本发明专利技术公开了一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料及其制备方法，所述的电缆料，由聚乙烯100份、抗铜剂0.1‑1份、抗氧剂0.5‑2份、紫外光吸收剂0.1‑1份、润滑剂1‑5份、色母0.3‑1份、光引发剂0.1‑2.5份，多官能团交联剂0.5‑2.5份组成。本发明专利技术解决了紫外光交联聚乙烯只能应用于本色交联聚乙烯电线电缆的局限性，成功开发出LED紫外光交联彩色聚乙烯材料，电缆在线交联速度可达120米/每分钟，各项指标均符合GB/T 12706‑2008，可实现低压电线电缆绝缘高效率工业化生产。
A kind of LED UV crosslinked color polyethylene cable material and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料及其制备方法
本专利技术涉及电缆绝缘材料
，更具体的说是涉及一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯是一种非极性、结晶型聚合物材料，其具有优良的绝缘性能、介电性能、机械性能。未经交联改性的聚乙烯耐温等级低，耐环境应力开裂性能差，而通过交联改性后，聚乙烯分子相互连接形成三维网状大分子结构，可以提高其耐温等级、载流量、拉伸强度、电气性能以及抗开裂性能，因此交联聚乙烯广泛应用于电力电缆绝缘材料的生产。目前聚乙烯交联方式主要有过氧化物化学交联、硅烷交联、电子加速器辐照交联、紫外光交联等。过氧化物化学交联存在设备过于庞大，生产能耗高且速度慢、生产过程中容易出现焦烧等诸多缺陷；硅烷交联存在电线热收缩大，且挤出加工时易产生预交联，水煮交联反应速度慢且易导致铜导体发黑等缺点；辐照交联加速器设备价格较高，占地面积大且维护成本高，主要用于生产小截面电线电缆，产生辐射不利于环保；近年来紫外光交联技术得到越来越多的关注，在交联电线电缆材料方面具有一定的市场潜力，其使用方法简单且能耗低，可实现高速在线交联，生产成本和维护成本低。LED交联技术因其节能、环保、卫生的特点，成为紫外光交联聚乙烯的发展方向。但是LED照射光源却存在着发射光谱带窄、功率小而影响光交联速度的缺陷。目前市场上LED灯管发射波长主要在365-405nm之间，而已商品化的主流光引发剂是在280-360nm有较强的吸收，在大于360nm的波长范围内吸光性能比较差，开发出能与LED相匹配、具有更强吸光性能和更高光引发活性的光引发剂，是科研者研究的重点。目前LED紫外光交联仅适用于本色交联聚乙烯，在实际生产的电线电缆绝缘线芯需要通过红黄蓝绿等颜色加以区分，而由于颜色在LED紫外光波段有吸收,与光引发剂竞争吸收紫外光,从而降低了光引发剂吸收光能，导致交联反应速率低，最终不能应用到实际工业生产中。因此，如何提供一种能够应用在彩色交联电线电缆中的LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料的是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料，解决了LED紫外光交联聚乙烯不能应用在彩色交联电线电缆中的技术难题。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料，包括以下重量份的原料：聚乙烯100份、抗铜剂0.1-1份、抗氧剂0.5-2份、紫外光吸收剂0.1-1份、润滑剂1-5份、色母0.3-1份、光引发剂0.1-2.5份，多官能团交联剂0.5-2.5份。优选的，在上述一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料中，所述聚乙烯为双峰线性低密度聚乙烯LLDPE、低密度聚乙烯LDPE和高密度聚乙烯HDPE中的任意一种或者几种的混合物，并且所述聚乙烯的熔融指数(190℃，2.16kg)为1-10g/10min。上述技术方案的有益效果是：不同分子链结构聚乙烯由于支链长短的不同、结晶度的差异，其化学交联速率会有所不同。优选的，在上述一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料中，所述抗铜剂为受阻酚类抗铜剂，包括N-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼等。上述技术方案的有益效果是：受阻酚类抗铜剂具有很强的抑制金属离子催化老化的能力，螯合铜、铁锰、钴等重金属离子使其失去活性,有效地抑制重金属离子对高分子材料的催化老化的危害作用,延长使用寿命。优选的，在上述一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的任意一种或者几种的混合物。上述技术方案的有益效果是：提高材料耐热老化性能，提高其使用寿命。优选的，在上述一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料中，所述紫外光吸收剂为二苯甲酮类、苯并三唑类中的一种或者几种的混合物。上述技术方案的有益效果是：吸收部分波长，降低紫外光对材料损伤。优选的，在上述一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料中，所述润滑剂为硅酮母粒、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中的任意一种或者几种的混合物。上述技术方案的有益效果是：降低挤出电流，改善挤出表面。优选的，在上述一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料中，所述色母颜色为红色、黄色、蓝色、绿色中的任意一种。优选的，在上述一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料中，所述光引发剂为二苯甲酮及其衍生物、肟酯类、三嗪类、苯偶姻及其衍生物、酰基膦氧化物、硫杂蒽酮和大分子噻吨酮类光引发剂中的任意一种或者几种的混合物。上述技术方案的有益效果是：上述物质均为LED专用光引发剂，光引发剂吸收紫外光辐射能，经过化学变化产生具有引发聚合能力的活性中间体。优选的，在上述一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料中，所述多官能团交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三甲代烯丙基异氰酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三丙烯酸丙烷三甲醇酯、双季戊四醇六丙烯酸酯中的任意一种或多种的混合物。上述技术方案的有益效果是：提高交联反应速率，增加材料交联密度。本专利技术还提供了一种所述的LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料的制备方法，包括以下步骤：(1)称量各组分加入搅拌机先低速搅拌2-5min，再高速搅拌3-10min；(2)搅拌均匀后通过双螺杆挤出机挤出、拉条、水冷，得到粒料；(3)将粒料与色母拌匀通过挤出机挤出线缆，线缆通过LED辐照设备后，进入水槽冷却，得到紫外光交联彩色线缆。优选的，在上述一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料的制备方法中，步骤2中，所述双螺杆挤出机分为八个区，各区的工作温度为：第一区120-130℃，第二区130-140℃，第三区140-150℃，第四区150-160℃，第五区160-170℃，第六区170-175℃，第七区180-190℃，第八区190-200℃。上述技术方案的有益效果是：温度过低会导致各种助剂可以在聚乙烯中分布不均匀，而过高会使部分助剂挥发影响材料性能。优选的，在上述一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料的制备方法中，步骤3中，所述挤出机分为4个区，各区的工作温度为：第一区150-160℃，第二区170-180℃，第三区180-190℃，第四区190-200℃；并且线缆挤出速度大于120米/每分钟，辐照时间小于0.5秒。上述技术方案的有益效果是：材料交联速度较快，可以满足大批量电线电缆高速生产需求。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术通过大量的配方筛选，得到了一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料，该材料为本色材料配不同颜色色母进行电线电缆的生产，通过优选LED专用复合光引发体系和光交联体系，克服现有技术的不足，实现了LED紫外光交联彩色电线电缆高效工业化生产。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料，其特征在于，包括以下重量组分的原料：聚乙烯100份、抗铜剂0.1-1份、抗氧剂0.5-2份、紫外光吸收剂0.1-1份、润滑剂1-5份、色母0.3-1份、光引发剂0.1-2.5份，多官能团交联剂0.5-2.5份。/n
【技术特征摘要】
1.一种LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料，其特征在于，包括以下重量组分的原料：聚乙烯100份、抗铜剂0.1-1份、抗氧剂0.5-2份、紫外光吸收剂0.1-1份、润滑剂1-5份、色母0.3-1份、光引发剂0.1-2.5份，多官能团交联剂0.5-2.5份。
2.根据权利要求1所述的LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料，其特征在于，所述聚乙烯为双峰线性低密度聚乙烯LLDPE、低密度聚乙烯LDPE和高密度聚乙烯HDPE中的任意一种或者几种的混合物；所述聚乙烯在190℃和2.16kg下的熔融指数为1-10g/10min。
3.根据权利要求1所述的LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料，其特征在于，所述抗铜剂为受阻酚类抗铜剂；
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的任意一种或者几种的混合物；
所述紫外光吸收剂为二苯甲酮类、苯并三唑类中的一种或者几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料，其特征在于，所述润滑剂为硅酮母粒、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中的任意一种或者几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料，其特征在于，所述色母颜色为红色、黄色、蓝色、绿色中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的LED紫外光交联彩色聚乙烯电缆料，其特征在于，所述光引发剂为为二苯甲酮及其衍生物、肟酯类、三嗪类、苯偶姻及其衍生物、酰基膦氧化物、硫杂蒽酮和大分子噻吨酮类光引发剂中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，刘红福，张刚，
申请(专利权)人：上海凯波特种电缆料厂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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