CN102585328A - 一种过氧化物交联聚烯烃及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过氧化物交联聚烯烃及其制备方法，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；1.5％～3％的过氧化二异丙苯；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。本发明积极进步效果在于：(1)节能，本发明的制备方法在过程中仅通过转鼓或者搅拌设备便可实现可过氧化物交联聚烯烃的制备，不需要再次熔融造粒加工，节约了能耗，进而降低了生产成本，对实际生产意义较大。(2)产品性能优异。(3)产品纯净度高。

Description

一种过氧化物交联聚烯烃及其制备方法

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：

(1)节能，本发明的制备方法在过程中仅通过转鼓或者搅拌设备便可实现可过氧化物交联聚烯烃的制备，不需要再次熔融造粒加工，节约了能耗，进而降低了生产成本，对实际生产意义较大。

(2)产品性能优异，因聚烯烃未经历熔融共混，热历程相对较短，故极大程度的保留了基本物性。

(3)产品纯净度高，经过该方法制备的可过氧化物交联聚烯烃基本保持了塑料粒子的最初纯净度，二次污染很小，因此为制备耐超高压产品的研发制备提供了技术积累。

附图说明

图1为现有技术的工艺路线图；

图2为本发明在的工艺路线图。

具体实施方式

实施例1

本发明工艺：一种可过氧化物交联聚烯烃组分为：

97.0重量分数的LDPE；

2.5重量分数的DCP；

0.3重量分数的液体硅油或者硬脂酸盐。

一种可过氧化物交联聚烯烃的制备方法，其制备方法包括如下步骤：

1)将DCP，液体硅油或者硬脂酸盐根据比例在储料釜中进行预混备用，温度设置为75-100℃；

2)将转鼓或者搅拌设备预热75-95℃，达到预热温度后将定量的LDPE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；

3)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；

4)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。

原工艺：一种可过氧化物交联聚烯烃组分为：

97.3重量分数的的LDPE；

2.5重量分数的DCP；

0.2重量分数的300#。

一种可过氧化物交联聚烯烃的制备方法，其制备方法包括如下步骤：

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

2)将转鼓或者搅拌设备预热75-95℃，达到预热温度后将定量的LDPE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；

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

4)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。

本发明和原工艺的比较数据如下：

一、流变行为

二、热延伸

三、杂质

四、杂凝胶体

五、外观

	外观
		本发明	洁白半透明，无明显碎屑
原工艺	色泽不均匀，微黄，表面有白色粉末，有较多碎屑

所以，本发明可过氧化物交联聚烯烃比现有技术的更节能，本发明的制备方法在过程中仅通过转鼓或者搅拌设备便可实现可过氧化物交联聚烯烃的制备，不需要再次熔融造粒加工，节约了能耗，进而降低了生产成本，对实际生产意义较大。

以及制备的产品性能优异，因聚烯烃未经历熔融共混，热历程相对较短，故极大程度的保留了基本物性。

获得的产品纯净度高，经过该方法制备的可过氧化物交联聚烯烃基本保持了塑料粒子的最初纯净度，二次污染很小，因此为制备耐超高压产品的研发制备提供了技术积累。

实施例2

本发明组分：一种可过氧化物交联聚烯烃组分为：

96.0重量分数的LDPE；

3.0重量分数的DCP；

1.0重量分数的液体硅油和硫酚类抗氧剂。

实施例3

本发明组分：一种可过氧化物交联聚烯烃组分为：

96.0重量分数的LDPE；

3.0重量分数的DCP；

1.0重量分数的液体硅油和受阻酚类抗氧剂。

实施例4

本发明组分：一种可过氧化物交联聚烯烃组分为：

96.0重量分数的LDPE；

3.0重量分数的DCP；

1.0重量分数的液体硅油和硫酯类抗氧剂。

实施例5

本发明组分：一种可过氧化物交联聚烯烃组分为：

98.0重量分数的LDPE；

1.5重量分数的DCP；

0.5重量分数的液体硅油和硫酯类抗氧剂。

实施例6

本发明组分：一种可过氧化物交联聚烯烃组分为：

98.0重量分数的LDPE；

1.5重量分数的DCP；

0.5重量分数的硬脂酸盐和硫酚类抗氧剂。

实施例7

本发明组分：一种可过氧化物交联聚烯烃组分为：

98.0重量分数的LDPE；

1.5重量分数的DCP；

0.5重量分数的硬脂酸盐和受阻胺类抗氧剂。

实施例8

本发明组分：一种可过氧化物交联聚烯烃组分为：

98.0重量分数的LDPE；

1.5重量分数的DCP；

0.5重量分数的硬脂酸盐和受阻酚类抗氧剂。

实施例9

本发明组分：一种可过氧化物交联聚烯烃组分为：

96.0重量分数的LDPE；

3.0重量分数的DCP；

1.0重量分数的硬脂酸盐和受阻酚类抗氧剂。

至此已结合实施例对本发明进行了描述。熟悉本领域的人员应当理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以容易地对所述实施例作出各种其它修改。因此，附属权利要求的范围并不限于上述说明，而是要广义地解释权利要求。

Claims (5)

1.一种过氧化物交联聚烯烃，其特征在于：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；

1.5％～3％的过氧化二异丙苯；

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。

2.根据权利要求1所述的一种过氧化物交联聚烯烃，其特征在于：所述LAT-300为液体硅油。

3.一种过氧化物交联聚烯烃，其特征在于：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；

1.5～3％的过氧化二异丙苯；

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。

4.根据权利要求3所述的一种过氧化物交联聚烯烃，其特征在于：所述PAT-300为硬脂酸盐。

5.一种根据权利要求1至4任一所述的一种过氧化物交联聚烯烃制备方法，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：

1)将过氧化二异丙苯，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℃；

2)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；

3)待真空处理完后，定量加入预混好的过氧化二异丙苯、LAT-300或者PAT-300混合液，此时注料口处可进行过滤；

4)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。

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