小规格电线用高速挤出一步法硅烷自交联聚乙烯绝缘料的研究.pdf

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1、技术创新81小规格电线用高速挤出一步法硅烷自交联聚乙烯绝缘料的研究张丽本陈敏邓之俊顾金云（江苏德威新材料股份有限公司江苏苏州215421）摘要:文章通过热延伸、热收缩、电线挤出光滑度表征不同树脂牌号及含量对材料的物理性能及挤出性能的影响；结果表明在混色仪中加入LDPE、FB2230、8320（按照65：15：20比例）和适量的硅烷混合液（DCP、DBTDL、CF-56和XHG-706混合物）均匀混合，可以制备出自然交联的小规格高速挤出一步法硅烷自交联绝缘料，用该材料挤出2.5mm2的低压电线时，挤出线速度达到130m/m

2、in，电线在25℃，环境湿度65%条件下放置5天后，负载下热延伸为95，冷却后永久形变为0，电线的热收缩为1-2%。其它性能符合JB/T10437-2004标准。关键词：一步法;硅烷自交联;高速挤出聚烯烃的交联方法主要有4种：过氧化物交联、射线辐照交联、硅烷交联[1]和紫外光辐照交联[2]。过氧化物交联法有工艺复杂、设备成本高的不足；射线辐照交联法有厚度限制以及成缆后辐照的缺点，紫外光辐照交联需要特定的设备，并且生产线速度最大为60m/min，而且黑色的线缆不能生产，这都大大限制了前三种交联方式的广泛应用。硅烷接枝交联技

3、术，由DowCorn2ing公司于1972年最先开发并应用到聚乙烯制品[3]。接枝交联改性后聚乙烯的尺寸稳定性、耐温性和力学性得到很大的提高,使聚乙烯的应用更加广泛。特别是一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料由于成本低、加工方便等特点，在电线电缆行业中逐渐广泛应用；目前市场迫切需要一种小规格电线的高速挤性和可自然交联的一步法硅烷交联聚乙烯绝缘料[4]；特点是满足电线高速挤出（挤出速度不小于100m/min），电线挤出时表面光滑，电线室温条件下自然放置一周可自然交联，热延伸性能合格，电线的热收缩检测合格，其它性能符合JB/T1043

4、7-2004标准。一、实验部分1.主要原料低密度聚乙烯（LDPE）DJ210，FMR2为2.0g/10min；线形低密度聚乙烯（LLDPE）7042，FMR2为2.0g/10min；线形低密度聚乙烯（LLDPE）8320，FMR2为20.0g/10min；双峰聚乙烯FB2230,FMR2为0.25g/10min；易加工聚乙烯（EPPE）GT140，FMR2为1.0g/10min；过氧化二异丙苯（DCP）；乙烯基三甲氧基硅烷（XHG-706）；二月桂酸二丁基锡（DBTDL）；有机氟碳改性有机硅酮乳液（CF-56）；金属离子

5、钝化剂（MD-5）；抗氧剂1010。4.线缆挤出2.制备催化剂母粒在长径比为25:1的单螺杆Φ65挤出机上高速挤出，做低密度聚乙烯、金属离子钝化剂、抗氧剂、二月桂酸二丁基2.5mm2的电线。锡和有机氟碳改性有机硅酮乳液按照一定配比例通过混色仪均5.材料的主要性能表征匀混合，然后通过长径比为32：1的双螺杆出机挤出水拉条造挤出工艺：在相同温度通过Φ65挤出机高速挤出，观察不同粒，在70℃下干燥3小时，得到催化剂母粒。配方生产的电线表面，确定那种树脂配比更适合高速挤。3.一步法硅烷交联绝缘料的制备热延伸测试：采用济南苏瑞试验

6、设备有限公司的DHG型在乙烯基三甲氧基硅烷中混入过氧化二异丙苯均匀混合配电热恒温鼓风干燥箱，所用试验标准为GBT2951。制成硅烷混合液；按照配方称取各种聚乙烯树脂、催化剂母粒、热收缩测试：采用济南苏瑞试验设备有限公司的DHG型硅烷混合液，首先将聚乙烯、催化剂母粒在混色仪中中速混合电热恒温鼓风干燥箱，所用试验标准为GBT2951。2min，再逐渐将硅烷混合液喷淋加入混色仪，喷淋时间为二、结果与讨论1.5min，边喷淋变混合，从喷淋开始混合2min，然后将混合好的一步法硅烷交联绝缘料抽真空，自然放置48h。用Φ65挤出挤出

7、截面为2.5mm2的电线，挤出机温度设定822013年第10期DBTDL含量均为0.1%，XHG-706含量均为1.3%，CF-56含量均为1%。2.不同树脂对交联度的影响由图1可知，只有随着8320含量的增加，材料负载下热延伸增大；随着7042、FB2230、GT-140含量的增加，材料负载下热延伸都不断减小，并且FB2230对材料负载下热延伸的减小趋势最明显，这可能是由于该材料的熔融指数比7042和GT-140小引起的。其中当8320添加到40%时，由于交联度不够，做热延伸时断裂，所以图中看不到数据。3.不同树脂对电

8、线表面的影响由表1可知，随着7042含量的曾加电线表面越来越不光滑，随着8320和GT-140含量的增加，线缆表面都是越来越光滑，其中在添加量相同的情况下，添加8320的电线表面最光滑，这是由于8320的熔融指数为20g/10min，熔点比较低，起到润滑增塑效果；随着FB2230含量的增加，电线表面逐渐光滑，但是当达