聚乙烯是電線電纜中常用的絕緣材料,但由于聚乙烯自身的結(jié)構(gòu)特點,決定了它不能在較高的溫度下使用,耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能也較差,從而不能擁有更寬的應(yīng)用領(lǐng)域;為了改善聚乙烯耐高溫和耐環(huán)境應(yīng)力開裂及機械性能的不足,Z好的辦法是對其進行改性; 交聯(lián)改性Z成功的改性方法之一,交聯(lián)改性后的聚乙烯耐熱性能、耐蠕變性能、耐化學(xué)性得到明顯改善。
聚乙烯交聯(lián)主要方法有三種輻照交聯(lián)法、過氧化物交聯(lián)法和硅烷接枝交聯(lián)法。輻照交聯(lián)生產(chǎn)的交聯(lián)聚乙烯純度高,生產(chǎn)工藝簡單,但設(shè)備昂貴、有輻射污染,生產(chǎn)工藝較難控制;過氧化物交聯(lián)法對加工溫度控制要求準確、精確,制造工藝稍有偏差產(chǎn)品的性能改變較大,造成的損失巨大。硅烷交聯(lián)聚乙烯通過接枝或共聚在聚乙烯鏈上引入可交聯(lián)的基團, 然后再同構(gòu)水解使其交聯(lián),不需要專用設(shè)備,普通擠出機就可以加工生產(chǎn),工藝簡單。
傳統(tǒng)的兩步法硅烷交聯(lián)聚乙烯是第一步首先采用雙螺桿擠出機將硅烷接枝到聚乙烯分子鏈上,形成A料,其次將催化劑和聚乙烯在雙螺桿擠出機混煉形成B料。第二步將 A料和B料按一定比例混合后擠出,成型的產(chǎn)品在熱水浴或水蒸氣下進行水解交聯(lián)。
現(xiàn)有的硅烷交聯(lián)聚乙烯A料生產(chǎn)采用雙螺桿擠出機,由于其螺紋是連續(xù)的,只能徑向運動,而沒有軸向運動,其聚乙烯的混合又發(fā)生在徑向,所以硅烷交聯(lián)劑、引發(fā)劑的分散,熔體的剪切效果均不太理想,同時,由于其螺紋是連續(xù)的,其作用在聚乙烯的壓力很大, 相應(yīng)設(shè)備能耗也加大。
傳統(tǒng)的兩步法制造硅烷交聯(lián)聚乙烯有如下缺點:
1、硅烷接枝過程有過氧化物交聯(lián)的副反應(yīng),接枝A料流動性差,不易加工;
2、硅烷交聯(lián)聚乙烯需要在熱水浴或水蒸氣中完全水解交聯(lián),水分子是極性,而聚乙烯為非極性,擴散速度較慢,水解交聯(lián)所需的時間較長;
3、 A料生產(chǎn)采用雙螺桿擠出造粒,硅烷交聯(lián)劑、引發(fā)劑的分散效果差、螺紋是連續(xù)的,其作用在聚乙烯的壓力很大,相應(yīng)設(shè)備能耗也加大。
綜上所述,本領(lǐng)域缺乏一種硅烷交聯(lián)度高、耐熱性、老化性能和加工性能好的聚乙烯絕緣材料,更缺乏一種可以提高硅烷交聯(lián)度、使加工工藝十分方便靈活,操作簡易的聚乙烯絕緣材料的制備方法。