本發(fā)明涉及一種高耐壓輻照交聯(lián)環(huán)保阻燃橡塑復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，隨著各種新興行業(yè)如航空航天、新能源動力、光伏建筑等的崛起，對高分子材料的標(biāo)準(zhǔn)化要求越來越高，材料更新?lián)Q代日益頻繁，其中超聲波焊接、高溫?zé)崛鄣纫矎V泛應(yīng)用在工業(yè)和制造業(yè)生產(chǎn)中。通用塑料一般采用熔點(diǎn)較低的聚烯烴材料，熔融溫度普遍低于150℃，而高溫焊接瞬時(shí)溫度高達(dá)三四百度，在焊接過程中電線電纜由于高溫和外力的影響很容易發(fā)生破損或收縮，從而導(dǎo)致焊接過程的失敗與反復(fù)。公開號為cn106380869a的中國專利公開了一種125度輻照交聯(lián)新能源汽車高壓線用彈性體電纜料及其制備方法，按重量份計(jì)，該電纜料包含以下組分：彈性體樹脂10～30％、軟化增塑劑10～30％、加工改性樹脂2～10％、耐油改性樹脂5～15％、耐油改性彈性體5～15％、相容劑2～10％、阻燃劑20～40％、阻燃協(xié)效劑1～4％、抗氧劑0.5～2％、交聯(lián)助劑0.5～2％及潤滑劑0.5～2％。該電纜料雖采用了部分相類似的原料，但產(chǎn)品整體性能和使用場合不一致，不能滿足高溫焊接的需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高耐壓輻照交聯(lián)環(huán)保阻燃橡塑復(fù)合材料及其制備方法。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高耐壓輻照交聯(lián)環(huán)保阻燃橡塑復(fù)合材料，按重量份計(jì)，所述復(fù)合材料的原料配方包括：其中，所述高密度聚乙烯采用熔融指數(shù)小于等于2g/10min的高密度聚乙烯和熔融指數(shù)大于等于6g/10min的高密度聚乙烯的混合物，當(dāng)采取所述二者熔融指數(shù)的高密度聚乙烯的混合物時(shí)，熔融指數(shù)大于等于6g/10min的高密度聚乙烯的比例不超過混合物總重量的50％；所述彈性體樹脂包括聚氨酯彈性體和三元乙丙橡膠彈性體，所述聚氨酯彈性體和三元乙丙橡膠彈性體的質(zhì)量比為1：1～3。所述聚氨酯彈性體的加入使得產(chǎn)品具有良好的耐磨性。進(jìn)一步地，所述熔融指數(shù)小于等于2g/10min的高密度聚乙烯和熔融指數(shù)大于等于6g/10min的高密度聚乙烯的質(zhì)量比為1～2：0～1。進(jìn)一步地，所述三元乙丙橡膠彈性體中乙烯含量為55～75％。進(jìn)一步地，所述eba的ba含量為15～30％、熔融指數(shù)為5～25g/10min。所述eba的加入使得產(chǎn)品具有良好的耐熱性能。進(jìn)一步地，所述增韌劑為熔融指數(shù)1～3g/10min的馬來酸酐接枝乙烯-辛稀共聚物和熔融指數(shù)0.5～2g/10min的馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯按質(zhì)量比1:1～2組成的混合物。進(jìn)一步地，所述阻燃劑為經(jīng)表面處理的氫氧化鎂、氫氧化鋁和氰尿酸三聚氰胺中的一種或兩種混合物，當(dāng)所述阻燃劑中含有所述氰尿酸三聚氰胺時(shí)，所述氰尿酸三聚氰胺的質(zhì)量占所述阻燃劑總質(zhì)量的3～6％。進(jìn)一步地，所述抗氧劑為抗氧劑445、抗氧劑300、抗氧劑dltp及抗氧劑1010的多種混合物，所述抗氧劑中必須含有抗氧劑445和抗氧劑1010。進(jìn)一步地，所述潤滑劑為硬脂酸鹽、聚乙烯蠟、硅油按質(zhì)量比0.5～1：0.5～3：0.2～1組成的混合物。進(jìn)一步地，所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯(dcp)。進(jìn)一步地，所述交聯(lián)敏化劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(tmptma)、三烯丙基異氰脲酸酯(taic)中的一種。本發(fā)明中，全部所述的原料均可以通過商購和/或采取已知的手段來制備得到，沒有加以特別說明時(shí)，均滿足標(biāo)準(zhǔn)化工產(chǎn)品要求。本發(fā)明采取的又一技術(shù)方案是：一種上述高耐壓輻照交聯(lián)環(huán)保阻燃橡塑復(fù)合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：(1)將高密度聚乙烯、彈性體樹脂、eba和交聯(lián)劑按配方加入高速攪拌機(jī)中攪拌均勻，然后經(jīng)雙螺桿擠出造粒，其中，擠出溫度為160℃～200℃；(2)將步驟(1)制備的料粒與增韌劑、阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑和交聯(lián)敏化劑加入高速攪拌機(jī)中混合均勻，然后經(jīng)密煉機(jī)密煉，然后依次經(jīng)雙螺桿混煉和單螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得所述復(fù)合材料，其中，密煉溫度為160℃～165℃，單螺桿進(jìn)料段、熔融段及模頭溫度依次為140℃～160℃、165℃～180℃、175℃～190℃。優(yōu)選地，步驟(1)中，所述雙螺桿的雙螺桿組合中需要有兩塊90度和1塊反螺紋組合，螺桿長徑比為1：40。優(yōu)選地，步驟(2)中，所述單螺桿的模頭采用60目、100目、40目的復(fù)合過濾網(wǎng)。由以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過改進(jìn)配方，如采用聚氨酯彈性體和三元乙丙橡膠彈性體作為彈性體樹脂，添加高密度聚乙烯、eba，同時(shí)輔助添加增韌劑、阻燃劑、抗氧劑等物質(zhì)，使得本發(fā)明復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐磨性、阻燃性、耐熱性、交聯(lián)度等性能，更高的凝膠含量，該復(fù)合材料能夠滿足材料在高溫焊接過程中的耐壓需求。具體實(shí)施方式本發(fā)明的復(fù)合材料不僅具有各組分帶來的優(yōu)異性能，如eba使產(chǎn)品具有良好的耐熱性能，高密度聚乙烯使產(chǎn)品具有良好的流動性，聚氨酯彈性使產(chǎn)品具有良好的耐磨性，彈性體樹脂使產(chǎn)品具有良好的機(jī)械性能等，整個(gè)配方還具有配方整體性帶來的優(yōu)勢，如動態(tài)硫化過程使部分交聯(lián)組分均勻分散在體系中，形成海島結(jié)構(gòu)，與普通輻照交聯(lián)產(chǎn)品相比，材料輻照后可以達(dá)到更高的交聯(lián)密度，結(jié)構(gòu)更緊密，從而使材料能夠滿足在高溫焊接過程中的耐壓需求。下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。以下實(shí)施例中采用的原料均為商購獲得的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)品。實(shí)施例1本實(shí)施例提供一種高耐壓輻照交聯(lián)環(huán)保阻燃橡塑復(fù)合材料，采用的原料及用量參見表1，其中：高密度聚乙烯：由熔融指數(shù)為0.9g/10min的高密度聚乙烯(來源于大慶石油公司，牌號為5000s)和熔融指數(shù)為7.5g/10min的高密度聚乙烯(來源于獨(dú)山子石化公司，牌號為6070)按質(zhì)量比1：0.5組成。彈性體樹脂：由聚氨酯彈性體(來源于巴斯夫公司)和三元乙丙橡膠彈性體(來源于陶氏公司)按質(zhì)量比1：1組成，其中，三元乙丙橡膠彈性體中的乙烯含量為75％。eba：選擇ba含量17％、熔融指數(shù)為7g/10min的eba。增韌劑：由熔融指數(shù)為1g/10min的馬來酸酐接枝乙烯-辛稀共聚物(來源于杜邦公司)和熔融指數(shù)為0.5g/10min的馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯(來源于杜邦公司)按質(zhì)量比1：1組成。阻燃劑：經(jīng)表面處理的氫氧化鋁(來源于雅寶公司，牌號為104leo)和氰尿酸三聚氰胺的混合物，氰尿酸三聚氰胺的質(zhì)量占阻燃劑總質(zhì)量的4％?？寡鮿河煽寡鮿?45、抗氧劑1010、抗氧劑300按質(zhì)量比1：1：0.5組成。潤滑劑：由硬脂酸鎂、聚乙烯蠟、硅油按質(zhì)量比0.5：1：0.3組成。交聯(lián)劑：dcp。交聯(lián)敏化劑：taic。復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟：(1)將高密度聚乙烯、彈性體樹脂、eba和交聯(lián)劑按配方加入高速攪拌機(jī)中攪拌均勻，然后經(jīng)雙螺桿擠出造粒，其中，擠出溫度為160℃～200℃；(2)將步驟(1)制備的料粒與增韌劑、阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑和交聯(lián)敏化劑加入高速攪拌機(jī)中混合均勻，然后經(jīng)密煉機(jī)密煉，然后依次經(jīng)雙螺桿混煉和單螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得復(fù)合材料，其中，密煉溫度為160℃～165℃，單螺桿進(jìn)料段、熔融段及模頭溫度依次為140℃～160℃、165℃～180℃、175℃～190℃。實(shí)施例2本實(shí)施例提供一種高耐壓輻照交聯(lián)環(huán)保阻燃橡塑復(fù)合材料，采用的原料及用量參見表1，下列之外的原料均與實(shí)施例1相同。高密度聚乙烯：由熔融指數(shù)為0.3g/10min的高密度聚乙烯和熔融指數(shù)為20g/10min的高密度聚乙烯按質(zhì)量比1.5：0.5組成。彈性體樹脂：由聚氨酯彈性體和三元乙丙橡膠彈性體按質(zhì)量比3：4組成，其中，三元乙丙橡膠彈性體中的乙烯含量為70％。eba：選擇ba含量28％、熔融指數(shù)為15g/10min的eba。增韌劑：由熔融指數(shù)為1.2g/10min的馬來酸酐接枝乙烯-辛稀共聚物和熔融指數(shù)為1.5g/10min的馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯按質(zhì)量比1：1組成。抗氧劑：由抗氧劑445、抗氧劑1010、抗氧劑dltp按質(zhì)量比0.8：1：0.4組成。交聯(lián)敏化劑：tmptma。復(fù)合材料的制備過程同實(shí)施例1。實(shí)施例3本實(shí)施例提供一種高耐壓輻照交聯(lián)環(huán)保阻燃橡塑復(fù)合材料，采用的原料及用量參見表1，下列之外的原料均與實(shí)施例1相同。高密度聚乙烯：由熔融指數(shù)為2g/10min的高密度聚乙烯和熔融指數(shù)為15g/10min的高密度聚乙烯按質(zhì)量比1：0.5組成。彈性體樹脂：由聚氨酯彈性體和三元乙丙橡膠彈性體按質(zhì)量比3：5組成，其中，三元乙丙橡膠彈性體中的乙烯含量為65％。復(fù)合材料的制備過程同實(shí)施例1。實(shí)施例4本實(shí)施例提供一種高耐壓輻照交聯(lián)環(huán)保阻燃橡塑復(fù)合材料，采用的原料及用量參見表1，下列之外的原料均與實(shí)施例1相同。eba：選擇ba含量28％、熔融指數(shù)為20g/10min的eba。復(fù)合材料的制備過程同實(shí)施例1。對比例1本對比例提供一種復(fù)合材料，采用的原料及用量參見表1，下列之外的原料均與實(shí)施例1相同。高密度聚乙烯樹脂由2g/10min的線性低密度聚乙烯替代。彈性體樹脂：采用三元乙丙橡膠單一組分，其中三元乙丙橡膠中的乙烯含量65％。本對比的復(fù)合材料的制備過程同實(shí)施例1。對比例2本對比例提供一種復(fù)合材料，采用的原料及用量參見表1，下列之外的原料均與實(shí)施例1相同。不添加dcp。eba用va含量28，熔指7g/10min的eva替代。本對比的復(fù)合材料的制備過程同實(shí)施例1。表1實(shí)施例1～4及對比例1～2的原料組成(份數(shù))原料組分實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4對比例1對比例2聚乙烯樹脂202535401520彈性體樹脂203540402020eba/eva202515102020增韌劑20151010820阻燃劑909070708090抗氧劑1.51.5111.51.5潤滑劑1.51.5111.51.5交聯(lián)劑0.030.030.060.060.080.03交聯(lián)敏化劑1.51.52221.5表1中，對于原料組分“聚乙烯樹脂”，實(shí)施例1～4和對比例2采用的是高密度聚乙烯，對比例1采用的是線性低密度聚乙烯；對于原料組分“eba/eva”，實(shí)施例1～4和對比例1采用的是eba，對比例2采用的是eva。將實(shí)施例1～4及對比例1～2的的復(fù)合材料按標(biāo)準(zhǔn)制樣，并對各項(xiàng)性能進(jìn)行檢測，結(jié)果參見表2。為便于比較，還在表2中列出了該材料企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的指標(biāo)值。表2實(shí)施例1～4及對比例1～2的復(fù)合材料的性能以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，且本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12