專利名稱：：一種硅烷交聯(lián)聚乙烯的制備方法和交聯(lián)助劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種硅烷交聯(lián)聚乙烯的制備方法和交聯(lián)助劑。
背景技術(shù)：
：硅垸交聯(lián)聚乙烯是通過(guò)在聚乙烯分子鏈上接枝乙烯基硅烷，再在有機(jī)錫類催化劑作用下，在溫水或蒸汽中，硅垸水解后，再進(jìn)行脫水反應(yīng)把聚乙烯分子鏈連接起來(lái)，形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高它的耐熱性。根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝過(guò)程可分為，一步法和兩步法兩種形式。一步法，將聚乙烯和硅垸、抗氧劑、引發(fā)劑催化劑和其它助劑一起加入塑料加工設(shè)備，一次成型，制成制品，制品再進(jìn)行水解交聯(lián)反應(yīng)。兩步法，先將聚乙烯、硅烷、引發(fā)劑和部分抗氧劑混合后，加入擠出機(jī)，在高溫下進(jìn)行反應(yīng)擠出，制成聚乙烯硅烷接枝粒料(一般稱為A料)，另將催化劑和抗氧劑混合在擠出機(jī)中造粒，制成催化劑母粒(一般稱為B料)；將聚乙烯硅垸接枝粒料A料和催化劑母粒B料混合后，加入塑料加工設(shè)備制成制品，再將制品在高溫水或蒸汽中進(jìn)行處理，完成交聯(lián)反應(yīng)。硅烷交聯(lián)聚乙烯廣泛應(yīng)用于電纜、管材等領(lǐng)域。催化劑有機(jī)錫是對(duì)環(huán)境和人體有毒害的物質(zhì)，所以減少有機(jī)錫用量或者是使用其它交聯(lián)方法，是硅烷交聯(lián)聚乙烯發(fā)展的新方向。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種硅烷交聯(lián)聚乙烯的制備方法，該方法通過(guò)選用對(duì)環(huán)境和人體無(wú)害的交聯(lián)助劑，加快交聯(lián)的速度，達(dá)到相同的交聯(lián)度，所需要的時(shí)間更短，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下一種硅垸交聯(lián)聚乙烯的制備方法，包括將硅垸與聚乙烯樹(shù)脂加工成制品，得到的制品再進(jìn)行水解交聯(lián)反應(yīng)；在加工成制品時(shí)加入與聚乙烯樹(shù)脂的重量份比為0.01~1.5:100的交聯(lián)助劑，所述交聯(lián)助劑為乙二醇單硬脂酸酯、乙二醇雙硬脂酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油雙硬脂酸酯或甘油三硬脂酸酯中的一種或多種；所述水解交聯(lián)反應(yīng)的溫度為4(TC11(TC，時(shí)間為l~40h。優(yōu)選地，所述交聯(lián)助劑與聚乙烯樹(shù)脂的重量份比為0.11:100;水解交聯(lián)反應(yīng)的溫度優(yōu)選為6(TC90。C，時(shí)間為l~20h;所述交聯(lián)助劑優(yōu)選為甘油單硬脂酸酯。優(yōu)選地，所述的聚乙烯樹(shù)脂的密度為0.9000.970，熔融指數(shù)為Sl0g/10min。所述的硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅垸，乙烯基一三一(2—甲氧基乙氧基)硅垸，乙烯基甲基二甲氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷中，任選一種或幾種。所述的交聯(lián)催化劑為二月桂酸二丁基錫，二月桂酸二正辛基錫，月桂酸馬來(lái)酸二丁基錫中任選一種或幾種。本發(fā)明的另一目的是提供一種硅垸交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)助劑。一種硅烷交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)助劑，其為乙二醇單硬脂酸酯、乙二醇雙硬脂酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油雙硬脂酸酯或甘油三硬脂酸酯中的一種或多種。本發(fā)明提供了一種硅垸交聯(lián)聚乙烯的制備方法，該方法在制備制品時(shí)，加入了交聯(lián)助劑，從而加快了硅垸交聯(lián)聚乙烯水解交聯(lián)速度，同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)a交聯(lián)速度快，減少交聯(lián)時(shí)間，節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)周期；b減少有毒有害物質(zhì)的使用，對(duì)環(huán)境和人友好環(huán)保。具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的硅烷交聯(lián)聚乙烯塑料，根據(jù)本發(fā)明所述的技術(shù)內(nèi)容和現(xiàn)有技術(shù)，通常以以下重量份的原料制備而成聚乙烯樹(shù)脂100份，交聯(lián)催化劑0.001—2份，硅烷0.8~5份；加速交聯(lián)助劑0.05~1.5份，引發(fā)劑0.010.5份；抗氧劑0.02~2%。其中，所述的聚乙烯樹(shù)脂的密度為0.900-0.970，熔融指數(shù)為5l0g/10min;所述的硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基一三一(2—甲氧基乙氧基)硅烷，乙烯基甲基二甲氧基硅烷，甲基三甲氧基硅垸、辛基三乙氧基硅烷，甲基三乙氧基硅垸中，任選一種或幾種。所述的自由基引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二特丁基、過(guò)氧化苯甲酰2.5—二甲基一2.5—雙(叔丁過(guò)氧基)己烷，過(guò)氧化月桂酰、二叔丁基過(guò)氧化物,過(guò)氧化月桂酰，2.5二甲基，2.5—雙(叔丁過(guò)氧基)已炔一3，2，2雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯或1.4一雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯，其用量為聚乙烯的0.010.5%，任選一種或幾種。所述的抗氧劑為四(3—(3',5，，一二叔丁基4'一羥基苯基)丙酸季戊四醇酯、|3—(4~羥基一3.5—二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，4~4'一硫代雙(6—叔丁基一3—甲基苯酚)、4，4'一硫代雙(6—叔丁基間甲酚)、l丄3—二(2—甲基~4—羥基一5—叔丁基苯基)丁烷，2，6—二叔丁基苯酚，2，6—二叔丁基4一甲基苯酚或4一羥甲基一2.6一二叔丁基苯酚等受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑中的種或幾種。所述的交聯(lián)催化劑為二月桂酸二丁基錫，二月桂酸二正辛基錫，月桂酸馬來(lái)酸二丁基錫中，任選一種或幾種。所述硅垸交聯(lián)聚乙烯塑料制品的制備方法為一步法或二步法。一步法，硅烷交聯(lián)助劑可以直接或以母粒形式加入聚乙烯，也可加入到硅烷中在13(TC25(TC溫度下加工成制品。二步法組分可分為硅烷接枝料A料和催化劑母料B料，硅烷交聯(lián)助劑可放入A料中，也可放入B料中，也可以母粒形式加入A料、B料和硅垸交聯(lián)助劑，混合后在130'C25(TC溫度卜一加工成制品。下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明所述硅垸交聯(lián)聚乙烯的制備方法。實(shí)施例1:本實(shí)施例中，所述交聯(lián)助劑為乙二醇單硬脂酸酯，交聯(lián)PE配方見(jiàn)下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>該實(shí)施例的硅垸交聯(lián)聚乙烯的制備方法采取一步法將高密度聚乙烯、抗氧劑和乙二醇單硬脂酸酯烘干，然后按上表中所列配方與硅烷、催化劑等進(jìn)行混合，加入專用擠出機(jī)中擠出成管材。管材在95'C水中處理，進(jìn)行水解交聯(lián)反應(yīng)。處理時(shí)間與交聯(lián)度結(jié)果如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>%實(shí)施例2:本實(shí)施例中，所述交聯(lián)助劑為甘油雙硬脂酸酯與甘油三硬脂酸酯，甘油雙硬脂酸酯與甘油三硬脂酸酯重量比例為1:1。本實(shí)施例中的制備方法采用二步法，具體如下先制備交聯(lián)助劑母粒，交聯(lián)助劑選用甘油雙硬脂酸酯與甘油三硬脂酸酯，甘油雙硬脂酸酯與甘油三硬脂酸酯混合比例1:1，在擠出機(jī)中混合造粒，制成交聯(lián)助劑母粒，母粒中交聯(lián)助劑為總量的30%，；將現(xiàn)有的硅垸接枝料、催化劑母粒(B料)和交聯(lián)助劑母粒按95:5:5的比例進(jìn)行混合后，加入塑料加工設(shè)備，制成塑料制品(制品中交聯(lián)助劑的最終含量約為1.5%)，制品在95"C水中，處理不同時(shí)間，其交聯(lián)度結(jié)果如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例3:本實(shí)施例中，所述交聯(lián)助劑為甘油單硬脂酸酯。本實(shí)施例中的制備方法采用二步法，具體如下將交聯(lián)助劑甘油單硬脂酸酯直接與聚乙烯、硅烷、和抗氧劑混合后，加入擠出機(jī)，在高溫下進(jìn)行反應(yīng)擠出，制成聚乙烯硅烷接枝粒料(A料)，與現(xiàn)有的催化劑母粒(B料)按100:5的比例進(jìn)行混合后，加入塑料加工設(shè)備，制成塑料制品(制品中交聯(lián)助劑的量與聚乙烯樹(shù)脂的重量比為l:100)，制品在90'C水中，處理不同時(shí)間，其交聯(lián)度結(jié)果如下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1.一種硅烷交聯(lián)聚乙烯的制備方法，包括將硅烷與聚乙烯樹(shù)脂加工成制品，得到的制品再進(jìn)行水解交聯(lián)反應(yīng)；其特征是，在加工成制品時(shí)加入與聚乙烯樹(shù)脂的重量份比為0.01～1.5∶100的交聯(lián)助劑，所述交聯(lián)助劑為乙二醇單硬脂酸酯、乙二醇雙硬脂酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油雙硬脂酸酯或甘油三硬脂酸酯中的一種或多種；所述水解交聯(lián)反應(yīng)的溫度為40℃～110℃，時(shí)間為1～40h。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是，所述交聯(lián)助劑與聚乙烯樹(shù)脂的重量份比為0.11.0:100。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是，所述交聯(lián)助劑為甘油單硬脂酸酯。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是，所述水解交聯(lián)反應(yīng)的溫度為60'C11(TC，時(shí)間為120h。5.根據(jù)權(quán)利要求l一4任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征是，所述聚乙烯樹(shù)脂的密度為0.900-0.970，熔融指數(shù)為^10g/10min。6.根據(jù)權(quán)利要求1—4任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征是，所述硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅垸，乙烯基一三一(2—甲氧基乙氧基)硅烷，乙烯基甲基二甲氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅垸，甲基三乙氧基硅垸中，任選一種或幾種。所述的交聯(lián)催化劑為二月桂酸二丁基錫，二月桂酸二正辛基錫，月桂酸馬來(lái)酸二丁基錫中任選一種或幾種。7.—種硅垸交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)助劑，其特征是，所述交聯(lián)助劑為乙二醇單硬脂酸酯、乙二醇雙硬脂酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油雙硬脂酸酯或甘油三硬脂酸酯中的一種或多種。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述硅烷交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)助劑，其特征是，所述交聯(lián)助劑為甘油單硬脂酸酯。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種硅烷交聯(lián)聚乙烯的制備方法和交聯(lián)助劑，包括將硅烷與聚乙烯樹(shù)脂加工成制品，得到的制品再進(jìn)行水解交聯(lián)反應(yīng)；在加工成制品時(shí)加入與聚乙烯樹(shù)脂的重量份比為0.01～1.5∶100的交聯(lián)助劑，所述交聯(lián)助劑為乙二醇單硬脂酸酯、乙二醇雙硬脂酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油雙硬脂酸酯或甘油三硬脂酸酯中的一種或多種；所述水解交聯(lián)反應(yīng)的溫度為40℃～110℃，時(shí)間為1～40h。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單易行，與現(xiàn)有技術(shù)相比達(dá)到相同交聯(lián)度可大大縮短交聯(lián)時(shí)間，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。避免或減少對(duì)環(huán)境不友好的重金屬催化劑。文檔編號(hào)C08F255/02GK101613439SQ20091004130公開(kāi)日2009年12月30日申請(qǐng)日期2009年7月21日優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日發(fā)明者彭曉翊,李白千,金季靖申請(qǐng)人:佛山市日豐企業(yè)有限公司