CN101987892B - 热缩套管及其材料 - Google Patents

Abstract

一种热缩套管及其材料，由下列物质按所附重量份制备而成：聚乙烯70-85份；改性材料12-25份；以及加工助剂3-8份。采用本发明提供的材料制造出的热缩套管具有高强度的物理特性，适用于高速铁路、通信护套、电缆附件等对热缩套管的强度有特殊要求的领域。

Description

热缩套管及其材料

技术领域

本发明涉及高分子材料邻域，特别涉及一种热缩套管及其材料。

背景技术

热缩材料又称高分子形状记忆材料，是高分子材料与辐射加工技术交叉结合的一种智能型材料。普通高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯等通常是线形结构，经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后，这些材料就会具备独特的“记忆效应”，扩张、冷却定型的材料在受热后可以重新收缩恢复原来的形状。热缩材料的记忆性能可用于制作热收缩管材、膜材和异形材，主要特性是加热收缩包覆在物体外表面，能够起到绝缘、防潮、密封、保护和接续等作用，收缩材料的径向收缩率可达50％-80％。凭借这些特殊优异的性能，热缩材料广泛应用于电子、家用电器、通信、电力、汽车、管道防腐等行业。

热缩材料的生产需要历经混配、成型、辐照、扩张、涂胶等一系列工艺而成。热缩材料的基本原理是利用高分子材料的形状记忆效应制成的。聚烯烃基材等高分子材料经辐照发生交联反应，赋予材料不溶的特点。当升温至其熔融温度后结晶消失，此时将材料扩张并迅速冷却至结晶熔点以下，高分子结晶态恢复，形变被“冻结”，此时的材料具有“记忆效应”，即在没有其他外力作用下，再次加热后会收缩到原来形态，因而得到广泛的运用。

如今热缩材料已经广泛应用于线路管道系统，如热缩套管，在高能射线作用下，线性高分子材料形成三维网状交联结构。交联后的高分子材料在机械强度、耐温、耐化学溶剂、耐老化等方面获得极大改善，特别是耐酸、碱性能得到很大提高。由此热缩套管相较于一般的套管具有低温收缩、柔软阻燃、绝缘防蚀功能，适用于各种线束、焊点、电感的绝缘保护，金属管、棒的防锈、防蚀等。

但是在一些特殊领域，往往需要根据该领域的实际用途，对热缩套管的性能提出更高的要求，例如在高速铁路、通信护套、电缆附件等领域，对热缩套管的强度要求就非常高，市场上一般的热缩套管的强度难以满足上述领域的要求，从而造成了安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热缩套管及其材料，以解决现有技术中，热缩套管强度难以满足特殊技术领域对热缩套管强度的要求的技术问题。

有鉴于此，本发明提供一种热缩套管材料，由下列物质按所附重量份制备而成：聚乙烯70-85份；改性材料12-25份；以及加工助剂3-8份。

进一步的，所述聚乙烯为低密度聚乙烯。

进一步的，所述的改性材料选自以下物质中的两种：三元乙丙橡胶、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯。

进一步的，所述的加工助剂含有以下三种物质：炭黑、硬脂酸锌、四季戊四醇酯。

本发明还提供一种热缩套管，由聚乙烯改性材料经过高能射线辐照交联后，经过设备加工成型，所述聚乙烯改性材料由下列物质按所附重量份制备而成：聚乙烯70-85份；改性材料12-25份；以及加工助剂3-8份。

进一步的，所述聚乙烯为低密度聚乙烯。

进一步的，所述的改性材料选自以下物质中的两种：三元乙丙橡胶、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯。

进一步的，所述的加工助剂含有以下三种物质：炭黑、硬脂酸锌、四季戊四醇酯。

采用本发明提供的材料制造出的热缩套管具有高强度的物理特性，抗张强度≥20MPa，断裂伸长率≥540％，适用于高速铁路、通信护套、电缆附件等对热缩套管的强度有特殊要求的领域。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征更明显易懂，结合以下实施例，对本发明作进一步说明。

本发明一实施例提供一种热缩套管材料，由下列物质按所附重量份制备而成：聚乙烯70-85份；改性材料12-25份；以及加工助剂3-8份。

在一较佳实施例中，所述聚乙烯为低密度聚乙烯。低密度聚乙烯，具有良好的绝缘性能，与现有热缩管多用乙烯-醋酸乙烯共聚物相比，低密度聚乙烯具有机械强度更高，更耐磨损，提高耐温等级、提高耐环境应力开裂的特点，可在户外环境或埋地中良好使用。同时由于硬度增加，所生产的热塑管，易于套入被覆零件，操作更加方面。

在一较佳实施例中，所述的改性材料选自以下物质中的两种：三元乙丙橡胶、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯。

在一较佳实施例中，所述的加工助剂含有以下三种物质：炭黑、硬脂酸锌、四季戊四醇酯。

本发明一实施例还提供一种热缩套管，由聚乙烯改性材料经过高能射线辐照交联后，再经过专用设备加工成型，所述聚乙烯改性材料由下列物质按所附重量份制备而成：聚乙烯70-85份；改性材料12-25份；以及加工助剂3-8份。

在一较佳实施例中，所述聚乙烯为低密度聚乙烯。

在一较佳实施例中，所述的改性材料选自以下物质中的两种：三元乙丙橡胶、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯。

在一较佳实施例中，所述的加工助剂含有以下三种物质：炭黑、硬脂酸锌、四季戊四醇酯。

在本发明实施例中，热缩套管的制造工艺流程主要包括：混合造粒子，挤出成型，辐射交联，扩张定型。

具体制造方法如下：

1.将聚乙烯70-85份、改性材料12-25份以及加工助剂3-8份构成的混合物采用高速混合机混合均匀，然后采用机械共混的方法使之成为一种聚合物合金母粒，该机械共混的方法指下列任意一种方法：

(1)电加热双锟塑炼机共混后压片切粒；(2)密炼机共混，双锟塑炼机压片切粒；(3)平行双螺杆共混挤出、切粒；

2.将得到的聚合物合金母粒用普通塑料单螺杆挤出成型，得到任意规格的聚合物合金管材；

3.将得到的管材通过高能射线辐照交联，使聚合物合金管材的交联度达到50％-90％，高能射线是指利用高能电子加速器获得的电子束或钴60放射源放射的γ射线；

4.将步骤(3)得到的具有一定交联度的管材加热到软化温度，采用机械方法、气压法或真空法或两者结合的方法将其进行径向扩张，扩张后聚冷定型，即得到高强度热缩套管。

以下记载了本发明的几种具体实施方式，

实施例1

取低密度聚乙烯77千克，三元乙丙橡胶3千克，中密度聚乙烯15千克，加工助剂5千克经混料后挤出，经辐照交联与专用设备加工成型后，即得到本发明的一种高强度热缩套管。

实施例2

取低密度聚乙烯75千克，三元乙丙橡胶3千克，线性低密度聚乙烯18千克，加工助剂4千克混料后挤出，经辐照交联与专用设备加工成型后，即得到本发明的一种高强度热缩套管。

实施例3

取低密度聚乙烯83千克，三元乙丙橡胶2千克，线性低密度聚乙烯13千克，加工助剂4千克混料后挤出，经辐照交联与专用设备加工成型后，即得到本发明的一种高强度热缩套管。

按照本发明实施例提供的材料制备出来的热缩套管具有高强度，其主要的物理机械性能指标均符合UL224标准的要求，其主要技术指标如下：抗张强度≥20MPa，断裂伸长率≥540％。在158℃和168小时的条件下，热空气老化后的抗张强度≥16MPa，断裂伸长率≥400％，击穿强度≥24kv/mm，体积电阻系数≥1×1014欧姆·厘米；环保性能通过SGS检测合格。

综上所述，采用本发明实施例提供的材料制造出的热缩套管具有高强度的物理特性，适用于高速铁路、通信护套、电缆附件等对热缩套管的强度有特殊要求的领域。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (6)

1.一种热缩套管材料，其特征在于，由下列物质按所附重量份制备而成：

聚乙烯70-85份；

改性材料12-25份，所述的改性材料选自以下物质中的两种：三元乙丙橡胶、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯；以及

加工助剂3-8份。

2.根据权利要求1所述的热缩套管材料，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯。

3.根据权利要求1所述的热缩套管材料，其特征在于，所述的加工助剂含有以下三种物质：炭黑、硬脂酸锌、四季戊四醇酯。

4.一种热缩套管，由聚乙烯改性材料经过高能射线辐照交联后，经过设备加工成型，其特征在于：所述聚乙烯改性材料由下列物质按所附重量份制备而成：

聚乙烯70-85份；

改性材料12-25份，所述的改性材料选自以下物质中的两种：三元乙丙橡胶、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯；以及

加工助剂3-8份。

5.根据权利要求4所述的热缩套管，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯。

6.根据权利要求4所述的热缩套管，其特征在于，所述的加工助剂含有以下三种物质：炭黑、硬脂酸锌、四季戊四醇酯。