一种电子辐照交联聚丙烯发泡电缆片材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电子辐照交联聚丙烯发泡电缆片材，属于辐射交联发泡材料制备技术领域，按重量份数计，包括以下组分：聚丙烯树脂100份，改性聚丙烯树脂8

【技术实现步骤摘要】
一种电子辐照交联聚丙烯发泡电缆片材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及辐射交联发泡材料制备
，具体涉及一种电子辐照交联聚丙烯发泡电缆片材及其制备方法。

技术介绍

[0002]电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，目前已被广泛用于各个领域中。无卤电力电缆是一种符合现代安全要求的环保产品，一旦发生火警，电力电缆被燃烧时释放出来的烟雾，是不带毒性及腐蚀性的，因此，对人体及物件的损害可以大大减低。
[0003]聚丙烯(PP)具有密度小、无毒无臭、耐高温、耐腐蚀等卓越性能、优良的物理机械性能、化学稳定性、以及良好的电绝缘性能，聚丙烯树脂最高使用温度可达130℃，由此开发的聚丙烯发泡材料能够符合在电缆里的应用。发泡PP制品因其良好的热稳定性和尺寸稳定性、较高的韧性、拉伸强度和冲击强度、适宜和柔顺的表面、优异的微波适应性、可降解性、以及环保性而倍受重视。
[0004]PP发泡材料不仅继承了PP自身的优越性能，而且和其它聚烯烃发泡材料相比，具有更好的刚性、硬度、抗冲击性和耐温性能；但是聚丙烯在熔融状态下熔体强度极低，剪切变稀现象非常明显，同时聚丙烯的熔点也在维卡软化点的附近，当加工温度稍微高于其熔点后，其熔体强度会严重下降，使得在实际发泡过程中，适宜发泡的温度范围很窄，而发泡剂的分解本身又是放热反应，因此一旦温度稍微提高或者挤出死角的发泡剂的分解，在气泡成核和增长的过程中，低熔体强度的树脂根本无法包裹住均匀，大小统一的泡孔核，已形成的泡孔核也会倾向于向熵低的大泡孔稳定状态合并，而大量的气体分子在泡孔长大过程中也会选择进入表面能低的大泡孔，甚至直接从PP熔融树脂中逸出，这就会导致挤出泡沫材料泡孔不均匀，泡孔密度小，出现大泡和泡孔坍塌从而导致挤出制品外观粗糙，性能极差，难以达到实际应用的要求。因此，通常采用交联工艺来提高体系的熔融粘度，来制备发泡聚丙烯。
[0005]辐照交联PP发泡电缆材料是在PP原料加入辐照助剂，在电子束或者钴源的作用下交联或支化，从而提其高熔体强度、均匀发泡的方法，但由于辐照主要发生在表面，而内部仍为长链线性结构，且辐照交联的支化链较长，易造成交联支化程度不均，降低树脂相容性，进而影响发泡均匀性。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供一种电子辐照交联聚丙烯发泡电缆片材及其制备方法。
[0007]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0008]一种电子辐照交联聚丙烯发泡电缆片材，按重量份数计，包括以下组分：聚丙烯树脂100份，改性聚丙烯树脂8
‑
20份，交联敏化剂2
‑
8份，发泡剂3
‑
12份，助剂1
‑
9份。
[0009]优选的，按重量份数计，包括以下组分：聚丙烯树脂100份，改性聚丙烯树脂15份，
交联敏化剂6份，发泡剂9份，助剂1
‑
4份。
[0010]优选的，所述改性聚丙烯树脂的制备方法包括以下步骤：
[0011]S1、冰水浴和保护气氛条件下，在无水的四氢呋喃溶剂中加入联苯
‑
4，4
‑
二羧酸二甲酯、(三氟甲基)三甲基硅烷，混合后搅拌滴加四丁基氟化铵，再次混合均匀后升温至常温，搅拌反应16
‑
18h，反应完成后加入无水乙醇以终止反应，再依次加入盐酸羟胺和无水吡啶，搅拌加热回流10
‑
12h，反应完成后蒸除溶剂，冷却后加入盐酸酸化，以乙醚萃取，有机相以去离子水洗涤至中性，干燥并除溶剂后得到产物A；
[0012]其中，所述联苯
‑
4，4
‑
二羧酸二甲酯与所述(三氟甲基)三甲基硅烷、所述四丁基氟化铵、所述盐酸羟胺和所述无水吡啶的质量比例为(3.4
‑
4)：(10
‑
11)：(1.2
‑
1.3)：(5.2
‑
5.8)：(35
‑
40)；
[0013]S2、冰水浴条件下，将所述产物A溶解在二氯甲烷中，依次加入三乙胺、4
‑
二甲氨基吡啶和甲苯磺酰氯，充分混合均匀后升温至常温，搅拌反应1
‑
2h，反应完成后以饱和氯化铵溶液洗涤，分离有机层，干燥并除溶剂后得到产物B；
[0014]其中，所述产物A与所述三乙胺、所述4
‑
二甲氨基吡啶和所述甲苯磺酰氯的质量比例为10：(4.4
‑
4.5)：(0.08
‑
0.1)：(6
‑
6.2)；
[0015]S3、冰水浴和保护气氛条件下，将所述产物B溶解在无水四氢呋喃中，通入干燥的氨气并搅拌反应4
‑
6h，反应完成后蒸除溶剂，以二氯甲烷稀释后再以饱和氯化铵溶液洗涤，分离有机层，干燥并除溶剂后得到产物C；
[0016]S4、冰水浴条件下，将所述产物C溶解在二氯甲烷中，依次加入三乙胺和碘单质，保温搅拌反应1
‑
2h，反应完成后以1
‑
2mol/L的硫代硫酸钠溶液洗涤，分离有机层，干燥并除溶剂后得到产物D；
[0017]其中，所述产物C与所述三乙胺、所述碘单质的质量比例为(1
‑
1.1)：(1
‑
1.1)：1；
[0018]S5、分别称取所述产物D和聚丙烯树脂并将其混合溶解在三氯苯中，充分混合后加入己烷沉淀，过滤、洗涤、干燥后制得所述改性聚丙烯树脂；
[0019]其中，所述产物D和所述聚丙烯树脂的质量比例为1：(1
‑
3)。
[0020]优选的，还包括5
‑
20份的聚乙烯树脂。
[0021]优选的，所述交联敏化剂为丙烯酸异辛酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种。
[0022]优选的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺或对甲苯磺酰氨基脲。
[0023]优选的，所述助剂包括阻燃剂、抗氧剂、色粉、无机填料中的一种或多种。
[0024]优选的，所述阻燃剂为对氨基苯硼酸与氢氧化镁的复配混合物。
[0025]优选的，所述无机填料为无机矿物微粉、二氧化硅、碳酸钙或滑石粉。
[0026]本专利技术的另一方面在于一种所述的电子辐照交联聚丙烯发泡电缆片材的制备方法，包括以下步骤：
[0027](1)按量称取聚丙烯树脂置于高温搅拌机中，升温至160
‑
170℃后，加入改性聚丙烯树脂，混合搅拌均匀后置于双螺杆挤出造粒机中造粒，得到改性聚丙烯树脂母粒；
[0028](2)按量称取交联敏化剂、发泡剂和助剂并依次加入至有机溶剂中，搅拌混合均匀后，减压除去溶剂，得到混合分散物；
[0029](3)将所述改性聚丙烯树脂母粒与混合分散物加入至高温搅拌机中，在60
‑
70℃的
条件下混合均匀，置于双螺杆挤出压片机中压片，得到预交联聚丙烯片材；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子辐照交联聚丙烯发泡电缆片材，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚丙烯树脂100份，改性聚丙烯树脂8
‑
20份，交联敏化剂2
‑
8份，发泡剂3
‑
12份，助剂1
‑
9份。2.根据权利要求1所述的一种电子辐照交联聚丙烯发泡电缆片材，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚丙烯树脂100份，改性聚丙烯树脂15份，交联敏化剂6份，发泡剂9份，助剂1
‑
4份。3.根据权利要求1所述的一种电子辐照交联聚丙烯发泡电缆片材，其特征在于，所述改性聚丙烯树脂的制备方法包括以下步骤：S1、冰水浴和保护气氛条件下，在无水的四氢呋喃溶剂中加入联苯
‑
4，4
‑
二羧酸二甲酯、(三氟甲基)三甲基硅烷，混合后搅拌滴加四丁基氟化铵，再次混合均匀后升温至常温，搅拌反应16
‑
18h，反应完成后加入无水乙醇以终止反应，再依次加入盐酸羟胺和无水吡啶，搅拌加热回流10
‑
12h，反应完成后蒸除溶剂，冷却后加入盐酸酸化，以乙醚萃取，有机相以去离子水洗涤至中性，干燥并除溶剂后得到产物A；其中，所述联苯
‑
4，4
‑
二羧酸二甲酯与所述(三氟甲基)三甲基硅烷、所述四丁基氟化铵、所述盐酸羟胺和所述无水吡啶的质量比例为(3.4
‑
4)：(10
‑
11)：(1.2
‑
1.3)：(5.2
‑
5.8)：(35
‑
40)；S2、冰水浴条件下，将所述产物A溶解在二氯甲烷中，依次加入三乙胺、4
‑
二甲氨基吡啶和甲苯磺酰氯，充分混合均匀后升温至常温，搅拌反应1
‑
2h，反应完成后以饱和氯化铵溶液洗涤，分离有机层，干燥并除溶剂后得到产物B；其中，所述产物A与所述三乙胺、所述4
‑
二甲氨基吡啶和所述甲苯磺酰氯的质量比例为10：(4.4
‑
4.5)：(0.08
‑
0.1)：(6
‑
6.2)；S3、冰水浴和保护气氛条件下，将所述产物B溶解在无水四氢呋喃中，通入干燥的氨气并搅拌反应4
‑
6h，反应完成后蒸除溶剂，以二氯甲烷稀释后再以饱和氯化铵溶液洗涤，分离有机层...

【专利技术属性】
技术研发人员：高英杰，龚雪庆，
申请(专利权)人：嘉兴市宏润辐照技术有限公司，
类型：发明
国别省市：