一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料及其制备方法

文档序号:1730674 发布日期:2019-12-20 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料及其制备方法 (Heat-resistant 150 ℃ irradiation crosslinked polyolefin material for automobile wire and preparation method thereof ) 是由 袁宝 毛应涛 邓之俊 陆威 张坤 周玉梅 庄丽娜 章柏松 于 2019-09-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,包括如下重量份数的组分:复合高密度聚乙烯树脂60-120份;接枝物树脂5-10份;阻燃剂30-45份;钙锌稳定剂1-3份;抗氧剂4-6份;分散剂0.5-1.5份;润滑剂0.5-1.0份;流变剂0.5-1.0份;交联敏化剂1-3份。复合高密度聚乙烯树脂包括三种熔融指数不同的高密度聚乙烯树脂。本发明采用了复合高密度聚乙烯树脂,可使高密度聚乙烯树脂形成“三峰”结构,克服使用单一树脂的缺陷,起到了互补的作用,同时采用了复合抗氧剂,从整体上提升汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的物理机械性能及加工工艺性能,使得本发明具有良好的力学性能、耐刮磨性、阻燃性,汽车线挤出放线速度快、气味低。(The invention discloses a heat-resistant 150 ℃ irradiation crosslinked polyolefin material for an automobile wire, which comprises the following components in parts by weight: 60-120 parts of composite high-density polyethylene resin; 5-10 parts of graft resin; 30-45 parts of a flame retardant; 1-3 parts of a calcium zinc stabilizer; 4-6 parts of an antioxidant; 0.5-1.5 parts of a dispersant; 0.5-1.0 part of lubricant; 0.5-1.0 part of rheological agent; 1-3 parts of a crosslinking sensitizer. The composite high-density polyethylene resin comprises three high-density polyethylene resins with different melt indexes. The composite high-density polyethylene resin is adopted, so that the high-density polyethylene resin can form a &#39;trimodal&#39; structure, the defect of using single resin is overcome, a complementary effect is achieved, and meanwhile, the composite antioxidant is adopted, so that the physical and mechanical properties and the processing technological properties of the heat-resistant 150-DEG C irradiation crosslinked polyolefin material for the automobile wire are integrally improved, and the composite high-density polyethylene resin has good mechanical properties, scratch and abrasion resistance and flame retardance, and is high in automobile wire extrusion and paying-off speed and low in smell.)

一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料及其制备方法。

背景技术

汽车制造业已成为我国国民经济的支柱产业,带动了大批配套产业的发展。汽车电线是汽车中的重要配件,行业的发展对制作汽车线的电线材料提出了更高的要求。目前的汽车线材料大部分以聚氯乙烯作为主体树脂成分,虽然聚氯乙烯具有良好的阻燃性以及低廉的价格,但燃烧时会释放出氯化氢和其他有毒气体,且存在热稳定性差、燃烧时烟密度大等缺点,对环境和人身安全有很大危害。

目前,汽车电线的发展特点主要是辐照交联聚烯烃薄壁绝缘、高可靠性、阻燃性及电性能优异等。通常汽车电线用聚烯烃材料的生产方法是以聚烯烃树脂为基料,添加阻燃剂、抗氧剂、交联敏化剂以及加工助剂,经专用混炼装置加工而成,虽然可以满足汽车线生产基本需求,但是存在产量低、工艺不稳定、设备生产能力落后及汽车线挤出放线速度慢、气味大等现象。近几年,汽车行业竞争日益激烈,越来越多的汽车行业通过增加生产效率、增加汽车配置来提高品牌汽车在市场的竞争力,这就要求汽车行业配套材料同等情况下提高生产效率、降低电气电线气味,以满足日益激烈的市场竞争。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的缺陷,提供了一种性能优异、放线速度快、生产工艺稳定先进、低气味的汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料及其制备方法。

本发明的第一个目的在于提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其特征在于,包括如下重量份数的组分:

所述复合高密度聚乙烯树脂包括熔融指数为0.1-0.5g/10min的第一高密度聚乙烯树脂、熔融指数为4.0-8.0g/10min的第二高密度聚乙烯树脂和熔融指数为18.0-22.0g/10min的第三高密度聚乙烯树脂。

具体地,所述第一高密度聚乙烯树脂、第二高密度聚乙烯树脂和所述第三高密度聚乙烯树脂的质量比为5-8:1:1.5-3。

本发明中第一高密度聚乙烯树脂对汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的拉伸强度、硬度、老化及刮磨性能起关键作用,第二高密度聚乙烯树脂可提升汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的冲击强度及耐环境应力开裂性能,第三高密度聚乙烯树脂对汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的流动性和挤出加工工艺性起重要作用。三种高密度聚乙烯树脂的混合使用,可使高密度聚乙烯树脂形成“三峰”结构,从整体上提升汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的物理机械性能及加工工艺性能,克服使用单一树脂的缺陷。

具体地,所述接枝物树脂包括马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物,所述马来酸酐接枝聚乙烯和所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的质量比为3-5:1。

优选地,所述接枝物树脂的熔融指数为0.3-1.3g/10min,接枝率≥0.8%。

具体地,所述阻燃剂包括溴系添加型阻燃剂和含锑无机化合物阻燃剂,所述溴系添加型阻燃剂的质量分数为20-30份,所述含锑无机化合物阻燃剂的质量分数为10-15份。

本发明中,所述溴系添加型阻燃剂为十溴二苯乙烷,所述含锑无机化合物阻燃剂为三氧化二锑。

具体地,所述抗氧剂为选自抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂DLTP、抗氧剂XL-1和抗氧剂412S中的至少三种。

优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂XL-1,且三者投料重量份数比例为1-3:1:0.5-1。

优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂412S,且三者投料重量份数比例为1.2-3:1:0.5-0.8。

优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂XL-1,且三者投料重量份数比例为1-3:1:0.5-1。

优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂XL-1、抗氧剂412S,且四者投料重量份数比例为1-3:1:0.3-0.5:0.5-1。

本发明中,抗氧剂的选择对汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的老化性能起到决定作用。对于ISO 6722标准规定的短期老化(175℃×240h),传统抗氧剂1010和抗氧剂1024等已无法对材料形成有效保护;对于ISO 6722标准规定的长期老化(150℃×3000h),如若使用传统抗氧剂,会造成抗氧剂加入量的大幅上升,其必然导致材料成本上升、汽车线使用过程中抗氧剂“喷霜”析出及汽车线气味较大等问题,影响汽车线质量及使用安全性。同时,若在材料中选择单一的抗氧剂,不论其加入量多少都无法起到对材料在生产加工、汽车线挤出加工及使用过程中老化性能及汽车线变色的保护;另外,因汽车电线中存在的金属导体,使得抗铜氧化剂必须加以使用。因此,在汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料中必须选择多种抗氧剂的合适搭配。多种抗氧剂的搭配使用是在传统抗氧剂的基础上,配以性能优异的进口辅助抗氧剂,抗氧剂XL-1具有优异的抗材料变色性能及抗铜氧化性能,抗氧剂412S具有低气味、低析出及长期热加工稳定性等优异性能。

具体地,所述分散剂为超高分子量聚硅氧烷母粒,其聚硅氧烷含量为30-70%;所述流变剂为含氟聚合物加工助剂,其氟聚合物含量≥80%。含氟聚合物加工助剂的使用,有助于改善汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料在高速挤出加工过程中存在的模口积渣流延、汽车线面粗糙及汽车线无法高速挤出加工的问题,可提高汽车线挤出加工速度。

具体地,所述交联敏化剂为选自三烯丙基异三聚氰酸酯、三烯丙基氰酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种。

具体地,所述润滑剂为选自氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钡中的一种或多种。

本发明的第二个目的在于提供一种上述汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的制备方法,它包括如下步骤:

采用瑞士进口BUSS线生产,将称量好的复合高密度聚乙烯树脂、接枝物树脂、阻燃剂、钙锌稳定剂、抗氧剂、分散剂、润滑剂、流变剂、交联敏化剂采用高速混合机进行高速混合,混合均匀后出料,喂入BUSS高速剪切机,经塑化和单螺杆造粒、干燥,即得所述汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料;

其中高速混合机参数为200-275rpm,温度升至90℃时,高速混合机转速调整至400-450rpm,120℃时出料;BUSS主机螺杆温度:180±10℃;造粒螺杆温度:170±5℃;切粒机温度:175±5℃;主机螺杆转速/扭矩变化幅度400±50/50-70、造粒螺杆转速/扭矩50±5/35-45、切粒机转速650±100,上阶级料温180±5℃,真空泵压力0.5-1.0bar;喷水压力0-2bar。

由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,采用了三种高密度聚乙烯树脂复配的复合高密度聚乙烯树脂,可使高密度聚乙烯树脂形成“三峰”结构,克服使用单一树脂的缺陷,起到了互补的作用,同时采用了复合抗氧剂,从整体上提升汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的物理机械性能及加工工艺性能,使得本发明具有良好的力学性能、耐刮磨性、阻燃性,汽车线挤出放线速度快、气味低,其制备方法采用先进的瑞士BUSS线生产,工艺稳定、产量大、效率高。

具体实施方式

下面对本发明优选实施方案进行详细说明。

本发明提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,包括如下重量份数的组分:

复合高密度聚乙烯树脂包括熔融指数为0.1-0.5g/10min的第一高密度聚乙烯树脂、熔融指数为4.0-8.0g/10min的第二高密度聚乙烯树脂和熔融指数为18.0-22.0g/10min的第三高密度聚乙烯树脂。其中,第一高密度聚乙烯树脂为卡塔尔石化TR-144,第二高密度聚乙烯树脂为独山子石化DMDA-8008,第三高密度聚乙烯树脂为埃克森美孚HMA-016。

第一高密度聚乙烯树脂、第二高密度聚乙烯树脂和第三高密度聚乙烯树脂的质量比为5-8:1:1.5-3。

接枝物树脂包括马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物,马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的质量比为3-5:1。其中,接枝物树脂为上海腾宇高分子材料有限公司的JCP-1571A。接枝物树脂的熔融指数为0.3-1.3g/10min,接枝率≥0.8%。

阻燃剂包括溴系添加型阻燃剂和含锑无机化合物阻燃剂,溴系添加型阻燃剂的质量分数为20-30份,含锑无机化合物阻燃剂的质量分数为10-15份。

本发明中,溴系添加型阻燃剂为十溴二苯乙烷,含锑无机化合物阻燃剂为三氧化二锑。

抗氧剂为选自抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂DLTP、抗氧剂XL-1和抗氧剂412S中的至少三种,润滑剂为选自氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钡中的一种或多种。

优选地,抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂XL-1,且三者的重量份数比例为1-3:1:0.5-1。

优选地,抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂412S,且三者投料重量份数比例为1.2-3:1:0.5-0.8。

优选地,抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂XL-1,且三者投料重量份数比例为1-3:1:0.5-1。

优选地,抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂XL-1、抗氧剂412S,且四者投料重量份数比例为1-3:1:0.3-0.5:0.5-1。

分散剂为超高分子量聚硅氧烷母粒,其聚硅氧烷含量为30-70%;流变剂为含氟聚合物加工助剂,其氟聚合物含量≥80%。其中,超高分子量聚硅氧烷母粒为Wacker公司的GENIOPLAST Pellet S,含氟聚合物加工助剂为鲁聚化学PPA2300MA。

交联敏化剂为选自三烯丙基异三聚氰酸酯、三烯丙基氰酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种。

本发明提供一种上述汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的制备方法,它包括如下步骤:

采用瑞士进口BUSS线生产,将称量好的复合高密度聚乙烯树脂、接枝物树脂、阻燃剂、钙锌稳定剂、抗氧剂、分散剂、润滑剂、流变剂、交联敏化剂采用高速混合机进行高速混合,混合均匀后出料,喂入BUSS高速剪切机,经塑化和单螺杆造粒、干燥,即得汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料;

其中高速混合机参数为200-275rpm,温度升至90℃时,高速混合机转速调整至400-450rpm,120℃时出料;BUSS主机螺杆温度:180±10℃;造粒螺杆温度:170±5℃;切粒机温度:175±5℃;主机螺杆转速/扭矩变化幅度400±50/50-70、造粒螺杆转速/扭矩50±5/35-45、切粒机转速650±100,上阶级料温180±5℃,真空泵压力0.5-1.0bar;喷水压力0-2bar。

下面对本发明优选实施方案进行详细说明。

实施例1提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其包括如下重量份数的组分:

复合高密度聚乙烯树脂90份;(第一高密度聚乙烯树脂、第二高密度聚乙烯树脂和第三高密度聚乙烯树脂的质量比为6.7:1:2.3,其中第一高密度聚乙烯树脂60份、第二高密度聚乙烯树脂9份、第三高密度聚乙烯树脂21份)

接枝物树脂7.5份;(马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的质量比为4:1,其中马来酸酐接枝聚乙烯6份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物1.5份)

阻燃剂37.5份;(十溴二苯乙烷25份、三氧化二锑12.5份)

钙锌稳定剂2份;

抗氧剂5份;(抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂XL-1,且三者的重量份数比例为2.5:1.5:1,其中2.5份抗氧剂1010、1.5份抗氧剂1024和1份抗氧剂XL-1)

分散剂1份;(超高分子量聚硅氧烷母粒,聚硅氧烷含量为50%)

润滑剂0.75份;(氧化聚乙烯蜡)

流变剂0.75份;(含氟聚合物加工助剂,氟聚合物含量90%)

交联敏化剂2份。(三烯丙基异三聚氰酸酯)

一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的制备方法,它包括如下步骤:

采用瑞士进口BUSS线生产,将称量好的复合高密度聚乙烯树脂、接枝物树脂、阻燃剂、钙锌稳定剂、抗氧剂、分散剂、润滑剂、流变剂、交联敏化剂采用高速混合机进行高速混合,混合均匀后出料,喂入BUSS高速剪切机,经塑化和单螺杆造粒、干燥,即得汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料;其中高速混合机参数为200-275rpm,温度升至90℃时,高速混合机转速调整至400-450rpm,120℃时出料;BUSS主机螺杆温度:180±10℃;造粒螺杆温度:170±5℃;切粒机温度:175±5℃;主机螺杆转速/扭矩变化幅度400±50/50-70、造粒螺杆转速/扭矩50±5/35-45、切粒机转速650±100,上阶级料温180±5℃,真空泵压力0.5-1.0bar;喷水压力0-2bar。

实施例2提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,它的制备方法与实施例1完全相同,不同的是它的原料组分不同,其包括如下重量份数的组分:

复合高密度聚乙烯树脂60份;(第一高密度聚乙烯树脂、第二高密度聚乙烯树脂和第三高密度聚乙烯树脂的质量比为6.7:1:2.3,其中第一高密度聚乙烯树脂40份、第二高密度聚乙烯树脂6份、第三高密度聚乙烯树脂14份)

接枝物树脂5份;(马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的质量比为4:1,其中马来酸酐接枝聚乙烯4份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物1份)

阻燃剂30份;(十溴二苯乙烷20份、三氧化二锑10份)

钙锌稳定剂1份;

抗氧剂4份;(抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂XL-1,且三者的重量份数比例为2.5:1.5:1,其中2份抗氧剂1010、1.2份抗氧剂1024和0.8份抗氧剂XL-1)

分散剂0.5份;(超高分子量聚硅氧烷母粒,聚硅氧烷含量为30%)

润滑剂0.5份;(聚乙烯蜡)

流变剂0.5份;(含氟聚合物加工助剂,氟聚合物含量90%)

交联敏化剂1份。(三烯丙基氰酸酯)

实施例3提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,它的制备方法与实施例1完全相同,不同的是它的原料组分不同,其包括如下重量份数的组分:

复合高密度聚乙烯树脂120份;(第一高密度聚乙烯树脂、第二高密度聚乙烯树脂和第三高密度聚乙烯树脂的质量比为6.7:1:2.3,其中第一高密度聚乙烯树脂80份、第二高密度聚乙烯树脂12份、第三高密度聚乙烯树脂28份)

接枝物树脂10份;(马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的质量比为4:1,其中马来酸酐接枝聚乙烯8份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物2份)

阻燃剂45份;(十溴二苯乙烷30份、三氧化二锑15份)

钙锌稳定剂3份;

抗氧剂6份;(抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂XL-1,且三者的重量份数比例为2.5:1.5:1,其中3份抗氧剂1010、1.8份抗氧剂1024和1.2份抗氧剂XL-1)

分散剂1.5份;(超高分子量聚硅氧烷母粒,聚硅氧烷含量为70%)

润滑剂1.0份;(硬脂酸)

流变剂1.0份;(含氟聚合物加工助剂,氟聚合物含量80%)

交联敏化剂3份。(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)

实施例4提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:第一高密度聚乙烯树脂、第二高密度聚乙烯树脂和第三高密度聚乙烯树脂的重量份数比例不同,为5:1:1.5,其中第一高密度聚乙烯树脂60份、第二高密度聚乙烯树脂12份和第三高密度聚乙烯树脂18份。

实施例5提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:第一高密度聚乙烯树脂、第二高密度聚乙烯树脂和第三高密度聚乙烯树脂的重量份数比例不同,为8:1:3,其中第一高密度聚乙烯树脂50份、第二高密度聚乙烯树脂10份和第三高密度聚乙烯树脂30份。

实施例6提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,第一高密度聚乙烯树脂、第二高密度聚乙烯树脂和第三高密度聚乙烯树脂重量份数的比例不变,不同点仅在于:复合高密度聚乙烯树脂60份,其中第一高密度聚乙烯树脂40份、第二高密度聚乙烯树脂6份、第三高密度聚乙烯树脂14份。

实施例7提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,第一高密度聚乙烯树脂、第二高密度聚乙烯树脂和第三高密度聚乙烯树脂重量份数的比例不变,不同点仅在于:复合高密度聚乙烯树脂120份,其中第一高密度聚乙烯树脂80份、第二高密度聚乙烯树脂12份、第三高密度聚乙烯树脂28份。

实施例8提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂412S,且三者投料重量份数比例与实施例1相同,其中2.5份抗氧剂1010、1.5份抗氧剂1024、1份抗氧剂412S。

实施例9提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂XL-1,且三者投料重量份数比例与实施例1相同,其中2.5份抗氧剂1010、1.5份抗氧剂DLTP和1份抗氧剂XL-1。

实施例10提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂XL-1、抗氧剂412S,且四者投料重量份数比例为2:1:0.4:0.6,其中2.5份抗氧剂1010、1.25抗氧剂1024、0.5抗氧剂XL-1、0.75抗氧剂412S。

实施例11提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:流变剂为0.5份。

实施例12提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:流变剂为1.0份。

对比例1提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:不添加复合高密度聚乙烯树脂,只添加第一高密度聚乙烯树脂90份。

对比例2提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:添加复合高密度聚乙烯树脂30份,三者的重量份数比例与实施例1相同。

对比例3提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:添加复合高密度聚乙烯树脂150份。

对比例4提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:抗氧剂为单一抗氧剂,添加5份抗氧剂1010。

对比例5提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:抗氧剂为两种复配的抗氧剂,其中添加3.1份抗氧剂1010、1.9份抗氧剂1024。

对比例6提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1基本相同,制备方法完全相同,不同点仅在于:不添加流变剂。

对比例7提供一种汽车线用耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,其配方组分与实施例1完全相同,制备方法采用常规工艺:将其配方组分人工称重并投入高速混合机混合,混合一定时间后将物料喂至双螺杆挤出机熔融混炼并造粒。

表1实施例1-9的物理性能测试结果(参考QC/T 730)

表2实施例10-12和对比例1-7的物理性能测试结果(参考QC/T 730)

从实施例1、4-7与对比例1中可知,高密度聚乙烯树脂的搭配使用对提高材料低温卷绕性能、耐环境和化学品性能具有明显作用,同时,第一高密度聚乙烯树脂熔指较低,分子量分布窄,单独使用导致放线速度降低并线面较差。

从实施例1、4-5可知复合高密度聚乙烯树脂的不同比例的搭配,对材料的性能具有一定影响:第三高密度聚乙烯树脂量的提升,使得材料的力学性能、硬度及放线速度略有下降,其主要是因为第三高密度聚乙烯树脂熔指大,结晶度低且链结构中存在较多短链。本发明中的三种高密度聚乙烯,缺一不可。

从实施例1、4-5与对比例2-3中可知,过分减少复合高密度聚乙烯树脂的量使得材料中阻燃剂占比过大,导致材料力学性能和硬度下降明显,材料中过多的阻燃剂阻碍聚乙烯分子链段运到,材料低温卷绕性及热老化后低温卷绕性能变差,放线速度大大降低,材料无法满足ISO6722标准要求;过分增加复合高密度聚乙烯树脂的量使得材料中阻燃剂占比减少,导致材料氧指数明显降低,影响材料抗延燃特性,材料无法满足汽车线使用要求。

从实施例1、6-7中可知,当材料中复合高密度聚乙烯树脂加入比例下降时,相对应的阻燃剂占比增多,其氧指数有所提升。

从实施例1、8-10与对比例4-5中可知,单一的抗氧剂1010无法使材料满足热老化的要求,老化后材料出现开裂现象,无法满足材料使用要求,其主要是因为抗氧剂1010耐高温热稳定性差,高温及长时间老化过程中已无法对材料形成有效保护;两者复配的抗氧剂,如抗氧剂1010与抗氧剂1024的使用无法是材料满足热老化的要求,老化后材料出现开裂现象,无法满足材料使用要求;实施例材料中三种或者四种复配的抗氧剂,材料的抗老化性能测试均通过。

从实施例1、11-12与对比例6中可知,不添加流变剂导致放线速度降低、放线口模积渣,其主要是因为流变剂在材料挤出放线时可迁移至电线表面,在挤出机口模处保护高速挤出的线面。因流变剂的缺少,电线在口模挤出时失去润滑保护,线面变得粗糙,并形成“飞屑”状喷出物,形成积渣,进而导致放线速度降低。

从实施例1-12与对比例7中可知,使用传统双螺杆熔融混炼造粒的方式,产能大大降低,因采用人工操作方式,生产效率下降,产品稳定性及一致性下降,同时,在双螺杆生产过程中因没有抽气装置或抽气装置在连续生产时易堵塞,使得材料气味较大。

从表1和表2可知,对比例1采用的常规密炼机+双螺杆的生产工艺,没有采用本发明的瑞士进口BUSS线生产工艺,产量远远低于其他采用BUSS生产线的实施例与对比例。

对比例2中,提高分散剂和润滑剂的含量,对应的放线速度大大降低;对比例3中,提高阻燃剂A、阻燃剂B和交联敏化剂的含量,对应的产品产生令人不适的气味;对比例4中,降低抗氧剂的加入量,对应的产品出现空气烘箱老化测试不合格。

综上,从实施例和对比例中可知,复合高密度树脂的选择可兼顾材料的力学性能、耐磨性能及低温卷绕性能,复合高密度树脂的合适加入量,将对材料的硬度、低温卷绕性能、氧指数及抗延燃性产生较大影响。抗氧剂的选择和复配使用对材料的老化性能产生关键影响,是汽车线耐温等级能否达到的关键。流变剂的使用改善了材料高速挤出口模积渣的问题,汽车线线面质量得到提高。使用瑞士进口BUSS产线不仅可以大大提高材料生产效率及稳定性,也使材料的气味得到改善,在配方中不使用除味剂的情况下可优化材料气味及使用质量,避免使用除味剂带来的其他不良气味及材料质量隐患。

根据表1与表2结果可知,本发明采用瑞士进口BUSS线生产的汽车线用高线速低气味耐热150℃辐照交联聚烯烃材料,具有良好的力学性能、电性能,耐刮性、阻燃性优异,开线速度快、挤出表面良好,效率高、产量大,适于具有高线速低气味要求的汽车线生产、基本不会产生对身体或环境有伤害气体,且性能完全能达到ISO6722中T4的要求,其环保性能满足ROHS、REACH标准,材料性能及工艺性测试均可满足汽车线的使用。汽车线用高线速低气味耐热150℃辐照交联聚烯烃材料的制备方法产量高、工艺稳定,产量可达每小时4吨,目前是国内首家使用进口BUSS线生产汽车线束材料的厂家,突破了汽车电缆料采用常规密炼机及双螺杆生产的工艺,该BUSS生产的汽车线用辐照交联聚烯烃材料,可实现客户高速放线,目前0.35-0.5平方导线可实现450-550米/min的速度,大大提高了导线生产厂家的生产效率,是未来汽车线的良好使用材料。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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