掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料及其制备方法、半导电屏蔽料

文献发布时间:2024-07-23 01:35:12


聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料及其制备方法、半导电屏蔽料

技术领域

本发明涉及电缆材料技术领域,具体涉及一种聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料及其制备方法、半导电屏蔽料。

背景技术

炭黑由准石墨芳香烃片层结构单元堆叠形成,准石墨芳香烃片层之间排列较乱且片层边缘sp

为提高炭黑在聚合物基体中的分散性能,目前主要是利用微生物发酵液对炭黑表面进行改性,以增加炭黑表面的亲水性氨基基团的含量,提升炭黑在水中的分散性;该方法制备的改性炭黑仅能提高其在水中的分散性,将其应用于半导电屏蔽料时依然存在分散不均的缺点。

发明内容

基于此,本申请提供一种聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料及其制备方法、半导电屏蔽料。本申请提供的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料应用于半导电屏蔽料时,能够显著提高炭黑在基体树脂中的分散性,以保证半导电屏蔽料的表面光洁度。

本申请的第一方面,提供一种聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料,包括改性炭黑基体和接枝于所述改性炭黑基体表面的聚醋酸乙烯酯,

所述改性炭黑基体包括炭黑基体和修饰于所述炭黑基体表面的异丁腈自由基,所述聚醋酸乙烯酯通过所述异丁腈自由基引发醋酸乙烯酯单体聚合形成。

在其中一个实施例中,所述异丁腈自由基通过偶氮二异丁腈分解形成。

在其中一个实施例中,所述改性炭黑基体和所述聚合物的质量比为10:(1~5.5)。

在其中一个实施例中,所述醋酸乙烯酯单体和所述异丁腈自由基的质量比为10:(0.5~0.7)。

在其中一个实施例中,所述炭黑基体和所述异丁腈自由基的质量比为10:(0.06~0.3)。

在其中一个实施例中,所述炭黑基体和所述醋酸乙烯酯单体的质量比为10:(1~5)。

在其中一个实施例中,所述聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料的炭黑吸油值为130mL/100g~150mL/100g。

本申请的第二方面,提供一种本申请第一方面任一项实施例所述的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料的制备方法,包括以下步骤:

将所述炭黑基体、偶氮二异丁腈和第一溶剂混合,球磨后,使所述偶氮二异丁腈分解为所述异丁腈自由基后修饰于所述炭黑基体的表面,制备改性炭黑基体;

将所述改性炭黑基体与所述醋酸乙烯酯单体混合,造粒后,制备颗粒料;

在保护性气体的条件下,将所述颗粒料加热,在所述异丁腈自由基的引发下使所述醋酸乙烯酯单体生成聚醋酸乙烯酯;将所述聚醋酸乙烯酯与所述改性炭黑基体表面进行接枝反应,制备所述聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料。

在其中一个实施例中,将所述炭黑基体、所述偶氮二异丁腈和所述第一溶剂混合的工艺参数包括:超声功率为30Hz~50Hz。

在其中一个实施例中,所述球磨的工艺参数包括:转速为380rpm~420rpm。

在其中一个实施例中,所述造粒的工艺参数包括:温度为5℃~15℃,转速为110rpm~130rpm。

在其中一个实施例中,将所述颗粒料加热的温度为50℃~60℃。在其中一个实施例中,所述炭黑基体和所述偶氮二异丁腈的质量比为10:(0.03~0.15)。

在其中一个实施例中,所述改性炭黑基体和所述醋酸乙烯酯单体的质量比为(10~10.5):(1~5)。

在其中一个实施例中,将所述颗粒料加热至50℃~60℃的方式为油浴加热,反应时间为5h~8h。

本申请的第三方面,提供一种半导电屏蔽料,以重量份数计,其制备原料包括以下组分:本申请第一方面任一项实施例所述的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料 20份~35份、基体树脂 50份~70份以及交联剂0.9份~2份。

在其中一个实施例中,所述基体树脂包括乙烯-醋酸乙烯酯。

在其中一个实施例中,所述交联剂包括过氧化二异丙基苯和过氧化二异丙苯中的一种或多种。

在其中一个实施例中,所述半导电屏蔽料的制备原料还包括功能助剂。

在其中一个实施例中,所述功能助剂包括偶联剂、润滑剂、抗氧剂和分散剂中的一种或多种。

在其中一个实施例中,所述偶联剂包括硅烷偶联剂。

在其中一个实施例中,所述润滑剂包括硬脂酸锌。

在其中一个实施例中,所述抗氧剂包括硫代双酚类抗氧剂。

在其中一个实施例中,所述分散剂包括乙撑双硬脂酰胺。

本申请中,异丁腈自由基可以被炭黑基体表面捕获,使异丁腈自由基修饰在炭黑基体表面,形成改性炭黑基体;醋酸乙烯酯单体在异丁腈自由基的引发下发生聚合,生成聚醋酸乙烯酯;聚醋酸乙烯酯进一步与改性炭黑基体的导电炭黑内部芳香烃片层边缘的活性位点进行接枝聚合反应,得到聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料;聚醋酸乙烯酯接枝后能够改变炭黑基体的表面性质,使其应用于半导电屏蔽料时,可以显著增强改性炭黑材料在基体树脂中的分散性能,有效保证屏蔽料的表面光洁度。另外,本申请提供的改性炭黑材料与基体树脂、交联剂等具有优异的相容性和界面结合强度,其能够进一步保证屏蔽料的电气性能和机械性能。

附图说明

图1为本申请提供的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料制备方法的工艺流程图;

图2为本申请提供的半导电屏蔽料制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本申请的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料及其制备方法、半导电屏蔽料及其制备方法作进一步完整、清楚的描述。本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请公开内容理解更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。

本文中,“一种或多种”指所列项目的任一种、任两种或任两种以上。

本申请中,“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”、“第五方面”等仅用于描述目的,不能理解为指示或暗示相对重要性或数量,也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等仅起到非穷举式的列举描述目的,应当理解并不构成对数量的封闭式限定。

本申请中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。

本申请中,涉及到数值区间,如无特别说明,上述数值区间内视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。

本申请中涉及的百分比含量,如无特别说明,对于固液混合和固相-固相混合均指质量百分比,对于液相-液相混合指体积百分比。

本申请中涉及的百分比浓度,如无特别说明,均指终浓度。所述终浓度,指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。

本申请中的温度参数,如无特别限定,既允许为恒温处理,也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。

炭黑是一种重要的聚合物填料,为提高炭黑与聚合物之间的相容性,主要是利用微生物发酵液对炭黑表面进行改性以增加亲水性氨基基团的含量,进而提高炭黑在水中的分散性。然而,这种方法仅能提升炭黑在水中的分散性,当其应用于需要保证电气性能和机械性能的半导电屏蔽料时,该改性炭黑依然存在分散不均的缺点。

本申请的第一方面,提供一种聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料,包括改性炭黑基体和接枝于所述改性炭黑基体表面的聚醋酸乙烯酯,

所述改性炭黑基体包括炭黑基体和修饰于所述炭黑基体表面的异丁腈自由基,所述聚醋酸乙烯酯通过所述异丁腈自由基引发醋酸乙烯酯单体聚合形成。

本申请中,异丁腈自由基可以被炭黑基体表面捕获,使异丁腈自由基修饰在炭黑基体表面,形成改性炭黑基体;醋酸乙烯酯单体在异丁腈自由基的引发下发生聚合,生成聚醋酸乙烯酯;聚醋酸乙烯酯进一步与改性炭黑基体的导电炭黑内部芳香烃片层边缘的活性位点进行接枝聚合反应,得到聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料;聚醋酸乙烯酯接枝后能够改变炭黑基体的表面性质,使其应用于半导电屏蔽料时,可以显著增强改性炭黑材料在基体树脂中的分散性能,有效保证屏蔽料的表面光洁度。另外,本申请提供的改性炭黑材料能够进一步保证屏蔽料的电气性能和机械性能。

在其中一个示例中,所述异丁腈自由基通过偶氮二异丁腈分解形成。偶氮二异丁腈的结构式为

;1分子量的偶氮二异丁腈分解生成1分子量的氮气和2分子量的异丁腈自由基。本申请利用炭黑基体表面能够捕获异丁腈自由基的特性,使异丁基自由基能够修饰在炭黑基体表面,得到改性炭黑基体。改性炭黑基体中的异丁腈自由基引发醋酸乙烯酯单体的聚合反应,产生聚醋酸乙烯酯;聚醋酸乙烯酯进一步与炭黑基体本身芳香烃片层上的缺陷活性位点来进行接枝反应,实现对炭黑表面的成功改性。

在其中一个示例中,所述改性炭黑基体和所述聚醋酸乙烯酯的质量比为10:(1~5.5)。可以理解地,本申请中改性炭黑基体和聚醋酸乙烯酯的质量比可以选自10:(1~5.5)之间的任意数值。具体地,改性炭黑基体和聚醋酸乙烯酯的质量比包括但不限于10:1.2、10:1.5、10:2、10:2.5、10:3、10:3.5、10:4、10:4.5或10:5。将改性炭黑基体和聚醋酸乙烯酯的质量比控制在此范围内,利于控制聚醋酸乙烯酯在改性炭黑基体上的接枝率。

在其中一个示例中,所述醋酸乙烯酯单体和所述异丁腈自由基的质量比为10:(0.5~0.7)。可以理解地,所述醋酸乙烯酯单体和所述异丁腈自由基的质量比可以选自10:(0.5~0.7)之间的任意数值。具体地,所述醋酸乙烯酯单体和所述异丁腈自由基的质量比包括但不限于10:0.5、10:0.6或10:0.7。所述醋酸乙烯酯单体和所述异丁腈自由基的质量限定在此范围内,能够使所述异丁腈自由基引发醋酸乙烯酯单体聚合。

在其中一个示例中,所述炭黑基体和所述异丁腈自由基的质量比为10:(0.06~0.3)。可以理解地,所述炭黑基体和所述异丁腈自由基的质量比可以选自10:(0.06~0.3)之间的任意数值。具体的,所述炭黑基体和所述异丁腈自由基的质量比包括但不限于0.06:10、0.1:10、0.2:10、0.26:10或0.28:10。所述异丁腈自由基和炭黑基体的质量比选自此范围内,可以确保偶氮二异丁腈的自由基与炭黑基体表面的缺陷活性位点充分接触,提高改性效果的均一性。

在其中一个示例中,所述炭黑基体和所述醋酸乙烯酯单体的质量比为10:(1~5)。可以理解地,所述炭黑基体与所述醋酸乙烯酯单体的质量比可以选自10:1.2、10:1.5、10:1.8、10:2、10:3、10:4或10:5。

在其中一个示例中,所述聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料的炭黑吸油值为130mL/100g~150mL/100g。可以理解地,本申请提供的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料的炭黑吸油值可以选自130mL/100g~150mL/100g之间的任意数值。具体地,炭黑吸油值包括但不限于135mL/100g、140mL/100g或155mL/100g。本申请提供的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料,其吸油值选自130mL/100g~150mL/100g之间,将其作为导电填料时,可以有效提高半导电屏蔽料的分散性和稳定性,同时,能够避免炭黑吸收屏蔽料中的基体树脂,以保证半导电屏蔽料的机械性能和电阻性能。

请参阅图1,本申请的第二方面,提供一种本申请第一方面任一项示例所述的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料的制备方法,包括以下步骤:

a1、将所述炭黑基体、偶氮二异丁腈和第一溶剂混合,球磨后,使所述偶氮二异丁腈分解为所述异丁腈自由基后修饰于所述炭黑基体的表面,制备改性炭黑基体;

a2、将所述改性炭黑基体与所述醋酸乙烯酯单体混合,造粒后,制备颗粒料;

a3、在保护性气体的条件下,将所述颗粒料加热,在所述异丁腈自由基的引发下使所述醋酸乙烯酯单体生成聚醋酸乙烯酯;将所述聚醋酸乙烯酯与所述改性炭黑基体表面进行接枝反应,制备所述聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料。

在其中一个示例中,步骤a1中,将所述炭黑基体、所述偶氮二异丁腈和所述第一溶剂混合的工艺参数包括:超声功率为30Hz~50Hz。

在其中一个示例中,步骤a1中,所述球磨的工艺参数包括:转速为380rpm~420rpm。更为优选地,步骤a1中,将所述炭黑基体、所述偶氮二异丁腈和第一溶剂混合的具体步骤包括:

将所述炭黑基体、所述偶氮二异丁腈和第一溶剂在15℃~30℃的温度、35Hz~45Hz的功率下,超声搅拌25min~35min后,在380rpm~420rpm的转速下混合5h~7h,制备改性炭黑基体。

在其中一个示例中,步骤a1中,所述炭黑基体和所述偶氮二异丁腈的质量比为10:(0.03~0.15)。可以理解地,本申请步骤a1中,由于第一溶剂的加入,因此制备的改性炭黑基体是以浆料的形式存在。具体地,所述炭黑基体和所述偶氮二异丁腈的质量比包括但不限于10:0.05、10:0.08、10:0.1、10:0.12或10:0.14。偶氮二异丁腈和炭黑基体的质量比选自此范围内,提高改性效果的均一性。

在其中一个具体的示例中,步骤a1中,所述第一溶剂为乙醇。

在其中一个示例中,步骤a2中,将所述改性炭黑基体与所述醋酸乙烯酯单体混合的工艺参数包括:功率为380W~420W。可以理解地,将所述改性炭黑基体与所述醋酸乙烯酯单体混合的功率可以选自380W~420W之间的任意数值。具体地,将所述改性炭黑基体与所述醋酸乙烯酯单体混合的功率包括但不限于385W、390W、395W、400W、410W或415W。

在其中一个示例中,步骤a2中,所述造粒的工艺参数包括:温度为5℃~15℃,转速为110rpm~130rpm。具体地,造粒的温度包括但不限于6℃、8℃、10℃、12℃或14℃。造粒的转速包括但不限于115rpm、120rpm或125rpm。

在其中一个示例中,所述改性炭黑基体和所述醋酸乙烯酯单体的质量比为(10~10.5):(1~5)。偶氮二异丁腈于球磨条件下分解为异丁腈自由基,1分子量的偶氮二异丁腈可以分解为1分子量的氮气分子和2分子量的异丁腈自由基。首先,异丁腈自由基被炭黑基体表面的缺陷活性反应捕获,形成改性炭黑基体;然后改性炭黑基体表面的异丁腈自由基引发醋酸乙烯酯单体聚合产生聚醋酸乙烯酯,聚醋酸乙烯酯与改性炭黑表面发生接枝反应,生成聚合物,以制备改性层。具体地,改性炭黑基体和醋酸乙烯酯单体的质量比包括但不限于10:1、10.2:1、10.3:1、10.4:1、10:2、10.2:2、10.3:2、10.4:2、10:4、10.2:4、10.3:4或10.4:4。

在其中一个示例中,步骤a3中,将所述颗粒料加热的温度为50℃~60℃。具体地,将所述颗粒料加热的温度包括但不限于52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃或60℃。

在其中一个示例中,步骤a3中,将所述颗粒料加热的方式为油浴加热,反应时间为5h~8h。

在其中一个示例中,步骤a3中,将所述颗粒料加热的步骤之前,还包括:将所述颗粒料进行除氧的步骤。

在其中一个示例中,将所述颗粒料进行除氧的具体步骤包括:于-0.3MPa~-0.2MPa下烘干处理后,通入氮气吹扫。

在其中一个示例中,步骤a3中,制备所述聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料的步骤之后,还包括:使用乙醇清洗后,进行干燥的步骤。

在其中一个具体的示例中,所述聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料的制备方法,包括以下步骤:

b1、将炭黑基体、偶氮二异丁腈和第一溶剂在15℃~30℃的温度、35Hz~45Hz的功率下,超声搅拌25min~35min后,在380rpm~420rpm的转速下混合5h~7h,制备改性炭黑基体;

b2、将所述改性炭黑基体与所述醋酸乙烯酯单体进行超声破碎混合,其中超声破碎混合的功率为380W~420W,超声时间为15min~25min后,在温度为5℃~15℃,转速为110rpm~130rpm的条件下造粒,制备颗粒料;

b3、将所述颗粒料除氧处理后,在保护性气体的条件下,采用油浴加热的方式加热至50℃~60℃,反应5h~7h,制备所述聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料。

b4、然后用大量乙醇进行清洗并沉淀产物,最终真空干燥,制备所述聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料。

本申请的第三方面,提供一种半导电屏蔽料,以重量份数计,其制备原料包括以下组分:本申请第一方面任一项示例所述的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料 20份~35份、基体树脂 50份~70份以及交联剂0.9份~2份。可以理解地,本申请中,聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料的重量份数包括但不限于22份、25份、28份、30份或33份。基体树脂的重量份数包括但不限于55份、60份、65份或68份。交联剂的重量份数包括但不限于1份、1.2份、1.5份或1.8份。

在其中一个示例中,所述基体树脂包括乙烯-醋酸乙烯酯。

本申请提供的半导电屏蔽料通过选用本申请提供的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料,其与乙烯-醋酸乙烯酯树脂具有良好的界面相容性,进而能够增强导电炭黑在乙烯-醋酸乙烯酯树脂的分散性,减少炭黑团聚造成的明显凸起物,提高半导电屏蔽料的表面光洁度。进一步地,本申请提供的半导电屏蔽料兼备良好的电气性能和机械性能。

在其中一个示例中,所述交联剂包括过氧化二异丙基苯和过氧化二异丙苯中的一种或多种。

在其中一个示例中,所述半导电屏蔽料的制备原料还包括功能助剂。

在其中一个示例中,所述功能助剂包括偶联剂、润滑剂、抗氧剂和分散剂中的一种或多种。

在其中一个示例中,所述偶联剂包括硅烷偶联剂。

在其中一个示例中,所述润滑剂包括硬脂酸锌。

在其中一个示例中,所述抗氧剂包括硫代双酚类抗氧剂。

在其中一个示例中,所述分散剂包括乙撑双硬脂酰胺。

请参阅图2,本申请的第四方面,提供一种本申请第三方面任一项示例所述的半导电屏蔽料的制备方法,包括以下步骤:

c1、将本申请第一方面任一项示例所述的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料与所述基体树脂混合、熔融共混后、挤出,制备挤出料;

c2、将所述挤出料与所述交联剂混合,干燥后,制备所述半导电屏蔽料。

在其中一个示例中,步骤c1中,将本申请第一方面任一项示例所述的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料与所述基体树脂混合的工艺参数包括:混合转速为110rpm~130rpm。

在其中一个示例中,步骤c1中,所述挤出的工艺参数包括:挤出温度为155℃~165℃,挤出转速为50rpm~70rpm。可以理解地,本申请中,挤出温度可以选自155℃~165℃之间的任意数值。具体地,挤出温度包括但不限于158℃、160℃或163℃。挤出转速包括但不限于55rpm、60rpm或65rpm。

在其中一个示例中,步骤c2中,所述干燥的工艺参数包括:干燥温度为55℃~65℃。具体地,干燥温度包括但不限于60℃或62℃。

在其中一个更为具体的示例中,所述的半导电屏蔽料的制备方法,包括以下步骤:

d1、将本申请第一方面任一项示例所述的聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料与所述基体树脂在110rpm~130rpm的转速下混合8min~12min、熔融共混后、在155℃~165℃的温度、50rpm~70rpm的转速下挤出,制备挤出料;

d2、将所述挤出料进行卸料、机械压缩、水下切粒、烘箱烘干后,于55℃~65℃下进行3h~5h的预处理;然后将所述挤出料与所述交联剂混合,于55℃~65℃的温度下干燥后,制备所述半导电屏蔽料。

如下为具体的实施例,如无特别说明,实施例中采用的原料均为市售获得。以下具体实施例,旨在对本发明做进一步的详细说明,以帮助本领域技术及研究人员进一步理解本发明,有关技术条件等并不构成对本发明的任何限制。在本发明权利要求范围内所做的任何形式的修改,均在本发明权利要求的保护范围之内。

实施例1

本申请实施例1提供一种聚醋酸乙烯酯接枝改性炭黑材料及其制备方法,包括以下步骤:

(1)将制备原料放入真空烘箱去除水分;

(2)将100份的导电炭黑、0.3份的偶氮二异丁腈和790份的乙醇混合均匀,在室温40HZ功率下超声混合搅拌30min,随后将混合物置于球磨机中进行机械研磨,转速400rpm研磨6h,使偶氮二异丁腈分解为异丁腈自由基,并使异丁腈自由基修饰在导电炭黑的表面,制备改性炭黑基体;

(3)将步骤(2)制备的改性炭黑基体与10份的醋酸乙烯酯单体混合,放入细胞破碎仪探头超声作用下超声破碎混合,功率400W超声20min,然后转移至高速混合机中在10℃混合均匀造粒,其中,所述高速混合机是指转速控制在120rpm,混合10min;制备混合料;

(4)将步骤(3)中的混合料于-0.3MPa~-0.2MPa下烘干处理后,通入氮气吹扫,进行除氧处理后,在氩气保护和搅拌下,采用油浴加热,升温至55℃反应6h,在异丁腈自由基的存在下,引发醋酸乙烯酯单体形成聚醋酸乙烯酯,所述聚醋酸乙烯酯与所述改性炭黑基体表面进行接枝反应,反应结束后,用大量乙醇进行清洗并沉淀产物,最终真空干燥,得到聚醋酸乙烯酯接枝改性导电炭黑。

实施例2

实施例2和实施例1基本相同,主要区别在于:实施例2步骤(2)中加入的偶氮二异丁腈的重量份数为0.6份,同时实施例2步骤(3)中,加入醋酸乙烯酯单体的重量份数为20份。

实施例3

实施例3和实施例1基本相同,主要区别在于:实施例3步骤(2)中加入的偶氮二异丁腈的重量份数为0.9份,同时实施例3步骤(3)中,加入醋酸乙烯酯单体的重量份数为30份。

实施例4

实施例4和实施例1基本相同,主要区别在于:实施例4步骤(2)中加入的偶氮二异丁腈的重量份数为1.5份,同时实施例3步骤(3)中,加入醋酸乙烯酯单体的重量份数为50份。

对比例1

对比例1选用未经改性处理的导电炭黑。

实施例5

实施例5提供一种高压电缆半导电屏蔽料及其制备方法,包括以下步骤:

(1)将33份的实施例1制备的聚醋酸乙烯酯接枝改性导电炭黑、62.5份的乙烯-醋酸乙烯酯树脂、2份的乙撑双硬脂酰胺、1份的硬脂酸锌和0.5份的抗氧剂,在高速混合机中室温下混合均匀,其中,所述高速混合机是指转速控制在120rpm,混合10min,制备混合料;

(2)将步骤(1)的混合料,在转矩流变仪中进行熔融共混,挤出温度160℃,转速60rpm,然后再进行卸料、机械压缩、水下切粒、烘箱烘干,制备烘干料;

(3)将步骤(2)得到的烘干料置于60℃的恒温箱中预处理4h,将过氧化二异丙基苯利用研磨机研磨10min或直至均匀且无明显颗粒,然后将颗粒料与研磨均匀的1份的过氧化二异丙基苯混合均匀后置于60℃烘箱中恒温8h保证交联剂被充分吸收,最终得到高压电缆半导电屏蔽料。

实施例6

实施例6与实施例5基本相同,主要区别在于,实施例6步骤(1)中选用的是实施例2制备的聚醋酸乙烯酯接枝改性导电炭黑。

实施例7

实施例7与实施例5基本相同,主要区别在于,实施例7步骤(1)中选用的是实施例3制备的聚醋酸乙烯酯接枝改性导电炭黑。

实施例8

实施例8与实施例5基本相同,主要区别在于,实施例8步骤(1)中选用的是实施例4制备的聚醋酸乙烯酯接枝改性导电炭黑。

对比例2

对比例2与实施例5基本相同,主要区别在于,对比例2步骤(1)中选用的是对比例1制备的聚醋酸乙烯酯接枝改性导电炭黑;同时,步骤(1)中,未加入分散剂(乙撑双硬脂酰胺)。

对比例3

对比例3与实施例5基本相同,主要区别在于,对比例2步骤(1)中选用的是对比例1制备的聚醋酸乙烯酯接枝改性导电炭黑。

性能测试与评价

实施例5~实施例8和对比例2~对比例3中的高压电缆半导电屏蔽料的常温体积电阻率、90℃体积电阻率、拉伸强度、断裂伸长率和表面光洁度进行测试。具体的测试方法或测试标准如下:

拉伸强度:拉伸强度按照国标GB/T1040.2进行测试。

断裂伸长率:断裂伸长率按照国标GB/T1040.2进行测试。

电阻率:电阻率按照国标GB/T3048.3进行测试,分别测试23℃和90℃下的电导率。

突起个数:实施例5~实施例8和对比例2~对比例3中制备的烘干料经单螺杆挤出机挤出,制备屏蔽料片材;采用光学显微镜(GP-304K)对单螺杆挤出的屏蔽料片材表面进行观察,评价试样表面光洁度。具体的,试验应在(23±2)℃和相对湿度为(50±5)%的标准状态中进行,采用转矩流变仪进行屏蔽料片材挤出,选用长度为1m的带材中段,将带材中段以10cm的间距裁剪成10个样品进行后续的表面光洁度评价,结果取平均值。表面突起物的表征结果是记录光学纤维镜视野范围(表面积1cm

具体测试结果如表1所示:

表1

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

相关技术
  • 一种添加表面接枝改性羟甲基化炭黑的半导电屏蔽电缆料
  • 一种GMA接枝改性聚醋酸乙烯酯基反向核壳乳液及其制备方法
技术分类

06120116670171