本申請屬于材料，尤其涉及一種電纜用熱收縮材料及其制備方法。

背景技術：

1、近幾年來，我國因電纜及附件問題引起的重大事故時有發生，經濟損失高達數十億元。這些事故不僅給受害者及其家庭帶來了巨大的痛苦和損失，也給社會帶來了嚴重的安全隱患。因此，提高電纜及附件的產品質量、加強線纜的維護和檢修等工作顯得尤為重要。

2、熱縮材料作為一種具備形狀記憶特性的高分子聚合物，經由加熱處理可實現收縮并緊密貼合于電纜等物體表面，從而提供絕緣、防潮、密封及保護功能。在電力工程領域，熱縮材料被廣泛應用于電纜附件制造中。此類材料需具備卓越的電氣絕緣性能、機械強度以及耐高溫特性，以確保其在電力系統中的穩定運行。交聯聚乙烯憑借其出色的加工性能、優異的熱力學性質和超群的電絕緣能力，在電線電纜行業中逐漸取代了傳統的聚氯乙烯，成為理想的絕緣材料選擇。然而，聚烯烴類高分子材料普遍存在的易燃性問題，在很大程度上制約了其應用范圍。電線電纜在運行過程中同時受到熱、電、機械等多種應力的作用，這些因素相互作用，空間電荷積累，加速電纜絕緣老化，導致聚乙烯絕緣材料的不可逆損壞,甚至發生電力事故，給電網的運行帶來隱患。聚乙烯材料的耐熱性不足，其在高溫環境下容易發生性能下降，如機械強度降低、尺寸穩定性變差等，這限制了聚乙烯材料在高溫環境下的應用，如電線電纜等需要承受較高溫度的領域。在這些領域中，聚乙烯可能無法滿足長期穩定性和安全性的要求。因此，如何在保持材料性能的基礎之上，提高交聯聚乙烯的耐熱性是當前亟待解決的難題。

3、在工業生產實踐中，過氧化物交聯法是目前最為廣泛應用的一種交聯技術。關于過氧化物交聯機理的研究，在聚乙烯樹脂中加入有機過氧化物，在一定的溫度下，有機過氧化物分解成自由基；這些自由基具有高度的反應活性，能夠奪取聚乙烯分子鏈上的氫原子，使其變成活性的聚乙烯大分子游離基；最后這些活性的聚乙烯大分子游離基之間會發生碳-碳交聯反應，即它們會相互結合，形成平面網狀結構或立體的三維網狀結構。相較于其他交聯工藝，過氧化物交聯法不僅具有更快的交聯速率，更適用于大規模連續化生產；而且所需設備占地面積較小，初始投資成本較低，因此在橡膠及塑料制品加工領域得到了廣泛應用。

4、隨著電力行業的快速發展和智能電網建設的持續推進，對電纜附件的綜合性能和環保要求日益提高。傳統電纜附件在阻燃性、熱穩定性及耐高溫性等方面存在明顯不足，難以滿足現代電網的安全可靠運行需求。因此，開發一種兼具優異阻燃性能、良好熱穩定性和耐高溫性的電纜用熱收縮材料，對于推動電力行業科技進步具有重要的理論意義與實踐價值。

技術實現思路

1、本申請實施例的目的在于提供一種電纜用熱收縮材料，旨在解決傳統電纜附件在阻燃性、熱穩定性及耐高溫性等方面存在明顯不足，難以滿足現代電網的安全可靠運行需求的問題。

2、本申請實施例是這樣實現的，一種電纜用熱收縮材料，包括以下重量份數的原料：

3、聚烯烴樹脂80-100份、含烯丙基功能化環三磷腈衍生物5-40份、過氧化物交聯劑2-10份、無鹵復配阻燃填料90-120份、助交聯劑0.4-3份以及功能助劑4-10份。

4、本申請實施例還提供了一種電纜用熱收縮材料的制備方法，包括：

5、將聚烯烴樹脂、含烯丙基功能化環三磷腈衍生物、過氧化物交聯劑、無鹵復配阻燃填料、助交聯劑和功能助劑混合加入雙輥開煉機中熔融共混，溫度為110～120℃，直至原料混合均勻，得到母料；

6、將所述母料通過注塑機注入到模具中，交聯溫度為150～200℃，時間為10～20min，壓力為10～20mpa，得到熱收縮預制料；

7、將所述熱收縮預制料放入真空擴張設備內，溫度為120～130℃，加熱時間10～20min，將熱收縮預制料直徑擴張2～3倍，冷卻定型得到電纜用熱收縮材料。

8、本申請實施例提供的電纜用熱收縮材料，通過在體系中引入一種適用于過氧化物交聯聚乙烯體系的含烯丙基功能化環三磷腈衍生物，其分子鏈端含有大量烯丙基官能團，具有較高的反應活性，能夠在過氧化物等交聯劑的引發作用下，與聚乙烯分子鏈中的活性位點發生反應，從而提高交聯密度，形成更加緊密和穩定的交聯網絡，有效提高了電纜用熱收縮材料的力學性能及耐熱性能。此外，含烯丙基功能化環三磷腈衍生物在體系中既作為阻燃劑，又作為助交聯劑，有助于進一步提升交聯聚乙烯材料的綜合性能，特別是顯著提升了耐熱性和阻燃性。

技術特征：

1.一種電纜用熱收縮材料，其特征在于，包括以下重量份數的原料：

2.根據權利要求1所述的電纜用熱收縮材料，其特征在于，所述含烯丙基功能化環三磷腈衍生物的制備方法為：

3.根據權利要求2所述的電纜用熱收縮材料，其特征在于，所述催化劑為碳酸鉀或者由質量比為1:1的碳酸鉀和碳酸鈉組成的混合物。

4.根據權利要求2所述的電纜用熱收縮材料，其特征在于，所述丁香酚與六氯環三磷腈的摩爾比為(0.28-0.3):0.03。

5.根據權利要求1所述的電纜用熱收縮材料，其特征在于，所述聚烯烴樹脂包括低密度聚乙烯、三元乙丙橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚烯烴彈性體中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的電纜用熱收縮材料，其特征在于，所述過氧化物交聯劑為過氧化二異丙苯、過氧化二叔丁基和過氧化苯甲酰中的至少一種。

7.根據權利要求1所述電纜用熱收縮材料，其特征在于，所述的助交聯劑為雙馬來酸二丙烯酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯和三烯丙基異氰尿酸酯中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的電纜用熱收縮材料，其特征在于，所述無機復配阻燃填料為氫氧化鎂和氫氧化鋁中的至少一種。

9.根據權利要求1所述的電纜用熱收縮材料，其特征在于，所述功能助劑為抗氧劑、潤滑劑、增塑劑和增韌劑；

10.一種權利要求1所述的電纜用熱收縮材料的制備方法，其特征在于，包括：

技術總結
本申請適用材料技術領域，提供一種電纜用熱收縮材料及其制備方法，包括：聚烯烴樹脂10?100份、含烯丙基功能化環三磷腈衍生物5?100份、過氧化物交聯劑2?10份、無鹵復配阻燃填料140份、助交聯劑0.4?10份及功能助劑4?40份。本申請通過在體系中引入含烯丙基功能化環三磷腈衍生物，其分子鏈端含有大量烯丙基官能團，具有較高反應活性，能夠在過氧化物等交聯劑的引發下與聚乙烯分子鏈中的活性位點發生反應，提高交聯密度，形成更加緊密和穩定的交聯網絡，有效提高聚乙烯材料的力學性能及耐熱性能。此外，含烯丙基功能化環三磷腈衍生物在體系中既作為阻燃劑，又作為助交聯劑，有助于進一步提升交聯聚乙烯材料的綜合性能。

技術研發人員：劉佰軍,張婕,李慧楠
受保護的技術使用者：吉林大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28