耐电树枝化热塑性绝缘材料及其制备方法和应用

1.本发明属于聚合物技术领域，具体地，涉及一种耐电树枝化热塑性绝缘材料，该耐电树枝化热塑性绝缘材料的制备方法，以及该耐电树枝化热塑性绝缘材料在电缆中的应用。


背景技术：

2.为了满足环境保护和可持续发展的要求，新型可回收非交联聚烯烃电缆绝缘材料的研究成为现今绝缘材料方面的热点。聚丙烯以其优异的电绝缘性能和低廉的价格成为了最受关注的研究方向。电缆绝缘层在电场作用下由于杂质、气隙等缺陷形成局部电荷聚集导致局部击穿，进而形成树枝状纳米级放电破坏通道，称为电树枝。一旦电树枝生长贯穿绝缘层，就会造成电气故障。因此减少电缆绝缘材料的电树发生情况很有必要。
3.一种抑制电树枝生长的方法是在绝缘材料中添加电压稳定剂。电压稳定剂是可以引入电荷陷阱捕获高能电子，降低局部电场强度的化合物，如苯乙酮，苯甲酮类化合物。然而此类添加剂分子量小，在长期工作状态下易迁出，导致绝缘性能的下降。
4.张文龙在“聚丙烯接枝4-丙氧烯基-2-羟基二苯甲酮材料的制备”(功能材料，2018，49(11)：11080-11084)中通过熔融接枝，用4-丙氧烯基-2-羟基二苯甲酮改性提高聚丙烯的电阻率。然而其单体接枝率低，熔融接枝易造成聚丙烯的降解，生成杂质，降低材料的机械性能，不适用于电缆绝缘材料。
5.专利文献cn109384998b中通过在sebs上修饰出芳香酮结构的侧链，再与聚丙烯共混后，提高起树电压，且可避免电压稳定剂析出。但sebs改性的溶液法繁琐、成本高昂，且未能证明耐电树效果的长期稳定性。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种耐电树枝化热塑性绝缘材料及其制备方法和应用，该热塑性绝缘材料具有稳定的耐电树枝化性能，可在高温高场强下长期稳定使用。
7.本发明的第一方面提供了一种耐电树枝化热塑性绝缘材料，该热塑性绝缘材料含有含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物、任选的丙烯聚合物、助剂和任选的弹性体；所述助剂含有抗氧剂和电压稳定剂；
8.热塑性绝缘材料中，处于接枝态的含烯基单体结构单元含量为0.1-6wt％，二甲苯可溶物含量为0-70wt％；热塑性绝缘材料在230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.2-7g/10min；热塑性绝缘材料的弯曲模量为150-1600mpa。
9.本发明的第二方面提供了上述的耐电树枝化热塑性绝缘材料的制备方法，该制备方法包括：将含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物、任选的丙烯聚合物、助剂及任选的弹性体混合，熔融挤出造粒，得到热塑性绝缘材料；
10.所述助剂含有抗氧剂、电压稳定剂、任选的抗铜剂和任选的加工助剂。
11.本发明的第三方面提供了上述的耐电树枝化热塑性绝缘材料在电缆中的应用。
12.本发明的热塑性绝缘材料拥有稳定的耐电树枝化能力，适用于高温高场强下的长期使用。本发明将相对廉价的单体以接枝改性的方式引入丙烯聚合物中，得到的改性材料具有与电压稳定剂相容性好的官能团，可以减少电压稳定剂的迁出，得到长效的稳定电压效果。此方法成本低廉，操作简单，调控灵活，适用于材料的大规模制备，具有很好的工业化应用潜力。
13.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
14.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
15.根据本发明的第一方面，本发明提供了一种耐电树枝化热塑性绝缘材料，该热塑性绝缘材料含有含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物、任选的丙烯聚合物、助剂和任选的弹性体；所述助剂含有抗氧剂和电压稳定剂；
16.热塑性绝缘材料中，处于接枝态的含烯基单体结构单元含量为0.1-6wt％，二甲苯可溶物含量为0-70wt％；热塑性绝缘材料在230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.2-7g/10min；热塑性绝缘材料的弯曲模量为150-1600mpa。
17.优选情况下，热塑性绝缘材料中，处于接枝态的含烯基单体结构单元含量为0.5-5wt％，优选为1-4wt％，二甲苯可溶物含量为0.5-65wt％；热塑性绝缘材料在230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5-5g/10min，优选为1-3.5g/10min；热塑性绝缘材料的弯曲模量为200-1200mpa，优选为400-1000mpa。
18.本发明中，所述丙烯聚合物可以为均相结构或异相结构的丙烯均聚物或丙烯共聚物，丙烯聚合物中共聚单体的含量为0-25wt％，优选为0-20wt％；所述丙烯聚合物在230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5-10g/10min，优选为1-7g/10min，熔融温度tm为110-180℃，优选为120-170℃。
19.根据本发明，丙烯共聚物的共聚单体可以选自乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯中的至少一种，优选为乙烯和/或1-丁烯。
20.本发明中，所述含烯基单体为芳香烯烃类单体、含不饱和双键的硅氧烷类单体、丙烯酸酯类单体和丙烯酸类单体中的至少一种；优选为丙烯酸酯类单体和/或芳香烯烃类单体；更优选为苯乙烯和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
21.根据本发明，热塑性绝缘材料中含有至少一种含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物。即热塑性绝缘材料中的含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物可以是单一含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物、也可以是两种或多种含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物。
22.本发明的含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物可以采用现有技术中的常规的方法制得，只要满足使用要求即可。优选地，所述含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物采用以下方法制备得到：
23.a、将丙烯聚合物置于密闭反应器中，进行惰性气体置换；
24.b、将自由基引发剂与含烯基单体加入到密闭反应器中，搅拌混合；
25.c、任选地加入助溶胀剂，并任选地使反应体系进行溶胀；
26.d、任选地加入分散剂，使反应体系升温至接枝反应温度，进行接枝反应；
27.e、任选地将反应产物过滤，干燥，得到含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物。
28.根据本发明，所述惰性气体可以为本领域常用的各种惰性气体，包括但不限于氮气、氩气。
29.本发明中，所述自由基引发剂选自过氧化物类自由基引发剂；所述过氧化物类自由基引发剂优选选自过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙基酯、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯和过氧化二碳酸二环己基酯中的至少一种。
30.根据本发明，以丙烯聚合物的质量为基准，所述含烯基单体的用量可以为1-12％，优选为1.5-9％，更优选为1.7-7％。
31.所述自由基引发剂的用量与含烯基单体的用量的质量比例为0.1-6∶100，优选为0.5-5∶100。
32.根据本发明，所述助溶胀剂为对烯烃聚合物具有溶胀作用的有机溶剂，助溶胀剂优选选自苯、甲苯、二甲苯、氯苯、四氢呋喃、乙醚、丙酮、己烷、环己烷、十氢萘和庚烷中的至少一种。以丙烯聚合物的质量为基准，所述助溶胀剂的用量为1-30％，优选为10-25％。
33.本发明中，溶胀的条件包括：溶胀温度可以为30-60℃，时间可以为1-5小时。
34.根据本发明，所述分散剂为水或氯化钠的水溶液。水为去离子水，氯化钠的水溶液可以采用任意常规使用的浓度。以丙烯聚合物的质量为基准，所述分散剂的用量为50-300％。
35.本发明中，所述接枝反应的温度为80-130℃，优选为85-120℃；时间为0.5-10小时，优选为1-6小时。
36.根据本发明，接枝反应体系中的所有物料可以一次性加入，也可以在反应的不同阶段加入。
37.根据本发明，所述助剂含有抗氧剂、电压稳定剂、任选的抗铜剂和任选的加工助剂。
38.所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫代类抗氧剂中的至少一种。所述抗氧剂优选为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，2
′‑
亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,4,6-三(3
′
，5
′‑
二叔丁基-4
′‑
羟基苄基)均三甲苯、n，n
′‑
双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、2，2
’‑
硫代双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2
′
，2-草酰胺基-双-[乙基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)]丙酸酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、4，4
′‑
硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、亚磷酸三苯酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯中的至少一种。
[0039]
所述电压稳定剂为芳香族化合物，优选为苯乙酮类和/或二苯甲酮类衍生物，更优选为2，4-二羟基二苯甲酮和/或苯乙酮。
[0040]
所述抗铜剂可以为n，n
’‑
双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、2，2-草酰胺基-双[乙基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸和n-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺中的至少一种。
[0041]
所述加工助剂选自含氟化合物、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、脂肪酸酯和矿物油中的至少
一种，优选为聚丙烯蜡、脂肪酸酯和矿物油中的至少一种。
[0042]
本发明中，所述弹性体可以为本领域常规使用的弹性体，优选选自poe、pbe、epr、epdm、sebs和sbs中的至少一种。
[0043]
根据本发明的第二方面，本发明提供了上述的耐电树枝化热塑性绝缘材料的制备方法，该制备方法包括：将含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物、任选的丙烯聚合物、助剂及任选的弹性体混合，熔融挤出造粒，得到热塑性绝缘材料；
[0044]
所述助剂含有抗氧剂、电压稳定剂、任选的抗铜剂和任选的加工助剂。
[0045]
根据本发明，以含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物、丙烯聚合物和弹性体的总质量为基准，含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物的用量大于50％，优选大于55％，更优选为60％以上；所述抗氧剂的用量为1000-5000ppm，优选为1500-4000ppm；所述电压稳定剂的用量为0.1-5％，优选为0.3-3％；含有加工助剂时，所述加工助剂的用量为0.5-4％，优选为0.8-2％；含有抗铜剂时，所述抗铜剂的用量为1000-5000ppm，优选为1500-4000ppm。
[0046]
另外，根据产品需要，本发明还可加入其他助剂，例如，防老剂等，其他各助剂的种类和用量为常规且为本领域技术人员已知的。
[0047]
本发明中，熔融挤出造粒可采用现有技术中常规的设备进行，优选为双螺杆挤出机。所述熔融挤出造粒的温度可以为180-250℃，优选为185-230℃，更优选为190-220℃。
[0048]
本发明的第三方面提供了上述的耐电树枝化热塑性绝缘材料在电缆中的应用。
[0049]
本发明的热塑性绝缘材料在电缆领域可作为绝缘材料等使用，具体的使用方式可参照常规的绝缘材料进行。
[0050]
本发明中未加以限定的物质及参数均可根据现有技术进行选择，属于本领域的常规技术手段。
[0051]
下面结合实施例，进一步说明本发明。但不受这些实施例的限制。
[0052]
在以下的制备例、实施例和对比例中，有关数据按以下测试方法获得：
[0053]
1、丙烯聚合物中共聚单体含量的测定：
[0054]
通过定量傅里叶变换红外(ftir)光谱测定共聚单体的含量。通过定量核磁共振(nmr)光谱对确定的共聚单体含量的相关性进行校准。基于定量
13
c-nmr光谱所得结果的校准方法按照本领域的常规方法进行。
[0055]
2、二甲苯可溶物含量(xs)的测定：
[0056]
按gb/t 24282-2009中规定的方法进行测试。
[0057]
3、接枝率gd
(n)
/gd的测定：
[0058]
将2-4g接枝产物放入索氏提取器中，用有机溶剂(对于芳香烯烃类单体、丙烯酸酯类单体、丙烯酸类单体，使用乙酸乙酯；对于硅烷类单体，使用丙酮)抽提24小时，除去未反应的单体及其均聚物，得到纯的接枝产物，烘干称重，计算参数接枝率。gd
(n)
代表材料中含烯基单体接枝的丙烯聚合物的接枝率。gd代表热塑性绝缘材料中含烯基单体且处于接枝态的结构单元的含量。本发明中，gd计算公式如下：
[0059][0060]
[0061]
以上公式中，w0是丙烯聚合物的质量；w1是接枝产物抽提前的质量；w2是接枝产物抽提后的质量。在热塑性绝缘材料含有不止一种接枝物的情况下，m
n1
是材料中第一含烯基单体改性的丙烯聚合物的质量，m
n2
是第二含烯基单体改性的丙烯聚合物的质量，以此类推；m产品是热塑性绝缘材料的质量。
[0062]
4、熔体流动速率(熔融指数)mfr的测定：
[0063]
按gb/t 3682-2018中规定的方法，用ceast公司7026型熔融指数仪，在230℃、2.16kg载荷下测定。
[0064]
5、熔融温度(熔点)tm的测定：
[0065]
采用差示扫描量热仪对材料的熔融过程和结晶过程进行分析。具体操作为：在氮气保护下，将5-10mg样品从20℃至200℃采用三段式升降温测量方法进行测量，以热流量的变化反映材料的熔融和结晶过程，从而计算熔融温度tm。
[0066]
6、弯曲模量的测定：
[0067]
按照gb/t 9341-2008中规定的方法进行测定。
[0068]
7、电树枝长度
[0069]
样品制备及测试参考“郭沣，王雅妮，乐彦杰等.xlpe与mgo/xlpe纳米复合材料周期性直流接地电树枝与交流电树枝的温度特性[j].高电压技术，2018，044(005)：1459-1466.”样片厚度为1mm。
[0070]
制备例、实施例和对比例中使用的试剂如下：
[0071]
过氧化苯甲酰(bpo)，百灵威科技有限公司；
[0072]
过氧化月桂酰(lpo)，百灵威科技有限公司；
[0073]
过氧化2-乙基己酸叔丁酯(ot)，阿达玛斯试剂有限公司；
[0074]
苯乙烯(st)，百灵威科技有限公司；
[0075]
甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)，百灵威科技有限公司；
[0076]
二甲苯，百灵威科技有限公司；
[0077]
抗氧剂：抗氧剂1035、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂697，上海凯茵化工；
[0078]
加工助剂(润滑剂)：pp蜡2602(科莱恩公司)，ppa5920a(美国3m公司)；
[0079]
抗铜剂：md-1024、mda-5，上海凯茵化工；
[0080]
电压稳定剂：uv-0(上海凯茵化工)，苯乙酮(百灵威科技有限公司)；
[0081]
弹性体：vistamaxx6102、vistamaxx6202，埃克森美孚；
[0082]
丙烯聚合物，如表1所示：
[0083]
表1
[0084][0085]
制备例1-5
[0086]
称取丙烯聚合物粉料，加入到带有机械搅拌的反应釜中，密闭反应系统，氮气置换除氧。加入引发剂和含烯基单体的混合物，与粉料搅拌混合15-20分钟，任选地加入分散剂或助溶胀剂，各物料以质量份数计，任选地升温并溶胀，再升温至反应温度反应2-6小时，反应结束后，冷却降温，任选地过滤除去分散剂水，在70℃干燥4小时，得到含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物，具体反应条件和产物性能见表2、表3。
[0087]
表2
[0088][0089]
表3
[0090][0091]
实施例1-5
[0092]
称取含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物(改性的丙烯聚合物)、抗氧剂、电压稳定剂、抗铜剂、加工助剂、任选的丙烯聚合物和任选的弹性体，各物料的用量以质量份数、质量百分数或质量ppm计，用高速搅拌机充分混合后加入双螺杆挤出机熔融挤出造粒，得到热塑性绝缘材料，具体的制备条件和材料性能分别见表4和表5。
[0093]
对比例1-3
[0094]
相对实施例1进行设置，对比例1与实施例1不同的是未加入电压稳定剂，其余均相同；对比例2与实施例1不同的是采用的未改性的丙烯聚合物替代实施例1中的改性丙烯聚合物，其余均相同；对比例3与实施例1不同的是电压稳定剂的用量较高，其余均相同；具体的制备条件和材料性能分别见表4和表5。
[0095]
表4
[0096][0097][0098]
表5
[0099][0100]
将实施例和对比例制得的材料按测试方法制备成两组样片，一组直接测试电树枝，即得初始电树枝；另一组在空气环境135℃下放置10天，再次测试电树枝，得到处理后电树枝。具体结果见表6。
[0101]
表6
[0102][0103]
本发明以高温长时间模拟电缆绝缘材料的运行工况，测试样品的长期的抗电树枝
生长情况，对比实施例和对比例结果，可发现本发明的样品具有长期耐电特性。比较实施例1和对比例1的数据可以看出，未加电压稳定剂的样品，电树枝生长更明显。比较实施例1和对比例2的数据可以看出，采用未接枝改性聚丙烯，样品放置一段时间，抗电树枝化效果变差，说明电压稳定剂迁移造成性能下降。比较实施例1和对比例3的数据可以看出，电压稳定剂的用量高于本发明的限制范围，对样品的电树枝性能没有进一步提高。
[0104]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：
1.耐电树枝化热塑性绝缘材料，其特征在于，该热塑性绝缘材料含有含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物、任选的丙烯聚合物、助剂和任选的弹性体；所述助剂含有抗氧剂和电压稳定剂；热塑性绝缘材料中，处于接枝态的含烯基单体结构单元含量为0.1-6wt％，二甲苯可溶物含量为0-70wt％；热塑性绝缘材料在230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.2-7g/10min；热塑性绝缘材料的弯曲模量为150-1600mpa。2.根据权利要求1所述的耐电树枝化热塑性绝缘材料，其中，热塑性绝缘材料中，处于接枝态的含烯基单体结构单元含量为0.5-5wt％，优选为1-4wt％，二甲苯可溶物含量为0.5-65wt％；热塑性绝缘材料在230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5-5g/10min，优选为1-3.5g/10min；热塑性绝缘材料的弯曲模量为200-1200mpa，优选为400-1000mpa。3.根据权利要求1所述的耐电树枝化热塑性绝缘材料，其中，所述丙烯聚合物为丙烯均聚物或丙烯共聚物，丙烯聚合物中共聚单体的含量为0-25wt％，优选为0-20wt％；所述丙烯聚合物在230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.5-10g/10min，优选为1-7g/10min，熔融温度tm为110-180℃，优选为120-170℃；所述丙烯共聚物的共聚单体优选选自乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯中的至少一种，更优选为乙烯和/或1-丁烯；所述含烯基单体为芳香烯烃类单体、含不饱和双键的硅氧烷类单体、丙烯酸酯类单体和丙烯酸类单体中的至少一种；优选为丙烯酸酯类单体和/或芳香烯烃类单体；更优选为苯乙烯和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的耐电树枝化热塑性绝缘材料，其中，热塑性绝缘材料中含有至少一种含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物；所述含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物优选采用以下方法制备得到：a、将丙烯聚合物置于密闭反应器中，进行惰性气体置换；b、将自由基引发剂与含烯基单体加入到密闭反应器中，搅拌混合；c、任选地加入助溶胀剂，并任选地使反应体系进行溶胀；d、任选地加入分散剂，使反应体系升温至接枝反应温度，进行接枝反应；e、任选地将反应产物过滤，干燥，得到含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物。5.根据权利要求4所述的耐电树枝化热塑性绝缘材料，其中，所述自由基引发剂选自过氧化物类自由基引发剂；所述过氧化物类自由基引发剂优选选自过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙基酯、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯和过氧化二碳酸二环己基酯中的至少一种；以丙烯聚合物的质量为基准，所述含烯基单体的用量为1-12％，优选为1.5-9％，更优选为1.7-7％；所述自由基引发剂的用量与含烯基单体的用量的质量比例为0.1-6∶100，优选为0.5-5∶100。6.根据权利要求4所述的耐电树枝化热塑性绝缘材料，其中，所述助溶胀剂选自苯、甲苯、二甲苯、氯苯、四氢呋喃、乙醚、丙酮、己烷、环己烷、十氢萘和庚烷中的至少一种；以丙烯聚合物的质量为基准，所述助溶胀剂的用量为1-30％，优选为10-25％；
所述溶胀的温度为30-60℃，时间为1-5小时；所述分散剂为水或氯化钠的水溶液；以丙烯聚合物的质量为基准，所述分散剂的用量为50-300％；所述接枝反应的温度为80-130℃，优选为85-120℃；时间为0.5-10小时，优选为1-6小时。7.根据权利要求1所述的耐电树枝化热塑性绝缘材料，其中，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫代类抗氧剂中的至少一种；所述抗氧剂优选为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，2
′‑
亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，4，6-三(3
′
，5
′‑
二叔丁基-4
′‑
羟基苄基)均三甲苯、n，n
′‑
双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、2，2
’‑
硫代双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2
′
，2-草酰胺基-双-[乙基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)]丙酸酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、4，4
′‑
硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、亚磷酸三苯酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯中的至少一种；所述电压稳定剂为芳香族化合物，优选为苯乙酮类和/或二苯甲酮类衍生物，更优选为2，4-二羟基二苯甲酮和/或苯乙酮；优选地，所述助剂含有抗铜剂和加工助剂；所述抗铜剂为n，n
’‑
双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、2，2-草酰胺基-双[乙基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸和n-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺中的至少一种；所述加工助剂选自含氟化合物、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、脂肪酸酯和矿物油中的至少一种，优选为聚丙烯蜡、脂肪酸酯和矿物油中的至少一种；所述弹性体优选选自poe、pbe、epr、epdm、sebs和sbs中的至少一种。8.权利要求1-7中任意一项所述的耐电树枝化热塑性绝缘材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：将含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物、任选的丙烯聚合物、助剂及任选的弹性体混合，熔融挤出造粒，得到热塑性绝缘材料；所述助剂含有抗氧剂、电压稳定剂、任选的抗铜剂和任选的加工助剂。9.根据权利要求8所述的耐电树枝化热塑性绝缘材料的制备方法，其中，以含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物、丙烯聚合物和弹性体的总质量为基准，含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物的用量大于50％，优选大于55％，更优选为60％以上；所述抗氧剂的用量为1000-5000ppm，优选为1500-4000ppm；所述电压稳定剂的用量为0.1-5％，优选为0.3-3％；所述加工助剂的用量为0.5-4％，优选为0.8-2％；所述抗铜剂的用量为1000-5000ppm，优选为1500-4000ppm；所述熔融挤出造粒的温度为180-250℃，优选为185-230℃，更优选为190-220℃。10.权利要求1-7中任意一项所述的耐电树枝化热塑性绝缘材料、权利要求8或9所述的制备方法制得的耐电树枝化热塑性绝缘材料在电缆中的应用。

技术总结
本发明属于聚合物技术领域，公开了一种耐电树枝化热塑性绝缘材料及其制备方法和应用，该热塑性绝缘材料含有含烯基单体接枝改性的丙烯聚合物、任选的丙烯聚合物、助剂和任选的弹性体；所述助剂含有抗氧剂和电压稳定剂；热塑性绝缘材料中，处于接枝态的含烯基单体结构单元含量为0.1-6wt％，二甲苯可溶物含量为0-70wt％；热塑性绝缘材料在230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为0.2-7g/10min；热塑性绝缘材料的弯曲模量为150-1600MPa。该热塑性绝缘材料具有稳定的耐电树枝化性能，可在高温高场强下长期稳定使用。下长期稳定使用。


技术研发人员：何金良 张雅茹 王铭锑 李琦 袁浩 胡军 邵清 张琦 樊林禛 李娟 施红伟 黄上师 高达利
受保护的技术使用者：中石化（北京）化工研究院有限公司 清华大学
技术研发日：2022.01.06
技术公布日：2023/7/22