二步法硅烷交联试验总结

1、二步法硅烷交联聚乙烯配方试验总结本试验的目的是采用价格较低的LLDPE （吉林石化，7042）代替LDPE作为二步法 Si-XLPE的主要原材料进行配方设计与优化，以期能减少配方成本。主要原材料树脂如表1 所示：表格1二步法硅烷交联聚乙烯试验用树脂列表树脂类型熔融指数,190C(g/10min)价格/元（11月18日）吉林石化7042LLDPE1.7410,900福建联合8320LLDPE20.311,400沙 特6101LLDPE20中海壳牌2426HLDPE1.8312,400伊 朗0190LDPE1.78小样试验工艺及参数的确定为了保证试验方法的准确性，排除因试验条件的不一致而对试验结果

2、产生不利影响， 对小试工艺进行了调整，采用了不同的工艺及设备进行试验最终确定一种合理的试验方法。1.1试验一：利用与哈普杂质检测仪连接的小型单螺杆挤出机放片（11月4日7日）按表2配方将混合树脂与硅烷油装入铝塑袋，热封后混匀放置一夜。按表3中工艺设定 在哈普杂质检测仪的挤出机上放片，A料与B料按95： 5投放。表格2 A料配方表（I）份 编 f-一一 数号配方S1101S1102S1103S1104Z-J7042908585806101101510102426H510硅烷油1.31.351.351.35表格3工艺设定（I ）1区2区3区4区口模转速130 C145 C155 C160 C165

3、 C400rpm结果与分析：物料从口模出来明显的流动性太大，经过辊压后料片非常薄（约0.2mm），并且随着混 合LLDPE中高熔融指数（6101）比例的增加，物料的流动性更大，温度不到165C已经不 易加工；随着2426H含量的增加，料片的表面光洁度得到改善。由于LLDPE分子链呈线性，支链少，所以用LLDPE代替LDPE时硅烷油用量相应减少； 高熔指LLDPE吸附在树脂表面，实际上加宽了分子量分布，可以改善加工流动性及断裂伸长率；LDPE使材料的表面性能更好。所以下一步试验确定减少高熔融指数的LLDPE,增加LDPE, 对于硅烷油用量需进一步确定。1.2试验二：单螺杆挤出机一步挤出（硅烷用量

4、试验）。（11月7日10日）将表4中树脂与硅烷油充分混匀，用铝塑袋热封放置一夜，按人料：B料=95： 5投料， 按表5中工艺参数放片，将所放料片水浴90C煮4小时测性能。表格4 A料配方表（II）数5号配方上S1105 （空白）S1106-1S1106-2704280808083201010102426H101010硅烷油1.351.40表格5工艺设定（II）1区2区3区4区口模转速130 C150 C165 C175 C185 C400rpm结果与分析：表格6二步法Si-XLPE性能测试（II）企业标准S1105S1106-1S1106-2拉伸强度/MPaN13.521.820.125.1断

5、裂伸长率/%N350900800680热延伸/%10060永久变形率/%W5-3S1105与S1106-1测定热延伸时，样片与200C夹子接触立即熔断；S1106-2性能合格。 两者均较黄，表面有小毛点，光泽度不佳，加工时流动性仍较大。现阶段遇到的问题是：采用一步法来解决二步法硅烷交联聚乙烯的配方试验，与实 际生产工艺差距到底有多大仍不确定。考虑尝试在转矩流变仪进行“密炼”，然后在单螺杆 挤出机放片。关于接枝率以及所用配方的加工流动性，经讨论考虑采用测熔融指数来进行 比较。加工流动性较大，一是考虑减少8320用量，二是考虑将8320算进B料避免其接 枝；硅烷油量可适当减少，其中DCP的含量亦可

6、考虑减少。1.3试验三：利用熔融指数来指导配方设计（11月10日11月16日）混合树脂熔融指数的测定：表格7混合树脂熔融指数树脂比例704283202426HMI，190C/ (g/10min)18010103.222805151.933841151.78目前生产的 2119： 3305=80： 20 ; MI=1.90 g/10min选择熔融指数与目前生产用料相接近的2号80： 5： 15树脂进行后续试验。加入1.38 份硅油，用转矩流变仪分别密炼5min、10min后测熔融指数，结果为0.45g/10min、0.36g/10min。按此配比用单螺杆挤出机放片测性能：表格8 A料配方表（II

7、I）一一份二二三y配方一一 一一S1107S1108目Z-J704280808320552426H1515硅烷油1.371.40结果与讨论:表格9二步法Si-XLPE性能测试（III）企业标准S1107S1108拉伸强度/MPaN13.525.124.5断裂伸长率/%N350710600热延伸/%1008035永久变形率/%W50-2S1107配方性能基本达到要求，表面光洁度一般，色泽略黄。考虑减少硅烷油中DCP 含量，重新配置硅油进行试验。1.4试验四：采用新配硅油（11月14日19日）硅油中DCP百分含量降至7折，按如下比例放片:表格10 A料配方表（V）S1109S1110S111170

8、4280808083205一52426H151515硅油1.3441.3441.32结果与讨论:表格11二步法Si-XLPE性能测试（IV）企业标准S1109S1110S1111拉伸强度/MPaN13.522.321.824.8断裂伸长率/%N350700670670热延伸/%10010590110永久变形率/%5351与S1107相比，重新配制的硅烷油制得的料片颜色稍浅，表面毛糙点更少，热延伸略大。 由于DCP在硅烷交联聚乙烯中只起引发剂的作用，DCP本身又可导致CC交联，减少DCP 用量可以使颜色更浅，表面更光洁。90-3生产线试料记录2.1试料一（11月21日）：为了不破坏连续生产，采用

9、目前所用硅烷油，按试验三中确定的树脂比例在90-3生产 线试料。由于小样试验所用树脂2426H已经用完，选用熔融指数接近的LF0190生产。2009年11月21日8点半，90-3生产线停机清理之前，按表12比例生产A料：表格12 二步法硅烷90-3生产线试料S091101树脂用量/ Kg按树脂100份 /phr树脂流速硅油流速70426480550Kg/h7.5Kg/h832045LF01901215硅烷油1.11.364工艺温度（C）： 130 150 160 173 173 173 170 169 165试料结果:表格13试料性能测试项目企业标准S091101拉伸强度/MPaN13.516

10、.9断裂伸长率/%N350480热延伸/%10065永久变形率/%W53A料熔融指数 MI=0.45 g/10min料子发黄，而且料中很多交联料颗粒；放片表面很多细小毛点，但是光泽度还较好。 料发黄可能是硅烷油的用量太大；由于是在正常停机清理之前试料，机筒内累积了较多交联 料，高粘度的8320很容易将交联料带出；毛点可能是DCP量过多引起微交联。总体而言，热延伸为65%，而且A料熔融指数为0.45 g/10min （0.60.8较好），还有必 要减少硅烷油的用量。2.2试料二（11月22日）：如上分析，为了避免交联料带出而影响进一步验证物料其他性能，在螺杆清理完毕后 重新试料，减少硅烷油用量；

11、另一方面，做不加8320树脂的材料进行比较。2009年11月22日8点开机，按表14、表15中比例试料：2.2.1表格14 二步法硅烷90-3生产线试料S091102树脂用量/ Kg按树脂100份 /phr树脂流速硅油流速70426480550Kg/h6.85Kg/h8320LF01901215硅烷油0.951.245注：只用7042和LF0190作为A料树脂组成，放片时将8320按比例与B料一同加入； 工艺温度同前，试验电流690700A。2.2.2表格15 二步法硅烷90-3生产线试料S091103树脂用量/ Kg按树脂100份/phr树脂流速硅油流速70426480550Kg/h7.15

12、Kg/h832045LF01901215硅烷油1.6251.300工艺温度同前，试验电流620630A。试料结果:表格16试料性能测试项目企业标准S091102S091103拉伸强度/MPaN13.524.323.3断裂伸长率/%N350660640热延伸/%10010095100永久变形率/%W588A料熔融指数MI0.490.54此次试验料颜色明显比S091101浅，放片表面光泽度好，基本达到性能要求，但仍然有 少许毛点。按照之前的分析，正常生产时可以考虑重新配硅烷油，减少DCP含量，A料的 熔融指数应该能达到0.6以上。试料时电流在620A、700A之间，比以LDPE为主时的电流 大很多，这一点在正常生产时必须考虑。该配方基本成型，具体问题在生产时可以继续追踪。成本