[发明专利]一种过氧化物交联聚烯烃及其制备方法

说明书

技术领域

发明涉及一种聚烯烃，更具体地，特别是一种可过氧化物交联聚烯烃的制备方法。

背景技术

过氧化物交联是采用过氧化物交联剂使聚合物产生交联，由线性结构转变为网状结构。过氧化物交联聚乙烯基料、交联剂和抗氧剂组成。

聚乙烯是单体乙烯的聚合物，过氧化物交联聚乙烯基料，通常采用熔体指数为2.0左右的低密度聚乙烯。采用低密度聚乙烯是因为它结晶度低，加工温度底，可以使用分解温度低，交联效率高，性能好的过氧化二异丙苯，不会因为过氧化物的过早分解而在加工过程中引起焦烧。当然，随着高分解温度的过氧化物交联剂的发展，可能使某些性能受到影响以及交联过程中容易变形，熔体指数太低，则对加工安全性不利，而且挤压表面的光滑性受到影响。

过氧化物是使聚乙烯产生交联作用交联剂，一个好的交联剂应该满足下列要求：1)过氧化物的分解温度既要高于其本身的熔点，又要高于聚乙烯的熔点，这样在分解前先熔化，易混合均匀。分解特性曲线陡峭，即在没有达到分解温度前很少分解，而一旦达到分解温度能够迅速和完全分解。

2)过氧化物加工范围宽，加工性能好且交联效率高。

3)过氧化物要有高的浓度和纯度，无污染，低的挥发性，其分解物要少，且要求分解物容易挥发。

能满足上述要求的有机过氧化物很少，目前用于交联聚乙烯的交联剂以过氧化二异丙苯为最好。

交联剂的用量应从其对性能的影响角度来选择，交联剂用量大，则机械、耐热性、耐油和耐溶性增强，而对电性能、抗冲击性能和耐寒性则变差。

抗氧剂，为了防止交联聚乙烯在加工和使用过程中的氧化老化，必须加入抗氧剂。抗氧剂具有阻止过氧化物的分解和吸收过氧化物分解的游离基，使其不发生链破坏反应，这些作用也会反映到用作交联剂的过氧化物上，使交联剂不易产生交联反应。因在所选用的抗氧剂要求既有高的抗氧化效力，又能对交联反应的不利影响为最小，且无毒。目前国内大多数生产厂家采用了300#抗氧剂，但其熔点高，不易混合均匀，故有些生产厂家采用熔点为90℃抗氧剂以代替165℃的300#抗氧剂，不过因老化性能及加工性能未能过关，因而未得到推广。

原工艺路线入图1，其缺陷为1)聚乙烯树脂需要再次造粒，对树脂物性及电性能有很大影响，同时也增加了树脂被再次污染的机会。

2)交联剂容易在这个过程中提前分解，并作用于聚乙烯树脂，造成聚乙烯加工性能大大下降。

3)抗氧剂目前现较成熟的应用多为抗氧剂300#，但其熔点较高，与现行使用的低密度聚乙烯熔点相差较大，因此其分散度较难掌握。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的不足，提供一种可过氧化物交联聚烯烃及其制备方法。

一种过氧化物交联聚烯烃，所述过氧化物交联聚烯烃按总重量计包括下述成分：

96％～98％低密度聚乙烯(LDPE)；

1.5％～3％的过氧化二异丙苯(DCP)；

0.1％～1.0％的LAT-300，所述LAT-300为液体硅油、硫酚类抗氧剂、硫酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂的一种或几种组成，其中所述LAT-300必定含有液体硅油。

优选地，所述LAT-300为液体硅油。

一种过氧化物交联聚烯烃，所述过氧化物交联聚烯烃按总重量计包括下述成分：

96％～98％的的低密度聚乙烯(LDPE)；

1.5～3％的过氧化二异丙苯(DCP)；

0.1％～1.0％的PAT-300，所述PAT-300为硫酚类抗氧剂、硫酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、硬脂酸盐一种或几种组成，其中所述PAT-300必定含有硬脂酸盐。

优选地，所述PAT-300为硬脂酸盐。

本发明的另一实施方式，一种过氧化物交联聚烯烃制备方法，其制备方法包括如下步骤：

5)将DCP，LAT-300或者PAT-300根据比例在储料釜中进行预混备用，温度设置为75-100℃；

6)将转鼓或者搅拌设备预热75-95℃，达到预热温度后将定量的低密度聚乙烯加入，预热20分钟以上，开启真空装置，负压设置-0.01Mpa以上，真空处理在20分钟以上，该过程中搅拌设备需进行低速运行；

7)待真空处理完后，定量加入预混好的DCP、LAT-300或者PAT-300混合液，此时注料口处可进行过滤；

8)将转鼓或者搅拌设备继续运转，浸润吸附1h以上，即可停止运转设备并出料，此过程可间歇完成或可连续完成。

本发明取得的积极进步效果在于：