高效率辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高效率辐照交联乙烯

Preparation of high efficiency irradiation crosslinked ethylene tetrafluoroethylene copolymer insulation material

【技术实现步骤摘要】
高效率辐照交联乙烯
‑
四氟乙烯共聚物绝缘材料的制备工艺


[0001]本专利技术属于乙烯
‑
四氟乙烯共聚物绝缘材料的制备
，具体涉及一种高效率辐照交联乙烯
‑
四氟乙烯共聚物绝缘材料的制备工艺。

技术介绍

[0002]近年来随着电子电器、汽车、高铁等现代工业行业的高速发展，对各种型号电缆的要求也越来越高，在需要长期承受高温工况的应用场合对高耐温等级电缆的要求也不断提高。电缆行业内通常会采用特殊的耐高温电缆来应对这一需求，而使用辐照交联的耐高温电缆材料是制造此类电缆常见且有效的方案。目前的辐照交联电缆已经大规模地应用于机车及轨道、汽车、电机绕组、建筑、舰船、航空器等众多工业领域，是一个成熟的产品门类，蕴含了大量的商业发展与科学研究机遇。以绝缘材料的角度来看，从较低到较高的耐温等级来排序，常见的材料方案有辐照交联聚氯乙烯、辐照交联聚烯烃以及以辐照交联乙烯
‑
四氟乙烯共聚物绝缘材料为代表的辐照交联氟塑料等多种解决方案。
[0003]乙烯
‑
四氟乙烯的共聚物最早出现于上世纪六十年代，初期仅应用于核反应堆内的耐辐照部件等少数特殊场合。而到了上世纪七十年代后，随着可以挤出成型的辐照交联乙烯
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四氟乙烯共聚物绝缘材料品种的出现，这种新型的含氟聚合物材料迅速地在多种工业领域得到了更多的应用，而耐高温线缆就是其中一个具有代表性的重要应用。
[0004]辐照交联乙烯
‑
四氟乙烯共聚物绝缘材料最早是有美国瑞侃公司于上世纪七十年代研究定型，他们通过辐照交联的方式使之达到了极高的性能指标，能够耐受从
‑
40℃至220℃的极端环境考验，同时具备良好的耐老化、耐辐射等优点。因而使本材料在航空航天领域得到了广泛地应用，是目前耐高温电缆的主要绝缘材料之一。目前该类材料由于制备工艺的因素造成最终产品在使用性能上仍然存在一些不足之处，因此，有必要对现有的制备工艺进行改进以进一步提高该类材料的综合性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供了一种高效率辐照交联乙烯
‑
四氟乙烯共聚物绝缘材料的制备工艺。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，高效率辐照交联乙烯
‑
四氟乙烯共聚物绝缘材料的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：步骤S1，按照如下重量份配比分别称取原料：乙烯
‑
四氟乙烯共聚物
ꢀꢀ
100份；聚甲基丙烯酸甲酯
ꢀꢀ2‑
20份；全氟乙烯
‑
丙烯共聚物
ꢀꢀ1‑
5份；硬脂酸钙
ꢀꢀ
0.5
‑
5份；三氧化二锑
ꢀꢀ
0.5
‑
15份；交联剂
ꢀꢀ
0.3
‑
10份；
β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯
ꢀꢀ
0.1
‑
3份；3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
ꢀꢀ1‑
5份；步骤S2，辅助树脂与交联剂的预混合：将称取的粉状聚甲基丙烯酸甲酯和全氟乙烯
‑
丙烯共聚物树脂在桨式高速混合机内低速混合均匀，再加入交联剂并低速混合均匀，然后在高速混合条件下混合至物料温度达到35
‑
55℃时为止得到混合料A；步骤S3，主体树脂和阻燃剂及其它助剂之间的预混合：将称取的乙烯
‑
四氟乙烯共聚物、三氧化二锑、β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和硬脂酸钙在桨式高速混合机内低速混合均匀，再在高速混合条件下混合至物料温度达到50
‑
60℃时为止得到混合料B；步骤S4，共混造粒过程：将步骤S2得到的混合料A和步骤S3得到的混合料B加入双螺杆挤出机，再在预设的共混条件下挤出造粒得到高效率辐照交联乙烯
‑
四氟乙烯共聚物绝缘材料。
[0007]进一步限定，步骤S2中低速混合条件为转速不高于500rpm，混合时间不超过3分钟，高速混合条件为转速不低于1500rpm。
[0008]进一步限定，步骤S3中低速混合条件为转速不高于500rpm，混合时间不超过3分钟，高速混合条件为转速不低于1500rpm。
[0009]进一步限定，步骤S4中双螺杆挤出机螺杆直径在10mm至60mm之间，更优的范围在15mm至45mm之间，最优的范围在20mm至35mm之间。
[0010]进一步限定，步骤S4中双螺杆挤出机螺杆长径比在20至60之间，更优的范围在25
‑
50之间，最优的范围在36
‑
48之间。
[0011]进一步限定，步骤S4中双螺杆挤出机螺杆长径比为40，该双螺杆挤出机具备八段控温区域，每段控温区域的温度范围如下：第一段
ꢀꢀ
120
‑
180℃；第二段
ꢀꢀ
150
‑
200℃；第三段
ꢀꢀ
180
‑
230℃；第四段
ꢀꢀ
180
‑
230℃；第五段
ꢀꢀ
220
‑
280℃；第六段
ꢀꢀ
230
‑
280℃；第七段
ꢀꢀ
230
‑
250℃；第八段
ꢀꢀ
230
‑
250℃。
[0012]进一步限定，步骤S4中双螺杆挤出机螺杆直径为30mm，螺杆长径比为40，螺杆转速范围在50rpm至450rpm之间，更优的范围在100rpm至350rpm之间，最优的范围在120rpm至280rpm之间。
[0013]进一步限定，所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯或三烯丙基异三聚氰酸酯或邻苯二甲酸二烯丙脂与邻苯二甲酸二烯丙脂的混合物。
[0014]本专利技术基于目前的研究成果开发了一种独特的制备工艺流程，可以在保证良好的基本机械性能的前提下，使得辐照交联乙烯
‑
四氟乙烯共聚物绝缘材料的辐照剂量大为缩小，同时大大提高最终获得产品的综合性能，如拉伸强度、耐高温等级、耐高低温循环性能等。
具体实施方式
[0015]以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本专利技术的范围。
实施例
[0016]高效率辐照交联乙烯
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四氟乙烯共聚物绝缘材料的制备工艺，包括以下步骤：步骤S1，按照如下重量份配比分别称取原料：配方1：乙烯
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四氟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高效率辐照交联乙烯
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四氟乙烯共聚物绝缘材料的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：步骤S1，按照如下重量份配比分别称取原料：乙烯
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四氟乙烯共聚物
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100份；聚甲基丙烯酸甲酯
ꢀꢀ2‑
20份；全氟乙烯
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丙烯共聚物
ꢀꢀ1‑
5份；硬脂酸钙
ꢀꢀ
0.5
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5份；三氧化二锑
ꢀꢀ
0.5
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15份；交联剂
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0.3
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10份；β
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(3,5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯
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0.1
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3份；3
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氨丙基三乙氧基硅烷
ꢀꢀ1‑
5份；步骤S2，辅助树脂与交联剂的预混合：将称取的粉状聚甲基丙烯酸甲酯和全氟乙烯
‑
丙烯共聚物树脂在桨式高速混合机内低速混合均匀，再加入交联剂并低速混合均匀，然后在高速混合条件下混合至物料温度达到35
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55℃时为止得到混合料A；步骤S3，主体树脂和阻燃剂及其它助剂之间的预混合：将称取的乙烯
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四氟乙烯共聚物、三氧化二锑、β
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(3,5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、3
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氨丙基三乙氧基硅烷和硬脂酸钙在桨式高速混合机内低速混合均匀，再在高速混合条件下混合至物料温度达到50
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60℃时为止得到混合料B；步骤S4，共混造粒过程：将步骤S2得到的混合料A和步骤S3得到的混合料B加入双螺杆挤出机，再在预设的共混条件下挤出造粒得到高效率辐照交联乙烯
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四氟乙烯共聚物绝缘材料。2.根据权利要求1所述的高效率辐照交联乙烯
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四氟乙烯共聚物绝缘材料的制备工艺，其特征在于：步骤S2中低速混合条件为转速不...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕振威，尚亦安，
申请(专利权)人：新乡市创美科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：