[发明专利]一种延缓交联型的硅烷交联聚乙烯塑料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电线电缆的绝缘层料、低中高密度聚乙烯管材料。具体地说涉及一种可改善预交联，具有延缓交联型的硅烷交联聚乙烯塑料。

背景技术

聚乙烯是一种优质的化工原料，通过交联反应，使聚乙烯分子从二维结构变为三维网状结构，材料的化学和物理特性相应的得到增强，耐温耐压性能提高。由于交联聚乙烯塑料具有耐热性好、负载能力强、不熔化、耐腐蚀、机械性能高、电性能优异、不含致癌的铅类稳定剂等优点，在越来越多的电线电缆、管材制造中被用来替代传统得PVC塑料。

众所周知，硅烷交联聚乙烯塑料只要在浸水或含湿量较高的环境中就能完成交联，因此水对硅烷交联聚乙烯塑料具有决定性的影响。而普通的硅烷交联聚乙烯塑料在生产过程中无法严格控制水分含量，经常会产生预交联，不仅需要经常停机清理，也影响了后续挤出管材的表观和各方面性能。同时，由于环境中水分的影响，使其贮存期也因此受到很大的限制。

发明内容

本发明的目的是在保留了原有交联聚乙烯塑料所有的优点同时，改善了材料在少量水分环境中的交联条件，使材料的初期预交联反应速度大大降低，减少在挤出设备中的预交联程度，并大幅度的延长硅烷交联聚乙烯塑料的贮存期。

本发明是这样实现的，这种延缓交联型硅烷交联聚乙烯塑料组成包括(以下各组份用量以重量份数计)：

聚乙烯树脂            100

硅烷交联剂            0.8～2.5

交联引发剂            0.03～2.5

交联催化剂            0.1～2.5

抗氧剂                0.01～2.0

润滑剂                0.1～2.0

改性助剂              0.05～1.0

本发明中的聚乙烯树脂密度为0.900～0.970，熔融指数为≤20克(190℃，2160克/10分钟)。

本发明中的硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中任选一种或几种。其作用是在交联过程中减少高分子自由基的链断裂，使聚乙烯形成交联网状结构，提高交联效率，改善制品的耐热性能。

本发明中的交联引发剂为过氧化苯甲酰、α，α-双(叔丁过氧基)二异丙苯、1，4-双(叔丁过氧基)二异丙苯、过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5双(叔丁过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5双(叔丁过氧基)己炔-3、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化物中任选一种或几种。其作用是在一定温度下，激发过氧化物的自由基，自由基和碳链上的氢反应，形成新的自由基，与硅烷交联剂接枝。

本发明中的交联催化剂为二月桂酸二丁基锡，月桂酸马来酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、双(马来酸单锌酯)二正丁基锡中任选一种或几种。其作用是通过催化剂本身的活性、吸水性来加速交联反应的发生及提高反应速度，保证产品在一定时间内达到一定的交联度。

本发明中的抗氧剂为四[3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，4，4’-硫代双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4，4’-硫代双(6-叔丁基间甲酚)、N，N’-六甲撑双(3，5-二叔丁基-4-羟基丙酰胺)、硫代二丙酸二月桂脂、硫代二丙酸二硬脂醇脂、β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2，2’-硫代双[3，-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]中任选一种或几种。其作用是抑制制品老化，提高制品的耐温性能。

本发明中的润滑剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酰胺、有机硅橡胶、硅氧烷、硅酮、氟弹性体、硬脂酸甘油酯、酰胺蜡中任选一种或几种。其作用是产生内外润滑作用，对加工设备磨损少，并降低能源消耗。

本发明中的改性助剂为乙烯-丙烯酸钠盐离子共聚物、乙烯-丙烯酸钾盐离子共聚物、乙烯-丙烯酸锂盐离子共聚物、乙烯-甲基丙烯酸钠盐离子共聚物、乙烯-甲基丙烯酸钾盐离子共聚物、乙烯-甲基丙烯酸锂盐离子共聚物、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、间硝基苯磺酸钠中任选一种或几种。其作用是在材料表面产生一层非亲水的基团，阻缓聚合物与水分子的接触，延缓交联速度。

本发明中的延缓交联型硅烷交联的聚乙烯塑料的制备方法为二步法，包括制备A料和B料，以及A料和B料的混合，A料为硅烷接枝料，B料为催化剂母料。

制备步骤为：