本發(fā)明涉及聚烯烴領(lǐng)域，具體涉及一種聚烯烴組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、超純凈絕緣料是高壓電纜中必不可缺的一部分，目前，我國在35kv以下的中低壓電纜絕緣料領(lǐng)域由于電壓等級較低，通過對普通ldpe改進(jìn)后，可應(yīng)用于35kv電纜中，但是在220kv及以上的超高壓電纜絕緣料仍然未能突破，導(dǎo)致電纜絕緣層擊穿失效風(fēng)險(xiǎn)大，亟待解決。

2、就以上難點(diǎn)而言，國內(nèi)外公司都進(jìn)行了較多研究開發(fā)，但由于超高壓電纜料的生產(chǎn)制備要求上下游一體化特性，國內(nèi)尚未有能夠一體化制備出且滿足220kv及以上更高電壓等級的專用聚烯烴材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種聚烯烴組合物、制備方法及其在110kv及以上電力電纜包層中的應(yīng)用。

2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種聚烯烴組合物，以重量份計(jì)，該組合物包括：

4、1)聚乙烯，80-90份；

5、2)抗氧劑，0.05-0.4份；

6、3)交聯(lián)劑，0.5-2.5份。

7、優(yōu)選地，本發(fā)明所述聚乙烯為低密度聚乙烯，可以選用市售ldpe產(chǎn)品，也可以通過聚合反應(yīng)制備得到。

8、優(yōu)選地，本發(fā)明所述聚乙烯熔指為1.6-2.4g/10min，測試條件為190℃，2.16kg；更優(yōu)選聚乙烯的密度為0.920-0.924g/cm3。

9、優(yōu)選地，所述聚烯烴組合物包含80-90份的聚乙烯，例如可以為80份、82份、85份、87份、88份、89份、90份。

10、優(yōu)選地，所述聚烯烴組合物包含0.05-0.4份的抗氧劑，例如可以為0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份等。

11、優(yōu)選地，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，優(yōu)選抗氧劑1010、抗氧劑1098、抗氧劑300、抗氧245中的一種或者多種；更優(yōu)選為抗氧劑300。

12、優(yōu)選地，所述聚烯烴組合物包含0.5-2.5份的交聯(lián)劑，例如可以為0.5份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份等。

13、優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為有機(jī)過氧化物，優(yōu)選過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、雙叔丁基過氧異丙基苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷中的一種或多種；更優(yōu)選為過氧化二異丙苯。

14、本發(fā)明的聚烯烴組合物中，含有酯類單體，酯類單體以共混或共聚的形式引入聚烯烴組合物中；

15、在本發(fā)明某一具體實(shí)施例中，所述聚乙烯為乙烯和酯類共聚單體聚合反應(yīng)的產(chǎn)物。

16、在本發(fā)明某一具體實(shí)施例中，聚合反應(yīng)具體為：將乙烯、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑(cta)和酯類共聚單體混合進(jìn)行聚合反應(yīng)。

17、優(yōu)選地，所述酯類共聚單體為馬來酸二烯丙酯或丙烯酸酯類單體；

18、優(yōu)選地，丙烯酸酯類單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯中的一種或多種，更優(yōu)選地，選自丙烯酸丁酯。

19、優(yōu)選地，酯類共聚單體用量占乙烯質(zhì)量的0.05％-5％，例如可以為0.05wt％、0.1wt％、0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、

20、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％等；優(yōu)選酯類共聚單體用量占乙烯質(zhì)量的0.05-1wt％。

21、優(yōu)選地，分子量調(diào)節(jié)劑選自常規(guī)分子量調(diào)節(jié)劑，如丙烯、丁烯、異丁烷、正丁烷、丙酮、丙醛等中的一種或多種；分子量調(diào)節(jié)劑(cta)的用量占乙烯質(zhì)量的0.05-1％，例如0.05％、0.1％、0.2％、0.5％、0.7％、0.8％、1％；

22、優(yōu)選地，引發(fā)劑選自過氧化物引發(fā)劑，包括但不限于過氧化二異丙苯、過氧化二叔丁基、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化特戊酸叔丁酯、過氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、雙2.5-叔丁基過氧化物等中的一種或多種；引發(fā)劑的用量占乙烯的質(zhì)量的0.01％-0.7％，例如0.01％，0.03％，0.05％，0.1％，0.2％，0.4％，0.6％，最優(yōu)選為0.01-0.3wt％；

23、優(yōu)選地，聚合反應(yīng)采用高壓管式法聚合工藝，反應(yīng)器可以選擇管式反應(yīng)器。

24、優(yōu)選地，管式反應(yīng)器可以是單區(qū)管式反應(yīng)器或多區(qū)管式反應(yīng)器。

25、在某一優(yōu)選實(shí)施例中，管式反應(yīng)器為多區(qū)管式反應(yīng)器，可以控制引發(fā)劑、cta、乙烯等的添加點(diǎn)，以得到目標(biāo)聚乙烯。

26、優(yōu)選地，聚合反應(yīng)的壓力為1800-2700bar，溫度為250-300℃；

27、在本發(fā)明另一具體實(shí)施例中，本發(fā)明所述聚烯烴組合物還包括0.05-10份，例如0.05份、0.1份、0.5份、1份、3份、5份、8份、10份，優(yōu)選0.5-7份的酯類聚合物。

28、優(yōu)選地，酯類聚合物選自乙烯-丙烯酸酯共聚物、馬來酸酐接枝聚合物中的一種或多種。

29、優(yōu)選地，所述乙烯-丙烯酸酯共聚物選自乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸丁酯共聚物中的一種或多種，更優(yōu)選乙烯-丙烯酸酯共聚物熔指為1-10g/10min，190℃，2.16kg；

30、優(yōu)選地，所述乙烯-丙烯酸酯共聚物包含15-40wt％，優(yōu)選18-35wt％的丙烯酸酯共聚單體。

31、優(yōu)選地，馬來酸酐接枝聚合物為馬來酸酐接枝eba聚合物，優(yōu)選接枝率為1-5wt％。

32、本技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，通過在聚乙烯聚合過程中加入酯類共聚單體，和/或在聚合物組合物的制備過程中加入酯類聚合物，制備得到的聚烯烴組合物可以大大降低聚合物組合物表面析出量，并在一定程度上可以降低交聯(lián)劑的加入量，減少脫氣時(shí)間。

33、優(yōu)選的，本發(fā)明所述的聚烯烴組合物中交聯(lián)劑的用量優(yōu)選為0.5-2.0份，更優(yōu)選為0.5-1.8份，進(jìn)一步優(yōu)選為0.5-1.5份。

34、本發(fā)明第二方面，提供上述聚烯烴組合物的制備方法，具體步驟包括：將聚乙烯與所述抗氧劑、交聯(lián)劑以及任選的其他助劑混合，先通過往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行混煉并造粒，將得到的粒子進(jìn)行后吸收交聯(lián)，得到所述聚烯烴組合物。

35、優(yōu)選地，任選的其他助劑可以選自穩(wěn)定劑、增塑劑、顏料、阻燃劑、抗靜電劑等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整助劑的加入種類及用量。

36、在某一優(yōu)選的實(shí)施例中，任選的其他助劑還包括前述的酯類聚合物。

37、優(yōu)選地，所述聚烯烴組合物的制備方法中，混煉溫度為110?-190℃，優(yōu)選120-180℃；

38、優(yōu)選地，所述后吸收交聯(lián)溫度為40-100℃，優(yōu)選50-80℃；后吸收時(shí)間為6-48h，優(yōu)選8-24h。

39、本發(fā)明第三方面，提供上述聚烯烴組合物在高壓絕緣電纜或超高壓絕緣電纜中的應(yīng)用，如35kv及以上電纜，優(yōu)選為110kv及以上電纜，更優(yōu)選為220kv及以上電纜領(lǐng)域的應(yīng)用。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

41、本發(fā)明在乙烯聚合過程中引入酯類共聚單體和/或在改性過程中加入酯類聚合物，在保證材料絕緣性能的前提下，一方面會降低所制備的聚烯烴組合物的表面析出量，保證電纜長期運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，另一方面也可以降低交聯(lián)劑的用量，改善脫氣時(shí)長，降低成本。同時(shí)，本發(fā)明制備得到的聚烯烴組合物的斷裂伸長率、熱延伸率等仍保持較優(yōu)狀態(tài)，具有良好的柔韌及力學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)了一體化制備出滿足高電壓等級的專用聚烯烴材料。