一種可輻照交聯(lián)低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料的制作方法
【專利摘要】一種可輻照交聯(lián)低密度改性聚乙烯?四氟乙烯共聚物絕緣料，將其原料配方按重量份配比混合后，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒制成，其特征在于：所述原料配方包括以下重量份的原料：100份聚乙烯?四氟乙烯共聚物，5~35份超高分子量聚乙烯，5~25份中空玻璃微珠，0.1~1份N,N?雙[β?(3,5?二叔丁基?4?羥基苯基)丙酰]肼，1~4份3?氨丙基三乙氧基硅烷，2~10份三氧化二銻，2~20份含有聚四氟乙烯粉末的乙烯?四氟乙烯共聚物母粒，1~5份硬脂酸鋅；可輻照交聯(lián)。本發(fā)明所述可輻照交聯(lián)低密度改性乙烯?四氟乙烯共聚物絕緣料具有密度低、成本低的特點(diǎn)，并且在保留了乙烯?四氟乙烯耐高溫、耐輻照、耐化學(xué)溶劑等優(yōu)異性能的同時(shí)，提高了ETFE的強(qiáng)度、耐熱性能，及長期使用溫度。
【專利說明】
-種可福照交聯(lián)低密度改性聚乙稀-四氣乙稀共聚物絕緣料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電線電纜絕緣材料，尤其設(shè)及一種可福照交聯(lián)低密度改性聚乙締-四 氣乙締共聚物絕緣料。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙締-四氣乙締共聚物(英文簡稱ETFE)又稱F40,透明結(jié)晶料，烙點(diǎn)為255~280°C， 是最強(qiáng)初和最輕的氣塑料。ETFE具有優(yōu)良的介電性、絕緣性能和力學(xué)性能，耐福照，耐開裂， 耐老化，耐各種化學(xué)溶劑，耐高低溫，長期工作溫度在-65°C到150°C之間，其比重為1.73g/ cm3左右。而ETFE福照交聯(lián)后長期工作溫度提高到200°C。相對(duì)于其它氣塑料而言ETFE是比 重最輕的，但是相對(duì)于通用的PE、PVC等絕緣料而言，其密度就要大很多，如果在盡量保持 ETFE的優(yōu)異性能的前提下降低其密度，同時(shí)降低其成本，而且交聯(lián)后還能提高其使用溫 度，能拓展ETFE的應(yīng)用市場(chǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種可福照交聯(lián)低密度改性聚乙締 -四氣乙締共聚物絕緣 料，該材料在最大程度保持了ETFE優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上，具有低密度，低成本的優(yōu)勢(shì)，拓展 ETFE在電線電纜絕緣材料領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)。
[0004] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種可福照交聯(lián)低密度改性聚 乙締-四氣乙締共聚物絕緣料，將其原料配方按重量份配比混合后，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造 粒而制成，所述原料配方包括W下重量份的原料： 聚乙締-四氣乙締共聚物 100份， 超高分子量聚乙締 5~35份， 中空玻璃微珠 5~25份， N，N -雙[0- (3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酷]阱 0.1~1份， 3-氨丙基二乙氧基硅烷 1~4份， =氧化二錬 2~10份， 含有聚四氣乙締粉末的乙締-四氣乙締共聚物母粒 2~20份， 硬脂酸鋒 1~5份， 交聯(lián)劑 ^lO份； 所述乙締-四氣乙締共聚物母粒中含有的聚四氣乙締粉末質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4~6%，所述聚 四氣乙締粉末的粒徑為0.5~5微米。
[0005] 上述技術(shù)方案進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下： 1、上述方案中，所述的交聯(lián)劑由組分A和組分B混合而成，所述組分A:組分B的質(zhì)量比 為1:0.^10，其中組分4符合下述結(jié)構(gòu)通式（1):
其中X為乙締基、締丙基、甲代締丙基或者烘丙基，n=2~15,組分A的重均分子量為600~ 5000； 所述組分B為=締丙基異氯酸醋、=甲代締丙基異氯酸醋、立締丙基氯酸醋、=甲代締 丙基氯酸醋中的至少一種。
[0006] 2、上述方案中，所述交聯(lián)劑中組份A:組分B的質(zhì)量比為1:0.3~5。
[0007] 3、上述方案中，所述的中空玻璃微珠粒徑為30~100皿，最好為30~50皿。
[000引4、上述方案中，所述超高分子量聚乙締重量含量為10~30份。
[0009] 5、上述方案中，所述N，N -雙[0- (3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酷]阱的重量份 最好為0.2~0.7份。
[0010] 6、上述方案中，N，N'-雙[0- (3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酷]阱作為抗氧劑，中 空玻璃微珠作為填充劑，=氧化二錬作為阻燃劑，3-氨丙基=乙氧基硅烷作為偶聯(lián)劑。而含 有聚四氣乙締粉末的乙締-四氣乙締共聚物母粒與硬脂酸鋒二者復(fù)配共同作為潤滑劑。
[0011] 7、上述方案中，該可福照交聯(lián)低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料，福照 時(shí)，福照交聯(lián)劑量為5~40兆拉德(化ad)，最好為10~25化ad。
[0012] 本發(fā)明的設(shè)計(jì)特點(diǎn)W及有益效果是： 1、本發(fā)明的配方中添加超高分子量聚乙締，其加工溫度在230~260°C左右，而聚乙締- 四氣乙締共聚物的加工溫度可W在200~280°C，兩者加工溫度相近。而且加進(jìn)的超高分子量 聚乙締、潤滑劑有增塑作用，降低了ETFE加工溫度，使得兩者可W在同樣的溫度下加工。超 高分子量聚乙締和聚乙締-四氣乙締共聚物都具有高強(qiáng)度，高耐磨性，由于聚乙締-四氣乙 締共聚物的密度1.73g/cm3,而超高分子量聚乙締只有0.95 g/cm3左右，可W在保持聚乙締- 四氣乙締共聚物的耐化學(xué)溶劑、耐高溫、耐福射等優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上，降低整個(gè)配方的密 度。
[0013] 2、該材料可福照交聯(lián)、經(jīng)福照交聯(lián)后可W進(jìn)一步提高該絕緣料的強(qiáng)度、耐熱性W 及使用溫度。
[0014] 3、加入偶聯(lián)劑3-氨丙基=乙氧基硅烷能夠進(jìn)一步提高本發(fā)明的絕緣料的強(qiáng)度。
[0015] 4、加入潤滑劑硬脂酸鋒的作用是改善超高分子量聚乙締在本發(fā)明的配方在制備 過程中的流動(dòng)性;加入含有聚四氣乙締粉末的乙締-四氣乙締共聚物母粒的作用是降低整 個(gè)改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料的加工溫度，減少口模積料。
[0016] 5、本發(fā)明原料配方中的交聯(lián)劑能促進(jìn)ETFE的福照交聯(lián)，（常溫下ETFE是很難交聯(lián) 的），在加工過程中熱穩(wěn)定性非常好，加工的成品顏色非常白，經(jīng)福照后也不變色，而且調(diào)節(jié) 交聯(lián)劑中組分A和組分B的重量比，可在一定范圍內(nèi)改變?cè)摴簿畚锝^緣料的力學(xué)性能，即拉 伸強(qiáng)度和斷裂伸長率。
[0017] 總之，本發(fā)明所述的一種可福照交聯(lián)低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料， 可W在福照交聯(lián)，在最大程度保持了 ETFE優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上，提高了 ETFE的強(qiáng)度、耐熱性， 及長期使用溫度，具有低密度，低成本的優(yōu)勢(shì)，拓展了 ETFE在電線電纜絕緣材料領(lǐng)域的應(yīng)用 市場(chǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 實(shí)施例^3:-種可福照交聯(lián)低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料 將其原料配方按重量份配比混合后，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒制成，所述原料配方包 括W下重量份的原料： 聚乙締-四氣乙締共聚物 100份， 超高分子量聚乙締 5~35份， 中空玻璃微珠 5~25份， N，N -雙[0- (3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酷]阱 0.1~1份， 3-氨丙基=乙氧基硅烷 1~4份， =氧化二錬 2~10份， 含有聚四氣乙締粉末的乙締-四氣乙締共聚物母粒 2~20份， 硬脂酸鋒 1~5份， 交聯(lián)劑 ^lO份； 所述乙締-四氣乙締共聚物母粒中含有的聚四氣乙締粉末質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4~6%，所述聚 四氣乙締粉末的粒徑為0.5~5微米。
[0019] 所述的交聯(lián)劑由組分A和組分B混合而成，所述組分A:組分B的質(zhì)量比為1:0.1~ 10,其由巧Aa鮮會(huì)下冰結(jié)尬證才m.
其中X為乙締基、締丙基、甲代締丙基或者烘丙基，n=2~15,組分A的重均分子量為600~ 5000； 所述組分B為=締丙基異氯酸醋、=甲代締丙基異氯酸醋、=締丙基氯酸醋、=甲代締 丙基氯酸醋中的至少一種。
[0020] 所述交聯(lián)劑中組份A:組分B的較佳質(zhì)量比為1:0.3~5。
[0021] 所述的中空玻璃微珠粒徑為30~100皿。
[0022] 所述超高分子量聚乙締重量含量為10~30份。
[0023] 所述可福照交聯(lián)低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料具體由W下重量份組 分組成，如表1所示： 表1
實(shí)施例1至實(shí)施例3中，所述交聯(lián)劑中組份A與組份B的質(zhì)量比為1:1，其中，組份A的結(jié)構(gòu) 通式（1)中的X為締丙基，組分A的重均分子量為3100，組份B為=締丙基異氯酸醋； 所述可福照交聯(lián)低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料性能測(cè)試方法： 第一步，將按配方重量計(jì)量的乙締-四氣乙締共聚物(ETFE)IOO份、超高分子量聚乙締 5~35份、中空玻璃微珠5~25份、N，N -雙[0- (3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酷]阱0.1~1 份、3-氨丙基S乙氧基硅烷1~4份、交聯(lián)劑1~10份、S氧化二錬2~10份W及白油在高速混合 機(jī)中混合均勻。
[0024] 第二步，將上述步驟混合均勻的物料，在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，烘干。擠出溫 度為 200-280°C。
[00巧]第=步，將所得粒子在平板硫化機(jī)上壓片，壓片溫度270°C。
[0026] 第四步，將片子進(jìn)行福照，福照計(jì)量15Mrad。
[0027] 測(cè)試:將片子進(jìn)行密度、拉伸性能測(cè)試，與純的ETFE做比較。片子的耐溫測(cè)試如下： 將片子制成標(biāo)準(zhǔn)啞鈴片，然后掛在烘箱中，280°C、7個(gè)小時(shí)。然后拿出來，冷卻，測(cè)其拉伸強(qiáng) 度保留率。結(jié)果如表2。
[0028] 表 2
從表2中性能可W看出，采用本發(fā)明可福照交聯(lián)低密度改性乙締-四氣乙締共聚物絕緣 料，其密度降低明顯，福照后拉伸強(qiáng)度明顯提高，而且經(jīng)耐溫測(cè)試后拉伸強(qiáng)度保留率都在 60%W上，而ETFE在該溫度下早已烙融，證明本發(fā)明提高了 ETFE的使用溫度。而且本發(fā)明所 述的低密度改性乙締-四氣乙締共聚物絕緣料的成本比純的乙締四氣乙締降低了很多。
[0029] 實(shí)施例4~6:-種可福照交聯(lián)低密度改性聚乙締-四氣乙締共聚物絕緣料 將其原料配方按重量份配比混合后，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒所述低密度改性聚乙 締-四氣乙締共聚物絕緣料具體由W下重量份組分組成，如表3所示： 表3
在實(shí)施例4~6中，所述乙締-四氣乙締共聚物母粒中含有的聚四氣乙締粉末質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 為5%，所述聚四氣乙締粉末的粒徑為^4微米之間。
[0030] 實(shí)施例4至實(shí)施例6中，所述交聯(lián)劑中組份A與組分B的配比參見表4所示： 表4
上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人±能 夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)W實(shí)施，并不能W此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神 實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可輻照交聯(lián)低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料，將其原料配方按重量 份配比混合后，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其特征在于:所述原料配方包括以下重量份的原 料： 聚乙烯-四氟乙烯共聚物 100份， 超高分子量聚乙烯 5~35份， 中空玻璃微珠 5~25份， N，N -雙[β- (3,5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼 0.1~1份， 3_氨丙基三乙氧基硅烷 1~4份， 三氧化二銻 2~10份， 含有聚四氟乙烯粉末的乙烯-四氟乙烯共聚物母粒 2~20份， 硬脂酸鋅 1~5份， 交聯(lián)劑 1~10份； 所述乙烯-四氟乙烯共聚物母粒中含有的聚四氟乙烯粉末質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4~6%，所述聚 四氟乙烯粉末的粒徑為0.5~5微米。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可輻照交聯(lián)低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述的交聯(lián)劑由組分Α和組分Β混合而成，所述組分Α:組分Β的質(zhì)量比為1:0.1 ~10，其中組分A符合下述結(jié)構(gòu)通式(1):其中X為乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基或者炔丙基，n=2~15,組分A的重均分子量為600~ 5000； 所述組分B為三烯丙基異氰酸酯、三甲代烯丙基異氰酸酯、三烯丙基氰酸酯、三甲代烯 丙基氰酸酯中的至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可輻照交聯(lián)低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述交聯(lián)劑中組份A:組分B的質(zhì)量比為1:0.3~5。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可輻照交聯(lián)低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述的中空玻璃微珠粒徑為30~100μπι。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可輻照交聯(lián)低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述超高分子量聚乙烯重量含量為ΠΚ30份。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可輻照交聯(lián)低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述原料配方的輻照交聯(lián)劑量為5~40兆拉德。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可輻照交聯(lián)低密度改性聚乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣料， 其特征在于:所述原料配方的輻照交聯(lián)劑量為10~25兆拉德。
【文檔編號(hào)】C08L39/04GK105924758SQ201610423488
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月16日
【發(fā)明人】史叢叢
【申請(qǐng)人】中廣核三角洲（江蘇）塑化有限公司