專利名稱：氧化鋅添加的電纜護(hù)套料工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造電力電纜的工藝，具體涉及一種氧化鋅添加的電纜護(hù)套料工藝。
背景技術(shù)：
經(jīng)過交聯(lián)改性的聚乙烯可使其性能得到大幅度的改善，它不僅顯著地提高了聚乙烯的力學(xué)性能、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能、耐腐蝕性、抗蠕變性和電性能等綜合性能，而且非常明顯地提高了耐溫等級，可使聚乙烯的耐熱溫度從原來的70°C提高到100°C以上，從而大大拓寬了聚乙烯的應(yīng)用領(lǐng)域。因此，交聯(lián)聚乙烯(PEX)已成為日益重要而又普遍使用的工業(yè)聚合物材料，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)電線電纜、熱水管材、熱收縮管和泡沫材料等，具有廣闊的市場潛力。目前，聚乙烯可以通過高能輻射、紫外光、過氧化物、硅烷等手段進(jìn)行交聯(lián)。過氧化物交聯(lián)(亦稱化學(xué)交-25-聯(lián))是通過過氧化物高溫分解而引發(fā)一系列自由基反應(yīng)，從而使聚乙烯發(fā)生交聯(lián)。過氧化物(ROOR)加熱后生成活性自由基，自由基奪取聚乙烯分子鏈上的氫，生成帶有自由基的聚乙烯分子鏈，然后帶有自由基的分子鏈間發(fā)生聚合反應(yīng)使其交聯(lián)， 形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其交聯(lián)反應(yīng)式如下R00R — 2R0 · PH+R0 · — P · +ROHP · +P · — P-P聚乙烯經(jīng)交聯(lián)后在如下幾個(gè)方面的性能上發(fā)生了較為顯著的變化。由于交聯(lián)聚乙烯為體型大分子，故為不熔不溶物，耐熱性明顯提高。交聯(lián)度低，軟化點(diǎn)變化不大；交聯(lián)度高，維卡耐熱溫度可提高30°C 40°C;交聯(lián)聚乙烯的長期使用溫度為95°C 100°C。交聯(lián)聚乙烯比聚乙烯有更好的耐化學(xué)介質(zhì)性，一方面是因?yàn)榻宦?lián)后強(qiáng)度提高；另一方面，由于長鏈不能進(jìn)入緊密堆砌的片晶格子中，因而增加了晶體間的連接分子數(shù)目，又因結(jié)構(gòu)上的長支鏈纏結(jié)強(qiáng)化了片晶間的無定型區(qū)，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性提高，特別是100°C以下的較高溫度范圍內(nèi)。交聯(lián)聚乙烯結(jié)晶區(qū)減少，密度均勻，使其電絕緣性基本無變化，所以仍屬好的絕緣材料，并且絕緣性在較高溫度和苛刻的化學(xué)介質(zhì)中仍能保持高值，常用于電纜護(hù)套層。由于分子鏈間架起化學(xué)鏈橋，物理力學(xué)性能提高，特別是硬度、剛度、耐磨性、耐蠕變性和耐尺寸穩(wěn)定性；同時(shí)因?yàn)榻宦?lián)部分的分子鏈雖受限制，但還可在原位置附近作輕微振動(dòng)以消耗沖擊能，故沖擊強(qiáng)度也提高

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氧化鋅添加的電纜護(hù)套料工藝，其特征在于JfLDPE: 104BR, 100份；氧過化二異丙苯(DCP) :0. 6-3. 0份，抗氧劑1010 :0. 5份；二甲苯0. 6份； ZnO 0. 1-0. 3份；硬酯酸0. 5份；硬酯酸鋅0. 5份；半補(bǔ)強(qiáng)炭黑:2_6份混和后加入開煉機(jī)混煉，在110°C溫度下，熔融混和5min 8min，之后，在硫化機(jī)上進(jìn)行交聯(lián)，控制模具溫度 170°C、壓力15MPa、交聯(lián)時(shí)間15min，冷卻15min。更進(jìn)一步，所述交聯(lián)溫度控制在160攝氏度左右。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用主要原材料及助劑(質(zhì)量比份)，LDPE :104BR, 100份；氧過化二異丙苯(DCP) 0. 6-3. 0 份，抗氧劑 1010 :0. 5 份；二甲苯0. 6 份；ZnO :0. 1-0. 3 份；硬酯酸0. 5 份；硬酯酸鋅0. 5份；半補(bǔ)強(qiáng)炭黑2-6份。該工藝流程包括兩步，即共混和交聯(lián)，共混是將LDPE和DCP以及其他助劑混和后加入SK 160B型開煉機(jī)混煉，在110°C溫度下，熔融混和5min 8min。第二步在XLB 400型平板硫化機(jī)上進(jìn)行交聯(lián)，控制模具溫度170°C、壓力 15MPa、交聯(lián)時(shí)間15min，冷卻15min，制得厚為2mm的交聯(lián)聚乙烯薄片。拉伸性能和電性能的測定按照GB1040 92，采用CJ 1000型拉力試驗(yàn)機(jī)測定拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率。按照GB1409 78和GB1410 79采用高頻介質(zhì)損耗測量儀配合ZC43型超高電阻計(jì)測定材料的電性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)DCP用量與凝膠含量的關(guān)系為了得到不同凝膠含量與力學(xué)性能的關(guān)系，隨著交聯(lián)劑 DCP用量的增加，交聯(lián)聚乙烯的凝膠含量也在增加，在160°C的交聯(lián)溫度下，交聯(lián)聚乙烯的凝膠含量最大。交聯(lián)聚乙烯的拉伸強(qiáng)度比聚乙烯大，且隨著凝膠含量的增加而增大。聚乙烯在DCP的作用下，即得具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚乙烯材料，交聯(lián)聚乙烯由于高分子鏈間的聯(lián)系，大分子鏈間不易產(chǎn)生相對滑移，導(dǎo)致高分子鏈間的作用力增大，拉伸強(qiáng)度增加。交聯(lián)聚乙烯的斷裂伸長率比聚乙烯小，且隨著凝膠含量的增加而下降，這是因?yàn)殡S著凝膠含量增加，交聯(lián)點(diǎn)密度增加，交聯(lián)點(diǎn)網(wǎng)鏈變短，使鏈段的運(yùn)動(dòng)受到限制，造成取向困難，因而過度交聯(lián)易導(dǎo)致交聯(lián)聚乙烯斷裂伸長率的大幅度下降。交聯(lián)聚乙烯的電性能一般而言，聚乙烯交聯(lián)前后電性能無顯著變化。炭黑本身有導(dǎo)電性，炭黑表面氧化程度高，其含氧基團(tuán)起絕緣作用，增加炭黑會(huì)使體積電阻率下降，增加炭黑含量對交聯(lián)聚乙烯的凝膠含量有較大影響。 隨著炭黑含量的增加，凝膠含量降低。這是因?yàn)樘亢趯宦?lián)劑過氧化二異丙苯(DCP)有吸附作用，自由基受到抑制的結(jié)果。在交聯(lián)聚乙烯中加入炭黑含量為2 6份時(shí)，拉伸強(qiáng)度變化不大，這是由于此時(shí)炭黑的補(bǔ)強(qiáng)作用和由于炭黑的加入而導(dǎo)致凝膠含量下降的作用相抵消。而當(dāng)其含量大于6份時(shí)則出現(xiàn)了快速增加，表明此時(shí)炭黑的補(bǔ)強(qiáng)作用開始占據(jù)主導(dǎo)地位。添加SiOO. 1-0. 5份的過程中，在份數(shù)小于03份時(shí)，凝膠含量的變化不大，但在大于03 份時(shí)，交聯(lián)聚乙烯的凝膠含量增大很快。這是因?yàn)檠趸\促進(jìn)了 DCP的分解而產(chǎn)生了更多的自由基。添加ZnO小于03份的情況下，拉伸強(qiáng)度有略微提高，但在大于03份后，交聯(lián)聚乙烯的拉伸強(qiáng)度有所降低。同時(shí)，隨著抗氧劑用量的增加交聯(lián)聚乙烯的拉伸強(qiáng)度略有升高， 說明抗氧劑的加入抑制了聚乙烯加工時(shí)的降解，但對斷裂伸長率的影響不明顯?？寡鮿┯昧繉宦?lián)聚乙烯熱性能的影響材料的耐熱性及抗蠕變性較差，交聯(lián)后可以最有效地增大分子量，從而增加材料的尺寸穩(wěn)定性和耐熱性。隨著抗氧劑的增加，熱老化保持率逐漸增大， 原因是抗氧劑1010的加入抑制了聚乙烯在加工過程中的氧化降解。綜上所述，隨著DCP含量的增加，交聯(lián)聚乙烯的凝膠含量提高，而隨著凝膠含量的提高，交聯(lián)聚乙烯的拉伸強(qiáng)度、耐溫性能提高。過氧化物交聯(lián)聚乙烯的力學(xué)性能、耐熱性能和聚乙烯比較起來都有顯著改善。通過交聯(lián)及加入炭黑和抗氧劑，過氧化物交聯(lián)聚乙烯的導(dǎo)電性能和耐老化性能均有一定的提高。
權(quán)利要求
1.一種氧化鋅添加的電纜護(hù)套料工藝，其特征在于將LDPE :104BR, 100份；氧過化二異丙苯(DCP) 0. 6-3. 0份，抗氧劑1010 :0. 5份；二甲苯0. 6份；ZnO :0. 1-0. 3份；硬酯酸 0. 5份；硬酯酸鋅0. 5份；半補(bǔ)強(qiáng)炭黑2-6份混和后加入開煉機(jī)混煉，在110°C溫度下，熔融混和5min 8min，之后，在硫化機(jī)上進(jìn)行交聯(lián)，控制模具溫度170°C、壓力15MPa、交聯(lián)時(shí)間 15min，冷卻 15min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化鋅添加的電纜護(hù)套料工藝，其特征在于所述交聯(lián)溫度控制在160攝氏度左右。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化鋅添加的電纜護(hù)套料工藝，通過添加過氧化物使得交聯(lián)聚乙烯的力學(xué)性能、耐熱性能均有顯著提高。
文檔編號H01B3/44GK102516620SQ20111037908
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者孫義興, 廖鄭洪, 張華 , 張臘生, 李濤, 李炳惠, 許建國, 謝河彬, 譚會(huì)良, 陳曲 申請人:成都亨通光通信有限公司