本发明专利技术公开了一种架空电缆用改性聚乙烯材料，其原料按重量份包括以下组分：高密度聚乙烯70-80份、茂金属聚乙烯2-5份、马来酸酐接枝聚乙烯18-25份、植物纤维25-38份、埃洛石纳米管5-20份、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物1-3份、纳米氢氧化铝5-12份、红磷1-3份、纳米碳酸钙18-30份、纳米二氧化钛3-8份、硬脂酸钙2-5份、氧化锌0.3-1份、硼酸锌0.9-1.8份、过氧化二异丙苯1-3份。本发明专利技术所述架空电缆用改性聚乙烯材料，其强度高，阻燃性好，用于架空电缆中综合性能好，使用寿命长。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种架空电缆用改性聚乙烯材料，其原料按重量份包括以下组分：高密度聚乙烯70-80份、茂金属聚乙烯2-5份、马来酸酐接枝聚乙烯18-25份、植物纤维25-38份、埃洛石纳米管5-20份、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物1-3份、纳米氢氧化铝5-12份、红磷1-3份、纳米碳酸钙18-30份、纳米二氧化钛3-8份、硬脂酸钙2-5份、氧化锌0.3-1份、硼酸锌0.9-1.8份、过氧化二异丙苯1-3份。本专利技术所述架空电缆用改性聚乙烯材料，其强度高，阻燃性好，用于架空电缆中综合性能好，使用寿命长。【专利说明】一种架空电缆用改性聚乙烯材料
本专利技术涉及电缆材料
，尤其涉及一种架空电缆用改性聚乙烯材料。
技术介绍
聚乙烯具有质量轻、低毒性、良好的电绝缘性、机械持久性、良好的耐腐蚀性、易加工成型等优点，已经被广泛应用于很多领域，如建筑、交通运输、家具以及电气工业。但是，聚乙烯的氧指数为17.3，属于易燃的材料，在燃烧时热释放速率大，热值高，火焰传播速度快，分解产生可燃气体，不易熄灭，极易造成火灾，对人们的生命和财产安全形成巨大的威胁，聚乙烯制品在高层建筑、煤矿、电缆等领域的应用受到限制。 因此，随着我国经济的发展，人们对电缆的性能要求逐渐提高，目前的聚乙烯电缆料其强度和阻燃性能不能满足社会的要求，需要进一步研究和改性。
技术实现思路
本专利技术提出了一种架空电缆用改性聚乙烯材料，其强度高，阻燃性好，用于架空电缆中综合性能好，使用寿命长。 本专利技术提出了一种架空电缆用改性聚乙烯材料，其原料按重量份包括以下组分:高密度聚乙烯70-80份、茂金属聚乙烯2-5份、马来酸酐接枝聚乙烯18-25份、植物纤维25-38份、埃洛石纳米管5-20份、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物1-3份、纳米氢氧化铝5-12份、红磷1-3份、纳米碳酸钙18-30份、纳米二氧化钛3_8份、硬脂酸钙2_5份、氧化锌0.3-1份、硼酸锌0.9-1.8份、过氧化二异丙苯1-3份。 优选地，其原料按重量份包括以下组分:高密度聚乙烯73-78份、茂金属聚乙烯3-4.5份、马来酸酐接枝聚乙烯19-22份、植物纤维29-35份、埃洛石纳米管9_14份、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物1.7-2.3份、纳米氢氧化铝8-10.2份、红磷1.9-2.6份、纳米碳酸钙23-27份、纳米二氧化钛5-6.8份、硬脂酸钙3.6-4.3份、氧化锌0.6-0.8份、硼酸锌1.2-1.5份、过氧化二异丙苯1.9-2.4份。 优选地，其原料按重量份包括以下组分:高密度聚乙烯75份、茂金属聚乙烯4份、马来酸酐接枝聚乙烯21份、植物纤维33份、埃洛石纳米管13份、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物2.2份、纳米氢氧化铝9.7份、红磷2.4份、纳米碳酸钙25份、纳米二氧化钛5.9份、硬脂酸钙4.1份、氧化锌0.75份、硼酸锌1.39份、过氧化二异丙苯2.2份。 优选地，其原料中还包括抗氧剂。 优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯按照以下工艺进行制备:按重量份将6-10份聚乙烯、1-2.5份马来酸酐、0.3-0.9份过硫酸铵、3-10份苯乙烯、50-70份二甲苯、30-60份丁酮混合后，在室温下搅拌20-50min后转移至高压反应釜中，然后在100_135°C下保温10-20h，降温至室温后经过滤、洗涤、干燥得到所述马来酸酐接枝聚乙烯。 优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯按照以下工艺进行制备:按重量份将8-8.7份聚乙烯、1.8-2.2份马来酸酐、0.6-0.79份过硫酸铵、6-7.6份苯乙烯、59-63份二甲苯、47-52份丁酮混合后，在室温下搅拌38-43min后转移至高压反应釜中，然后在129-132°C下保温14-18h，降温至室温后经过滤、洗涤、干燥得到所述马来酸酐接枝聚乙烯。 优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯按照以下工艺进行制备:按重量份将8.3份聚乙烯、2.1份马来酸酐、0.65份过硫酸铵、7.3份苯乙烯、62份二甲苯、51份丁酮混合后，在室温下搅拌42min后转移至高压反应釜中，然后在131°C下保温15h，降温至室温后经过滤、洗涤、干燥得到所述马来酸酐接枝聚乙烯。 优选地，所述纳米氢氧化铝的平均粒径为50_70nm ;所述纳米碳酸钙的平均粒径为50-70nm ;所述纳米二氧化钛的平均粒径为22_35nm。 本专利技术中，茂金属聚乙烯添加到改性聚乙烯材料中，其中的大量非晶对高密度聚乙烯的结晶起到了稀释作用，将无序链段溶解掉，使得结晶得以规整排列，从而使晶区的厚度增加，非晶区厚度减少，提高了改性聚乙烯材料的击穿强度，但是同时也会使改性聚乙烯材料的韧性变差；马来酸酐接枝聚乙烯添加到改性聚乙烯材料中，与植物纤维配合后，能在植物纤维的纤维表面形成均匀的单分子层，起到桥梁的作用，从而使改性聚乙烯材料体系形成完整的界面，同时，马来酸酐接枝聚乙烯与基体和植物纤维形成了新的化学键，当受到外力作用时，界面能使外力均匀地传递给植物纤维，使外力有效的在植物纤维之间得到缓冲，提高了改性聚乙烯材料的强度，避免了植物纤维从高密度聚乙烯中的抽出而引起改性聚乙烯材料性能的降低；马来酸酐接枝聚乙烯的加入降低了高密度聚乙烯高分子链之间的相互作用，使链间的相对滑移变得容易，当改性聚乙烯材料受到拉伸时，由于高分子链之间的相对滑移使改性聚乙烯材料更易伸长，改性聚乙烯材料断裂伸长率有所增加，从而提高了高密度聚乙烯的韧性，改善了因茂金属聚乙烯的加入而引起的韧性的降低；埃洛石纳米管在燃烧时会分解放出水蒸汽，起到稀释和冷却可燃气体的作用，同时其分解产物形成无机阻隔层，减缓可燃气体的释放，与纳米氢氧化铝、红磷、硬脂酸钙、氧化锌和硼酸锌配合后，改善了改性聚乙烯材料的阻燃抑烟性；另外，添加的马来酸酐接枝聚乙烯能附着于纳米氢氧化铝、红磷、硬脂酸钙、氧化锌和硼酸锌的表面，使纳米氢氧化铝、红磷、硬脂酸钙、氧化锌和硼酸锌的表面有机化，改善了与聚乙烯的相容性，进一步提高了改性聚乙烯材料的性能；本专利技术中得到的架空电缆用改性聚乙烯材料阻燃性好，强度高，阻燃性好，用于架空电缆中，综合性能好，使用寿命长。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本专利技术，而不是用于对本专利技术进行限定，任何在本专利技术基础上所做的修改、等同替换等均在本专利技术的保护范围内。 本专利技术所述架空电缆用改性聚乙烯材料，其原料中，高密度聚乙烯的重量份可以为 70.5,71,71.6,72,72.5,73.2,74,74.5,75.3,76,76.5,77,77.8,78.4,79,79.3,79.8份，茂金属聚乙烯的重量份可以为2.3,2.8、3、3.2,3.7,4.3,4.8份，马来酸酐接枝聚乙烯的重量份可以为 18.3,19.2,19.8,20,20.5,20.9,21.3,22.6,23,23.4,24,24.6 份，植物纤维的重量份可以为 25.6,26,26.3,27,27.8,28,28.5,29.4,30,30.6,31,31.5,32,32.6、33.6,34,34.5,35.2,36,36.7,37,37.6 份，埃洛石纳米管的重量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种架空电缆用改性聚乙烯材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：高密度聚乙烯70‑80份、茂金属聚乙烯2‑5份、马来酸酐接枝聚乙烯18‑25份、植物纤维25‑38份、埃洛石纳米管5‑20份、苯乙烯‑乙烯‑丁烯‑苯乙烯嵌段共聚物1‑3份、纳米氢氧化铝5‑12份、红磷1‑3份、纳米碳酸钙18‑30份、纳米二氧化钛3‑8份、硬脂酸钙2‑5份、氧化锌0.3‑1份、硼酸锌0.9‑1.8份、过氧化二异丙苯1‑3份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐涛，赵泽仁，黄强，巫后锁，赵玉贵，
申请(专利权)人：安徽恒晶电缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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