一种高速挤出再生PE护套料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种高速挤出再生PE护套料及其制备方法。

背景技术

当前的环保PE护套料普遍采用单螺杆共混挤出造粒，存在高密度与低密度材料相容性不好，挤出成型时容易产生模口积料和截面气孔等问题，尤其是挤出速度较高时，PE护套料的模口积料会翻倍产生，光缆厂商在使用过程中会出现成缆表面缺陷，影响产品的信息传输速率及使用寿命，严重的会全部报废。当前一些材料厂商为了提高环保PE的加工性能，一部分厂家采用加入部分的润滑剂(主要成份为PE蜡)，当采用该方法存在小分子PE蜡本身可能在模口析出，缓解不了模口积料的产生；另一部分厂家通过加入流变剂，改善护套料外观并模口之间形成保护膜的方式来减少模口积料，但成本相对较高，不利于低附加值的环保PE采用。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足而提供一种高速挤出再生PE护套料及其制备方法，以克服现有技术存在模口积料而导致生产效率低下、成本高的缺陷。

为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：

一种高速挤出再生PE护套料，按质量占比组成为：HDPE 23％～55％，LDPE35％～65％，色母5％～6％，酚类抗氧剂1％～3％，加工助剂1-5％；所述加工助剂包括马来酸酐接枝EVA、聚丙烯酰胺以及含氟聚合物。

进一步地，所述HDPE的溶体流动速率为0.3-0.5g/10min。

进一步地，所述加工助剂为马来酸酐接枝EVA、聚丙烯酰胺以及含氟聚合物，质量比为1：1：1。

优选地，本发明所述马来酸酐接枝EVA的接枝率为2-5％。

本发明还提供一种高速挤出再生PE护套料的制备方法，包括如下步骤：

1.将计量好的PE护套料原料进行混合；

2.将原料投入子母挤出机，设定各区温度区间，挤出造粒；

3.连通真空装置，抽出挤出机熔体里面的空气、水汽及小分子物质；

4.造粒并切粒后的颗粒在通过鼓热风的方式烘干，得到PE护套料。

进一步地，上述制备方法中所述PE护套料按质量占比组成为：HDPE23％～55％，LDPE 35％～65％，色母5％～6％，酚类抗氧剂1％～3％，加工助剂1-5％；所述加工助剂包括马来酸酐接枝EVA、聚丙烯酰胺以及含氟聚合物。优选地，所述HDPE的溶体流动速率为0.3-0.5g/10min。优选地，所述加工助剂为马来酸酐接枝EVA、聚丙烯酰胺以及含氟聚合物，质量比为1：1：1。

进一步地，所述步骤2各区温度设定区间为：上机190-250-260-260-240-230-220-200℃，下机190-190-190-190-190℃。

进一步地，所述步骤S3中真空压力大于0.09MPa。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

本发明提供的通过改善的PE护套料的配方，放缆速度提高30％，成缆截面无气孔；此外生产光缆挤出机模口无析出，解决了现有技术明显模口积料，容易导致成缆缺陷甚至脱料的问题，极大地提升了生产效率和产品质量。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

上述仅为本发明的几个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，因此在不脱离本发明技术的实质和范围下的变化和优化，应属本发明的保护范围之内。

本发明提供一种高速挤出再生PE护套料，按质量占比配方组成为：HDPE片料23％～55％；LDPE大棚颗粒35％～65％；色母5％～6％；酚类抗氧剂1％～3％；加工助剂1-5％。

本发明实施例中，所述加工助剂为马来酸酐接枝EVA、聚丙烯酰胺以及含氟聚合物，比例为1：1：1；本发明中，马来酸酐接枝EVA作为相容剂可以增强聚乙烯的相容性，其接枝率优选2-5％；聚丙烯酰胺具备较高的极性，共混时可以产生质子转移，分子链间可生成配位键，能促进体系的均一性；含氟聚合物可以作为润滑剂，可以减少溶体与模口之间的摩擦力，进而减少高速挤出时产生的应力。

本发明实施例中，优选地，HDPE片料溶体流动速率为0.3-0.5g/10min。

本发明还提供一种高速挤出再生PE护套料的制备方法，包括如下步骤：

1)将计量好的PE护套料原料进行混合；

2)将原料投入子母挤出机，设定各区温度区间，挤出造粒；

3)连通真空装置，抽出挤出机熔体里面的空气、水汽及小分子物质；

4)造粒并切粒后的颗粒在通过鼓热风的方式烘干，得到PE护套料。

本发明所述制备方法通过HDPE片料和LDPE大棚颗粒的比例调整，可以制成成对应的满足国标GB/T15065-2009的电线电缆用黑色聚乙烯塑料；

上述制备过程中，上阶机熔体进入下阶机后，在料条出下机前，打开真空泵开关，真空泵压力须≧0.09Mpa，确保小分子材料抽出的效果；

上述制备过程中，料条进水槽后，水槽水温控制在30～50摄氏度，优先40～50摄氏度，可以有效避免PE材料因为收缩不均匀导致的收缩孔，原则上温度越高越好，但温度过高，不利于切粒机切粒，且操作困难；

上述制备过程中，颗粒进入大混罐后，打开大混罐的开关，通过鼓风机鼓风可以除去颗粒表面带的浮水，同时降低颗粒的温度，大混三小时左右，颗粒温度可以降至40～50摄氏度，可以直接封包，避免温度过高与空气中的水份发生热交换而导致颗粒回潮。

实施例1

一种高速挤出再生PE护套料，配方如下：

HDPE片料55％；LDPE大棚颗粒35％；色母5％；酚类抗氧剂2％；马来酸酐接枝EVA1％、聚丙烯酰胺1％，含氟聚合物PPA 1％。

实施例2

一种高速挤出再生PE护套料，配方如下：

HDPE片料40％；LDPE大棚颗粒45％；色母5％；酚类抗氧剂2％；马来酸酐接枝EVA1％、聚丙烯酰胺1％，含氟聚合物PPA 1％。

实施例3

一种高速挤出再生PE护套料，配方如下：

HDPE片料23％；LDPE大棚颗粒65％；色母6％；酚类抗氧剂2％；马来酸酐接枝EVA1.3％、聚丙烯酰胺1.3％，含氟聚合物PPA 1.3％。

实施例4

一种高速挤出再生PE护套料，配方如下：

HDPE片料30％；LDPE大棚颗粒57％；色母5％；酚类抗氧剂3％；马来酸酐接枝EVA1.7％、聚丙烯酰胺1.7％，含氟聚合物PPA 1.7％。

实施例5

一种高速挤出再生PE护套料，配方如下：

HDPE片料45％；LDPE大棚颗粒47％；色母5％；酚类抗氧剂2％；马来酸酐接枝EVA0.3％、聚丙烯酰胺0.3％，含氟聚合物PPA0.3％。

对比例1

HDPE片料55％；LDPE大棚颗粒37％；色母5％；酚类抗氧剂2％；马来酸酐接枝EVA1％。

对比例2

HDPE片料40％；LDPE大棚颗粒46％；色母5％；酚类抗氧剂2％；马来酸酐接枝EVA1％，聚丙烯酰胺1％。

对比例3

HDPE片料23％；LDPE大棚颗粒64％；色母5％；酚类抗氧剂2％；马来酸酐接枝EVA2％，聚丙烯酰胺2％，聚丙烯酰胺2％。

对比例4

HDPE片料30％；LDPE大棚颗粒53％；色母6％；酚类抗氧剂2％；马来酸酐接枝EVA3％，聚丙烯酰胺3％，聚丙烯酰胺3％。

对比例5

HDPE片料40％；LDPE大棚颗粒52％；色母6％；酚类抗氧剂2％。

实验例1

将上述实施例1-5，对比例1-5按照如下方法制备：

1)PE护套料将计量好的PE护套料原料进行混合；

2)将原料投入子母挤出机，设定各区温度区间，挤出造粒；

3)连通真空装置(真空泵压力≧0.09Mpa)，抽出挤出机熔体里面的空气、水汽及小分子物质；真空泵压力须≧0.09Mpa；

4)造粒并冷却(40-50摄氏度)切粒后的颗粒在通过鼓热风的方式烘干，得到PE护套料，并进行后续成缆挤出得到成品(控制成缆其他工艺参数不变)。

以上实验过程中对制备成缆过程模口积料，成缆脱料以及截面气孔情况进行观察和检测，相关的检测结果如表1所示。其中模口积料以单位时间内模口积料的质量为标准：g/min；成缆速度以不出现脱料或形变的最高速度为标准(以对比例5成缆速度作为参考标准值，取相对倍数)。

表1实验例1结果

由表1不难看出，实施例1-5相对于对比例5(当前现有技术)在模口积料、截面气孔、脱料情况、成缆速度均有较好的提升；而对比例1只添加了马来酸酐接枝EVA对于以上指标有小幅度的改善，而对比例2添加了马来酸酐接枝EVA和聚丙烯酰胺进一步提升了，但较实施例1-5而言提升幅度不大。对比例3-4分别添加了6％和9％的加工助剂，性能均相对于其他对比例有更好的提升，但相对于实施例1-5(加工助剂占比1-5％)而言变化不大，因此处于成本考虑加工助剂占比选择1-5％为宜。

实验例2

将上述实施例1-5按照实验例1的方法制备，区别在于不增加真空装置，后续成缆挤出得到成品(控制挤出护套料及成缆过程其他工艺参数同实验例1)。

以上实验过程中对制备成缆过程模口积料，成缆脱料以及截面气孔情况进行观察和检测，相关的检测结果如表2所示。

表2：实验例2结果

由表2不难看出，在没有真空抽去小分子的条件下，对比表1中各实施例及对比例的各项指标较表1均有下降，但实施例1-5相对于对比例5在模口积料、截面气孔、脱料情况、成缆速度仍然均有较好的提升。由此可见通过真空抽去小分子，对于模口积料、截面气孔、脱料情况、成缆速度的提升均有帮助；再结合本发明提供添加加工助剂的前提下，PE护套料的产品质量进一步得到提升。

上述仅为本发明的几个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，因此在不脱离本发明技术的实质和范围下的变化和优化，应属本发明的保护范围之内。