海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料及其制備方法，所述絕緣料由如下重量份的組分組成：超低密度聚乙烯100份，過氧化物交聯(lián)劑1.0～2.0份，助交聯(lián)劑0.2～1.0份，抗氧劑0.2～1.0份。本發(fā)明制可有效的彌補(bǔ)XLPE和EPR性能上的不足，滿足海洋工程用電力電纜對于絕緣材料的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
【專利說明】海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種柔軟、高機(jī)械強(qiáng)度可用于海洋工程電纜的中壓絕緣料的制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]我國是一個海洋大國，擁有漫長的海岸線和廣闊的海域，離島眾多，海務(wù)工作艱巨。而海洋工程電纜系統(tǒng)可以為島嶼和大陸間、島嶼和島嶼間的通信、動力等提供穩(wěn)定可靠的紐帶。由于海洋工程電纜通常鋪設(shè)空間狹小，為了獲得更小的彎曲半徑，便于鋪設(shè)，大多要求電纜具有柔軟的特性。此外，由于海洋工程電纜在使用過程中通常需要移動、拖曳和拉扯，因此，對電纜絕緣和護(hù)層的機(jī)械強(qiáng)度要求很高。
[0003]目前，中低壓海洋工程電纜常用的絕緣材料為交聯(lián)聚乙烯(XLPE)和交聯(lián)乙丙橡膠(EPR)0此兩種材料均具有體積電阻率高、介電損耗小、耐熱老化性能好、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能好、易加工等特點(diǎn)，都是非常優(yōu)異的絕緣材料。但是，兩者也都存在一些性能上的不足之處。XLPE較硬，電纜彎曲半徑大，對電纜鋪設(shè)帶來不便。而EPR雖然柔軟，但是機(jī)械強(qiáng)度偏低(通常斷裂拉伸強(qiáng)度不超過9MPa)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
[0005]所述的海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料，由如下重量份的組分組成:
[0006]超低密度聚乙烯(ULDPE)100份
[0007]過氧化物交聯(lián)劑1.0~2.0份
[0008]助交聯(lián)劑0.2~1.0份
[0009]抗氧劑0.2~1.0份
[0010]所述超低密度聚乙烯的密度為0.900±0.003g/cm3，熔體流動指數(shù)為1.0~3.0g/10min ；
[0011]所述的過氧化物交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯(DCP)、過氧化二叔丁基(DTBP)、二 -(叔丁基過氧化異丙基)苯(商品名F40)中的一種或幾種；
[0012]所述的助交聯(lián)劑為三烯丙基氰脲酸酯(TAC)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)、三羥甲基丙烷二甲基丙稀酸酷(TMPTMA)中的一種或幾種；
[0013]所述的抗氧劑為四[甲基-β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(商品名抗氧劑1010)、三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(商品名抗氧劑168)、4，4’ -硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酌.)(商品名抗氧劑300#)、β - (3, 5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(商品名抗氧劑1076)中的一種或幾種。
[0014]本發(fā)明所述的柔軟輕質(zhì)高機(jī)械強(qiáng)度中壓電力電纜絕緣料的制備方法如下:
[0015]將各個組分通過BUSS往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)共混，擠出，水環(huán)切粒，冷卻后進(jìn)入沸騰干燥塔干燥 ，潔凈包裝，即可得到可交聯(lián)柔軟輕質(zhì)高機(jī)械強(qiáng)度中壓電力電纜絕緣料。
[0016]本發(fā)明制備的絕緣料具有以下特點(diǎn):[0017]1、采用密度為0.900±0.003g/cm3、熔指為1.0~3.0g/10min的ULDPE為主要原材料，柔軟有彈性，密度小重量輕；2、本絕緣料經(jīng)交聯(lián)成纜后，機(jī)械強(qiáng)度可達(dá)到40MPa以上，是XLPE的2倍，EPR的4倍；3、助交聯(lián)劑TAIC、TAC的加入，可形成體型交聯(lián)結(jié)構(gòu)，有效提高交聯(lián)點(diǎn)密度，優(yōu)于常規(guī)的DCP 二維交聯(lián)結(jié)構(gòu)，最大限度的提升了材料的耐熱性；4、本發(fā)明選用的ULDPE熔點(diǎn)在92~98°C之間，遠(yuǎn)低于LDPE的熔點(diǎn)(108~112°C)，因此可以在更低的加工溫度下加工，成纜過程中焦燒發(fā)生的可能性大大降低，電纜的電氣性能更加優(yōu)越?？捎行У膹浹a(bǔ)XLPE和EPR性能上的不足，滿足海洋工程用電力電纜對于絕緣材料的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1
[0019]將密度為0.902g/cm3、熔指為3.0g/10min的ULDPE100份、過氧化物交聯(lián)劑DCP1.8份、助交聯(lián)劑TAIC0.5份、抗氧劑10100.5份通過計(jì)量裝置精確的加入BUSS往復(fù)式單螺桿共混造粒機(jī)組，水冷，干燥，打包，即得到可過氧化物交聯(lián)柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓電力電纜絕緣料；采用JB/T10437-2004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，結(jié)果見表1。
[0020]實(shí)施例2
[0021]將密度為0.897g/cm3、熔指為1.7g/10min的ULDPE100份、過氧化物交聯(lián)劑F401.5份、助交聯(lián)劑TAC0.3份、抗氧劑10100.2份、抗氧劑1680.4份通過計(jì)量裝置精確的加入BUSS往復(fù)式單螺桿共混造粒機(jī)組，水冷，干燥，打包，即得到可過氧化物交聯(lián)柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓電力電纜絕緣料；
[0022]采用JB/T10437-2`004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，結(jié)果見表1。
[0023]實(shí)施例3
[0024]將密度為0.903g/cm3、熔指為L 2g/10min的ULDPE100份、交聯(lián)劑DCP2.0份、助交聯(lián)劑TAIC0.5份、抗氧劑10760.5份通過計(jì)量裝置精確的加入BUSS往復(fù)式單螺桿共混造粒機(jī)組，水冷，干燥，打包，即得到可過氧化物交聯(lián)柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓電力電纜絕緣料；
[0025]采用JB/T10437-2004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，結(jié)果見表1。
[0026]以上三個實(shí)例制備而成的可交聯(lián)柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓電力電纜絕緣料，柔軟，機(jī)械強(qiáng)度大，絕緣性能佳，耐熱性好，性能可靠。
[0027]表1實(shí)例和對比樣性能測試結(jié)果
[0028]
【權(quán)利要求】
1.海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料，其特征在于，由如下重量份的組分組成: 超低密度聚乙烯(ULDPE)100份 過氧化物交聯(lián)劑1.0~2.0份 助交聯(lián)劑0.2~1.0份 抗氧劑0.2~1.0份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料，其特征在于，所述超低密度聚乙烯的密度為0.900±0.003g/cm3，熔體流動指數(shù)為1.0~3.0g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料，其特征在于，所述的過氧化物交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯(DCP)、過氧化二叔丁基(DTBP)、二 -(叔丁基過氧化異丙基)苯(商品名F40)中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料，其特征在于，所述的助交聯(lián)劑為三烯丙基氰脲酸酯(TAC)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料，其特征在于，所述的抗氧劑為四[甲基-β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(商品名抗氧劑1010)、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(商品名抗氧劑168)、4，4’_硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(商品名抗氧劑300#)、β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(商品名抗氧劑1076)中的一種或幾種； 本發(fā)明所述的柔軟輕質(zhì)高機(jī)械強(qiáng)度中壓電力電纜絕緣料的制備方法如下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的海洋工程電纜用柔軟高機(jī)械強(qiáng)度中壓絕緣料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:將各個組分通過BUSS往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)共混，擠出，水環(huán)切粒，冷卻后進(jìn)入沸騰干燥塔干燥，潔凈包裝，即可得到可交聯(lián)柔軟輕質(zhì)高機(jī)械強(qiáng)度中壓電力電纜絕緣料。
【文檔編號】C08L23/08GK103694540SQ201310689267
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】徐曉輝, 鐘偉勤, 徐永衛(wèi) 申請人:上海新上化高分子材料有限公司