一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115895087A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211555807.2C08K5/526(2006.01)(22)申请日2022.12.06H01B7/295(2006.01)H01B7/28(2006.01)(71)申请人东莞市明盛电气有限公司地址523000广东省东莞市厚街镇厚涌路15、17号(72)发明人陆俊杰熊靖玲黄国强(74)专利代理机构广州名扬高玥专利代理事务所(普通合伙)44738专利代理师马坤(51)Int.Cl.C08L23/06(2006.01)C08L51/06(2006.01)C08K9/06(2006.01)C08K9/04(2006.01)C08K3/34(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆及其制备方法(57)摘要本发明涉及电缆技术领域，公开了一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆及其制备方法，该绝缘电缆包括铜导体，铜导体外部设有乙丙橡胶绝缘层，乙丙橡胶绝缘层外部设有玻纤绕包层，玻纤绕包层外部设有护套层；其中护套层为阻燃交联聚乙烯复合材料，通过制备结构中含有磷‑硅阻燃剂的交联剂，参与聚乙烯的交联过程，使制备的交联聚乙烯复合材料具有良好的耐热稳定性和阻燃性能，通过N‑(4‑苯胺基苯基)马来酰亚胺抗氧剂修饰的蒙脱土为复合抗氧剂填料添加进聚乙烯基体中，使制备的交联聚乙烯复合材料具有良好的抗氧化性能，并进一步增强了其耐热稳定性。CN115895087ACN115895087A权利要求书1/2页1.一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆，其特征在于，包括铜导体，所述铜导体外部设有乙丙橡胶绝缘层，所述乙丙橡胶绝缘层外部设有玻纤绕包层，所述玻纤绕包层外部设有护套层；所述护套层为阻燃交联聚乙烯复合材料，所述阻燃交联聚乙烯复合材料包括如下重量份的原料：低密度聚乙烯60‑80份、马来酸酐接枝聚乙烯10‑20份、交联剂5‑10份、过氧化二异丙苯1‑3份、二月桂酸二丁基锡0.1‑0.5份、复合抗氧剂0.5‑2份；所述交联剂是通过使用KH560对烯丙基聚醚进行改性，再连接亚磷酸二苯酯阻燃剂制得；所述复合抗氧剂是通过使用3‑巯丙基三乙氧基硅烷对蒙脱进行表面修饰，再接枝N‑(4‑苯胺基苯基)马来酰亚胺抗氧剂制得；所述阻燃交联聚乙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：S1:将低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯和复合抗氧剂投入混炼机中，设置转速为300‑500r/min，在100‑120℃下搅拌混合10‑20min，得预混料；S2：将交联剂、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡投入混炼机中，与预混料混合，升高混炼机中温度至140‑160℃，混合5‑10min，出料，将物料转移至双螺杆挤出机中，设置挤出温度为200‑300℃、螺杆转速为200‑300r/min，进行挤出造粒，得阻燃交联聚乙烯复合材料。2.根据权利要求1所述的一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆，其特征在于，所述交联剂的制备方法包括以下步骤：S10：将烯丙基聚醚溶解在体积比为3:1的乙醇和纯化水混合溶液中，滴加KH560搅匀，置于60‑70℃下搅拌6‑18h，待物料完全冷却后，抽滤、洗涤、真空干燥，得中间体；S11：将中间体与四氢呋喃混合，投入亚磷酸二苯酯和促进剂，混匀，加热至70‑80℃，搅拌4‑12h，减压蒸馏抽去溶剂，经水洗和真空干燥，得交联剂。3.根据权利要求2所述的一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆，其特征在于，步骤S10中，所述烯丙基聚醚的平均分子量为1000。4.根据权利要求2所述的一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆，其特征在于，步骤S10中，所述烯丙基聚醚与KH560的摩尔比为3‑3.5:1。5.根据权利要求2所述的一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆，其特征在于，步骤S11中，所述促进剂为三苯基膦，促进剂的加入量为中间体和亚磷酸二苯酯总量的5‑10％。6.根据权利要求1所述的一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆，其特征在于，所述复合抗氧剂的制备方法包括以下步骤：S20：将3‑巯丙基三乙氧基硅烷加入体积比为3:1的乙醇和去离子水混合液中搅匀，投入蒙脱土，在60‑70℃温度条件下加热搅拌2‑8h，待物料冷却至室温，经洗涤和干燥过程，得改性蒙脱土；S21：将改性蒙脱土超声分散在N,N‑二甲基甲酰胺中，投入N‑(4‑苯胺基苯基)马来酰亚胺和催化剂，通氮气保护，在40‑50℃温度条件下搅拌4‑12h，将物料离心分离，并进行洗涤和真空干燥过程，得复合抗氧剂。7.根据权利要求5所述的一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆，其特征在于，步骤S20中，所述蒙脱土的平均粒径为50nm。8.根据权利要求5所述的一种阻燃交联聚乙烯绝缘电缆，其特征在于，步骤S21中，所述催化剂为三乙胺，催化剂的加入量为改性蒙脱土和N‑(