CN103289278A

CN103289278A - 一种可控接枝率改性聚烯烃电缆料

Info

Publication number: CN103289278A
Application number: CN2012100415388A
Authority: CN
Inventors: 刘亚男; 马文涛; 杨坤
Original assignee: Suzhou Inoac New Polymers Co Ltd
Current assignee: Suzhou Inoac New Polymers Co Ltd
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明提供一种可控接枝率改性聚烯烃电缆料，所述聚烯烃电缆料由聚烯烃、极性小分子接枝材料、引发剂、分散剂、抗氧剂、安定剂、操作油、阻燃剂混合制成。本发明使改性后的聚烯烃材料具有良好的增容性与偶联作用，可以增加无机填料的使用量，有效减少石油资源的浪费；并使得聚烯烃材料的极性改变后与无机材料具有很好的相容性，实现可控制的接枝率。

Description

一种可控接枝率改性聚烯烃电缆料

技术领域

本发明涉及阻燃电线电缆料领域，具体涉及一种可控接枝率的电线电缆料领域。

背景技术

多年来，电缆料在我国都有着良好的销售前景。随着电网改造、通讯设施大面积升级改造等需求，对电线电缆的也有着越来越多的要求，如要求同时具备阻燃、抗辐射、耐紫外、高温无降解等性质。

普通的聚烯烃材料在常温下柔性差，耐曲折性差，属于非极性材料与普通极性填料的相容性差。为了克服上述缺点，需要对普通聚烯烃进行改性，改性的方法是改变材料的极性，改善材料的弹性，改善材料与填料的相容性，使非极性的材料具有极性小分子，因此改善了基体材料的非极性特点，使其能够很好的与极性填料混合。

为了改善聚烯烃的弹性，即使其常温具有柔顺性、耐曲折性能，需要进一步对其改性。聚烯烃材料极性的改变主要是通过接枝极性材料来实现的，聚烯烃材料的极性改变可提高与无机材料的相容性，可以通过无机材料的添加达到一些性能要求。可控的接枝率可以实现聚烯烃材料极性改性的程度，而极性改性的程度直接决定了基体聚烯烃材料与无机材料的混配比例，因此人们一直渴望能够实现对接枝率的控制。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，实现现有技术无法实现的一些性能，如实现可控制的接枝率；聚烯烃与其它功能高分子材料、极性阻燃、抗辐射材料等共混形成合金；得到高温无降解、耐紫外和核辐射、阻燃、绝缘的新材料。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，一种可控接枝率改性聚烯烃电缆料的配方如下：

聚烯烃 70-80%；

极性小分子接枝材料 1-10%；

引发剂 0.1-1%；

分散剂 0.1-1%；

抗氧剂 0.1-1%；

安定剂 0.1-1%；

操作油 0-20%；

阻燃剂 15-20%。

优选的，所述可控接枝率改性聚烯烃电缆料配方如下：

聚烯烃 74.5%；

极性小分子接枝材料 10%；

引发剂 0.1%；

分散剂 0.1%；

抗氧剂 0.1%；

安定剂 0.1%；

操作油 0.1%；

阻燃剂 15%。

优选的，所述极性小分子接枝材料是马来酸酐、硅烷类偶联剂。

优选的，所述引发剂是双二五类硫化剂、BPO、DCP、AIBN或其混合物。

优选的，所述分散剂是硬脂酸锌、硬脂酸钙或其混合物。

优选的，所述抗氧剂是1010、168、264或其混合物。

优选的，所述安定剂是618、626、TP-10或其混合物。

优选的，所述操作油是4010、4006一种或其混合物。

优选的，所述阻燃剂是三氧化二锑、有机磷及其衍生物、有机氮类及其衍生物中的一种或几种混合物。

优选的，所述聚烯烃是指改性PP或PE材料。

目前行业内接枝率是不可控制的，因为引发剂的引发温度及引发效率对温度的敏感性太强，只能实现在某个范围内的接枝率。

本发明实现了可控接枝率，第一主要在配方的设计与引发剂的种类（一种或几种的配合）及用量配比直接相关。同时接枝物的性能也决定了接枝反应的难易程度，包括接枝反应过程中湿度的影响，如何保证材料在使用前不与空气中的水分发生反应而失效。同时，在工艺上是通过温度来实现的，主要是通过精确控制反应温度从而控制了引发剂的引发效率。

经过极性小分子接枝材料改性后的聚烯烃材料具有良好的增容性与偶联作用，可以使其增加无机填料的使用量，从而降低高分子材料的使用量，有效减少石油资源的浪费，是一种节能环保技术。

紫外光对聚烯烃材料的破坏主要是促进材料的分解催化进而粉化失效。聚烯烃材料交联以后耐紫外分解能力加强，另外无机材料的加入也起到了抵挡紫外光的作用。而高温无降解反应是通过控制引发剂来实现的，主要是控制引发温度使其能够引发接枝反应的同时不会引起热降解反应，这样就使得改性后聚烯烃材料难以在高温下自然降解，降解必须在特定条件下才能进行。

本发明使得聚烯烃材料的极性改变后与无机材料具有很好的相容性，彻底改变聚烯烃材料的极性，使其与无机非金属材料可以任意比例混合，实现可控制的接枝率。同时在达到阻燃要求的前提下具有优异的绝缘性、耐紫外环境老化达到30年以上、特定条件下可自然降解对环境无危害。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附后权利要求书限定的范围。

实施例1

将质量百分比为74.5%的改性聚乙烯、10%的极性小分子接枝材料马来酸酐、0.1%的引发双二五类硫化剂、0.1%的分散剂、0.1%的抗氧剂1010、0.1%安定剂618、0.1%操作油4010、15%阻燃剂在171℃的反应温度下混合制成可控接枝率改性聚烯烃电缆料。

实施例2

将质量百分比为70%的改性聚丙烯、10%的极性小分子接枝材料硅烷类偶联剂、1%的引发剂BPO、1%的分散剂硬脂酸钙、1%的抗氧剂168、1%安定剂626、1%操作油4006、15%阻燃剂在131℃的反应温度下混合制成可控接枝率改性聚烯烃电缆料。

实施例3

将质量百分比为80%的聚丙烯、4.5%的极性小分子接枝材料马来酸酐、0.1%的引发剂DCP、0.1%的分散剂硬脂酸锌、0.1%的抗氧剂264、0.1%安定剂TP-10、0.1%操作油4010/4006混合物、15%阻燃剂在177℃反应温度下混合制成可控接枝率改性聚烯烃电缆料。

实施例4

将质量百分比为70%的聚丙烯、9.5%的极性小分子接枝材料马来酸酐、0.1%的引发剂DCP、0.1%的分散剂硬脂酸锌、0.1%的抗氧剂264、0.1%安定剂TP-10、0.1%操作油4010/4006混合物、20%阻燃剂在177℃反应温度下混合制成可控接枝率改性聚烯烃电缆料。

经反复实验后，得到反应温度、引发剂种类和接枝率实验数据如下：

反应温度	接枝物添加量（W%）	引发剂种类	接枝率
				171℃/131℃	10	双二五/BPO	9.0-9.52
177℃/131℃	10	DCP/BPO	9.1-9.60
				177℃/171℃	10	DCP/双二五	9.1-9.52
177℃/171℃/131℃	10	双二五/DCP/BPO	9.05-9.46

上述实施例中所有组分在以下范围内任意组合：

聚烯烃 70-80%；

极性小分子接枝材料 1-10%；

引发剂 0.1-1%；

分散剂 0.1-1%；

抗氧剂 0.1-1%；

安定剂 0.1-1%；

操作油 0-20%；

阻燃剂 15-20%。

本发明使改性后的聚烯烃材料具有良好的增容性与偶联作用，可以增加无机填料的使用量，从而降低高分子材料的使用量，有效减少石油资源的浪费，是一种节能环保技术。并使得聚烯烃材料的极性改变后与无机材料具有很好的相容性，彻底改变聚烯烃材料的极性，使其与无机非金属材料可以任意比例混合，实现可控制的接枝率。同时在达到阻燃要求的前提下具有优异的绝缘性、耐紫外环境老化达到30年以上、特定条件下可自然降解对环境无危害。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种可控接枝率改性聚烯烃电缆料，其特征在于，所述聚烯烃电缆料配方如下：

聚烯烃 70-80%；

极性小分子接枝材料 1-10%；

引发剂 0.1-1%；

分散剂 0.1-1%；

抗氧剂 0.1-1%；

安定剂 0.1-1%；

操作油 0-20%；

阻燃剂 15-20%。

2.如权利要求1所述的可控接枝率改性聚烯烃电缆料，其特征在于，所述聚烯烃电缆料配方如下：

聚烯烃 74.5%；

极性小分子接枝材料 10%；

引发剂 0.1%；

分散剂 0.1%；

抗氧剂 0.1%；

安定剂 0.1%；

操作油 0.1%；

阻燃剂 15%。

3.如权利要求1所述的可控接枝率改性聚烯烃电缆料，其特征在于，所述极性小分子接枝材料是马来酸酐、硅烷类偶联剂。

4.如权利要求1所述的可控接枝率改性聚烯烃电缆料，其特征在于，所述引发剂是双二五类硫化剂、BPO、DCP、AIBN或其混合物。

5.如权利要求1所述的可控接枝率改性聚烯烃电缆料，其特征在于，所述分散剂是硬脂酸锌、硬脂酸钙或其混合物。

6.如权利要求1所述的可控接枝率改性聚烯烃电缆料，其特征在于，所述抗氧剂是1010、168、264或其混合物。

7.如权利要求1所述的可控接枝率改性聚烯烃电缆料，其特征在于，所述安定剂是618、626、TP-10或其混合物。

8.如权利要求1所述的可控接枝率改性聚烯烃电缆料，其特征在于，所述操作油是4010、4006一种或其混合物。

9.如权利要求1所述的可控接枝率改性聚烯烃电缆料，其特征在于，所述阻燃剂是三氧化二锑、有机磷及其衍生物、有机氮类及其衍生物中的一种或几种混合物。

10.如权利要求1所述的可控接枝率改性聚烯烃电缆料，其特征在于，所述聚烯烃是指改性PP或PE材料。