一種高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚乙烯產(chǎn)量大、來源豐富、價格低廉，是一種用途廣泛的樹脂。然而聚乙烯的相容 性低，耐候性和機械性能存在不足，綜合性能較差，需要改善性能。其中，對聚乙烯進行交聯(lián) 改性是改善聚乙烯性能的重要手段之一，能提高聚乙烯制品的機械性能、耐化學(xué)性能和耐 開裂性能等，擴寬了聚乙烯的應(yīng)用范圍。
[0003] 聚乙烯交聯(lián)技術(shù)包括輻射交聯(lián)、過氧化物交聯(lián)、硅烷交聯(lián)等，其中硅烷交聯(lián)聚乙烯 具有工藝設(shè)備簡單、操作靈活方便、經(jīng)濟性好的特點，受到廣泛的關(guān)注和重視。硅烷交聯(lián)聚 乙烯具有良好的絕緣性能，主要應(yīng)用于中、低壓電線、電纜的生產(chǎn)，具有良好的市場前景和 極高的經(jīng)濟效益。隨著市場需求的進一步發(fā)展，硅烷交聯(lián)聚乙烯材料也需要進一步完善力 學(xué)性能、耐候性等方面的缺陷，提高技術(shù)指標(biāo)，從而滿足各個領(lǐng)域的特殊要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料，力學(xué)性能、耐候 性良好，應(yīng)用范圍廣。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] -種高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料，其是由下述重量份的原料制得：
[0007] 低密度聚乙烯樹脂120-150,線性酚醛樹脂2-4，MBS樹脂5-10,硼纖維1-2,鈦酸鉀 晶須1-2,白炭黑10-15,重質(zhì)碳酸鈣5-10,聚丙二醇2-3,二苯基甲烷二異氰酸酯0. 3-0. 5， 硬脂酸鋅1-2,液體石蠟1-2,硅烷復(fù)合劑3-6 ;
[0008] 其中硅烷復(fù)合劑由下述重量份的原料制得：硅烷偶聯(lián)劑A-151 1-3,氟碳表面 活性劑FC-4430 0. 2-0. 4,過氧化二異丙苯0. 05-0. 1，二月桂酸二丁基錫0. 1-0. 2,抗氧 劑1010 0. 2-0. 5 ;制備方法是將硅烷偶聯(lián)劑A-151、過氧化二異丙苯、二月桂酸二丁基錫 和抗氧劑1010混合并200-400r/min攪拌10-15min后再加入氟碳表面活性劑FC-443 600_800r/min 攬摔 3_5min，即得。
[0009] -種高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合后400-600°C煅燒l_2h，冷卻后研磨至400-600 目，再與硼纖維和鈦酸鉀晶須混合均勻，得混合填料；
[0011] (2)將聚丙二醇加入反應(yīng)釜中真空干燥0· 5-lh，然后將溫度調(diào)至70-80°C，并加入 二苯基甲烷二異氰酸酯于真空條件下200-400r/min攪拌反應(yīng)2-4h，得聚氨酯預(yù)聚體；
[0012] (3)將⑴中的混合填料與⑵中的聚氨酯預(yù)聚體混合后加入線性酚醛樹脂，先于 800-1000r/min攪拌1-2h，再加入液體石錯共同球磨2-4h，得改性填料；
[0013] (4)先將（3)中的改性填料與低密度聚乙烯樹脂、MBS樹脂混合均勻，再加入其余 原料在高速混合機中80-90°C條件下混合5-10min，最后通過雙螺桿擠出機165-195°C熔融 擠出、造粒、包裝，即得高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙稀絕緣復(fù)合材料。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0015] 本發(fā)明通過氟碳表面活性劑與硅烷偶聯(lián)劑復(fù)配的硅烷復(fù)合劑對聚乙烯樹脂進行 交聯(lián)，改善了復(fù)合材料的耐候性、耐水性，同時通過聚氨酯預(yù)聚體和酚醛樹脂對填料進行復(fù) 合改性處理，既提升了填料的韌性，有利于改善復(fù)合材料的拉伸性能，又提高了填料與基體 之間的相容性，使填料在樹脂中分散均勻，起到補強增容的作用，改善了復(fù)合材料的機械強 度；同時通過其余原料的復(fù)配，使制得的硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料具有良好的強度、韌 性，耐候性和耐水、耐腐蝕性能良好，同時具有優(yōu)異的抗沖擊性能，使用安全性高，使用性能 好，應(yīng)用范圍廣泛。
【具體實施方式】
[0016] 本發(fā)明非限定實施例如下：
[0017] -種高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料，由下列重量（kg)的組分原料制備而 成：
[0018] 低密度聚乙烯樹脂140,線性酚醛樹脂3，MBS樹脂8,硼纖維1. 5,鈦酸鉀晶須1. 5， 白炭黑12,重質(zhì)碳酸鈣8,聚丙二醇2. 5,二苯基甲烷二異氰酸酯0. 4,硬脂酸鋅1. 5,液體石 蠟1.5,硅烷復(fù)合劑5;
[0019] 其中硅烷復(fù)合劑由下述重量（kg)的組分原料制得：硅烷偶聯(lián)劑A-151 2,氟碳表 面活性劑FC-4430 0. 3,過氧化二異丙苯0. 08,二月桂酸二丁基錫0. 15,抗氧劑1010 0. 4 ; 制備方法是將硅烷偶聯(lián)劑A-151、過氧化二異丙苯、二月桂酸二丁基錫和抗氧劑1010混合 并200r/min攪拌15min后再加入氟碳表面活性劑FC-443 800r/min攪拌3min，即得。
[0020] 高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟：
[0021] (1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合后600°C煅燒lh，冷卻后研磨至600目，再與硼纖 維和鈦酸鉀晶須混合均勻，得混合填料；
[0022] (2)將聚丙二醇加入反應(yīng)釜中真空干燥0. 5h，然后將溫度調(diào)至80°C，并加入二苯 基甲烷二異氰酸酯于真空條件下400r/min攪拌反應(yīng)2h，得聚氨酯預(yù)聚體；
[0023] (3)將（1)中的混合填料與（2)中的聚氨酯預(yù)聚體混合后加入線性酚醛樹脂，先于 1000r/min攪拌lh，再加入液體石錯共同球磨2h，得改性填料；
[0024] (4)先將（3)中的改性填料與低密度聚乙烯樹脂、MBS樹脂混合均勻，再加入其余 原料在高速混合機中90°C條件下混合5min，最后通過雙螺桿擠出機165-195Γ熔融擠出、 造粒、包裝，即得高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙稀絕緣復(fù)合材料。
[0025] 對上述制得的復(fù)合材料進行性能測試，結(jié)果如表1所示：
[0026] 表1硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料性能測試結(jié)果
[0027]

【主權(quán)項】
1. 一種高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料，其特征在于，其是由下述重量份的原料 制得： 低密度聚乙烯樹脂120-150,線性酚醛樹脂2-4, MBS樹脂5-10,硼纖維1-2,鈦酸鉀晶 須1-2,白炭黑10-15,重質(zhì)碳酸鈣5-10,聚丙二醇2-3,二苯基甲烷二異氰酸酯0. 3-0. 5,硬 脂酸鋅1-2,液體石蠟1-2,硅烷復(fù)合劑3-6 ; 所述的硅烷復(fù)合劑由下述重量份的原料制得：硅烷偶聯(lián)劑A-151 1-3,氟碳表面活性 劑FC-4430 0.2-0. 4,過氧化二異丙苯0.05-0. 1，二月桂酸二丁基錫0. 1-0. 2,抗氧劑1010 0. 2-0. 5 ;制備方法是將硅烷偶聯(lián)劑A-151、過氧化二異丙苯、二月桂酸二丁基錫和抗氧劑 1010混合并200-400r/min攪拌10-15min后再加入氟碳表面活性劑FC-443 600-800r/min 攪拌3_5min，即得。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟： (1) 將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合后400-600°C煅燒l_2h，冷卻后研磨至400-600目，再 與硼纖維和鈦酸鉀晶須混合均勻，得混合填料； (2) 將聚丙二醇加入反應(yīng)釜中真空干燥0. 5-lh，然后將溫度調(diào)至70-80°C，并加入二苯 基甲烷二異氰酸酯于真空條件下200-400r/min攪拌反應(yīng)2-4h，得聚氨酯預(yù)聚體； (3) 將（1)中的混合填料與（2)中的聚氨酯預(yù)聚體混合后加入線性酚醛樹脂，先于 800-1000r/min攪拌1-2h，再加入液體石錯共同球磨2-4h，得改性填料； (4) 先將（3)中的改性填料與低密度聚乙烯樹脂、MBS樹脂混合均勻，再加入其余原料 在高速混合機中80-90°C條件下混合5-10min，最后通過雙螺桿擠出機165-195°C熔融擠 出、造粒、包裝，即得高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙稀絕緣復(fù)合材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高抗沖硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料，其特征是由下述重量份的原料制得：低密度聚乙烯樹脂120-150，線性酚醛樹脂2-4，MBS樹脂5-10，硼纖維1-2，鈦酸鉀晶須1-2，白炭黑10-15，重質(zhì)碳酸鈣5-10，聚丙二醇2-3，二苯基甲烷二異氰酸酯0.3-0.5，硬脂酸鋅1-2，液體石蠟1-2，硅烷復(fù)合劑3-6。本發(fā)明的硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料具有良好的強度、韌性，耐候性和耐水、耐腐蝕性能良好，同時具有優(yōu)異的抗沖擊性能，使用安全性高，使用性能好，應(yīng)用范圍廣泛。
【IPC分類】C08K3/24, C08K7/06, C08L23/06, C08K9/04, C08J3/24, C08L51/04, C08K13/06, C08K3/26, C08K3/36, H01B3/44, C08K5/54
【公開號】CN105017607
【申請?zhí)枴緾N201510354431
【發(fā)明人】吳春云
【申請人】合肥藍科新材料有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年6月25日