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硅烷交联聚乙烯电缆料

作者:kefu 来源: 日期:2016-12-16 16:15:14 人气: 标签:

     硅烷交联就是通过硅烷偶联剂引入聚乙烯中,增加聚乙烯的强度,抗老化性等特性。

工艺方法:

 高温条件下添加可以释放水的物质 为了在聚合物体系内部产生水分,可以添加在高温下能释放出水的物质,这些物质可以是带结晶水的无机化合物,如带结晶水的氢氧化铝、石膏等,也可以是有机化合物。如:短链聚乙烯醇、β-羟基酸、α-羟基酸以及该羟基酸的衍生物。以β-羟基酸的衍生物为例,其释放水的反应式为: 生成的产物烷基丙烯酸酯(R—CHCH—COOR)是交联反应的活化剂,它的加入可以使过氧化物的用量减少。这些添加物可以和硅烷、过氧化物、硅烷醇缩合催化剂一起添加到聚乙烯中去,也可以添加到硅烷改性后的聚乙烯中。挤出温度要设计为该添加物的脱水温度或略微高于其脱水温度。 添加有机酸和不吸湿的金属氧化物 文献指出,用来产生水的物质可以是有机酸和 不吸湿的金属氧化物。有机酸和金属氧化物和硅烷预先混合均匀,然后一起添加到聚乙烯中。有机酸和金属氧化物化学反应生成水和盐,在缩合催化剂的作用下,水使硅烷水解交联。另外,还要求生成的该金属的盐不能对交联反应和交联聚合物的性能产生不利影响。在选择有机酸和金属氧化物以及设计工艺条件时,要设法使有机酸和金属氧化物生成水的反应刚好发生在硅烷接枝反应完成之时。例如:有机酸可选用硬脂酸、己二酸等,金属氧化物可以选用氧化亚锡、氧化锌等。以硬脂酸为例,其生成水的反应为: 添加过氧化酯和金属氧化物 选用过氧化酯和金属氧化物作为添加物,过氧化酯受热分解生成烷氧自由基和酰基自由基,自由基再引发硅烷接枝到聚乙烯大分子链上,而自由基本身由于接受了由聚乙烯大分子链上转移来的H分别生成醇和酸,酸又可以和金属氧化物反应生成水引发水解交联。 如果过氧化酯类物质选用特丁基过氧化3,5,5-三甲基己(酸)酯,金属氧化物选用氧化锡,那么,它们将同时起到引发接枝、提供水分、缩合催化剂等多种作用。其化学过程如下: 过氧化物分解 CCH3CH3CH3O—OCORCCH3CH3CH3O·+·OCOR 其中R代表 自由基引发硅烷接枝 3式生成的酸和氧化锡反应生成水 反应生成的水用于硅烷的水解交联反应,3,5,5-三甲基己酸锡可用作硅烷醇缩合催化剂,无需再添加二丁基锡二月桂酸作为催化剂。 在催化剂作用下硅烷水解交联 在新工艺中除了添加能产生水的物质外,还可以在体系中添加交联反应的活化剂、二氢喹啉类抗氧剂进一步改进工艺,提高制品的使用性能。交联反应的活化剂一般为多官能单体,如:二乙烯基苯、氰脲酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、二甲基丙烯酸酯等。使用活化剂可以降低过氧化物的用量。使用二氢喹啉类低聚物作为抗氧剂,它可以像硅烷一样接枝到聚乙烯大分子链上,不再迁移和挥发,成为永久性抗氧剂。由于它与大分子自由基反应的速度比自由基引发C—C交联的速度快,还可以抑制过氧化物引发的C—C交联。

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