交联聚乙烯绝缘料用基础树脂的性能研究_张建耀
交联LDPE电力电缆绝缘料专用树脂结构与性能
叶 变换 红外 光 谱 （Ｔ Ｒ） 用美 国 Ｎｃｌ 公 司生 ｂＩ 采 － ｉｏ ｔ ｅ
｝ 通 讯 联 系人 。联 系 电话 ：０ ３ ）５ １ ２ ； － ｉ： ｉｌｉｙ （５ ３ ７ １４ ５ Ｅ ｍａ ｘｌ ｙ＠ ｌ ｌａ
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合成树脂新产 品开发与应用专栏
ＣＩ Ｎ ＥＣ ＥＮ６ Ａ： 合成树脂及塑料，０，３ｓＣ Ｈ ＡＹ １ Ｓ Ｄ Ｌ）８ Ｎ Ｓ ｒ １Ｒ Ｉ０ ２（１ Ｈ ２Ｎ Ｐ４ Ｓ Ａ １
交联 Ｌ Ｅ 电力 电缆 绝缘料专用 ＤＰ
树脂结构 与性 能
Ｘ＝ Ｈ 司 （ 简称 齐鲁石化 ）
ＬＰ Ｄ Ｅ生产装 置采用 荷兰 Ｓ ｍ ｃｒｏ ｔ ｉａ ｎ公 司无脉 冲 ａ ｂ 高压管式反应 器 ， 以乙烯 单体为原 料 ． 氧化物 为 过 引发剂 。 可生产 多种牌 号的 Ｌ Ｐ Ｄ Ｅ树脂 。 品加 工 产 性 能好 ． 具有优 良的绝 缘性能 ， 用于生 产农用 棚 可
外交联低密度 聚乙烯 电力电缆绝缘料专用树脂 。 结果表明 ， Ｔ ７的物理性能 、 ＱＬ Ｉ 加工性能与国内外 同类树脂相 当， 质 量稳定 ． 杂质含量符合 ３ Ｖ级 电力 电缆绝缘料要求 ， ５ｋ 是一种性能优异 的交联电力电缆绝缘料 基础树脂 。
关 键 词 ： 低 密 度 聚 乙烯 电力 电缆 绝缘料 基础 树 脂 结构 性 能
由 表 １可 以 看 出 ． Ｌ １ Ｑ Ｔ ７与 １－ 脂 的 ＃３ 树
ＭＦ Ｒ均 在 ２０ １ ｎ左 右 ，具 有较 高的 断裂伸 ． ０ｍｉ 长率 ． 电性 能相近 。 介
热塑性弹性体电线电缆用绝缘材料规范-全国橡胶与橡胶制品标准化
热塑性弹性体电线电缆⽤绝缘材料规范-全国橡胶与橡胶制品标准化《热塑性弹性体电线电缆⽤苯⼄烯类材料》Styrene thermoplastic elastomer for wires and cables⾏业标准编制说明项⽬编号：2012-0916T-HG⼀、任务来源本标准是根据中国⽯油和化学⼯业联合会中⽯化联质发（2012）207号转发的⼯信部2012年第⼆批⾏业标准制修订计划（⼯信厅科[2012]119号），制定⾏业标准《热塑性弹性体电线电缆⽤苯⼄烯类材料》（原标准名《电线电缆⽤热塑性弹性体材料》），由浙江三博聚合物有限公司、上海电缆研究所、中利科技集团股份有限公司、江苏亨通线缆科技有限公司等单位组成标准起草⼯作⼩组。
本标准由中国⽯油和化学⼯业联合会提出，由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会（SAC/TC35）归⼝。
⼆、制订标准的背景和意义⽬前国内市⾯上占⼤多数的电线、电缆专⽤料仍然为PVC产品,不符合环保要求，伴随着中国RoHS的执⾏以及PVC逐步退出市场，PVC电线、电缆料将逐步退出电线、电缆⾏业。
另外，交联PE、EV A/PE和POE作为电缆绝缘层和护套料在线缆⾏业占据相当⼤的份额，但是多采⽤氢氧化物阻燃体系，存在脆化问题⾼，阻燃性不⾜，加⼯流动性差，拉伸强度低，断裂伸长率⼩，不耐刮等问题。
热塑性弹性体作为电线电缆的绝缘护套料是近年来的⼀个热点，应⽤于电线电缆中使电缆结构得以改进，⽽且弹性体的热塑性决定了它的边⾓余料及废旧物质的可回收性，在消费电⼦⽤线缆、柔性电缆、新能源软电缆、环保电缆等产品上，热塑性弹性体已经逐步取代聚氯⼄烯、氯丁橡胶等材料，这不仅为加⼯企业带来了可观的经济效益，更具有重要的社会环保性。
苯⼄烯类热塑性弹性体（TPEs）是⽬前热塑性弹性体中应⽤最为⼴泛的⼀种。
SEBS(氢化的苯⼄烯-丁⼆烯-苯⼄烯类弹性体)分⼦链的饱和度⾼，具有优异的耐⽼化性能，⼒学强度⾼，同时具有⾼弹性，⽆需硫化即可加⼯使⽤，边⾓料可重使⽤，主要⽤做鞋料和塑料改性剂。
高聚合度PVC树脂的特性及其在电线电缆中的应用
高聚合度PVC树脂的特性及其在电线电缆中的应用罗文龙;苑会林【摘要】采用不同聚合度PVC作为基体,研究了高聚合度PVC对制品的玻璃化转变温度、力学性能、加工性能的影响.结果表明:高聚合度PVC能够有效地提高断裂伸长率、拉伸强度、玻璃化转变温度、增塑剂吸收能力、加工温度,在耐热等级高的电线电缆中有着广泛的应用.【期刊名称】《聚氯乙烯》【年(卷),期】2016(044)012【总页数】4页(P30-33)【关键词】高聚合度PVC;性能;电线;电缆【作者】罗文龙;苑会林【作者单位】北京化工大学材料科学与工程学院成型加工实验室,北京100029;北京化工大学材料科学与工程学院成型加工实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TQ325.3通用型PVC树脂的聚合度在600～1 500之间。
高聚合度PVC(HPVC)树脂一般是指平均聚合度在1 700以上或其分子间具有轻微交联结构的PVC树脂，其中以聚合度为2 500的HPVC最为常见，现在可以生产或可以市场化的HPVC树脂有聚合度3 000的和聚合度4 000的。
与普通PVC相比，HPVC分子质量高，分子链长且卷曲性大，分子链间的缠结点增多，从而使HPVC分子链间的作用力增强，分子链间的滑移困难。
因此，HPVC可提供高的力学性能和耐热性能。
同时，又由于HPVC能吸收较多的增塑剂，故其软制品不仅强度高、耐热性好，而且回弹性好、压缩永久形变也小，耐磨、耐寒性优异，具有热塑性弹性体的特点[1]。
人们对于HPVC与其他聚合物共混做了很多研究[2-3]，笔者主要研究HPVC树脂的特性及其在电线电缆中的应用。
1.1 主要原材料PVC，S-2500、S-1000、S-650，中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司；DOP，山东辰宇化工有限公司；TOTM，济南格瑞化工有限公司；三盐基硫酸盐，新乡市科峰化工有限责任公司；二盐基硫酸盐，上海之臻化工有限公司；聚乙烯蜡，上海和氏璧化工有限公司；硬脂酸铅，石家庄市德塑助剂有限公司；碳酸钙，南京恒峰碳酸钙厂；硬钙，石家庄佳拓化工科技有限公司；硼酸锌，山东秀诚化工有限公司；三氧化二锑，广州利弘基化工有限公司；炭黑，天津利华进化工有限公司；陶土，宁波嘉和新材料科技有限公司；丁腈橡胶，宁波德合橡胶有限公司。
聚乙烯的改性
专业综合实践(综述)系别：轻工工程系专业：高分子材料应用技术班级： 12工艺331学生姓名：刘彭城学生学号： 1213323113指导教师：徐应林聚乙烯改性研究进展[摘要] 聚乙烯以优良的力学性能、加工性能、耐化学性等成为最主要的聚烯烃塑料品种,大量用于生产薄膜、包装和管材等.但聚乙烯的非极性和低刚性限制了其在某些领域的应用.综述了聚乙烯的化学改性的新进展.化学改性包括接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性.[关键词] 聚乙烯;化学改性;进展前言化学改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性处理等方法.其原理是通过化学反应在PE分子链上引入其它链节和功能基团,由此提高材料的力学性能、耐侯性能、抗老化性能和粘结性能等。
1.接枝改性接枝改性是指将具有各种功能的极性单体接枝到PE主链上的一种改性方法.接枝改性后的PE不但保持了其原有特性,同时又增加了其新的功能.常用的接枝单体有丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、马来酸盐、烯基双酚A醚和活性硅油等.接枝改性的方法主要有溶液法、固相法、熔融法、辐射接枝法、光接枝法等.程为庄等以过氧化苯甲酰为引发剂,二甲苯为溶剂,进行了丙烯酸与低密度聚乙烯(LDPE)的溶液接枝聚合.聚乙烯接枝了丙烯酸后与铝的粘结强度显著增大,当接枝率为7.2%时,剥离强度由未接枝时的193N/m提高到984N/m.唐进伟等[1]利用固相法在线性低密度聚乙烯(LLDPE)上接枝MA,得到了接枝率为1%～214%,凝胶含量小于4%的LLDPE2g2MA.于逢源等[2]采用多组分单体熔融接枝法,以甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯作为接枝单体,对LDPE进行熔融接枝改性,获得了接枝率为3%的改性低密度聚乙烯.鲁建民等研究了粉末态高密度聚乙烯的辐射效应、与多种单体的固态辐射接枝行为及其表征,并将其应用于聚乙烯粉末涂料,其附着力和柔韧性得到显著改善.Elkholdi等采用光接枝的方法将AA接枝到聚乙烯上,改性后的PE薄膜具有良好的粘结性.2.共聚改性共聚改性是指通过共聚反应将其它大分子链或官能团引入到PE分子链中,从而改变PE的基本性能.通过共聚反应,可以改变大分子链的柔顺性或使原来的基团带有反应性官能团,可以起到反应性增容剂的作用[3].Ghosh等采用接枝共聚的方法将少量的丙烯酸单体共聚物接枝到PE上,与原始的PE相比,改性后的PE具有较高的熔体粘度和较低的熔流动指数.3.交联改性交联改性是指在聚合物大分子链间形成了化学共价键以取代原来的范德华力.由此极大地改善了诸如热变形、耐磨性、粘性形变、耐化学药品性及耐环境应力开裂性等一系列物理化学性能[4].聚乙烯的交联改性方法包括过氧化物交联(化学交联)、高能辐射交联、硅烷接枝交联、紫外光交联[5].1.3.1 过氧化物交联过氧化物交联适用性强、交联制品的性能好,在工业中得到广泛的应用[6].刘新民等[7]研究了过氧化物交联PE的工艺与力学性能.过氧化物交联PE的力学性能有一定的提高,随着过氧化二异丙苯含量的增加,交联PE的凝胶含量提高;交联PE的拉伸强度随PE的凝胶含量增加而提高,断裂伸长率下降.同时,炭黑对复合材料有一定的补强作用,氧化锌的加入有助于交联反应和拉伸强度的提高.1.3.2 辐射交联应用辐射新技术,将聚合物置于辐射场中,在高能射线(γ射线、电子束以及中子束等)的作用下,可以在固态聚合物中形成多种活性粒子,引发一系列的化学反应,在聚合物内部形成交联的三维网络结构,使聚合物的诸多性能得到改善[8].王亚珍等[9]采用辐射交联制备的LDPE/EVA混合体系泡沫片材具有表观光滑、柔软、手感好、表观密度较小的特点,复合材料具有优异的力学性能,较高的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度.1.3.3 硅烷接枝交联硅烷接枝交联聚乙烯主要包括接枝和交联两个过程.在接枝过程中,乙烯基硅烷接枝于聚乙烯大分子链上生成接枝聚合物,在交联过程中,接枝聚合物先水解成硅醇,—OH与邻近的Si—O—H基团缩合形成Si—O—H键,从而使聚乙烯的大分子之间产生交联.张建耀等[10]研究了高密度聚乙烯(HDPE)、LLDPE及其共混物的乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)接枝交联产物的分子结构、熔融行为.研究发现VTEOS接枝交联PE能力为:LLDPE>HDPE/LLDPE共混物>HDPE;接枝交联使HDPE、LLDPE及其共混物的结晶度和熔点降低,晶粒变得不均匀.1.3.4 紫外光交联紫外光交联是近年来才开始实现工业应用的新交联方法,通过加入聚乙烯基料中的光引发剂和光交联剂吸收紫外光后发生一系列的光物理和光化学反应而产生的大分子自由基进行迅速复合生成三维网状的交联结构.Wu等用紫外光辐射的方法将C—O、C—OH和C=O等含氧基团引入LLDPE的分子链上.结果表明:辐射后LLDPE的分子量变小,和LLDPE相比,其熔体流动指数、拉伸强度和断裂伸长率都有所降低,但仍保持良好的韧性,且亲水性增强.4.氯化及氯磺化改性氯化聚乙烯是聚乙烯分子中的仲碳原子被氯原子取代后生成的一种高分子氯化物,具有较好的耐候性、耐臭氧性、耐化学药品性、耐寒性、阻燃性和优良的电绝缘性.氯磺化聚乙烯是聚乙烯经过氯化和氯磺化反应而制得的具有高饱和结构的特种弹性材料,属于高性能橡胶品种.其结构饱和,无发色基团存在,涂膜的抗氧性、耐候性和保色性能优异,且耐酸碱和化学药品的腐蚀,已广泛应用于石油、化工等行业[11].5.等离子体改性处理等离子体是由部分电离的导电气体组成,其中包括电子、正离子、负离子,基态的原子或分子、激发态的原子或分子、游离基等类型的活性粒子.在聚乙烯等高分子材料表面改性中主要利用低温等离子体中的活性粒子轰击材料表面,使材料表面分子的化学键被打开,并与等离子体中的氧、氮等活性自由基结合,在高分子材料表面形成含有氧、氮等极性基团,由于表面增加了大量的极性基团从而能明显地提高材料表面的粘接性、印刷性、染色性等.Ataeefard等用Ar、O2、N2、CO2气态等离子体处理LDPE表面,结果表明在低气压时O2、Ar、N2、CO2气态等离子体可改善LDPE薄膜的润湿性,其接触角的减小主要与放电量和曝光时间有关;LDPE的表面形貌与等离子体放电量、曝光时间和采用不同类型的气体有关,用Ar、N2气态等离子体处理LDPE效果更佳. 总结21世纪新材料发展非常迅速,优胜劣汰的竞争将更为激烈.PE以其价格低廉、品质优良、适于改性的特点,成为人们的首选.各种改性技术的引入,使通用PE的应用范围越来越广泛,使低档塑料高性能化应用成为现实.尽管在各种改性PE中可能还存在不完善和缺陷,但是,可以预料经济而有效的PE改性开发研究仍将得到大力发展.参考文献[1] 唐进伟,童身毅.线型低密度聚乙烯固相接枝马来酸酐研究[J].化工科技,2007,15(3):528.[2] 于逢源,肖汉文,徐冰,等.低密度聚乙烯的接枝改性[J].应用化学,2005,22(7):7962799.[3] 李孝三,王德禧.聚烯烃的化学结构改性[J].中国塑料,1990,4(4):17225.[4] 于逢源,肖汉文,徐冰,等.低密度聚乙烯的接枝改性[J].应用化学,2005,22(7):7962799.[5] 胡发亭,郭奕崇.聚乙烯交联改性研究进展[J].现代塑料加工应用,2002,14(2):61264.[6] 史伟,王伟明.过氧化物交联聚乙烯管材的生产工艺[J].工程塑料应用,2004,32(7):26228.[7] 刘新民,许春霞,葛涛,等.过氧化物交联聚乙烯的力学性能研究[J].现代塑料加工应用,2003,15(6):14216.[8] 李星,刘东辉,杨明,等.辐射交联聚乙烯薄膜的研究[J].现代塑料加工应用,2002,14(2):528.[9] 王亚珍,张辉,李曙光,等.辐射交联LDPE/EVA混合体系泡沫片材性能的研究[J].塑料,2004,33(1):20232.[10] 张建耀,刘少成.硅烷接枝交联HDPE、LLDPE及其共混物的结构研究[J].弹性体,2007,17(4):39243.[11] 孙聚华,邹向阳,金永峰,等.氯磺化聚乙烯的合成[J].弹性体,2008,18(2):34237.。
PVC电缆料的配方技术及应用
题目： PVC电缆配方技术及其应用专业：材料工程技术（新材料）班级：材料131 学生姓名：嵇敏学号： 130301117 指导教师：马群锋时间： 2015年1月摘要以聚氯乙烯为基础树脂,添加环保型的钙/锌复合稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯增塑剂等添加剂,制备了环保型电缆料。
本文介绍了聚氯乙烯电缆料中阻燃抑烟的方法和生产工艺。
阐述了PVC电缆料阻燃性能的研究进展，并揭示了增塑剂、阻燃剂以及填充剂用量对其阻燃性能的影响。
最后，简单描述了共混制备阻燃PVC电缆料的研究现状。
关键词：聚氯乙烯、电缆料、环保、新产品开发、阻燃目录(一) PVC电缆简介 (4)(二) P VC电缆改性 (4)2.1钙/锌热稳定剂的研究 (4)2.2阻燃改性 (4)(三) PVC电缆配方 (4)(四) 实验结果分析 (5)4 .1PVC树脂的选用 (5)4.2增塑剂的选择 (5)4.3环保稳定剂的选择 (7)4.4阻燃改性 (8)4.5结论 (12)(五) 结束语 (12)参考文献 (14)PVC电缆配方技术及其应用(一)PVC电缆简介PVC电缆料是以聚氯乙烯为基础树脂,添加稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二异癸酯，对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等增塑剂以及碳酸钙等无机填充物，助剂和润滑剂等添加剂,经过混配捏合挤出而制备的粒子。
(二)P VC电缆改性2.1钙/锌热稳定剂的研究[1]2.2阻燃改性[2](三)PVC电缆配方(四)实验结果分析传统的PVC稳定剂含有铅等重金属，性能虽好却不环保，所以用环保的稳定剂替代传统的重金属稳定剂是必须的，目前研究较多、应用较广的是钙/锌复合稳定剂。
苏朝北[3]~ [4]等经过一系列研究，用国产钙/锌稳定剂，配合适当温度等级的增塑剂，分别制得了70,90,105℃的环保PVC护套料，环保要求符合RoHS规定，性能可满足GB/T 8815-2002的要求。
成型工艺课程设计报告-张建耀
成型工艺课程设计报告题目*******************体系的研究学院化学与材料工程学院年级2008级专业材料科学与工程班级材料08 学号学生姓名指导教师张建耀职称高工、副教授起止日期201105303-20110603常熟理工学院成型工艺课程设计诚信承诺书本人郑重声明：本人向指导教师张建耀所呈交的成型工艺课程设计报告，是本人在指导教师的指导下，独立进行课程设计所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本报告不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
本人完全意识到本声明的后果由本人承担。
本人签名：日期：****************体系的研究摘要*****************************************************关键词：** **** ******目录1 前言 (1)1.1 引言 (1)1.2 线性低密度聚乙烯 (1)1.2.1 线性低密度聚乙烯简介[1] (1)1.2.2 聚乙烯氧化机理[2] (2)1.3 氢氧化镁阻燃剂 (4)1.3.1阻燃剂氢氧化镁的发展[3] (4)1.3.2 氢氧化镁阻燃剂的优点 (5)1.3.3 阻燃机理[4] (5)1.4 抗氧剂 (6)1.4.1 抗氧剂性能和应用 (6)1.4.2 抗氧剂分类[5] (6)1.4.3 抗氧剂作用机理[6]： (8)1.5 抗氧剂的应用进展 (9)1.5.1 国外生产与市场 (9)1.5.2 国内生产与市场 (10)1.5.3 新型抗氧剂的发展趋势[7] (10)1.6 本课程设计研究工作的目的 (11)2 实验部分 (12)2.1 实验设备 (12)2.2 药品 (12)2.3 主要实验方法及标准 (13)2.4 技术路线 (13)2.5技术指标 (13)参考文献 (14)1 前言1.1 引言材料是人类社会赖以生存和发展的基本条件之一，是发展科学技术的物质基础。
材料科学是现代科学技术发展的三大支柱之一。
交联PE电缆用树脂的开发
交联PE电缆用树脂的开发
刘少成;张建耀;朱国庆;许平
【期刊名称】《合成树脂及塑料》
【年(卷),期】2005(22)5
【摘要】根据交联聚乙烯(PE)电缆用基础树脂的要求,确定了产品的技术指标及生产工艺,开发了交联PE电缆用树脂QLT 17.与国内外同类树脂相比,QLT 17具有优良的物理性能和加工性能,拉伸强度为13.8 MPa,断裂伸长率为653%,介电常数(50 Hz)为2.2.其关键指标杂质含量符合电力电缆绝缘料使用要求:0.12～0.25 mm的杂质为5个/kg,大于0.26 mm的杂质为0.推广应用表明,QLT 17是一种性能优异的交联PE电缆用基础树脂.
【总页数】4页(P36-39)
【作者】刘少成;张建耀;朱国庆;许平
【作者单位】中国石化齐鲁股份有限公司树脂研究所,山东,淄博,255400;中国石化齐鲁股份有限公司树脂研究所,山东,淄博,255400;中国石化齐鲁股份有限公司塑料厂,山东,淄博,255400;中国石化齐鲁股份有限公司树脂研究所,山东,淄博,255400【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.1+2
【相关文献】
1.10 kV交联聚乙烯（XL PE）电缆直流耐压和泄漏电流试验分析 [J], 刘如意
2.可交联PE电缆用半导电屏蔽料开发现状 [J], 鄢薇;甄建;薛志刚
3.可交联PE在动力电缆产品中的应用 [J], 夏洁;周豪;李洪;陈静
4.LDPE交联电缆料PE—K—18D022的开发研究 [J], 华庆民;黄成义
5.电缆和地板辐射加热用交联PE [J],
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LDPE2102TN00在聚乙烯交联电缆绝缘料中的应用研究
Ｌ Ｐ 进 口树脂 Ｄ ＥＡ Ｌ Ｐ 国产树 脂 Ｄ ＥＢ Ｌ Ｐ １２ Ｎ ０ 中 国石 化 齐 鲁 股 份 有 限 公 Ｄ Ｅ２ ０Ｔ ０
司产 １ 实验方 法 ． ２ １２１ 分子 量及 分 子 量分 布 和 分 子链 支 化结 构 测 ．． 试
分子量及分子量 分布测试： 采用 Ｗａ ｒ 公司 ｔｓ ｅ 的 Ｗａ ｒ１０ 型 Ｇ Ｃ仪。 ｔ ５５ ｃ ｅ Ｐ
分子链支化结构表征 ： 采用 Ｎｃｌ－５ 型傅立 ｉ ｅ ７０ ｏｔ 叶红外光谱仪 ， 分辨率为 ２ｒ ， ｅ４ ａ 扫描次数为 １０ ０ 次。 １２２ 结晶行 为表征 ．． 差示扫描量热分 析 （ Ｓ ）采用 Ｔ 一９ ０差 Ｄｃ ： Ａ ２１ 示扫捕量热仪 ， ３ ％开始 ， ｌ 从 ０ 以 ０ ｎ 的速度升
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Ｌ Ｐ １２ Ｎ ０ Ｄ Ｅ２０ Ｔ ０ 在聚乙烯交联电缆绝缘料中的应用研究
Ｌ Ｐ １２ Ｎ ０在聚乙烯交联 电缆 Ｄ Ｅ２０Ｔ ０ 绝缘料中的应用研究
张建耀 张桂 云 丛 日新 刘 少成 许 平 谢 侃
（ 中国石化齐鲁 股份有限公司树脂研究所 ，潞蹲， ５ ４０ ２５０ ）
摘 要 利 用拉伸试验、 红外光谱、 凝胶 色谱、 差示扫描量热、 流变表征 等方法， ２０Ｔ ０ 等几种 对 １２ Ｎ ０ ＬＰ Ｄ Ｅ的性 能进 行 了测试 ，并 以 ２０Ｔ ０为基 础 树脂 分 别制 备 了硅 烷 交联和 过 氧化 物 交联 聚 乙烯 电缆 １２Ｎ０
料 。结果表 明， １２ Ｎ ０ ２ ０Ｔ ０ 适合做聚 乙 交联 电力电缆绝缘料 的基础树脂。 烯
工程塑料锁紧结头投放市场
４ 国内可交联 聚 乙烯动 力 电缆 基 材 树脂 一般 采 ） 用管式法 生 产 ，其 熔 体 质量 流 动 速率 （ 职 ）为 ２ｇ１ ｉ，密度 为 ０９０ｇｃ 的高压 低密 度 聚 乙烯 ／０ ｎ ｍ ．２ ／ｍ。 树脂 。主 要用 于 ３ Ｖ 以下 电缆产 品 。 ５ｋ
参 考 文 献
［ ］张建 耀． 交 联 聚 乙烯 绝 缘 料 用 基 础 树 脂 的 性 能 研 究 ６ ［］ Ｊ ．塑料科技 ，２ ０ （２ ：２ ２ ． ０ ５ １ ） ４— ７ （ 文于 ２ ０ ０ １ 本 ０８— ９— ６收到）
竞争激烈。未来 电缆料行业的发展必然 向规模经济和
紧结头 由于对 温度 、压 力有着 较 高要求 ，大多 以黄铜部 件为
工 程 塑料 锁紧 结头 投 放市 场
一
主 。河北 深州市精 密机 床附件 厂开发 的可 替代黄 铜锁 用寿
种替代黄铜水暖 部件 的高性 能工程 塑料 锁紧 结头 最近
塑
料
工
业
２０ ０ ８年
较 高 的反 应活 性 ，接枝 交 联效 果 优 于 Ｌ Ｐ Ｄ Ｅ，采 用 二
高技 术含 量发展 。 ２ 国 内交 联 Ｐ 电缆料 行 业 的发 展 相 对 于达 到 ） Ｅ 国际标准 的电缆 产 品 已经严 重滞 后 。 目前 我 国各类 交 联 聚 乙烯 绝 缘料 用 量 在 １ ５万 ｔａ左 右 ，各 类 交联 聚 ／ ／
乙烯绝缘料 ２ ３ ／ 依赖进 口，其中包括附加值极高的全
部 高压 、超高 压 的交联 聚乙烯绝 缘料 产 品。 电缆新 材 料 需求无 论从 品种 和数量 上都 在 日益扩大 ，就其 品种 而言 ， 目前 乙烯 一硅烷共 聚 电缆料 ，超高压 可交联 电 缆料 ，抗 水 树 交 联 聚 乙烯 绝 缘 料 （ Ｒｘ Ｐ 等 品 Ｔ －Ｌ Ｅ） 种 的专 用料前 景较 好 ，急需要 研究 和开发 以满足 国 内 需求 。预计 ２ １ 电力 电缆 料 （ 括绝 缘 料 和护 套 ００年 包
高聚合度PVC树脂的特性与电线电缆中的应用研究
高聚合度PVC树脂的特性与电线电缆中的应用研究摘要：文章将不同聚合度的PVC看作基体，分析研究了制品的加工性能、玻璃化转变温度以及力学性能等在高聚合度PVC的影响下会发生哪些改变，最后结合多年的工作经验，对其应用在电线电缆中的具体情况进行了研究。
关键词：高聚合度PVC树脂特性与应用电线电缆一、分析试验（一）原材料聚乙烯蜡（上海和氏璧化工企业）、硬钙（石家庄佳拓科技化工企业）、PVC，S-650/1000/2500(中国石油化工企业)、硼酸锌（山东秀诚化工企业）、三盐基硫酸盐（新乡市科峰化工企业）、炭黑（天津利华进化工企业）等。
（二）制备配方：TOMO（50份）、PVC变量、硬脂酸铅(1份)、碳酸钙（20份）、二盐基硫酸盐（4份）、聚乙烯蜡（0.5份）以及三盐基硫酸盐（5份）。
首先是准备好各种原材料，依次加入到高速搅拌机里，持续搅拌10分钟，随后将已经搅拌完全的物料放入双辊塑炼机（160毫米的直径）上进行塑炼，随后再进行必要的压片与裁样处理。
（三）仪器与设备差示扫描量热仪（德国NETZSCH公司）、双辊塑炼机（中国上海橡胶设备厂）、热老化试验箱（天津天宇实验仪器设备制造企业）、平板压片机（铁岭橡胶设备厂）、CMT4101 型万能试验机和电子拉力试验机（深圳SANA计量技术公司）等。
（四）性能测试的方式热老化试验，根据GB /T 7141—2008有关法律规范开始测试操作，即135 ℃×168 h；断裂伸长率与拉伸强度，根据GB /T 1040相关的法律章程实施测试操作，其中拉伸的速度控制在1分钟250毫米，测试的温度控制在23 ℃；玻璃化转变温度，根据GB / T 19466． 2—2004实施测试操作，此过程需要将升温速度控制在每分钟5 ℃。
二、分析结果和讨论（一）分析热性能如下图所示，玻璃化转变温度受PVC聚合度的影响情况（如：图一）。
（图一）从上图中我们得知，PVC树脂玻璃化的转变温度会随着PVC树脂的聚合度上升而不断增大。
交联电缆用LDPE树脂性能及其应用
交联电缆用LDPE树脂性能及其应用
张建耀
【期刊名称】《现代塑料加工应用》
【年(卷),期】2005(17)6
【摘要】利用拉伸试验、红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热法、流变表征等方法,对交联电缆用QLT17 LDPE树脂的性能进行了表征分析,研究了以QLT17 LDPE为基础树脂分别制备的硅烷交联和过氧化物交联聚乙烯电缆绝缘料的性能,并介绍了QLT17 LDPE在交联聚乙烯电缆绝缘料中的工业化应用.结果表明,QLT17 LDPE是一种性能优异的交联聚乙烯电缆绝缘料基础树脂.
【总页数】4页(P8-11)
【作者】张建耀
【作者单位】江苏常熟理工学院化学与材料工程系,215500
【正文语种】中文
【中图分类】TQ32
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文章编号:1005-3360(2005)06-0024-04交联聚乙烯绝缘料用基础树脂的性能研究张建耀(江苏常熟理工学院化学与材料工程系,江苏常熟215500) 摘 要: 利用拉伸试验、红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热法、流变表征等方法测试了交联聚乙烯绝缘料用基础树脂的性能,并研究了制备硅烷交联和过氧化物交联聚乙烯绝缘料的基础树脂组成。
结果表明,交联聚乙烯绝缘料用LDPE 树脂的基本性能:MFR 为2.0g 10min ,密度为0.920g cm 3,熔点为107℃左右,拉伸强度大于12MPa ,断裂伸长率大于580%,介电常数小于2.3,相对支化度2.34左右。
硅烷交联聚乙烯绝缘料宜用LLDPE 和LDPE 的共混物做基础树脂,而过氧化物交联聚乙烯绝缘料的基础树脂用LDPE 即可。
关键词: 交联聚乙烯绝缘料;基础树脂;性能中图分类号:TQ325.12 文献标识码:A 收稿日期:2005-06-101 前言 交联聚乙烯绝缘料用基础树脂主要为低密度聚乙烯(LDPE )。
LDPE 树脂是一种非极性、带支链的结晶性高聚物,其结构决定了材料具有优良的绝缘、介电性能。
但未改性的LDPE 树脂的工作温度低,耐环境应力开裂性能差。
对其进行交联改性,可以改善其耐热和耐环境应力开裂等性能。
聚乙烯树脂的交联改性主要有辐照交联、过氧化物交联和硅烷接枝交联3种方法。
本文研究了交联聚乙烯绝缘料用LDPE 树脂的性能及过氧化物交联和硅烷交联聚乙烯绝缘料的基础树脂组成。
2 实验部分2.1 原料 LDPE QLT17,熔体流动速率2.0g 10min ;LLDPE DFDA 7042,熔体流动速率2.0g 10min ,齐鲁石化公司;LDPE A ,熔体流动速率2.0g 10min ,进口;LDPE DJ210,熔体流动速率2.1g 10min ,上海金山石化公司;乙烯基三甲氧基硅烷(VTMOS ),试剂级,国产;过氧化二异丙苯(DCP ),试剂级,上海中心化学试剂厂。
2.2 主要设备 拉力机,AG —5000A ,日本岛津公司;GPC 仪,Waters150c ,Waters 公司;傅立叶变换红外光谱仪,Nicolet -Magna750型,美国尼高力公司;差示扫描量热仪,TA —2910,美国TA 公司;西林电桥,P N6796 000;介电强度仪,P N6135 000,意大利CE AST 公司;高阻计,ZC43,上海第六电表厂;双螺杆挤出机,TSE —75A ,南京瑞亚公司;双阶挤出机,TE —95 200,南京科亚公司;热延伸试验仪,RYS —Ⅲ,呼和浩特机电研究所;老化试验箱,401A ,上海试验仪器厂。
2.3 分析测试 拉伸强度和断裂伸长率:按GB T 1040—1992规定测试,试样为Ⅱ型,厚度为2.0±0.1m m ,拉伸速度为100mm min 。
体积电阻率:按GB T 1410—1989规定测试,试片厚度1.0±0.1mm ,试验温度20℃,测试电压为直流1kV 。
介电常数及介质损耗因数:按GB T 1409—1988规定测试,测试条件为50Hz ,20℃。
24塑料科技PLASTIC S SCI .&TEC HNOLOGY №6(Sum .170)December 2005介电强度:按GB T1408—1989规定测试。
分子量及分子量分布:采用Waters公司的Wa-ters150c型GPC仪测试,测试温度140℃,溶剂为1, 2,4-三氯苯(TCB),流速为1.0±0.1cm3min。
差示扫描量热(DSC)分析:采用TA—2910差示扫描量热仪表征,从30℃开始,以10℃min的速度升温,观察热焓(ΔH)随温度的变化。
聚乙烯样品结晶度X C由ΔHΔH m0计算,ΔHm0为聚乙烯晶体完全熔化的热焓,其值为286J g。
结晶熔点取熔融峰温。
红外光谱:采用Nicolet-Magna750型傅立叶变换红外光谱仪,扫描范围为4000c m-1～400cm-1,分辨率为2cm-1。
2.4 交联PE绝缘料制备及性能测试 硅烷交联PE绝缘料制备:用两步法,以硅烷作交联剂,以反应型双螺杆挤出机TSE—75A挤出造粒制备接枝料,以普通挤出机挤出造粒制备催化料。
过氧化物交联PE绝缘料制备:以DCP作交联剂,用双阶挤出机TE—95200挤出造粒。
交联PE绝缘料试样制备及性能测试:按中华人民共和国机械行业标准JB T10437—2004进行。
3 结果与讨论3.1 3种LDPE试样的基本性能 LDPE的分子链结构、分子量分布、熔点、结晶度等将影响交联聚乙烯绝缘料的交联性能、加工流变性能和拉伸性能。
表1是3种交联PE绝缘料用LDPE 试样的基本性能。
表1 3种LDPE试样的基本性能项 目LDPE A DJ210QLT17 MFR,g10min2.02.12.0密度,g cm30.9200.9200.920熔点,℃107.4107.8107.5结晶度,%35.036.436.0重均分子量1010009260099900数均分子量154001500016000分子量分布系数6.546.176.24拉伸强度,MPa12.613.113.4断裂伸长率,%560580560介质损耗因数(1kV,50Hz)1.5×10-41.8×10-41.8×10-4介电常数(50Hz)2.12.22.2介电强度,kV mm41.041.344.2体积电阻率,Ψ·m(20℃,1kV)1.3×10151.2×10159.9×10143.2 3种LDPE试样的红外光谱 由于在LDPE聚合过程中存在双基歧化终止现象和异构化反应,因此在其分子链上会形成一些双键。
在LDPE红外谱图中,908cm-1、888c m-1处的吸收峰分别归属于RCH CH2、RR′C CH2基团,可通过两峰面积的大小评估两种类型的双键含量[1,2]。
LDPE的双键含量是影响其交联的重要因素,特别是端基双键,因其空间位阻小,易受攻击而发生反应,故含量越多,越有利于交联反应,引发反应速度更快,交联反应更完全,对于提高交联PE的性能是有利的[3]。
LDPE聚合过程的另一个特点是链增长时因PE 分子重排而生成支链,LDPE大分子中支链的数量是影响交联PE性能的又一因素。
支链含量高的LDPE 易于交联,而且其密度低、结晶度低、熔点低,交联后具有良好的电性能、延伸性、透明性以及加工性[4]。
在LDPE红外谱图中,1378cm-1归属于甲基的变形振动,因支链端基多为甲基,故可用该峰峰强S1378cm-1换算的甲基数近似地表征PE支化度。
选择2019cm-1处的合频振动峰作为内标峰,以S1378cm-1 S2019cm-1表示PE分子链的相对支化度,其中S表示面积[1,2]。
图1是3种LDPE试样的红外谱图。
图1中的908cm-1、888c m-1、1378c m-1处的吸收峰面积见表2。
由表2可以看出,红外光谱测得的3种LDPE的相对支化度及分子链上端基双键含量接近,表明它们的分子链结构及支链分布类似。
图1 3种LDPE试样的红外光谱25张建耀 交联聚乙烯绝缘料用基础树脂的性能研究表2 3种LDPE试样的红外光谱吸收峰面积样品S908S2019S888S2019(S908+S888)S2019S1378S2019QLT170.0920.4500.4592.35LD PE A0.0570.4250.4822.33DJ2100.0950.3470.4422.343.3 硅烷交联PE绝缘料的基础树脂组成 如果以单一的LDPE为基础树脂制备硅烷交联PE 绝缘料,其在热延伸试验负荷下的伸长率为150%,不符合JB T10437—2004《电线电缆用可交联聚乙烯绝缘料》中的技术指标要求,表明绝缘料的交联度没达到要求。
笔者曾研究了硅烷接枝交联LDPE和LLDPE及其共混物的交联密度,发现LLDPE的交联密度高于LDPE;LDPE与LLDPE的共混物的交联密度也高于LDPE,即LLDPE的硅烷接枝交联效果优于LDPE。
采用二者共混的方法,比单独用LDPE进行硅烷接枝交联效果好[5],因此制备硅烷交联PE绝缘料的基础树脂宜考虑采用LLDPE与LDPE的共混物。
但随着交联度的升高,大分子链沿外力方向取向受到交联网络的限制增强,导致断裂伸长率下降,同时材料的结晶结构受到严重破坏,使其拉伸性能也随之下降[6];而且,LL-DPE的挤出加工性能明显劣于LDPE。
即随着LLDPE 含量的增加,不但因非均一性使材料的结晶结构破坏更加严重,而且也使制成的接枝料加工性能变差,在挤出成型时,挤出物表面变得粗糙。
因此,采用LDPE与LLDPE的共混物作为硅烷交联PE绝缘料的基础树脂一定要控制二者的比例合适。
以LDPE与LLDPE共混作为硅烷交联PE绝缘料的基础树脂制备交联PE电缆绝缘料,经上海电缆研究所材料及特种光电缆检验实验室检测,性能满足JB T10437—2004中的技术指标要求(见表3)。
表3 硅烷交联PE绝缘料性能项 目检测结果JB T10437—2004拉伸强度,MPa16.2≥13.5断裂伸长率,%474≥350脆化温度(失效数)(-76℃)030≤1530空气热老化(135℃,168h)拉伸强度变化率,%-7±20断裂伸长率变化率,%-12±20热延伸(200℃,15min,0.2MPa)负荷下伸长率,%58≤100永久变形率,%0≤5项 目检测结果JB T10437—2004介电常数(50Hz,20℃)2.21≤2.35介质损耗因数(1kV,50Hz,20℃)2×10-4≤1×10-3体积电阻率,Ψ·m(20℃,测试电压为直流1kV)1.4×1015≥1×10143.4 过氧化物交联PE绝缘料的基础树脂组成 以LDPE为基础树脂,DCP作交联剂,添加适量的抗氧剂,用双阶挤出机制备交联PE绝缘料,经上海电缆研究所材料及特种光电缆检验实验室检验,性能满足JB T10437—2004中“YJ—35”的指标要求(见表4)。
表4 过氧化物交联PE绝缘料性能项 目检测结果JB T10437—2004拉伸强度,MPa21.1≥13.5断裂伸长率,%506≥350脆化温度(失效数)(-76℃)030≤1530空气热老化(135℃,168h) 拉伸强度变化率,%-14±20 断裂伸长率变化率,%-18±20热延伸(200℃,15min,0.2MPa) 负荷下伸长率,%38≤80 永久变形率,%0≤5交联度,%88≥80介电常数(50Hz,20℃)2.2≤2.35介质损耗因数(1kV,50Hz,20℃)4×10-4≤8×10-4体积电阻率,Ψ·m(20℃,测试电压为直流1kV)2×1015≥1×1014介电强度,kV mm(20℃)42≥254 结论 (1)交联PE绝缘料用LDPE树脂的基本性能: MFR为2.0g10min,密度为0.920g cm3,熔点为107℃左右,拉伸强度大于12MPa,断裂伸长率大于580%,介电常数小于2.3,相对支化度2.34左右;(2)硅烷交联聚乙烯绝缘料宜用LLDPE和LDPE 的共混物作基础树脂,而过氧化物交联聚乙烯绝缘料的基础树脂用LDPE即可。