅油1_2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種耐磨抗老化的聚乙烯電纜料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：高密度聚乙烯88?90、十溴聯苯醚15?17、三氧化二銻7?9、茂金屬聚乙烯2?3、納米氫氧化鎂2?3、環己烷4?5、γ?氨丙基三乙氧基硅烷0.2?0.3、聚丙烯酸乙酯5?7、松節油2?3、重質碳酸鈣5?7、聚四氟乙烯粉12?14、抗氧劑3001?1.5、石粉10?12、硅油1?2、硅烷偶聯劑KH5600.7?1。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：許義彬，趙欣泰，
申請(專利權)人：晶鋒集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34