一種聚乙烯組合物及其應(yīng)用制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種聚乙烯組合物及其應(yīng)用。該組合物由聚乙烯100份，抗老化劑0.01

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種聚乙烯組合物及其應(yīng)用


[0001]本專利技術(shù)涉及高分子化工領(lǐng)域，具體涉及一種聚乙烯組合物。

技術(shù)介紹

[0002]聚乙烯材料因其具有良好的電氣絕緣性能，成為電纜行業(yè)和高頻絕 緣工業(yè)的首選材料。除超高壓外，我國的電力電纜制造已經(jīng)相當(dāng)成熟。 國外陶氏化學(xué)和北歐化工兩家公司可以利用聚乙烯基料生產(chǎn)220KV以 上的超高壓電纜料。工業(yè)上生產(chǎn)及運(yùn)輸聚乙烯過程中，聚乙烯樹脂都不 可避免的存在著結(jié)構(gòu)缺陷、催化劑殘留、外來雜質(zhì)等，這些因素都會在 材料中形成電荷陷阱，陷阱俘獲載流子形成空間電荷，空間電荷的產(chǎn)生、 轉(zhuǎn)移和消散能畸變材料內(nèi)部的電場分布。這對材料的電導(dǎo)率、擊穿破壞 特性、抗老化能力等性能都有顯著的影響，當(dāng)材料內(nèi)部的空間電荷積累 到一定量時(shí)，會使得材料結(jié)構(gòu)缺陷處引發(fā)水樹枝，最終引發(fā)電樹枝并使 絕緣發(fā)生擊穿。同時(shí)，超高壓電纜料的生產(chǎn)不僅對生產(chǎn)系統(tǒng)的清潔度有 著很高的要求，對助劑的使用也有很高的要求。聚乙烯的電氣強(qiáng)度隨溫 度升高下降很快，電力電纜在系統(tǒng)故障中，有可能在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到 高溫，改善絕緣材料在高溫條件下的電氣強(qiáng)度具有極其重要。
[0003]北歐化工公司CN107001728A公開了一種具有優(yōu)越電性能的用于 電纜應(yīng)用的聚合物組合物，可用于超高壓電纜應(yīng)用的聚合物組合物。該 組合物可由乙烯與多不飽和非共軛雙鍵共聚單體進(jìn)行聚合得到，可在 400
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850KV的交流、直流電力電纜中工作。該專利技術(shù)還介紹了一種降低低 密度聚乙烯電導(dǎo)率的方法，能夠減少不需要的熱量形成。JP2018811A 公開了一種有2
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20wt％的高密度聚乙烯與低密度聚乙烯的組合物，組合 物能改善材料的交流擊穿和脈沖特性。德威新材料有限公司 CN106279920 A公開了一種220kV低副產(chǎn)物的可交聯(lián)聚乙烯絕緣料及 其制備方法。通過采用特定組分的低密度聚乙烯、抗氧劑、交聯(lián)劑和交 聯(lián)促進(jìn)劑組成的配方，能夠避免制得的產(chǎn)品出現(xiàn)雜質(zhì)含量過高、內(nèi)部出 現(xiàn)針孔等問題，能夠滿足220kV電纜絕緣料制造的要求。浙江萬馬高 分子材料有限公司報(bào)告了基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的220kV級超高壓電纜絕 緣料配方優(yōu)化，經(jīng)過試驗(yàn)結(jié)果分析和論證，得出最優(yōu)配方條件為：抗氧化 劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2％，交聯(lián)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.4％，含不飽和雙鍵烯烴助劑 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
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[0004]本專利技術(shù)主要目的是提供一種聚乙烯組合物，提供一種改善絕緣材料在 高溫條件下的電氣性能的方法，通過加入抗老化劑、助劑A、助劑B，能 降低絕緣聚乙烯材料隨溫度升高電氣強(qiáng)度下降的速度，提升絕緣聚乙烯材 料的抗焦化性能，并使絕緣聚乙烯材料具備較高的介電擊穿電壓，90℃介 電擊穿強(qiáng)度可達(dá)kv/mm。
[0005]本專利技術(shù)涉及一種聚乙烯組合物，具體為電纜用組合物，所采用的技術(shù) 方案如下：
[0006]一種電纜用聚乙烯組合物，由聚乙烯100份，抗老化劑0.01
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3.0份， 有機(jī)過氧化物0.05
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5份，助劑A為0
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5份，助劑B為0
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5份組成。
[0007]所述的聚乙烯可以是低密度聚乙烯(LDPE)，或者LDPE與乙烯
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a 烯烴共聚物(LLDPE)的混合物。所述聚乙烯重均分子量Mw為 50000g/mol
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300000g/mol，分子量分布寬度Mw/Mn為3
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15。
[0008]所述的抗老化劑為受阻酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧 劑的一種或幾種的混合物，如抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168、 抗氧劑300、抗氧劑330等。
[0009]所述的有機(jī)過氧化物具體包括異丙苯基過氧化氫、過氧化二異丙 苯、過氧化二乙酰、過氧化二丙酰、過氧化苯甲酰、過氧化二叔丁基中 的一種或幾種的混合。
[0010]所述的助劑A為含有酰胺結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，可以是如結(jié)構(gòu)式1 所示的化合物，R1可以是苯基、芐基、烯丙基、氫、甲基、乙基，該化 合物可以是線性化合物也可以為環(huán)狀化合物，n為1
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6。
[0011]助劑A優(yōu)選，R1為芐基、烯丙基，該化合物是線性化合物或環(huán)狀化 合物，n為2
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4。
[0012]助劑A更優(yōu)選為三烯丙基異氰尿酸酯。
[0013][0014]助劑A中，優(yōu)選R1優(yōu)先為卞基、烯丙基，n優(yōu)選為2
?4[0015]更優(yōu)選R1更優(yōu)選為烯丙基，n更優(yōu)優(yōu)選為3。
[0016][0017]所述的助劑B為含有共軛雙鍵的有機(jī)化合物，可以是如結(jié)構(gòu)式2 所示的化合物或其多聚體，R2、R3、R4、R5可以是苯基、芐基、羰基 衍生物、氫、甲基、乙基、乙烯基、叔丁基。助劑B優(yōu)先為二乙烯基 苯。
[0018]助劑B中R2、R3、R4、R5優(yōu)選為氫、甲基、乙基、乙烯基、苯。
[0019]助劑B更優(yōu)選為1
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苯基丁二烯，(1
?
苯基
?1?
丁烯)苯，對二乙烯基苯、 鄰二乙烯基苯，間二乙烯基苯，對甲基苯乙烯，間甲基苯乙烯，鄰甲基 苯乙烯，對乙基苯乙烯，間乙基苯乙烯，鄰乙基苯乙烯，a
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甲基苯乙烯， 對甲基a
?
甲基苯乙烯，間甲基a
?
甲基苯乙烯，間甲基
a
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甲基苯乙烯， 對乙基a
?
甲基苯乙烯，間乙基a
?
甲基苯乙烯，鄰乙基a
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甲基苯乙烯的 一種或幾種的混合，或其多聚體。
[0020]本專利技術(shù)所述的聚乙烯組合物在高溫條件下具有優(yōu)異的電氣性能，與普 通聚乙烯相比，所述絕緣聚乙烯材料隨溫度升高擊穿強(qiáng)度下降的速度更 慢，90℃條件下?lián)舸?qiáng)度較普通聚乙烯高26.5％，抗焦燒時(shí)間提升90％。 所述組合物可以作為110
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1000KV電力輸送的電纜絕緣層材料。
附圖說明
[0021]圖1為實(shí)施例組合物的流變曲線
具體實(shí)施方式：
[0022]為了更好地理解本專利技術(shù)，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本專利技術(shù)的內(nèi)容， 但本專利技術(shù)的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0023]實(shí)施例1
[0024]在潔凈的生產(chǎn)環(huán)境下，將100份牌號為HSC2220H的市售LDPE， 0.1份三烯丙基異氰尿酸酯，0.1份苯乙烯，0.1份抗老化劑330，在密 煉系統(tǒng)中充分密煉、過濾、真空脫除揮發(fā)物后，冷卻切粒，潔凈包裝， 利用后吸收法加入1.8份DCP，70℃下恒溫16小時(shí)，即得所述聚乙烯 組合物1。
[0025]實(shí)施例2
[0026]在潔凈的生產(chǎn)環(huán)境下，將100份牌號為HSC2220H的市售LDPE， 0.1份三烯丙基異氰尿酸酯，0.1份對二乙烯基苯，0.1份抗老化劑330， 在密煉系統(tǒng)中充分密煉、過濾、真空脫除揮發(fā)物后，冷卻切粒，潔凈包 裝，利用后吸收法加入1.8份DCP，70℃下恒溫16小時(shí)，即得所述聚 乙烯組合物2。
[0027]本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種聚乙烯組合物，其特征在于：由聚乙烯100份，抗老化劑0.01
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3.0份，有機(jī)過氧化物0.05
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5份，助劑A為0
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5份，助劑B為0
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5份組成，所述的聚乙烯是低密度聚乙烯、或者LDPE與乙烯
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a烯烴共聚物的混合，所述的抗老化劑為受阻酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑的一種或幾種的混合物；所述的助劑A為含有酰胺結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，助劑A為如結(jié)構(gòu)式1所示的化合物，R1是苯基、芐基、烯丙基、環(huán)己基、環(huán)己硫基、氫、甲基、乙基，該化合物是線性化合物或環(huán)狀化合物；所述的助劑B為含有共軛雙鍵的有機(jī)化合物，助劑B為如結(jié)構(gòu)式2所示的化合物或其聚合體R2、R3、R4、R5是苯基、芐基、羰基衍生物、烯丙基、環(huán)己硫基、氫、甲基、乙基、乙烯基、叔丁基。2.如權(quán)利要求書1所述聚乙烯組合物，其特征在于：聚乙烯重均分子量Mw為50000g/mol
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300000g/mol，分子量分布寬度Mw/Mn為3
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30。3.如權(quán)利要求書1所述聚乙烯組合物，其特征在于：所述的抗老化劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑300、抗氧劑330、抗氧劑DSTDP、抗氧劑3114。4.如權(quán)利要求書1所述聚乙烯組合物，其特征在于：所述的有機(jī)過氧化物為異丙苯基過氧化氫、過...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：柴子斌，明軍，徐永業(yè)，顧道斌，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：