CN103524849B - 辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带及其生产方法 - Google Patents

辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带，其制备材料按重量计包括以下组分：聚乙烯100份；玻璃纤维0.1-30份；敏化交联剂0.1-3份；抗氧剂0.3-3份；抗紫外线助剂0.1~1份；色母0-10份。本发明耐低温耐光照耐老化热固性的扎带不仅具有优良的-40℃低温长期使用不脆裂，耐光照，产品外观无明显变化，无裂纹，而且具有优异的耐老化效果，能够达到60年使用寿命。

Description

辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带及其生产方法
技术领域
本发明涉及辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带及其生产方法。
背景技术
一般扎带般应用于户内捆扎电视机、电脑等内部连接灯饰、电机、电子玩具等产品内线路的固定，机械设备油路管道的固定，船舶上电缆线路的固定，自行车整车包装或捆绑其他物体，也可用于农业、园艺、手工艺品等捆扎物品。该产品具有绑扎快速、绝缘性好、自锁紧固、使用方便等特点。
然而，随着扎带应用范围的扩大，在扎带应用于户外捆扎环境时，现有的扎带抗光照时间短，不能耐低温，像北方较冷的环境，扎带的耐低温性能要求较突出，近年来北方风电新能源的发展，迫切需要这种与之配套的耐低温耐光照耐老化扎带的开发研制。
因此，迫切需要一种能够抗光照、耐低温的绑扎带以填补市场耐低温耐光照又耐老化的热固性扎带的空白。
发明内容
本发明的目的在于提供一种辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带及其生产方法。
为实现上述目的，本发明所提供辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带，其制备材料按重量计由以下组分组成：
聚乙烯100份；
玻璃纤维0.1-30份；
敏化交联剂0.1-3份；
抗氧剂0.3-3份；
抗紫外线助剂0.1~1份；
色母0-10份。
优选地，所述聚乙烯为高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯中的一种或两种。所述高密度聚乙烯的熔融流动速率优选为5~10g/10min，所述超高分子量聚乙烯分子量优选为400万以上。
当高密度聚乙烯与超高分子量聚乙烯共混使用时，超高分子量聚乙烯的耐低温性能达-100℃不脆化不开裂，且由于超高分子量聚乙烯与高密度聚乙烯有相近的熔融参数，解决了产品的相容性问题。与现有市场常采用的低温改性技术相比，市场上现有改进低温性能技术都是采用柔性材料改善低温性，但这样一来就降低了材料的强度，这对产品的固定性能是不利的，而本发明在增加了产品的低温性能的同时，也提高了产品的强度。
优选地，所述玻璃纤维的目数为300目~1500目。
优选地，所述敏化交联助剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与沙多玛SKJ8901以（5~8）:（3~5）的比例配制而成。三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与沙多玛SKJ8901交联助剂共混，解决了单独使用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯因材料结晶度较高不易交联的缺点。
优选地，所述抗紫外线助剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯与双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯共混物，配比为（6~9）:（2~4）。
优选地，所述抗氧剂是重量比为1.5：（1～2）：（1～2）：（0.5～3）的受阻酚类主抗氧剂与硫醚类辅助抗氧剂、受阻胺辅助抗氧剂调配而成的复合剂。
本发明还提供一种上述辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带的生产方法，包括以下步骤：
（1）混料：按重量份计，将聚乙烯100份、玻璃纤维0.1-30份、敏化交联剂0.1-3份、抗氧剂0.3-3份、抗紫外线助剂0.1~1份、色母0-10份进行混合形成混料；
（2）制成颗粒料：将混料在180-250℃温度下挤出、拉丝、冷却、切粒形成颗粒料；
（3）注塑扎带：将颗粒料经注塑制备出各种形状扎带；
（4）辐照扎带：将形成的扎带经电子加速器或钴源辐照形成辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带。
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：
本发明的辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带采用了玻璃纤维作为无机增强剂，提高了产品强度，且价格低廉。本发明的辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带，采用辐照交联方式使产品形成热固性，增加材料的热寿命。同时由于高结晶材料及交联、抗氧体系的引入大幅度提高了产品的长期使用寿命。
本发明耐低温耐光照耐老化热固性的扎带不仅具有优良的-40℃低温长期使用不脆裂，耐光照，产品外观无明显变化，无裂纹，而且具有优异的耐老化效果，根据阿仑尼乌斯公式计算能够达到60年寿命。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
需指出的是，以下各实施例中，如非特别说明，所有物质组份的份数均为重量份。
实施例1
（1）混料：将70份高密度聚乙烯、30份超高分子量聚乙烯、25份玻璃纤维（目数为300）、1.5份敏化交联剂（1.0份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与0.5份沙多玛SKJ8901交联助剂）、2份复合抗氧剂（0.7份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.8份抗氧剂DLTP（硫代二丙酸二月桂酯）、0.5份抗氧剂4,4’-双(α,α-二甲基苯基)二苯胺）、0.7份抗紫外线助剂（0.5份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯与0.2份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯），5份色母依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5-10分钟进行混料；
（2）制成颗粒料：将上述混料用双螺杆挤出机在180-250℃温度下挤出、拉条、风冷切粒；
（3）注塑扎带：将颗粒料经注塑制备出各种形状扎带；
（4）辐照扎带：将形成的扎带经电子加速器或钴源辐照形成热固性产品；
对上述扎带产品进行测定，结果如下：拉伸强度>30MPa,低温性能（-60℃，72小时）无脆化，缠绕无裂纹，耐光照，无裂纹，180℃*168小时拉伸强度保持率≥92%，根据阿仑尼乌斯公式计算能够达到60年寿命。
实施例2
（1）混料：将60份高密度聚乙烯、40份超高分子量聚乙烯、20份玻璃纤维（目数为1200）、2份敏化交联剂（1.5三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与0.5份沙多玛SKJ8901交联助剂）、2份复合抗氧剂（0.7份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.8份抗氧剂DLTP（硫代二丙酸二月桂酯）、0.5份抗氧剂4,4’-双(α,α-二甲基苯基)二苯胺）、0.6份抗紫外线助剂（0.5份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯与0.1份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯），5份色母依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5-10分钟进行混料；
（2）制成颗粒料：将上述混料用双螺杆挤出机在180-250℃温度下挤出、拉条、风冷切粒；
（3）注塑扎带：将颗粒料经注塑制备出各种形状扎带；
（4）辐照扎带：将形成的扎带经电子加速器或钴源辐照形成热固性产品；
对上述扎带产品进行测定，结果如下：拉伸强度33MPa,低温性能（-65℃，72小时）无脆化，缠绕无裂纹，耐光照，无裂纹，180℃*168小时拉伸强度保持率≥93%，根据阿仑尼乌斯公式计算能够达到60年寿命。
实施例3
（1）混料：将50份高密度聚乙烯、50份超高分子量聚乙烯、30份玻璃纤维（目数为1500）、2.5份敏化交联剂（1.7三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与0.8份沙多玛SKJ8901交联助剂）、2份复合抗氧剂（0.7份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.8份抗氧剂DLTP（硫代二丙酸二月桂酯）、0.5份抗氧剂4,4’-双(α,α-二甲基苯基)二苯胺）、0.7份抗紫外线添加剂（0.5份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯与0.2份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯），5份色母依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5-10分钟进行混料；
（2）制成颗粒料：将上述混料用双螺杆挤出机在180-250℃温度下挤出、拉条、风冷切粒；
（3）注塑扎带：将颗粒料经注塑制备出各种形状扎带；
（4）辐照扎带：将形成的扎带经电子加速器或钴源辐照形成热固性产品；
对上述扎带产品进行测定，结果如下：拉伸强度35MPa,低温性能（-70℃，72小时）无脆化，缠绕无裂纹，耐光照，无裂纹，180℃*168小时拉伸强度保持率≥93.5%，根据阿仑尼乌斯公式计算能够达到60年寿命。
实施例4
（1）混料：将100份高密度聚乙烯、1份玻璃纤维（目数为800）、0.1份敏化交联剂（0.05份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与0.05份沙多玛SKJ8901交联助剂）、1.5份复合抗氧剂（0.5份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.5份抗氧剂DLTP（硫代二丙酸二月桂酯）、0.5份抗氧剂4,4’-双(α,α-二甲基苯基)二苯胺）、0.8份抗紫外线助剂（0.6份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯与0.2份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯），1份色母依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5-10分钟进行混料；
（2）制成颗粒料：将上述混料用双螺杆挤出机在180-250℃温度下挤出、拉条、风冷切粒；
（3）注塑扎带：将颗粒料经注塑制备出各种形状扎带；
（4）辐照扎带：将形成的扎带经电子加速器或钴源辐照形成热固性产品；
对上述扎带产品进行测定，结果如下：拉伸强度>30MPa,低温性能（-60℃，72小时）无脆化，缠绕无裂纹，耐光照，无裂纹，180℃*168小时拉伸强度保持率≥92%，根据阿仑尼乌斯公式计算能够达到60年寿命。
实施例5
（1）混料：将100份超高分子量聚乙烯、15份玻璃纤维（目数为300）、0.2份敏化交联剂（0.1份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与0.1份沙多玛SKJ8901交联助剂）、0.3份复合抗氧剂（0.1份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.1份抗氧剂DLTP（硫代二丙酸二月桂酯）、0.1份抗氧剂4,4’-双(α,α-二甲基苯基)二苯胺）、1.0份抗紫外线助剂（0.8份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯与0.2份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯），10份色母依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5-10分钟进行混料；
（2）制成颗粒料：将上述混料用双螺杆挤出机在180-250℃温度下挤出、拉条、风冷切粒；
（3）注塑扎带：将颗粒料经注塑制备出各种形状扎带；
（4）辐照扎带：将形成的扎带经电子加速器或钴源辐照形成热固性产品；
对上述扎带产品进行测定，结果如下：拉伸强度>30MPa,低温性能（-60℃，72小时）无脆化，缠绕无裂纹，耐光照，无裂纹，180℃*168小时拉伸强度保持率≥92%，根据阿仑尼乌斯公式计算能够达到60年寿命。
实施例6
（1）混料：将10份高密度聚乙烯、90份超高分子量聚乙烯、26份玻璃纤维（目数为1200）、2.0份敏化交联剂（1.0份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与1.0份沙多玛SKJ8901交联助剂）、2.4份复合抗氧剂（0.6份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.9份抗氧剂DLTP（硫代二丙酸二月桂酯）、0.9份抗氧剂4,4’-双(α,α-二甲基苯基)二苯胺）、1.0份抗紫外线助剂（0.6份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯与0.4份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯），6份色母依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5-10分钟进行混料；
（2）制成颗粒料：将上述混料用双螺杆挤出机在180-250℃温度下挤出、拉条、风冷切粒；
（3）注塑扎带：将颗粒料经注塑制备出各种形状扎带；
（4）辐照扎带：将形成的扎带经电子加速器或钴源辐照形成热固性产品；
对上述扎带产品进行测定，结果如下：拉伸强度>30MPa,低温性能（-60℃，72小时）无脆化，缠绕无裂纹，耐光照，无裂纹，180℃*168小时拉伸强度保持率≥92%，根据阿仑尼乌斯公式计算能够达到60年寿命。
实施例7
（1）混料：将90份高密度聚乙烯、10份超高分子量聚乙烯、28份玻璃纤维（目数为800）、3.0份敏化交联剂（2.0份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与1.0份沙多玛SKJ8901交联助剂）、1.3份复合抗氧剂（0.5份抗氧剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、0.4份抗氧剂DLTP（硫代二丙酸二月桂酯）、0.4份抗氧剂4,4’-双(α,α-二甲基苯基)二苯胺）、0.5份抗紫外线助剂（0.4份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯与0.1份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯），3份色母依次加入高速搅拌机中，高速搅拌5-10分钟进行混料；
（2）制成颗粒料：将上述混料用双螺杆挤出机在180-250℃温度下挤出、拉条、风冷切粒；
（3）注塑扎带：将颗粒料经注塑制备出各种形状扎带；
（4）辐照扎带：将形成的扎带经电子加速器或钴源辐照形成热固性产品；
对上述扎带产品进行测定，结果如下：拉伸强度>30MPa,低温性能（-60℃，72小时）无脆化，缠绕无裂纹，耐光照，无裂纹，180℃*168小时拉伸强度保持率≥92%，根据阿仑尼乌斯公式计算能够达到60年寿命。
上述各个实施举例提供的辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带配方及其生产方法制得的扎带耐低温耐老化耐光照性能优异，各项性能指标满足低温-40℃以下长期使用，耐光照，满足室外长期使用，耐老化寿命60年以上。
本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (2)

1.一种辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带，其特征在于：该辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带的制备材料按重量计由以下组分组成：聚乙烯100份；玻璃纤维0.1-30份；敏化交联剂0.1-3份；抗氧剂0.3-3份；抗紫外线助剂0.1~1份；色母0-10份；所述聚乙烯为高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯的混合物，所述高密度聚乙烯的熔融流动速率为5~10g/10min，所述超高分子量聚乙烯分子量为400万以上，所述玻璃纤维的目数为300目~1500目，所述敏化交联助剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与沙多玛SKJ8901以（5~8）:（3~5）的比例配制而成，所述抗紫外线助剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯与双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯共混物，配比为（6~9）:（2~4）。
2.一种如权利要求1所述的辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带的生产方法，其特征在于包括以下步骤：（1）混料：按重量份计，将聚乙烯100份、玻璃纤维0.1-30份、敏化交联剂0.1-3份、抗氧剂0.3-3份、抗紫外线助剂0.1~1份、色母0-10份进行混合形成混料；（2）制成颗粒料：将混料在180-250℃温度下挤出、拉丝、冷却、切粒形成颗粒料；（3）注塑扎带：将颗粒料经注塑制备出各种形状扎带；（4）辐照扎带：将形成的扎带经电子加速器或钴源辐照形成辐照交联耐低温耐光照耐老化热固性扎带。
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