CN106220986A - 一种绝缘热缩管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝缘热缩管及其制备方法。具体而言，本发明的绝缘热缩管包含以重量份计的下列组分：聚乙烯10~40份、烯烃‑丙烯酸酯共聚物50~80份、硅橡胶20~40份、三聚氰胺系阻燃剂20~40份、纳米活性碳酸钙10~20份、润滑剂0.5~5份和抗氧化剂0.5~5份。本发明的绝缘热缩管可以保证在经历若干温变循环之后仍无轴向收缩，并且具有优异的耐辐射性能以及良好的机械强度、电性能及热稳定性，在达到良好阻燃效果的同时，不会释放有毒有害性物质，符合欧盟RoHS指令要求。

Description

一种绝缘热缩管及其制备方法
技术领域
本发明属于热缩管技术领域，涉及一种绝缘热缩管及其制备方法。
背景技术
绝缘热缩管能够对电线、电缆等产品发挥绝缘防护作用。在某些特殊领域中，由于在绝缘热缩管的使用过程中需要经历温度的循环变化，并且接受一定量的辐射，因此在保证绝缘性能的前提下，要求绝缘热缩管应当同时具有优异的耐受温度变化和耐受辐射性能。目前，在经历6.5个温变循环（在-45℃的最低温度和90℃的最高温度下各停留5小时后重新回到-45℃的温变过程视为1个循环）之后，普通的1米长的绝缘热缩管的两端均会出现沿轴向收缩的现象，严重影响了热缩管的使用效果。因此，亟需开发一种能够同时具有良好的绝缘性能以及理想的耐温变、耐辐射性能的热缩管产品。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于提供一种绝缘热缩管及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种绝缘热缩管，其包含以重量份计的下列组分：聚乙烯10~40份、烯烃-丙烯酸酯共聚物50~80份、硅橡胶20~40份、三聚氰胺系阻燃剂20~40份、纳米活性碳酸钙10~20份、润滑剂0.5~5份和抗氧化剂0.5~5份；其中：所述硅橡胶具有如式（I）所示的结构通式：
；
其中：n:(m+n+o)=5~15:100，o:(m+n+o)=10~30:100。
优选的，所述绝缘热缩管包含以重量份计的下列组分：聚乙烯20~30份、烯烃-丙烯酸酯共聚物60~70份、硅橡胶25~35份、三聚氰胺系阻燃剂25~35份、纳米活性碳酸钙12~18份、润滑剂1~4份和抗氧化剂1~4份。
更优选的，所述绝缘热缩管包含以重量份计的下列组分：聚乙烯25份、烯烃-丙烯酸酯共聚物65份、硅橡胶30份、三聚氰胺系阻燃剂30份、纳米活性碳酸钙15份、润滑剂3份和抗氧化剂2份。
优选的，所述聚乙烯选自线性低密度聚乙烯（LLDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）中的任意一种或其任意比例的组合物，优选低密度聚乙烯。
优选的，所述烯烃-丙烯酸酯共聚物选自乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（EMA）、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（EEA）、乙烯-丙烯酸丙酯共聚物（EPA）、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物（EBA）中的任意一种或其任意比例的混合物，优选乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。
优选的，所述三聚氰胺系阻燃剂选自三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐中的任意一种或其任意比例的混合物，优选三聚氰胺。
优选的，所述纳米活性碳酸钙的粒度为25~100 nm，优选30~50 nm。
优选的，所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸锌中的任意一种或其任意比例的混合物，优选硬脂酸镁。
优选的，所述抗氧化剂选自丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、叔丁基对苯二酚（TBHQ）中的任意一种或其任意比例的混合物，优选二丁基羟基甲苯。
一种绝缘热缩管的制备方法，其包括如下步骤：
（1）按照重量份称量原料，并混合均匀，得到预混料；
（2）将步骤（1）中获得的预混料在配备密炼机的双螺杆挤出机上混炼造粒，并在单螺旋挤出机上挤出，得到管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于150~170 kGy辐射交联，加热扩展2~4倍，并骤冷成型，得到绝缘热缩管。
与现有技术相比，本发明采用了甲基丙烯基对甲苯基硅橡胶和纳米活性碳酸钙来调控绝缘热缩材料，不仅对体系的高温稳定性非常有利，同时对低温稳定性也非常有利，从而使本发明的绝缘热缩管可以保证在经历若干温变循环之后仍无轴向收缩。甲基丙烯基对甲苯基硅橡胶中的芳香环含有共轭双键，能够吸收辐射能，具有优异的耐辐射性能，并具有良好的机械强度、电性能及热稳定性。另外，本发明采用三聚氰胺系阻燃剂，受热分解后，极大地降低了聚合物表面的温度，达到良好的阻燃效果，并且不会释放有毒有害性物质，符合欧盟RoHS指令要求。
具体实施方式
下面实施例将进一步举例说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1：绝缘热缩管的生产。
（1）称量低密度聚乙烯10 kg、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物80 kg、甲基丙烯基对甲苯基硅橡胶（其中丙烯基的摩尔分数为5%，对甲苯基的摩尔分数为10%）20 kg、三聚氰胺20kg、纳米活性碳酸钙（粒度为25 nm）10 kg、硬脂酸镁0.5 kg和二丁基羟基甲苯0.5 kg，并混合均匀，得到预混料；
（2）将步骤（1）中获得的预混料在配备密炼机的双螺杆挤出机上混炼造粒，并在单螺旋挤出机上挤出，得到管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于150 kGy辐射交联，加热扩展2倍，并骤冷成型，得到绝缘热缩管。
实施例2：绝缘热缩管的生产。
（1）称量低密度聚乙烯40 kg、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物50 kg、甲基丙烯基对甲苯基硅橡胶（其中丙烯基的摩尔分数为15%，对甲苯基的摩尔分数为30%）40 kg、三聚氰胺40kg、纳米活性碳酸钙（粒度为100 nm）20 kg、硬脂酸镁5 kg和二丁基羟基甲苯5 kg，并混合均匀，得到预混料；
（2）将步骤（1）中获得的预混料在配备密炼机的双螺杆挤出机上混炼造粒，并在单螺旋挤出机上挤出，得到管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于170 kGy辐射交联，加热扩展2倍，并骤冷成型，得到绝缘热缩管。
实施例3：绝缘热缩管的生产。
（1）称量低密度聚乙烯20 kg、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物70 kg、甲基丙烯基对甲苯基硅橡胶（其中丙烯基的摩尔分数为8%，对甲苯基的摩尔分数为15%）25 kg、三聚氰胺25kg、纳米活性碳酸钙（粒度为30 nm）12 kg、硬脂酸镁1 kg和二丁基羟基甲苯1 kg，并混合均匀，得到预混料；
（2）将步骤（1）中获得的预混料在配备密炼机的双螺杆挤出机上混炼造粒，并在单螺旋挤出机上挤出，得到管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于150 kGy辐射交联，加热扩展4倍，并骤冷成型，得到绝缘热缩管。
实施例4：绝缘热缩管的生产。
（1）称量低密度聚乙烯30 kg、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物60 kg、甲基丙烯基对甲苯基硅橡胶（其中丙烯基的摩尔分数为12%，对甲苯基的摩尔分数为25%）35 kg、三聚氰胺50kg、纳米活性碳酸钙（粒度为50 nm）18 kg、硬脂酸镁4 kg和二丁基羟基甲苯4 kg，并混合均匀，得到预混料；
（2）将步骤（1）中获得的预混料在配备密炼机的双螺杆挤出机上混炼造粒，并在单螺旋挤出机上挤出，得到管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于170 kGy辐射交联，加热扩展2倍，并骤冷成型，得到绝缘热缩管。
实施例5：绝缘热缩管的生产。
（1）称量低密度聚乙烯25 kg、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物65 kg、甲基丙烯基对甲苯基硅橡胶（其中丙烯基的摩尔分数为10%，对甲苯基的摩尔分数为20%）30 kg、三聚氰胺30kg、纳米活性碳酸钙（粒度为40 nm）15 kg、硬脂酸镁3 kg和二丁基羟基甲苯2 kg，并混合均匀，得到预混料；
（2）将步骤（1）中获得的预混料在配备密炼机的双螺杆挤出机上混炼造粒，并在单螺旋挤出机上挤出，得到管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于150 kGy辐射交联，加热扩展2倍，并骤冷成型，得到绝缘热缩管。
实施例6：绝缘热缩管性能测试。
将实施例1至5中获得的绝缘热缩管进行性能测试，其结果如表1所示。
表1. 绝缘热缩管性能测试
由上表可知，本发明采用了甲基丙烯基对甲苯基硅橡胶和纳米活性碳酸钙来调控绝缘热缩材料，不仅对体系的高温稳定性非常有利，同时对低温稳定性也非常有利，从而使本发明的绝缘热缩管可以保证在经历若干温变循环之后仍无轴向收缩。甲基丙烯基对甲苯基硅橡胶中的芳香环含有共轭双键，能够吸收辐射能，具有优异的耐辐射性能，并具有良好的机械强度、电性能及热稳定性。另外，本发明采用三聚氰胺系阻燃剂，受热分解后，极大地降低了聚合物表面的温度，达到良好的阻燃效果，并且不会释放有毒有害性物质，符合欧盟RoHS指令要求。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式；相反，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围旨在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种绝缘热缩管，其包含以重量份计的下列组分：聚乙烯10~40份、烯烃-丙烯酸酯共聚物50~80份、硅橡胶20~40份、三聚氰胺系阻燃剂20~40份、纳米活性碳酸钙10~20份、润滑剂0.5~5份和抗氧化剂0.5~5份；其中：所述硅橡胶具有如式（I）所示的结构通式：
；
其中：n:(m+n+o)=5~15:100，o:(m+n+o)=10~30:100。
2.根据权利要求1所述的绝缘热缩管，其特征在于，其包含以重量份计的下列组分：聚乙烯20~30份、烯烃-丙烯酸酯共聚物60~70份、硅橡胶25~35份、三聚氰胺系阻燃剂25~35份、纳米活性碳酸钙12~18份、润滑剂1~4份和抗氧化剂1~4份。
3.根据权利要求1所述的绝缘热缩管，其特征在于，其包含以重量份计的下列组分：聚乙烯25份、烯烃-丙烯酸酯共聚物65份、硅橡胶30份、三聚氰胺系阻燃剂30份、纳米活性碳酸钙15份、润滑剂3份和抗氧化剂2份。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘热缩管，其特征在于，所述聚乙烯选自线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的任意一种或其任意比例的组合物。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘热缩管，其特征在于，所述烯烃-丙烯酸酯共聚物选自乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的任意一种或其任意比例的混合物。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘热缩管，其特征在于，所述三聚氰胺系阻燃剂选自三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐中的任意一种或其任意比例的混合物。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘热缩管，其特征在于，所述纳米活性碳酸钙的粒度为25~100 nm。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘热缩管，其特征在于，所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸锌中的任意一种或其任意比例的混合物。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘热缩管，其特征在于，所述抗氧化剂选自丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚中的任意一种或其任意比例的混合物。
10.一种根据权利要求1至9中任一项所述的绝缘热缩管的制备方法，其包括如下步骤：
1）按照重量份称量原料，并混合均匀，得到预混料；
2）将步骤1）中获得的预混料在配备密炼机的双螺杆挤出机上混炼造粒，并在单螺旋挤出机上挤出，得到管材；
3）将步骤2）中获得的管材于150~170 kGy辐射交联，加热扩展2~4倍，并骤冷成型，得到绝缘热缩管。
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