本技术属于高分子材料，具体涉及一种高绝缘性聚烯烃组合物及其制备方法与应用。
背景技术：
1、低烟无卤聚烯烃交联绝缘料，通常是采用pe/eva/poe等一系列聚烯烃树脂，且为了满足低烟无卤的特性，往往需要大量的氢氧化物阻燃剂填充，以满足阻燃要求。对于复杂工况下的特殊线缆，其工作环境往往面临着各种燃油、矿物油类等油类液体，而普通聚烯烃材料本身耐油性就较差，在添加大量氢氧化物后其致密性受到破坏，导致耐油性更差。
2、目前主要通过引入强极性树脂来提高电缆材料的耐油性，其中强极性树脂例如丁腈橡胶、双酚a树脂、聚苯硫醚、高va含量的eva等，但强极性树脂的引入会导致材料整体的绝缘性能大幅度降低，不能满足绝缘材料的电阻性能要求。另外，也可以通过添加甲基乙烯基硅橡胶来提高电缆材料的耐油性，但对耐油性的提升有限。
3、因此，有必要开发一种同时具备优异的耐油性、绝缘性、阻燃性，以及拉伸强度、断裂伸长率等力学性能的聚烯烃组合物。
技术实现思路
1、基于现有技术存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种高绝缘性聚烯烃组合物及其制备方法与应用，所得聚烯烃组合物同时具备优异的耐油性、绝缘性、阻燃性，以及拉伸强度、断裂伸长率等力学性能。
2、为了达到上述目的，本技术提供了一种聚烯烃组合物，包括以下重量份的组分：
3、聚乙烯19-36份；
4、
5、硅橡胶具有较好的耐油性以及极佳的绝缘性，但是其与聚烯烃材料的相容性较差，在聚烯烃材料中直接添加硅橡胶或者采用常规改善相容性的方法(如添加偶联剂)，都不能获得良好的相容性，导致不能发挥硅橡胶耐油、绝缘的优势，也导致材料的力学性能和阻燃性能较差。发明人意外发现，将聚乙烯接枝硅橡胶，使硅橡胶与聚乙烯通过化学交联的方式紧密结合，能显著改善硅橡胶与聚烯烃材料的相容性，有效发挥硅橡胶耐油性和绝缘性的优势，降低硅橡胶的添加对材料力学性能和阻燃性能的影响。
6、云母粉主要为硅酸盐，其拥有与硅橡胶类似的电势，所以云母粉能良好分散于硅橡胶中，且相较其他层状硅酸盐，云母粉的层状结构尺寸更大，阻隔作用更好；利用硅烷偶联剂包覆云母粉，能提升云母粉与聚烯烃体系的相容性，使其不仅能阻隔溶剂，提高材料的耐油性能，还能增强材料整体体系的相容性，进一步提高力学、耐油等性能。
7、所述聚烯烃组合物以pe及eva作为基体树脂，选择氢氧化物及蒙脱土作为阻燃剂，并添加pe-g-sir、包覆硅烷偶联剂的云母粉、辐照引发剂等，同时具备优异的耐高温油性能、绝缘性能以及拉伸强度、断裂伸长率等力学性能，还能满足国标gb/t 32129-2015的阻燃要求，适用作电缆材料。
8、优选的，所述聚乙烯接枝硅橡胶中硅橡胶的质量百分含量为28％-72％，如28％、30％、40％、50％、60％、70％或72％等，不仅能利用硅橡胶更好的改善高温耐油性，而且能使硅橡胶在聚烯烃体系中更易分散，避免硅橡胶自交联，而能更好的改善硅橡胶与聚烯烃体系的相容性。
9、更优选的，所述聚乙烯接枝硅橡胶中硅橡胶的质量百分含量为38％-62％，如38％、40％、45％、50％、55％、60％或62％等，以更好的改善材料的力学性能和高温耐油性的平衡关系。
10、可选的，所述聚乙烯接枝硅橡胶的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯与硅橡胶混合分散后进行第一次开炼，再加入引发剂，进行第二次开炼，然后挤出造粒，得到聚乙烯接枝硅橡胶。示例性的，所述硅橡胶具有甲基、乙烯基、苯基中的至少一种。
11、优选的，制备所述聚乙烯接枝硅橡胶时，所用硅橡胶的质量为所用聚乙烯和硅橡胶总质量的28％-72％，如28％、30％、40％、50％、60％、70％或72％等。
12、优选的，制备所述聚乙烯接枝硅橡胶时，所用引发剂的质量为所用聚乙烯和硅橡胶总质量的0.05％～1％。
13、优选的，第一次开练的温度为100-120℃，开炼时间5-10min。
14、优选的，第二次开炼的温度为110-130℃，开炼时间10-15min。
15、优选的，制备所述聚乙烯接枝硅橡胶时，挤出温度为160-180℃。
16、优选的，制备所述聚乙烯接枝硅橡胶时，造粒在水下进行。
17、优选的，制备所述聚乙烯接枝硅橡胶时，所用引发剂为有机过氧化物。作为一个示例，所述有机过氧化物包括2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙基苯中的至少一种。
18、优选的，制备所述聚乙烯接枝硅橡胶时，所用聚乙烯包括茂金属线性低密度聚乙烯。
19、优选的，所述包覆硅烷偶联剂的云母粉中硅烷偶联剂的质量百分含量为0.3％-4％，如0.3％、0.5％、1％、2％、3％或4％等，以避免硅烷偶联剂自交联，而能利用硅烷偶联剂更好的改善云母粉与聚烯烃体系的相容性，提高材料的力学性能。
20、更优选的，所述包覆硅烷偶联剂的云母粉中硅烷偶联剂的质量百分含量为0.8％-2.2％，如0.8％、1％、1.5％、2％或2.2％等，以进一步改善材料的力学性能。
21、所述包覆硅烷偶联剂的云母粉中硅烷偶联剂的质量百分含量＝(w1-w0/w0)*100％，其中，w1表示包覆硅烷偶联剂的云母粉的重量，w0表示包覆处理前的云母粉的重量。
22、所述硅烷偶联剂既可选择含环氧基团的硅烷偶联剂，也可选择不含环氧基团的硅烷偶联剂。例如在一实施例中，硅烷偶联剂包括2-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和3-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷等中的至少一种。
23、优选的，所述硅烷偶联剂含环氧基团。环氧硅烷偶联剂中的环氧基团极性较强，使其与eva之间形成较强的相互作用，从而改善分散性，使材料的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能、绝缘性能更好。
24、作为一个示例，含环氧基团的硅烷偶联剂包括2-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
25、可选的，所述包覆硅烷偶联剂的云母粉的制备方法包括以下步骤：将云母粉浸泡于含硅烷偶联剂的溶液中，加热搅拌进行包覆接枝反应，之后固液分离，将所得固体干燥，得到表面包覆硅烷偶联剂的云母粉。
26、优选的，所述含硅烷偶联剂的溶液中硅烷偶联剂的质量分数为0.8wt％-3wt％。
27、优选的，所述云母粉与所述含硅烷偶联剂的溶液的质量比为1:(0.5-5)。
28、优选的，所述浸泡的时间为5-10min。
29、优选的，所述加热搅拌的温度为70-90℃，所述加热搅拌的时间为0.5-2h。
30、作为一个示例，所述含硅烷偶联剂的溶液中的溶剂包括乙醇、丙酮、甲醇中的至少一种。
31、优选的，所述聚乙烯在190℃，2.16kg负载条件下的熔体流动速率为0.5-4g/10min，如0.5g/10min、1g/10min、1.5g/10min、2g/10min、2.5g/10min、3g/10min或4g/10min等。该熔体流动速率按照gb/t3682.1-2018测得。
32、优选的，所述聚乙烯在所述聚烯烃组合物中的质量百分含量在13％以上，如13％、15％、20％或25％等。
33、优选的，所述聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯。
34、优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量百分含量为25％-35％，如25％、27％、30％、33％或35％等。
35、优选的，所述氢氧化物包括氢氧化铝、氢氧化镁中的至少一种；
36、优选的，所述辐照引发剂包括taic(三烯丙基异氰脲酸酯)、tmptma(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)、tmpta(三丙烯酸丙烷三甲醇酯)中的至少一种；
37、优选的，所述聚烯烃组合物中还包含2-5重量份抗氧剂，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的至少一种。
38、本技术所述聚烯烃组合物，在不损害本技术的效果的情况下，可以含有色粉、润滑剂、抗uv剂等常用添加剂。
39、可选的，所述聚烯烃组合物的制备方法包括以下步骤：将除氢氧化物、蒙脱土及包覆硅烷偶联剂的云母粉外的原料混合分散，得到预混物；
40、将所述预混物与氢氧化物、蒙脱土及包覆硅烷偶联剂的云母粉按比例混合密炼，再经挤出造粒，得到聚烯烃组合物。
41、优选的，所述密炼温度为130-140℃；所述挤出温度为140-160℃。
42、可选的，制备预混物过程中，混合分散的转速为1000-2000rpm。
43、可选的，所述挤出造粒在双阶单螺杆挤出机中进行。
44、本技术还提供了所述聚烯烃组合物在电缆材料中的应用。
45、相比现有技术，本技术的有益效果在于：
46、(1)本技术通过在聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物体系中添加聚乙烯接枝硅橡胶，改善体系的耐油性和绝缘性；添加包覆硅烷偶联剂的云母粉改善体系的耐油性及力学性等。
47、(2)本技术聚烯烃组合物同时具有极佳的耐高温油性能和绝缘性能，还拥有优异的拉伸强度和断裂伸长率，且能满足国标gb/t 32129-2015的阻燃要求，适用作电缆材料。
1.一种聚烯烃组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：
2.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于，所述聚乙烯接枝硅橡胶中硅橡胶的质量百分含量为28％-72％，优选为38％-62％。
3.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于，所述包覆硅烷偶联剂的云母粉中硅烷偶联剂的质量百分含量为0.3％-4％，优选为0.8％-2.2％。
4.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于，所述包覆硅烷偶联剂的云母粉中硅烷偶联剂含环氧基团。
5.如权利要求4所述的聚烯烃组合物，其特征在于，所述包覆硅烷偶联剂的云母粉中硅烷偶联剂包括2-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
6.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于，所述聚乙烯在190℃，2.16kg负载条件下的熔体流动速率为0.5-3g/10min。
7.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于，满足(a)-(e)中的至少一项：
8.如权利要求1～7任一项所述的聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，所述密炼温度为130-140℃；所述挤出温度为140-160℃。
10.如权利要求1～9任一项所述的聚烯烃组合物在电缆材料中的应用。
