一种快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法.pdf

一种快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，其专用料组成包括：聚乙烯60-95重量份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物0-35重量份、不饱和硅烷1-5重量份、吸水剂0.1～1重量份、交联助剂0.5-5重量份、抗氧剂0.1-0.5重量份、润滑剂0.5-2重量份，将上述所有原料充分混合经挤出机造粒得到专用料。该专用料经挤出制成管道或电缆绝缘层后，在23℃室温下放置24小时，即可自动完成交联过程，交联度达65％以上；本发明克服了以往硅烷交联塑料只有在温水池或蒸汽房环境下水煮才能交联的缺陷，为生产厂家大大节约了生产成本。

1、  一种快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，包括将各种原料混合15分钟后得到硅烷交联聚乙烯管材料，其特征在于：所述原料各组分配比的质量重量份数为：聚乙烯60-95重量份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物0-35重量份、不饱和硅烷1.0-5重量份、助交联剂0.5-5重量份、自由基引发剂0.1-2重量份、吸水剂0.1-1重量份、抗氧剂0.1-0.5重量份、润滑剂0.5～2重量份。

2、  根据权利要求1所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，其特征在于：所述的聚乙烯为密度0.92～0.96g/cm³、熔融指数于0.5-3.0的树脂。

3、  根据权利要求1所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，其特征在于：所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量为18-30％。

4、  根据权利要求1所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，其特征在于：所述的不饱和硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基甲氧基乙氧基硅烷。

5、  根据权利要求1所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，其特征在于：所述的交联助剂为乙烯基苯、二乙烯基苯。

6、  根据权利要求1所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，其特征在于：所述的自由基引发剂为1，1-二叔丁基过氧化环己烷、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧基-3-己炔、1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯。

7、  根据权利要求1所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，其特征在于：所述的吸水剂为氯化镁、氯化钙或氯化铝。

8、  根据权利要求1所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1010。

9、  根据权利要求1所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，其特征在于：所述的润滑剂为聚乙烯蜡。

一种快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法
技术领域
本发明涉及管道和电缆材料制备方法，尤其涉及一种快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法。
背景技术
传统的供水、工业输气、输油管一般都采用镀锌钢管，镀锌钢管不可避免生锈结垢造成水的二次污染并且使用寿命短，PPR、HDPE和交联聚乙烯已成为目前比较热门的管道材料。PPR和HDPE管一般应用于70℃以下温度的场合，承载更高温度的热流体一般采用交联聚乙烯，交联聚乙烯克服了镀锌钢管易生锈结垢的缺陷，具有比PPR和HDPE更高的使用温度(90℃以上)；专利CN1624038介绍了一种用于电线电缆绝缘层、低中高密度管材的室温硅烷交联聚乙烯塑料，其组成包括：聚乙烯树脂100重量份、硅烷交联剂0.8～2.5重量份、金属钝化剂0.05～1.0重量份、交联催化剂0.05～6重量份、助剂载体1.0～20重量份、抗氧剂0.02～3重量份；其生产工艺为二步法，包括硅烷接枝料A料的制备和催化剂母料B料的制备，使用时A料和B料充分混合，经挤出机制成电缆或管材产品，在室温下放置1～3天后完成交联过程，但该发明使用的催化剂仍然为传统的有毒锡类催化剂体系；专利CN1900130介绍了一种室温交联制备硅烷交联聚乙烯的方法，通过以接枝料(烯基烷氧基硅烷接枝的聚乙烯树脂)与催化料(含有催化剂、产水剂的聚乙烯树脂)以5～20∶1质量比混合，室温下进行交联后可得交联聚乙烯；制备所需接枝料与催化料的原料质量组成如下，包括接枝料：聚乙烯树脂100重量份、烯基烷氧基硅烷0.5～5重量份、烷基三甲氧基硅烷0.5～3重量份、钛烷氧化物螯合物0.5～3重量份、自由基引发剂0.01～2重量份，催化料：聚乙烯树脂100重量份、产水剂0.5～30重量份、交联催化剂1～5重量份；该方法也是采用接枝A料和催化剂B料混合的方法，其采用的交联用催化剂亦采用有毒的重金属锡催化剂。本发明与现有技术中的温水浴水解交联相比，达到相同的交联程度可以更大的缩短交联时间，节约能源，降低生产成本。本发明不使用对环境不友好的重金属催化剂，而上述两专利都使用了对有毒的有机锡类催化剂。
发明内容
针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种可更大的缩短交联时间、节约能源、降低生产成本的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，使得该专用料制备的管道或电缆具有快速交联功能，有利于环保。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，专用料的主要组成成分包括：在高混机中投入聚乙烯60-95重量份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物0-35重量份、不饱和硅烷1.0-5重量份、交联助剂0.5-5重量份、自由基引发剂0.1-2重量份、吸水剂0.1-1重量份、抗氧剂0.1-0.5重量份、润滑剂0.5-2重量份，混合15分钟而成；其中的聚乙烯为密度0.91～0.96g/cm³，熔融指数于0.3-3.0的树脂；不饱和硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷或乙烯基甲氧基乙氧基硅烷；交联助剂为乙烯基苯或二乙烯基苯；自由基引发剂为1，1-二叔丁基过氧化环已烷、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧基-3-己炔、1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯；吸水剂为氯化镁、氯化钙或氯化铝；抗氧剂为抗氧剂1010；润滑剂为聚乙烯蜡。
本发明所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法的有益效果为：无需热水或蒸汽煮，在23℃温度下放置时间24小时，交联度达到65％以上；采用的专用料为无毒的催化剂，有利于环保；克服了以往硅烷交联塑料只有在温水池或蒸汽房环境下水煮才能交联的缺陷，为生产厂家大大节约了生产成本。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，主要包括以下步骤：在高混机中投入60重量份的聚乙烯(扬子石化，5000S牌号)，35重量份的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA，韩国1828牌号)，1.0重量份的乙烯基三乙氧基硅烷，0.5重量份的二乙烯基苯，0.1重量份的过氧化二异丙苯，0.1重量份的氯化铝，0.1重量份的抗氧剂1010，0.5重量份的聚乙烯蜡，混合15分钟后得到一步法的硅烷交联聚乙烯管材料。再经过管材挤出机组挤制，通过在线反应，得到硅烷交联聚乙烯管材。管材主要性能参数为：23℃环境下自然放置24小时，交联度达到65％。
实施例2
本发明实施例所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，主要包括以下步骤：在高混机中投入75重量份的聚乙烯(扬子石化，5000S牌号)，20重量份的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA，韩国1828牌号)，2.5重量份的乙烯基三甲氧基硅烷，1.5重量份的二乙烯基苯，1重量份的过氧化二异丙苯，0.2重量份的氯化钙，0.3重量份的抗氧剂1010，2重量份的聚乙烯蜡，混合15分钟后得到硅烷交联聚乙烯管材料。再经过管材挤出机组挤制，通过在线反应，得到硅烷交联聚乙烯管材；管材主要性能参数为：23℃环境下自然放置24小时，交联度达到67％。
实施例3
本发明实施例所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，主要包括以下步骤：在高混机中投入90重量份的聚乙烯(扬子石化，5000S牌号)，5重量份的乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA，韩国1828牌号)，5重量份的乙烯基三甲氧基硅烷，5重量份的乙烯基苯，2重量份的过氧化苯甲酰，0.5重量份的氯化钙，0.5重量份的抗氧剂1010，2重量份的聚乙烯蜡，混合15分钟后得到硅烷交联聚乙烯管材料。再经过管材挤出机组挤制，通过在线反应，得到硅烷交联聚乙烯管材；管材主要性能参数为：23℃环境下自然放置24小时，交联度达到72％。
实施例4
本发明实施例所述的快速硅烷交联聚乙烯专用料的制备方法，主要包括以下步骤：在高混机中投入80重量份的聚乙烯(齐鲁石化，7042牌号)，25重量份的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA，韩国1828牌号)，3重量份的乙烯基三甲氧基硅烷，1重量份的二乙烯基苯，1.5重量份的过氧化二异丙苯，0.3重量份的氯化镁，0.2重量份的抗氧剂1010，1.5重量份的聚乙烯蜡，混合15分钟后得到硅烷交联聚乙烯电缆材料，再经过电缆挤出机组挤制成电缆绝缘；绝缘层主要性能参数为：23℃环境下自然放置24小时，交联度达到67％。