一种辐照改性聚烯烃的方法及辐照改性聚烯烃的应用与流程

1.本发明涉及辐照技术领域和聚烯烃技术领域，c08l23/00，尤其涉及一种辐照改性聚烯烃的方法及辐照改性聚烯烃的应用。


背景技术：

2.聚烯烃材料如聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丁烯、乙烯-丙烯酸酯共聚物等等因其综合机械性能好、耐化学品腐蚀、加工性好、无毒、价格低廉的优点被广泛用于医药、建材、包装等领域。电线电缆行业技术领域主要使用聚乙烯、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶等一些高分子材料，但是现有的电线电缆料仍然存在不耐热辐射、耐老化性能差、力学性能如柔韧性低、阻燃效果不佳等缺陷，在风雨、阳光、热辐射等因素影响下一般3-4年就会老化脱落，使用寿命不高。
3.聚丙烯和聚乙烯是最为通用的两种热塑性塑料，具有优异的耐高温和耐腐蚀性能，但是较低的表面能导致其不易与其他材料粘合共混加工，限制了其使用范围。目前针对此问题一般都采用改性物质如甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯等进行改性增加其表面活性，但是这种改性方法操作复杂，需要消耗大量溶剂且接枝率无法保证。
4.中国专利cn101602872b公开了一种抗辐射老化聚丙烯制备方法，其对聚丙烯树脂预辐照，再与其他材料混合交联，明显增加了聚丙烯材料的断裂伸长率和拉伸强度。中国专利cn1087019c公开了一种高熔体强度聚丙烯聚合物的制备方法，将聚丙烯组合物在活性氧环境下辐照处理，再使材料中的自由基减活化，制备的聚丙烯具有超高的熔体强度。但是以上专利中所制备的聚烯烃材料没有良好的阻燃性，其柔韧性和抗冲击强度也存在提升空间。
5.因此，需要研究出一种方便有效的方法解决聚烯烃的改性问题，并同时增强聚烯烃的力学性能、阻燃性、耐老化等性能以使其更加复合电线电缆料的使用要求。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种辐照改性聚烯烃的方法；所述方法包括：
7.s1、将聚烯烃粉末在室温下辐照12-48h，辐照剂量为20-60kgy，得到预改性聚烯烃；
8.s2、将预改性聚烯烃和四氯化碳混合，再置于无氧环境下辐照8-24h，之后过滤，并将滤饼在45-60℃下烘干得到改性聚烯烃粉末。
9.聚烯烃特别是聚乙烯和聚丙烯都是仅由c-h键排列而成的非极性高分子材料，分子表面能均相当低，将两者混合加工成型时粘性不加，与其他物质的相容性也较差，容易导致混合材料表面层分子的定向排列，分子结晶度显著提升，从而导致材料力学强度的下降。本技术先在有氧环境下对聚烯烃辐照处理，在辐照产生的高能环境下产生大量的氧自由基与断裂的聚烯烃分子再次成键，使聚烯烃表面产生了特定量的羟基、羧基、羰基、c-o键等极
性基团，增加聚烯烃的分子间偶极作用力及其表面的表面能和润湿性，从而提升聚烯烃自身及其与其他物质间的粘合强度，进一步使复合材料的力学强度得到提升；另外，本技术在辐照过程中使用ccl4在聚丙烯和聚乙烯的分子上引入氯原子，赋予其优异的阻燃性，降低后期阻燃剂的加入给复合材料性能带来的影响。但是，需要严格控制辐照剂量和辐照时间，当辐照量过大时分子链断裂增加，聚丙烯、聚乙烯及其复合材料的力学强度如抗冲击强度、拉伸强度等均降低；当辐照时间过长时，聚丙烯或聚乙烯的热稳定性变差，容易发生降解；只有在特定的辐照剂量下才能产生特定的极性修饰基团和交联反应程度，提升复合材料的力学性能。
10.进一步地，所述方法中辐照方式为电子束辐照或co
60
伽马射线辐照；优选co
60
伽马射线辐照。
11.进一步地，所述聚烯烃包括但并不限于聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯、聚乙烯-辛烯弹性体、聚戊烯中的任意一种。
12.进一步地，所述聚丙烯在190℃/2.16kg下的熔融指数为0.8-10g/10min(astm d1238标准)。
13.优选地，所述聚丙烯在190℃/2.16kg下的熔融指数为1.2-5.5g/10min。
14.进一步地，所述聚乙烯选自高压聚乙烯、低压聚乙烯中的至少一种。
15.进一步地，所述聚乙烯为采用ziegler natter催化剂、铬系催化剂、茂金属催化剂(钛系、锆系、铪系)、非茂金属催化剂中的任意一种催化制备的聚乙烯。
16.进一步地，所述s1中辐照剂量为20-40kgy；更优选为25-35kgy。
17.进一步地，所述s2中预改性聚烯烃与四氯化碳中的质量比为(5-30)：100。本技术中四氯化碳可重新回收使用。
18.进一步地，所述s2中辐照剂量为10-50kgy，辐照时间为10-18h。
19.优选地，所述s2中辐照剂量为15-30kgy。
20.进一步地，辐照改性聚烯烃的拉伸强度≥30mpa，缺口冲击强度≥50j/m。
21.其次，本技术还提供了一种按照上述方法制备得到的辐照改性聚烯烃作为电线电缆材料的应用。
22.进一步地，按重量份计，所述电线电缆材料的制备原料包括：120-200份辐照改性聚丙烯、30-70份辐照改性聚乙烯、40-80份碳酸钙、10-35份相容剂、1-5份偶联剂、2-7份抗氧剂。
23.在一种实施方式中，所述辐照改性聚丙烯的制备方法为：
24.s1、将聚丙烯粉末在室温下辐照12-18h，辐照剂量为25-35kgy，得到预改性聚丙烯；
25.s2、将预改性聚丙烯和四氯化碳按照20：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照8-12h，之后过滤，并将滤饼在45-60℃下烘干得到改性聚丙烯粉末。
26.进一步地，所述聚丙烯的熔融指数为2.2g/10min；可选择的如：韩国sk h920y。
27.在一种实施方式中，所述辐照改性聚乙烯的制备方法为：
28.s1、将聚乙烯粉末在室温下辐照14-18h，辐照剂量为25-35kgy，得到预改性聚乙烯；
29.s2、将预辐照改性聚乙烯和四氯化碳按照30：100的质量比混合，再置于无氧环境
下辐照8-10h，之后过滤，并将滤饼在45-60℃下烘干得到改性聚乙烯粉末。
30.进一步地，所述聚乙烯为采用ziegler natter催化剂制备的低压聚乙烯。
31.优选地，所述ziegler natter催化剂选自bce或bch。
32.本技术对实验结果分析得出：采用bce制备得到的低压聚乙烯具有更窄的分子量分布、更加精细的微观结构，粒径和颗粒内部孔隙均更小；这种更窄的分子量分布更够增加低压聚乙烯的晶粒生长均匀度，不仅提升了其冲击强度，还可以使辐照改性过程中聚乙烯分子链上的极性基团获得相对均匀的分布和接枝，这种特殊的分子和键排列状态明显缓冲了复合材料受到的应力冲击，从而使复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等均升高。所以本技术优选采用ziegler natter催化剂如bce以制备低压聚乙烯时，使最终制备的复合材料具有最优异的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。
33.进一步地，所述聚乙烯的密度为0.94-0.96g/cm3。
34.进一步地，所述碳酸钙的粒径为4000-6000目。
35.进一步地，所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、环氧树脂、聚丙烯酸酯中的任意一种。
36.优选地，所述相容剂包括马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。
37.进一步地，所述马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯中，马来酸酐的接枝率为1.0-2.0mol％；优选为1.0-1.4mol％。所述马来酸酐的接枝率含义是指：一定质量的马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯中所包含的马来酸酐摩尔数。
38.进一步地，所述相容剂还包括三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁烯共聚物中的至少一种。
39.优选地，所述相容剂还包括三元乙丙橡胶。
40.本技术在配方中添加马来酸酐接枝聚丙烯，利用马来酸酐和辐照辐照改性聚丙烯、辐照辐照改性聚乙烯表面的大量极性基团间的分子间作用力，进一步提升体系的相容性；但是本技术所添加的马来酸酐和前步骤使用的辐照方法都会增加体系的交联程度，使得各分子链的活动性受阻，无法更好地缓冲局部应力，复合材料表现出发脆现象；针对于此问题，本技术人分析：马来酸酐接枝聚丙烯中，聚pp的分子链相对活动能力更强，除了部分接枝的马来酸酐可产生分子间作用以外，无接枝的pp链段将增加其他物质间的分子间距离，控制交联程度，另外，无极性基团的柔性烷烃链(如三元乙丙橡胶分子)的添加同样也增强了体系所有分子链在一定空间上的活动性能，通过控制两者的添加量，使复合材料在具有最优的相容性抗冲击强度的同时，还具有优异的柔韧性。所以严格控制马来酸酐的接枝率，并进一步复合使用三元乙丙橡胶可以解决材料发脆现象，明显提升材料柔韧性。
41.进一步地，所述相容剂中马来酸酐接枝聚丙烯和三元乙丙橡胶的重量比为(0.5-2)：1，优选为1：1。
42.进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂，包括但不限于kh550、kh560、kh570、kh590、a-150、a-151、a-171、a-172中的至少一种。
43.进一步地，所述偶联剂为kh570。
44.进一步地，所述抗氧剂选自亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂中的至少一种。
45.进一步地，所述亚磷酸酯抗氧剂选自双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸
酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯中的至少一种。
46.进一步地，所述受阻酚抗氧剂选自β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯)丙酸十八碳醇酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的至少一种。
47.进一步地，所述含硫抗氧剂选自硫代二丙酸、硫代二丙酸双十二醇酯、3,3'-硫代二丙酸双十四烷酯、3,3'-硫代二丙酸双十三醇酯、双硬脂酰基硫代双丙酸脂中的至少一种。
48.进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和含硫抗氧剂的组合，质量比为1：(2-6)；优选为1：3。
49.在一种优选的实施方式中，所述受阻酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；所述含硫抗氧剂为双硬脂酰基硫代双丙酸脂。
50.进一步地，所述电线电缆材料的制备方法为：
51.(1)将偶联剂和碳酸钙混合投入混合搅拌机搅拌；
52.(2)将辐照改性聚丙烯、辐照改性聚乙烯、相容剂、偶联剂和抗氧剂投入混合机中混合后投入双螺旋挤出机中熔融挤出，造粒。
53.进一步地，双螺旋挤出机的螺杆转速为80-200rpm，所述熔融挤出温度为160-220℃。
54.优选地，步骤(2)中熔融挤出温度为180-200℃，物料停留时间为3-5min。
55.有益效果
56.1、本技术首先采用辐照法对聚烯烃分子进行改性，增加表面能和润湿性，并增加聚烯烃的交联程度，提高抗冲击强度，再于此基础上辐照接枝具有阻燃性的氯原子，赋予聚烯烃良好的阻燃性能(ul94-v0级)，并可降低其他阻燃剂加入带来的相容性问题；
57.2、本技术优化辐照时间、辐照剂量并选用特殊工艺制备的聚烯烃，使分子量分布更窄、粒径分布更加均匀的聚烯烃在辐照下进行相对均匀的接枝改性和再交联，提高聚烯烃的柔韧性和弯曲强度；
58.3、本技术将辐照后的聚烯烃(如聚丙烯和聚乙烯)用在电线电缆材料的制作过程中，通过对相容剂、抗氧剂等配方成分的优化，进一步解决辐照遗留的应用局限(如材料质脆)，使最终所制备的材料同时具备优异的相容性、力学性能、阻燃性、耐老化等性能。
具体实施方式
59.实施例
60.实施例1
61.首先，本实施例提供了一种辐照改性聚丙烯或聚乙烯的方法；
62.所述辐照改性聚丙烯的方法为：
63.s1、将聚丙烯粉末在室温下辐照16h，辐照剂量为30kgy，得到预改性聚丙烯；所述聚丙烯的熔融指数为2.2g/10min，型号为sk h920y；
64.s2、将预改性聚丙烯和四氯化碳按照20：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照10h，辐照剂量为20kgy，之后过滤，并将滤饼在50℃下烘干得到改性聚丙烯粉末。
65.所述辐照改性聚乙烯的方法为：
66.s1、将聚乙烯粉末在室温下辐照15h，辐照剂量为32kgy，得到预改性聚乙烯；所述聚乙烯为采用ziegler natter催化剂(bce)制备得到的聚乙烯，密度为0.95g/cm3，购自中国石油化工有限公司；
67.s2、将预辐照改性聚乙烯和四氯化碳按照30：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照9h，辐照剂量为25kgy，之后过滤，并将滤饼在50℃下烘干得到改性聚乙烯粉末。
68.其次，本实施例还提供了所述辐照改性聚烯烃作为电线电缆材料的应用。按重量份计，所述电线电缆材料的制备原料包括：180份辐照改性聚丙烯、50份辐照改性聚乙烯、62份碳酸钙、25份相容剂、3份偶联剂、5份抗氧剂。
69.所述碳酸钙粒径为5000目，购自长兴青盛钙业有限公司，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和三元乙丙橡胶，重量比为1：1；所述马来酸酐接枝聚丙烯中马来酸酐接枝率为1.2mol％，购自中杰化工，型号zj-900p；所述偶联剂为kh570；所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和双硬脂酰基硫代双丙酸脂，重量比为1：3。
70.所述电线电缆材料的制备方法为：
71.(1)将偶联剂和碳酸钙混合投入混合搅拌机搅拌；
72.(2)将辐照改性聚丙烯、辐照改性聚乙烯、相容剂、偶联剂和抗氧剂投入混合机中混合后投入双螺旋挤出机中熔融挤出，造粒；双螺旋挤出机的螺杆转速为200rpm，熔融挤出温度为185℃，物料停留时间为4min。
73.实施例2
74.首先，本实施例提供了一种辐照改性聚丙烯或聚乙烯的方法；
75.所述辐照改性聚丙烯的方法为：
76.s1、将聚丙烯粉末在室温下辐照12h，辐照剂量为35kgy，得到预改性聚丙烯；所述聚丙烯的熔融指数为2.2g/10min，型号为sk h920y；
77.s2、将预改性聚丙烯和四氯化碳按照20：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照8h，辐照剂量为30kgy，之后过滤，并将滤饼在60℃下烘干得到改性聚丙烯粉末。
78.所述辐照改性聚乙烯的方法为：
79.s1、将聚乙烯粉末在室温下辐照14h，辐照剂量为35kgy，得到预改性聚乙烯；所述聚乙烯为采用ziegler natter催化剂(bce)制备得到的聚乙烯，密度为0.95g/cm3，购自中国石油化工有限公司；
80.s2、将预改性聚乙烯和四氯化碳按照30：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照10h，辐照剂量为15kgy，之后过滤，并将滤饼在60℃下烘干得到改性聚乙烯粉末。
81.其次，本实施例还提供了所述辐照改性聚烯烃作为电线电缆材料的应用。按重量份计，所述电线电缆材料的制备原料包括：120份辐照改性聚丙烯、70份辐照改性聚乙烯、80份碳酸钙、10份相容剂、5份偶联剂、7份抗氧剂。
82.所述碳酸钙粒径为6000目，购自长兴青盛钙业有限公司，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和三元乙丙橡胶，重量比为0.5：1；所述马来酸酐接枝聚丙烯中马来酸酐接枝率为1.2mol％，购自中杰化工，型号zj-900p；所述偶联剂为kh570；所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和双硬脂酰基硫代双丙酸脂，重量比为1：6。
83.所述电线电缆材料的制备方法为：
84.(1)将偶联剂和碳酸钙混合投入混合搅拌机搅拌；
85.(2)将辐照改性聚丙烯、辐照改性聚乙烯、相容剂、偶联剂和抗氧剂投入混合机中混合后投入双螺旋挤出机中熔融挤出，造粒；双螺旋挤出机的螺杆转速为160rpm，熔融挤出温度为180℃，物料停留时间为5min。
86.实施例3
87.首先，本实施例提供了一种辐照改性聚丙烯或聚乙烯的方法；
88.所述辐照改性聚丙烯的方法为：
89.s1、将聚丙烯粉末在室温下辐照18h，辐照剂量为25kgy，得到预改性聚丙烯；所述聚丙烯的熔融指数为2.2g/10min，型号为sk h920y；
90.s2、将预改性聚丙烯和四氯化碳按照30：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照12h，辐照剂量为15kgy，之后过滤，并将滤饼在45℃下烘干得到改性聚丙烯粉末。
91.所述辐照改性聚乙烯的方法为：
92.s1、将聚乙烯粉末在室温下辐照18h，辐照剂量为25kgy，得到预改性聚乙烯；所述聚乙烯为采用ziegler natter催化剂(bce)制备得到的聚乙烯，密度为0.95g/cm3，购自中国石油化工有限公司；
93.s2、将预改性聚乙烯和四氯化碳按照30：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照8h，辐照剂量为30kgy，之后过滤，并将滤饼在45℃下烘干得到改性聚乙烯粉末。
94.其次，本实施例还提供了所述辐照改性聚烯烃作为电线电缆材料的应用。按重量份计，所述电线电缆材料的制备原料包括：200份辐照改性聚丙烯、30份辐照改性聚乙烯、40份碳酸钙、35份相容剂、1份偶联剂、2份抗氧剂。
95.所述碳酸钙粒径为4000目，购自长兴青盛钙业有限公司，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和三元乙丙橡胶，重量比为2：1；所述马来酸酐接枝聚丙烯中马来酸酐接枝率为1.2mol％，购自中杰化工，型号zj-900p；所述偶联剂为kh570；所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和双硬脂酰基硫代双丙酸脂，重量比为1：2。
96.所述电线电缆材料的制备方法为：
97.(1)将偶联剂和碳酸钙混合投入混合搅拌机搅拌；
98.(2)将辐照改性聚丙烯、辐照改性聚乙烯、相容剂、偶联剂和抗氧剂投入混合机中混合后投入双螺旋挤出机中熔融挤出，造粒；双螺旋挤出机的螺杆转速为150rpm，熔融挤出温度为200℃，物料停留时间为3min。
99.实施例4
100.首先，本实施例提供了一种辐照改性聚丙烯或聚乙烯的方法；
101.所述辐照改性聚丙烯的方法为：
102.s1、将聚丙烯粉末在室温下辐照48h，辐照剂量为20kgy，得到预改性聚丙烯；所述聚丙烯的熔融指数为2.2g/10min，型号为sk h920y；
103.s2、将预改性聚丙烯和四氯化碳按照20：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照10h，辐照剂量为25kgy，之后过滤，并将滤饼在50℃下烘干得到改性聚丙烯粉末。
104.所述辐照改性聚乙烯的方法为：
105.s1、将聚乙烯粉末在室温下辐照16h，辐照剂量为30kgy，得到预改性聚乙烯；所述聚乙烯为采用ziegler natter催化剂(bce)制备得到的聚乙烯，密度为0.95g/cm3，购自中国石油化工有限公司；
106.s2、将预改性聚乙烯和四氯化碳按照30：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照24h，辐照剂量为22kgy，之后过滤，并将滤饼在60℃下烘干得到改性聚乙烯粉末。
107.其次，本实施例还提供了所述辐照改性聚烯烃作为电线电缆材料的应用，同实施例1一致。
108.所述电线电缆材料的制备方法：同实施例1一致。
109.对比例1
110.与实施例1基本一致，区别在于：辐照改性聚丙烯的方法为：
111.s1、将聚丙烯粉末在室温下辐照16h，辐照剂量为65kgy，得到预改性聚丙烯；所述聚丙烯的熔融指数为2.2g/10min，型号为sk h920y；
112.s2、将预改性聚丙烯和四氯化碳按照20：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照10h，辐照剂量为20kgy，之后过滤，并将滤饼在50℃下烘干得到改性聚丙烯粉末。
113.对比例2
114.与实施例1基本一致，区别在于：辐照改性聚乙烯的方法为：
115.s1、将聚乙烯粉末在室温下辐照15h，辐照剂量为32kgy，得到预改性聚乙烯；所述聚乙烯为采用ziegler natter催化剂(bce)制备得到的聚乙烯，密度为0.95g/cm3，购自中国石油化工有限公司；
116.s2、将预改性聚乙烯和四氯化碳按照30：100的质量比混合，再置于无氧环境下辐照18h，辐照剂量为25kgy，之后过滤，并将滤饼在50℃下烘干得到改性聚乙烯粉末。
117.对比例3
118.与实施例1基本一致，区别在于：所述马来酸酐接枝聚丙烯为高接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯，型号为埃克森pp-mah po 1020。
119.对比例4
120.与实施例1基本一致，区别在于：所述马来酸酐接枝聚丙烯和三元乙丙橡胶的重量比为3：1。
121.对比例5
122.与实施例1基本一致，区别在于：所述马来酸酐接枝聚丙烯和三元乙丙橡胶的重量比为1：3。
123.对比例6
124.与实施例1基本一致，区别在于：所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
125.对比例7
126.与实施例1基本一致，区别在于：所述聚乙烯为采用ntr-971铂系催化剂制备得到的聚乙烯，密度为0.96g/cm3，购自茂名石化。
127.对比例8
128.与实施例1基本一致，区别在于：所述辐照改性聚丙烯和聚乙烯的方法中，均没有s2步骤。
129.以上实施例和对比例中均采用co
60
伽马射线辐照。
130.性能测试方法：
131.将以上实施例制备得到的材料按照gb/t1040-2006测试拉伸强度，按照gb/t 1040-2006测试断裂伸长率，按照gb/t2406-2009测试氧指数；将测试完断裂伸长率的材料
经720h氙弧或碳弧照射后，测试其照射后断裂伸长率的保留率。
132.性能测试结果：
133.测试结果见表1。
134.表1
[0135][0136]
分析：实施例1-4显示本技术制备的聚丙烯和聚烯烃所制备的电线电缆料具有良好的抗冲击强度、柔韧性、阻燃性和耐老化性能，实施例1表现最为优异。
[0137]
对比实施例1和对比例1-2可知：辐照计量过多或辐照时间过久均会引起分子链断裂明显、极性基团修饰量过多，通过使聚烯烃和其制备的电线电缆料体系内的分子交联作用力的改变进而导致最终材料力学性能的下降。
[0138]
对比实施例1和对比例3-6可知：只有相容剂同时包括特定含量的马来酸酐接枝聚丙烯和三元乙丙橡胶，并控制马来酸酐接枝率在规定范围内时，才能时最终制的材料力学性能、耐老化、阻燃性能达到最优。可能是因为当马来酸酐接枝率过高或马来酸酐接枝聚丙
烯用量过多时，其与辐照改性后的聚丙烯和聚乙烯的分子间作用力过强，太强的交联作用无法缓解外部施加及内部产生的力，导致力学性能下降；三元乙丙橡胶的添加能够进一步控制这种交联作用强度，给体系内的分子提供一定的活动空间，但是当其添加量过多时内部交联强度不够。
[0139]
对比实施例1和对比例7可知：铂系催化剂的聚乙烯所制备的材料性能略低，可能是因为ziegler natter催化剂(bce)制备到的聚乙烯的分子量分布和粒径分布更能适应本体系的辐照改性条件。
[0140]
对比实施例1和对比例8可知：聚乙烯或聚丙烯分子上氯原子的加入可提升阻燃性，但是需严格控制辐照剂量和辐照时间，控制氯的接枝量。

技术特征：
1.一种辐照改性聚烯烃的方法，其特征在于，所述方法包括：s1、将聚烯烃粉末在室温下辐照12-48h，辐照剂量为20-60kgy，得到预改性聚烯烃；s2、将预改性聚烯烃和四氯化碳混合，再置于无氧环境下辐照8-24h，之后过滤，并将滤饼在45-60℃下烘干得到改性聚烯烃粉末；所述聚烯烃包括聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯、聚乙烯-辛烯弹性体、聚戊烯中的任意一种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯在190℃/2.16kg下的熔融指数为0.8-10g/10min。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s2中辐照剂量为10-50kgy，辐照时间为10-18h。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法制备得到的辐照改性聚烯烃作为电线电缆材料的应用，其特征在于，按重量份计，所述电线电缆材料的制备原料包括：120-200份辐照改性聚丙烯、30-70份辐照改性聚乙烯、40-80份碳酸钙、10-35份相容剂、1-5份偶联剂、2-7份抗氧剂。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述聚乙烯为采用ziegler natter催化剂制备的低压聚乙烯。6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、环氧树脂、聚丙烯酸酯中的任意一种。7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述相容剂还包括三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁烯共聚物中的至少一种。8.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述相容剂中马来酸酐接枝聚丙烯和三元乙丙橡胶的重量比为(0.5-2)：1。9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯中，马来酸酐的接枝率为1.0-2.0mol％。10.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和含硫抗氧剂的组合，质量比为1：(2-6)。

技术总结
本申请提供了一种辐照改性聚烯烃的方法，包括：S1、将聚烯烃粉末在室温下辐照12-48h，辐照剂量为20-60kGy，得到预改性聚烯烃；S2、将预改性聚烯烃和四氯化碳混合，再置于无氧环境下辐照8-24h，之后过滤，并将滤饼在45-60℃下烘干得到改性聚烯烃粉末；还提供了一种按照上述方法制备的辐照改性聚烯烃作为电线电缆材料的应用；按重量份计，所述电线电缆材料的制备原料包括：120-200份辐照改性聚丙烯、30-70份辐照改性聚乙烯、40-80份碳酸钙、10-35份相容剂、1-5份偶联剂、2-7份抗氧剂；本申请所制备的电线电缆材料具有良好的相容性、抗冲击强度、柔韧性、阻燃性和耐老化等性能。阻燃性和耐老化等性能。


技术研发人员：曾弟明 曹玲玲 高顾洋 宋艳超 钱卫平
受保护的技术使用者：苏州中核华东辐照有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/7/27