乙烯-醋酸乙烯共聚物的室温硅烷交联研究

2014年第4期电线电缆2014年8月No.4 2014Electrie Wire & CableAug,2014乙烯-醋酸乙烯共聚物的室温硅烷交联研究曹德明，王庆，罗安邦(上海驰程化工工贸有限公司，上海200444)摘要:采用A-171 作为硅烷偶联剂,过氧化二异丙苯作为引发交联剂,二月桂酸二丁基锡作为催化剂,硬脂酸/氧化锌作为产水剂，氢氧化镁作为阻燃剂对乙烯-醋酸乙烯酯进行室温硅烷交联。结果表明,此工艺生产的低烟无鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯具有良好的力学性能和阻燃性能。关键词:乙烯-醋酸乙烯共聚物;室温硅烷交联;产水剂;阻燃性中图分类号:TM215. 1文献标识码:A文章编号:1672- 6901(2014)04 0027-03Studies of Silane Crosslinking of Ethylene-Vinyl Acetate Copolymerat Ambient TemperatureCAO De-ming, WANG Qing, LUO An-bang(Shanghai LENOLT Chemical Science & Technology Co, Ltd, Shanghai 200444, China)Abstract : Silane erosslinking of ethylene -vinyl acetate copolymer at roommperature containing A-171 as silane Cou-pling agent, diisopropylbenzene as crosslinking agent, dibutyltin laurate as catalyst, stearate / zine oxide as waterbringing agent, magnesium hydroxide as flame retardant was prepared. The results show that polyethylene-vinyl ace-tate copolymer by this process has good mechanical properties and flame retardance.Key words: ethylene-vinyl acetate copolymer; silane crosslinking; water bringing agent; flame retardance效率。0引言乙烯-醋酸乙烯共聚物( EVA)是电线电缆屏蔽聚合物的交联方式主要有过氧化物交联(即料常用的原料之一-,目前EVA的硅烷交联方面研究DCP交联)、硅烷交联和辐照交联1,2]。不同的交联不多(6,]。传统的EVA屏蔽料生产采用蒸汽连续硫方式，其生产工艺和产品的性能各有不同。硅烷法化工艺,以硫磺或者过氧化物作为交联剂,同时加入交联聚烯烃技术自上世纪60年代末问世以来,得到大量的添加剂,工艺比较繁琐,能耗较大。了长足的发展,获得了广泛的应用。硅烷交联技术本文主要通过采用两步法室温硅烷交联的方具有设备简单、工艺相对简便等优点,因而在电线电式，讨论了硅烷交联剂、阻燃剂以及产水剂等对交联缆、热水管道、热收缩套管、包封膜及阻燃等功能性EVA体系性能的影响。材料方面应用日益广泛。目前国内硅烷交联过程主要通过水煮的方式1实验部分完成，交联所需的水分都是从外界扩散而来。由1.1 实验原料于水在聚烯烃等非亲水性高聚物中的扩散速度乙烯-醋酸乙烯酯,EVA,日本三井株式会社;乙慢,而且制品越厚,交联所需的时间越长,因此需烯基三甲氧基硅烷, A-171 ,国产市售;过氧化-二异丙i要消耗大量能源,这给硅烷交联聚烯烃工业化带苯,DCP,化学纯试剂，上海高桥石化;氢氧化镁,美来很大的不便。国雅宝;HICHFLOW ,橡胶流动剂,泰国;煅烧陶土，近年发展的硅烷自然交联聚烯烃料55] ,在自然GLC-1,国产市售;抗氧剂,A-1010,美国雅宝;硬脂条件下几天内即可完成交联,无需蒸汽或温水浸泡。酸锌,工业级,国产市售;纳米氧化锌,工业级，陕西与传统的硅烷交联方式相比,该材料能为电缆制造中科纳米材料有限公司;月桂酸二丁基锡,DBTDL,厂减少生产工序,进-步降低生产成本,提高生产上海中国煤化工纯,国产市售。1.2YHCNMHG收稿日期:2013-11-15双辊开炼机,江都市金刚机械厂;平板硫化机，作者简介:曹德明(1970-),男,博士.江都市金刚机械厂;电子天平,上海卓精电子科技有作者地址:上海市宝山区山连路511号2[00444].限公司;电子式拉力试验机,上海德杰仪器设备有限2014年第4期电线电缆2014年8月No.4 2014Electric Wire & CableAug,2014A171的交联速度要比A151快，交联程度高。但是其添加量一般为3~4 份。A151沸点1669C,比A171沸点高,在操作过程中不3结束语容易挥发。本实验中采用A171作为交联剂。A171添加量以EVA为基准，一- 般添加1 ~2(1)两步法室温硅烷交联低烟无卤阻燃乙烯-份,最好在1.5份。当用量低于1份时,不可能得到醋酸乙烯酯具有良好的物理机械性能、阻燃性能和充分的接枝率，当超过2份时，会引起成型不良问耐热性。题,同时成本也上升。(2)基料采用VA含量适中的EVA180,具有高;2.5引发剂 DCP强度和较好的断裂伸长率,同时具有较好的耐油性。本实验采用过氧化二异丙苯( DCP)作为引发(3)阻燃剂采用硅表面处理氢氧化镁,与EVA剂,分解温度120 ~ 125C,半衰期在171C时为基体 相容性好,同时阻燃性能好。1 min,是一种比较理想的引发剂。其添加量以EVA(4)产水剂在室温硅烷交联中起到非常重要的为基准,一.般添加量为0.1 ~0.2份,最好在0. 15作用,提高交联度,交联网络均匀分布,同时能对加份。当添加量低于0.1份时,不能充分引发基体与工起到很好的增塑作用。硅烷接枝反应,交联度较低,物理机械性能差;当添参考文献:加量大于0.2份时,在操作过程中容易引起过早交联,成型加工性能差。[1] 尹燕.10kV聚乙烯电缆的硅烷交联工艺探讨[J].绝缘材2.6产水剂的影响料，2006, 30(5):57-60.由于EVA对水的亲水性低,水在EVA体系中[2]甘兴忠电线电缆绝缘交联聚乙烯交联工艺的分析和对比[J].电线电缆, 2008(2):8-11.的扩散速度很慢,交联速度很难提高,因此需要在体[3]金标义. 一种新颖的硅烷交联料一干式交联[J], 电线电系中添加一.类物质产水剂，这类物质在高温接枝过缆, 2002():33-36.程中释放出水或者发生化学反应生成水。由于这种[4]刘旭,刘俊龙,冯 钠,等.含产水剂硅烷交联聚乙烯的制物质在体系中是均匀分布的,所以释放的水在体系备及其性能研究[J].塑料科技, 2010, 10(38) :57-59.中均匀分布,这样体系的交联网络非常均匀。现在[5]赖有根,邬润德, 何军利，等.产水剂对硅烷接枝LDPE的交联作用[J].塑料工业，2006, 10(34) :54-57.使用的产水剂主要有磷酸二氢钠、三聚氰胺甲醛树[6]焦传梅乙烯-醋酸乙烯共聚物的硅烷交联及无卤阻燃研究脂干胶粉和硬脂酸/氧化锌三种。硬脂酸/氧化锌在[J].化学工程与装备，2007(7):1-6.110~150C之间发生化学反应生成水和硬脂酸锌，[7]鲍志素.硅烷交联低烟无卤阻燃聚烯烃的研制[J].广东塑而硬脂酸锌对熔体有润滑作用,对小分子起到增塑料, 2005<(8) :57-60.作用。所以本试验中采用硬脂酸/氧化锌产水剂。《电线电缆》编辑部声明本刊已许可中国学术期刊(光盘版)电子杂志社在中国知网及其系列数据库产品中以数字化方式复制、汇编、发行、信息网络传播本刊全文。同时,本刊已在“-数字化t期刊群”全文上网,被《中国核心期刊(遴选)数据库》、中国学术期刊综合评价数据库和中国科技期刊数据库(全文版)全文收录。该社著作权使用费与本刊稿酬- -并 支付。作者向t本刊提交文章发表的行为即视为同意上述声明。中国煤化工电线电缆》编辑部MHCNMHG