一種高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚乙烯產(chǎn)量大、來源豐富、價格低廉，是一種用途廣泛的樹脂。然而聚乙烯的相容 性低，耐候性和機械性能存在不足，綜合性能較差，需要改善性能。其中，對聚乙烯進(jìn)行交聯(lián) 改性是改善聚乙烯性能的重要手段之一，能提高聚乙烯制品的機械性能、耐化學(xué)性能和耐 開裂性能等，擴寬了聚乙烯的應(yīng)用范圍。
[0003] 聚乙烯交聯(lián)技術(shù)包括輻射交聯(lián)、過氧化物交聯(lián)、硅烷交聯(lián)等，其中硅烷交聯(lián)聚乙烯 具有工藝設(shè)備簡單、操作靈活方便、經(jīng)濟(jì)性好的特點，受到廣泛的關(guān)注和重視。硅烷交聯(lián)聚 乙烯具有良好的絕緣性能，主要應(yīng)用于中、低壓電線、電纜的生產(chǎn)，具有良好的市場前景和 極高的經(jīng)濟(jì)效益。隨著市場需求的進(jìn)一步發(fā)展，硅烷交聯(lián)聚乙烯材料也需要進(jìn)一步完善力 學(xué)性能、耐候性等方面的缺陷，提高技術(shù)指標(biāo)，從而滿足各個領(lǐng)域的特殊要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料，力學(xué)性能、耐 候性良好，應(yīng)用范圍廣。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料，其是由下述重量份的原料制得： 低密度聚乙烯樹脂120-150,線性酚醛樹脂2-4,碳纖維5-10,云母粉15-25,聚丙二醇 2-3,二苯基甲烷二異氰酸酯0. 3-0. 5,環(huán)氧硬脂酸辛酯2-4,白礦油1-2,聚丁二酸丁二醇酯 5-10,硅烷復(fù)合劑3-6 ; 其中硅烷復(fù)合劑由下述重量份的原料制得：硅烷偶聯(lián)劑A-151 1-3,氟碳表面活性劑 FC-4430 0. 2-0. 4,過氧化二異丙苯0. 05-0. 1，二月桂酸二丁基錫0. 1-0. 2,抗氧劑1010 0. 2-0. 5 ;制備方法是將硅烷偶聯(lián)劑A-151、過氧化二異丙苯、二月桂酸二丁基錫和抗氧劑 1010混合并200-400r/min攪拌10-15min后再加入氟碳表面活性劑FC-443 600-800r/min 攪拌3_5min，即得。
[0006] 一種高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將云母粉于500-600°C處理1-2h，冷卻后研磨至600-800目，再與碳纖維混合均勻， 得混合填料； (2) 將聚丙二醇加入反應(yīng)釜中真空干燥0. 5-lh，然后將溫度調(diào)至70-80°C，并加入二苯 基甲烷二異氰酸酯于真空條件下200-400r/min攪拌反應(yīng)2-4h，得聚氨酯預(yù)聚體； (3) 將（1)中的混合填料與（2)中的聚氨酯預(yù)聚體混合后加入線性酚醛樹脂，先于 800-1000r/min攪拌1-2h，再加入環(huán)氧硬脂酸辛醋、白礦油共同球磨2-4h，得改性填料； (4) 先將（3)中的改性填料與低密度聚乙烯樹脂、聚丁二酸丁二醇酯混合均勻，再加入 其余原料在高速混合機中80-90°C條件下混合5-10min，最后通過雙螺桿擠出機165-195°C 熔融擠出、造粒、包裝，即得高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點是： 本發(fā)明通過氟碳表面活性劑與硅烷偶聯(lián)劑復(fù)配的硅烷復(fù)合劑對聚乙烯樹脂進(jìn)行交聯(lián)， 改善了復(fù)合材料的耐候性、耐水性，同時通過聚氨酯預(yù)聚體和酚醛樹脂對填料進(jìn)行復(fù)合改 性處理，既提升了填料的韌性，有利于改善復(fù)合材料的拉伸性能，又提高了填料與基體之間 的相容性，使填料在樹脂中分散均勻，起到補強增容的作用，改善了復(fù)合材料的機械強度； 同時通過其余原料的復(fù)配，使制得的硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料具有良好的強度、韌性， 耐候性和耐水、耐腐蝕性能良好，質(zhì)量穩(wěn)定性好，使用安全性高，應(yīng)用范圍廣泛。
【具體實施方式】
[0008] 本發(fā)明非限定實施例如下： 一種高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料，由下列重量（kg)的組分原料制備而成： 低密度聚乙烯樹脂140,線性酚醛樹脂3,碳纖維8,云母粉20,聚丙二醇2. 5,二苯基甲 烷二異氰酸酯〇. 4,環(huán)氧硬脂酸辛酯3,白礦油1. 5,聚丁二酸丁二醇酯8,硅烷復(fù)合劑4 ; 其中硅烷復(fù)合劑由下述重量（kg)的組分原料制得：硅烷偶聯(lián)劑A-151 2,氟碳表面活 性劑FC-4430 0.3,過氧化二異丙苯0.08,二月桂酸二丁基錫0.15,抗氧劑1010 0.4;制 備方法是將硅烷偶聯(lián)劑A-151、過氧化二異丙苯、二月桂酸二丁基錫和抗氧劑1010混合并 200r/min攪拌15min后再加入氟碳表面活性劑FC-443 800r/min攪拌3min，即得。
[0009] 高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟： (1) 將云母粉于600°c處理lh，冷卻后研磨至800目，再與碳纖維混合均勻，得混合填 料； (2) 將聚丙二醇加入反應(yīng)釜中真空干燥0. 5h，然后將溫度調(diào)至80°C，并加入二苯基甲 烷二異氰酸酯于真空條件下400r/min攪拌反應(yīng)2h，得聚氨酯預(yù)聚體； (3) 將（1)中的混合填料與（2)中的聚氨酯預(yù)聚體混合后加入線性酚醛樹脂，先于 1000r/min攪拌lh，再加入環(huán)氧硬脂酸辛醋、白礦油共同球磨2h，得改性填料； (4) 先將（3)中的改性填料與低密度聚乙烯樹脂、聚丁二酸丁二醇酯混合均勻，再加入 其余原料在高速混合機中90°C條件下混合5min，最后通過雙螺桿擠出機165-195°C熔融擠 出、造粒、包裝，即得高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料。
[0010] 對上述制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能測試，結(jié)果如表1所示： 表1硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料性能測試結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 一種高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料，其特征在于，其是由下述重量份的原 料制得： 低密度聚乙烯樹脂120-150,線性酚醛樹脂2-4,碳纖維5-10,云母粉15-25,聚丙二醇 2-3,二苯基甲烷二異氰酸酯0. 3-0. 5,環(huán)氧硬脂酸辛酯2-4,白礦油1-2,聚丁二酸丁二醇酯 5-10,硅烷復(fù)合劑3-6 ; 所述的硅烷復(fù)合劑由下述重量份的原料制得：硅烷偶聯(lián)劑A-151 1-3,氟碳表面活性 劑FC-4430 0.2-0. 4,過氧化二異丙苯0.05-0. 1，二月桂酸二丁基錫0. 1-0. 2,抗氧劑1010 0. 2-0. 5 ;制備方法是將硅烷偶聯(lián)劑A-151、過氧化二異丙苯、二月桂酸二丁基錫和抗氧劑 1010混合并200-400r/min攪拌10-15min后再加入氟碳表面活性劑FC-443 600-800r/min 攪拌3_5min，即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料的制備方法，其 特征在于，包括以下步驟： (1) 將云母粉于500-600°C處理l_2h，冷卻后研磨至600-800目，再與碳纖維混合均勻， 得混合填料； (2) 將聚丙二醇加入反應(yīng)釜中真空干燥0. 5-lh，然后將溫度調(diào)至70-80°C，并加入二苯 基甲烷二異氰酸酯于真空條件下200-400r/min攪拌反應(yīng)2-4h，得聚氨酯預(yù)聚體； (3) 將（1)中的混合填料與（2)中的聚氨酯預(yù)聚體混合后加入線性酚醛樹脂，先于 800-1000r/min攪拌1-2h，再加入環(huán)氧硬脂酸辛醋、白礦油共同球磨2-4h，得改性填料； (4) 先將（3)中的改性填料與低密度聚乙烯樹脂、聚丁二酸丁二醇酯混合均勻，再加入 其余原料在高速混合機中80-90°C條件下混合5-10min，最后通過雙螺桿擠出機165-195°C 熔融擠出、造粒、包裝，即得高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高穩(wěn)定性硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料，其特征是由下述重量份的原料制得：低密度聚乙烯樹脂120-150，線性酚醛樹脂2-4，碳纖維5-10，云母粉15-25，聚丙二醇2-3，二苯基甲烷二異氰酸酯0.3-0.5，環(huán)氧硬脂酸辛酯2-4，白礦油1-2，聚丁二酸丁二醇酯5-10，硅烷復(fù)合劑3-6。本發(fā)明的硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣復(fù)合材料具有良好的強度、韌性，耐候性和耐水、耐腐蝕性能良好，質(zhì)量穩(wěn)定性好，使用安全性高，應(yīng)用范圍廣泛。
【IPC分類】C08K5-14, C08K9-04, C08G18-54, C08K3-34, C08K5-57, C08K13-06, C08L67-02, C08K5-134, C08G18-10, C08L23-06, C08G18-48, C08K7-06
【公開號】CN104877213
【申請?zhí)枴緾N201510208145
【發(fā)明人】夏云, 夏建生
【申請人】蚌埠市正園電子科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月28日