向成型料中添加助劑的方法和用于制備超高壓電纜料的成型料和制備超高壓電纜料的方法技術

本發明專利技術提供了一種向成型料中添加助劑的方法，包括在將原料成型以得到成型料的過程中，向原料中注入助劑，使沿成型料的徑向截面，成型料中心處的助劑濃度大于成型料表面的助劑濃度。該方法解決了如何將少量助劑與大量原料連續混合均勻的技術難題，避免了由于混合而額外引入雜質的問題，還消除了對于混合設備的需求。本發明專利技術還提供了一種用于制備超高壓電纜料的成型料以及一種制備超高壓電纜料的方法。本發明專利技術的成型料在助劑均勻化過程中，助劑由成型料的中心向外遷移，因而遷移方向更為合理，能夠減少遷移過程中助劑的損失量。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了一種向成型料中添加助劑的方法，包括在將原料成型以得到成型料的過程中，向原料中注入助劑，使沿成型料的徑向截面，成型料中心處的助劑濃度大于成型料表面的助劑濃度。該方法解決了如何將少量助劑與大量原料連續混合均勻的技術難題，避免了由于混合而額外引入雜質的問題，還消除了對于混合設備的需求。本專利技術還提供了一種用于制備超高壓電纜料的成型料以及一種制備超高壓電纜料的方法。本專利技術的成型料在助劑均勻化過程中，助劑由成型料的中心向外遷移，因而遷移方向更為合理，能夠減少遷移過程中助劑的損失量。【專利說明】
本專利技術涉及一種向成型料中添加助劑的方法，本專利技術還涉及一種用于制備超高壓電纜料的成型料，本專利技術進一步涉及一種制備超高壓電纜料的方法。
技術介紹
反應擠出是高分子化學改性的重要手段之一，由于反應擠出的反應時間受擠出設備的約束，一般時間較短。在較短的時間內完成改性過程，有時難以達到理想的結果。近年來，為尋求更理想的改性手段，出現了多種設想和努力。其中，助劑的固相浸潤技術是較為成熟的設想之一，正在成為高分子化學改性技術的研究熱點。助劑的固相浸潤技術是將助劑噴灑在高分子材料上，在一定的時間和溫度條件下，使助劑遷移至高分子材料內部，為進一步的反應改性提供基礎。 例如，生產超純凈超高壓電纜料的一種較新的工藝過程就是向過濾后的低密度聚乙烯(LDPE)樹脂的表面噴灑有機過氧化物，然后在一定的溫度下進行熱處理，使有機過氧化物向樹脂材料內部擴散，形成含有有機過氧化物的LDPE樹脂。將熱處理的溫度控制為低于有機過氧化物的分解溫度，以使LDPE樹脂不會因過氧化物的存在而產生預交聯，從而為后期擠出生產電纜提供一個穩定的基礎狀態。 具體地，CN102336947A公開了一種高壓交聯聚乙烯絕緣電纜超光滑半導電屏蔽料的制備方法，該方法包括以下步驟: 一、按照重量份稱取5-15份的聚乙烯樹脂、50-60份的乙烯-醋酸乙烯聚合物、25-35份的導電炭黑、0.1-0.3份的抗氧劑和0.5-1.0份的交聯劑； 二、將稱取的聚乙烯樹脂、乙烯-醋酸乙烯聚合物、抗氧劑和導電炭黑同時加入到混煉機中，在溫度為130-200°C下混煉均勻，得物料； 三、物料進入熔體泵內，熔體泵使物料流過雙工位液壓換網過濾器進行過濾，過濾后的物料進入單螺桿造粒機造粒，所得粒料經純凈水冷卻并被輸送到離心脫水機內進行離心脫水和干燥處理，然后進入轉鼓混料機，轉動加熱至粒料的溫度為60-75°C，再將稱取的交聯劑噴淋到粒料的表面，繼續轉動至粒料表面干燥，獲得混有交聯劑的粒料； 四、混有交聯劑的粒料進入吸收料倉，在溫度為60-75°C的條件下均勻化2-10小時，然后冷卻至30-50°C，即完成高壓交聯聚乙烯絕緣電纜超光滑半導電屏蔽料的制備。
技術實現思路
如圖1所示，現有的助劑固相浸潤技術的工藝路線為:將聚合物材料以及任選的添加劑混合后，進行擠出造粒并冷卻，得到成型料；向成型料上噴灑助劑并接著進行混合；然后進行熱處理，以使噴灑在成型料表面的助劑向成型料內部遷移，得到含有助劑的成型料后包裝。 然而，采用現有的助劑固相浸潤技術來添加助劑，在進行熱處理以使助劑向成型料的內部遷移時，需要助劑由成型料的外部向成型料的內部擴散，這種擴散方向不盡合理，不可避免會損失一部分助劑。同時，如何將極少量的助劑與占大多數的聚合物基體連續混合均勻也是混合技術的難點之一。并且，混合過程中，要求混合物和混合器自身不應產生過多的磨損，否則會給后續加工帶來問題，特別是混合器的自身磨損，因為在混合過程中產生新的金屬粉末無疑會給后期產品帶來潛在的質量隱患。 本專利技術的專利技術人經過深入研究發現，如果在成型過程中將助劑添加到成型原料中，使得助劑集中分布在最終得到的成型料的中心處，在隨后進行的旨在使成型料中的助劑均勻化的熱處理過程中，助劑是由成型料的中心向表面遷移，這樣的遷移方向更為合理，因而更易于形成，而且助劑基本沒有損失。在此基礎上完成了本專利技術。 根據本專利技術的第一個方面，本專利技術提供了一種向成型料中添加助劑的方法，該方法包括在將原料成型以得到成型料的過程中，向所述原料中注入助劑，使助劑在所述成型料中的分布為:沿所述成型料的徑向截面，所述成型料中心處的助劑濃度大于所述成型料表面的助劑濃度。 根據本專利技術的第二個方面，本專利技術提供了一種用于制備超高壓電纜料的成型料，該成型料含有聚合物基體以及分散在所述聚合物基體中的助劑，其中，沿所述聚合物基體的徑向截面，所述聚合物基體中心處的助劑濃度大于所述聚合物基體表面的助劑濃度。 根據本專利技術的第三個方面，本專利技術提供了一種制備超高壓電纜料的方法，該方法包括將本專利技術提供的用于制備超高壓電纜料的成型料進行熱處理，以使分散在所述聚合物基體中的助劑沿所述聚合物基體的徑向截面均勻化。 根據本專利技術的方法在原料的成型過程中，將助劑注入原料中，一方面避免了如何將少量助劑與大量原料連續混合均勻的技術難題，另一方面也避免了由于混合而額外引入的雜質，另外還消除了對于混合設備的需求。 由本專利技術的方法得到的成型料以及本專利技術提供的用于制備超高壓電纜料的成型料，助劑在成型料中心處的助劑濃度大于其在成型料的外表面的濃度。這樣在后續的助劑均勻化過程中，由于助劑是由成型料的中心向外遷移，因而遷移方向更為合理，進而更易于發生；同時還能夠減少遷移過程中助劑的損失量。 【專利附圖】【附圖說明】 附圖是用來提供對本專利技術的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本專利技術，但并不構成對本專利技術的限制。在附圖中: 圖1用于說明現有的助劑固相浸潤技術的工藝流程。 圖2用于說明本專利技術的向成型料中添加助劑的方法的一種優選的實施方式。 圖3用于說明根據本專利技術的向成型料中添加助劑的方法的工藝流程。 圖4為根據本專利技術的向成型料中添加助劑的方法采用的擠出機機頭的裝配結構的立體示意圖。 圖5為根據本專利技術的向成型料中添加助劑的方法采用的擠出機機頭中所使用的助劑添加管和隔熱型芯套筒的立體結構示意圖。 圖6為圖4所示的擠出機機頭的分解爆炸圖。 圖7為圖4所示的擠出機機頭的內部剖視圖。 圖8為根據本專利技術的向成型料中添加助劑的方法采用的擠出機機頭內的料流流道的布置原理圖。 圖9為根據本專利技術的向成型料中添加助劑的方法采用的擠出機機頭中的上模板的俯視圖。 圖10為圖9所示的上模板的橫向剖視圖。 圖11為根據本的向成型料中添加助劑的方法采用的擠出機機頭中的機體的俯視圖。 圖12為圖11所示的機體中沿D-D線的剖視圖。 圖13為根據本專利技術的向成型料中添加助劑的方法采用的擠出機機頭中的下模板的仰視圖。 圖14為圖13所示的下模板的俯視圖。 圖15為圖14所示的下模板中沿E-E線的剖視圖。 【具體實施方式】 根據本專利技術的第一個方面，本專利技術提供了一種向成型料中添加助劑的方法，該方法包括在將原料成型以得到成型料的過程中，向所述原料中注入助劑，使助劑在所述成型料中的分布為:沿所述成型料的徑向截面，所述成型料中心處的助劑濃度大于所述成型料表面的助劑濃度。 所述成型料根據需要可以具有各種形狀，例如:棒狀、球狀。在所述成型料為球狀時，徑向是指直徑方向；在所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種向成型料中添加助劑的方法，該方法包括在將原料成型以得到成型料的過程中，向所述原料中注入助劑，使助劑在所述成型料中的分布為：沿所述成型料的徑向截面，所述成型料中心處的助劑濃度大于所述成型料表面的助劑濃度。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：錢德成，李燕山，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11