硅烷自交联聚烯烃汽车电缆材料的制备制造技术

本公开涉及一种用于汽车电缆的绝缘材料的制备方法，更具体涉及一种用于汽车电缆的硅烷自交联聚烯烃绝缘材料的制备方法，以及由该方法制备的用于汽车电缆的绝缘材料，和包括该绝缘材料的汽车电缆。绝缘材料的汽车电缆。

Preparation of silane self crosslinking polyolefin automotive cable material

【技术实现步骤摘要】
硅烷自交联聚烯烃汽车电缆材料的制备


[0001]本公开涉及一种用于汽车电缆的绝缘材料的制备方法，更具体涉及一种用于汽车电缆的硅烷自交联聚烯烃绝缘材料的制备方法，以及由该方法制备的用于汽车电缆的绝缘材料，和包括该绝缘材料的汽车电缆。

技术介绍

[0002]硅烷交联聚烯烃具有优异的电气性能，耐高低温性能和耐应力开裂性能，国内外已将其应用于多种耐热电线电缆的绝缘材料。硅烷交联聚烯烃由聚烯烃树脂、硅烷、接枝引发剂、催化剂、抗氧剂、金属抑制剂、填料及颜料组成。硅烷接枝聚烯烃交联反应可分为三个步骤：(1)接枝反应：乙烯基硅烷在引发剂，特定温度或者机械力的作用下，化学接枝到聚乙烯大分子主链上，反应生成硅烷接枝聚乙烯；(2)水解反应：硅烷接枝聚乙烯在催化剂，水或者硅醇作用下水解生成聚乙烯硅烷醇；(3)聚乙烯硅烷醇在缩合催化剂作用下进行缩合反应，生成-Si-O-Si-交联键，得到硅烷接枝交联聚乙烯。
[0003]目前，国内采用的聚烯烃的硅烷交联工艺有一步法和二步法两种。一步法又称Monosil工艺，它是将聚烯烃和各种助剂经计量及初步混合后，转至挤塑机内混合，接枝，成型，制成电线电缆。一步法过程中可以不需要电缆料厂的参与，由电缆厂独自完成，但是其生产设备及工艺技术多从国外引进，价格昂贵，目前来看不是比较经济的选择。二步法又称Sioplas工艺，它是要求分别制成接枝聚烯烃和催化母料，然后将两种母料按照一定比例混合加入挤塑机，制成电缆。目前这两种方法都需要将硅烷接枝聚烯烃浸泡在温水或水蒸气中完成交联，交联工艺复杂而且会受到制品厚度的影响，同时也增加了制造成本，另外由于聚乙烯类的疏水性，水在聚乙烯中的扩散速度很慢，致使交联速度很慢。
[0004]汽车电缆因为在车内的使用环境比较复杂，因此要求此类电缆必须具备优良的介电性能，耐环境应力开裂及耐热性能，还需具备良好的物理性能，比如抗拉性能，耐弯折性能，抗振动性能和抗扭性能。
[0005]为了省去硅烷交联聚烯烃电缆制造过程中的水浴或蒸汽浴过程，降低汽车电缆生产的复杂性，本专利技术采用硅烷自交联的方法制备硅烷交联聚烯烃，此种方法有效的利用润滑剂组分与金属氧化物复合产生的水进行交联反应，并首次将该方法应用于汽车电缆，制造出符合汽车行业标准的汽车用电缆。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术旨在提供一种用于制备汽车电缆用硅烷自交联聚烯烃绝缘材料的方法，在该方法的整个工艺过程中，省略了水浴或水蒸汽浸泡的操作，由此简化了工艺并降低了成本。而且，本专利技术首次成功地将这样制备的硅烷自交联聚烯烃引入到汽车电缆的应用中。
[0007]本专利技术提供一种用于汽车电缆的硅烷自交联聚烯烃绝缘材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0008](1)制备接枝料(A)，所述接枝料包含以下组分：
[0009][0010](2)制备催化料(B)，所述催化料包含以下组分：
[0011][0012][0013](3)将步骤(1)中制得的接枝料(A)和步骤(2)中制得的催化料(B)按照85:15到95:5的重量比混合，进行交联反应，得到硅烷自交联聚烯烃绝缘材料。
[0014]在上述本专利技术的制备硅烷自交联聚烯烃绝缘材料的方法中，交联反应在20℃-30℃，优选25℃-28℃，最优选室温(25℃)，湿度为50-70％RH，优选55-60％RH、最优选60％RH的环境中放置1-5天，优选2天-4天，最优选3天完成。
[0015]在本专利技术的一个实施方式中，所述接枝料(A)和催化料(B)中的聚烯烃树脂混合物是包含线性低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)的混合物。
[0016]在本专利技术的一个实施方式中，所述接枝料(A)中的润滑剂为硬脂酸，所述催化料(B)中的润滑剂选自硅酮母粒、聚乙烯蜡，硬脂酸锌，及其任意组合，优选为硬脂酸锌。
[0017]在本专利技术的一个实施方式中，所述催化料(B)中的金属氧化物选自氧化锌、氧化铝、氧化锡或其任意组合，优选为氧化锌。
[0018]在本专利技术的一个实施方式中，所述接枝料(A)和催化料(B)中的阻燃剂均选自下组：二溴甲烷、三氯溴甲烷、二氯溴甲烷、八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯、四溴双酚A、十溴二苯乙烷、碲化合物、羟基铝、氢氧化镁、硼酸盐、三氧化二锑，或其任意组合。
[0019]在本专利技术的一个实施方式中，所述催化料(B)中的水解促进剂是酯类过氧化物，优选为过氧化异壬酸叔丁酯。
[0020]在本专利技术的一个实施方式中，所述接枝料(A)中的阻燃剂是十溴二苯乙烷，所述催化料(B)中的阻燃剂是三氧化二锑。
[0021]本专利技术还提供通过上述方法制备的硅烷自交联聚烯烃。该硅烷自交联聚烯烃用作汽车电缆的绝缘材料，其具有良好的耐热性，加工性和介电性能，制备工艺简单，具有良好的经济效益。
[0022]本专利技术还提供一种汽车电缆，其包括导体和包裹在导体外部的通过本专利技术方法制备的硅烷自交联聚烯烃绝缘材料。所述导体由多个金属导体线芯绞合而成。所述导体包括铜、铜镁合金、铜铝合金、铜镍合金等金属软导体。
[0023]下面用具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述，但并不限制本专利技术的范围。
具体实施方式
[0024]本文所公开的“范围”以下限和上限的形式。可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的。选定的下限和上限限定了特别范围的边界。所有可以这种方式进行限定的范围是包含和可组合的，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。
[0025]在本专利技术中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。
[0026]如果没有特别指出，本说明书所用的术语“两种”指“至少两种”。
[0027]在本专利技术中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
[0028]在本专利技术中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。
[0029]在本专利技术中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，但是优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车电缆的硅烷自交联聚烯烃绝缘材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)制备接枝料(A)，所述接枝料包含以下组分：(2)制备催化料(B)，所述催化料包含以下组分：(3)将步骤(1)中制得的接枝料(A)和步骤(2)中制得的催化料(B)按照85：15到95:5的重量比混合，进行交联反应，得到硅烷自交联聚烯烃绝缘材料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交联反应在20℃-30℃，优选25℃-28℃，最优选25℃，湿度为50-70％RH，优选55-60％RH、最优选60％RH的环境中放置1-5天，优选2天-4天，最优选3天完成。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接枝料(A)和催化料(B)中的聚烯烃树脂混合物是包含线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的混合物。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接枝料(A)中的润滑剂是硬脂酸，所述催化料(B)中的润滑剂选自硅酮母粒、聚乙烯蜡，硬脂酸锌及其任意组合，优选为硬脂酸锌。5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张从，傅文汇，
申请(专利权)人：安波福电气系统有限公司，
类型：发明
国别省市：