CN106221078A - 一种改性氟弹性体热缩管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性氟弹性体热缩管及其制备方法。具体而言，本发明的改性氟弹性体热缩管包含以重量份计的下列组分：聚烯烃类氟橡胶50~80份、聚烯烃类氟塑料10~30份、金属氧化物5~10份、三聚氰胺系阻燃剂3~10份、纳米活性碳酸钙0.5~5份、纳米二氧化硅0.5~5份、邻苯二甲酸酯类增塑剂3~5份、润滑剂1~10份和抗氧化剂0.5~5份，克服了现有热缩管在耐温、耐油及耐溶剂方面性能较差的缺陷，在生产、储存、运输、使用过程中，对环境及人体无害，燃烧时不会产生有害气体，完全符合欧盟 RoHS 指令要求。

Description

一种改性氟弹性体热缩管及其制备方法
技术领域
本发明属于氟弹性体热缩管技术领域，涉及一种改性氟弹性体热缩管及其制备方法。
背景技术
目前，用于生产热缩管的主要材料包括①烯烃类聚合物或共聚物；②橡胶类材料或热塑弹性体中的任意一种或其组合；③其它附助材料。虽然，现有的热缩管具有较好的阻燃性能及环保性能，但是在耐温、耐油及耐溶剂方面性能较差，需要进行改进才能够适应多种行业的特殊需求。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于提供一种改性氟弹性体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：
一种改性氟弹性体热缩管，其包含以重量份计的下列组分：聚烯烃类氟橡胶50~80份、聚烯烃类氟塑料10~30份、金属氧化物5~10份、三聚氰胺系阻燃剂3~10份、纳米活性碳酸钙0.5~5份、纳米二氧化硅0.5~5份、邻苯二甲酸酯类增塑剂3~5份、润滑剂1~10份和抗氧化剂0.5~5份；其中：所述纳米活性碳酸钙的粒度为25~100 nm；所述纳米二氧化硅的粒度为10~50 nm。
优选的，所述改性氟弹性体热缩管包含以重量份计的下列组分：聚烯烃类氟橡胶55~75份、聚烯烃类氟塑料15~25份、金属氧化物6~9份、三聚氰胺系阻燃剂5~8份、纳米活性碳酸钙1~4份、纳米二氧化硅1~4份、邻苯二甲酸酯类增塑剂3~5份、润滑剂2~8份和抗氧化剂1~4份。
更优选的，所述改性氟弹性体热缩管包含以重量份计的下列组分：聚烯烃类氟橡胶60~70份、聚烯烃类氟塑料18~22份、金属氧化物7~8份、三聚氰胺系阻燃剂6~7份、纳米活性碳酸钙2~3份、纳米二氧化硅2~3份、邻苯二甲酸酯类增塑剂3~5份、润滑剂4~6份和抗氧化剂2~3份。
最优选的，所述改性氟弹性体热缩管包含以重量份计的下列组分：聚烯烃类氟橡胶65份、聚烯烃类氟塑料20份、金属氧化物7.5份、三聚氰胺系阻燃剂6.5份、纳米活性碳酸钙2.5份、纳米二氧化硅2.5份、邻苯二甲酸酯类增塑剂4份、润滑剂5份和抗氧化剂2份。
优选的，所述聚烯烃类氟橡胶选自氟橡胶-23（偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物）、氟橡胶-26（偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物）、氟橡胶-246（偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元共聚物）中的任意一种或其任意比例的组合物，优选氟橡胶-246。
优选的，所述聚烯烃类氟塑料选自聚四氟乙烯（PTFE）、全氟(乙烯-丙烯)共聚物（FEP）、聚三氟氯乙烯（PCTFF）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）中的任意一种或其任意比例的组合物，优选聚四氟乙烯。
优选的，所述金属氧化物选自氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化铝中的任意一种或其任意比例的组合物，优选氧化镁。
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30~50 nm。
优选的，所述纳米二氧化硅的粒度为20~40 nm。
优选的，所述邻苯二甲酸酯类增塑剂选自邻苯二甲酸二异辛酯（DiOP）、邻苯二甲酸二正辛酯（DnOP）、邻苯二甲酸二正丁酯（DnBP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DiBP）、邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二异壬酯（DiNP）、邻苯二甲酸二异癸酯（DiDP）中的任意一种或其任意比例的混合物，优选邻苯二甲酸二异辛酯。
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。
一种改性氟弹性体热缩管的制备方法，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成管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于100~150 kGy条件下辐射交联，然后加热扩展，并骤冷成型，得到改性氟弹性体热缩管。
与现有技术相比，本发明提供的改性氟弹性体热缩管，具有很好的耐高温、低温、耐油及耐溶剂性能，可以应用于对耐高温、低温、耐溶剂有更高要求的汽车、高速列车、军工及航天等行业；本发明的热缩管在生产、储存、运输、使用过程中，对环境无污染，对人体无害，燃烧时不会产生有害气体，完全符合欧盟 RoHS 指令要求，是一种绿色环保型热缩管产品。
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：改性氟弹性体热缩管的生产。
（1）称量氟橡胶-246 50 kg、聚四氟乙烯10 kg、氧化镁5 kg、三聚氰胺3 kg、纳米活性碳酸钙（粒度为25 nm）0.5 kg、纳米二氧化硅（粒度为10 nm）0.5 kg、邻苯二甲酸二异辛酯3 kg、硬脂酸镁1 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成管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于100 kGy条件下辐射交联，然后于150℃加热扩展2倍，并骤冷成型，得到改性氟弹性体热缩管。
实施例2：改性氟弹性体热缩管的生产。
（1）称量氟橡胶-246 80 kg、聚四氟乙烯30 kg、氧化镁10 kg、三聚氰胺10 kg、纳米活性碳酸钙（粒度为100 nm）5 kg、纳米二氧化硅（粒度为50 nm）5 kg、邻苯二甲酸二异辛酯3 kg、硬脂酸镁10 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成管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于150 kGy条件下辐射交联，然后于170℃加热扩展2倍，并骤冷成型，得到改性氟弹性体热缩管。
实施例3：改性氟弹性体热缩管的生产。
（1）称量氟橡胶-246 55 kg、聚四氟乙烯15 kg、氧化镁6 kg、三聚氰胺5 kg、纳米活性碳酸钙（粒度为50 nm）1 kg、纳米二氧化硅（粒度为30 nm）1 kg、邻苯二甲酸二异辛酯3kg、硬脂酸镁2 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成管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于100 kGy条件下辐射交联，然后于150℃加热扩展2倍，并骤冷成型，得到改性氟弹性体热缩管。
实施例4：改性氟弹性体热缩管的生产。
（1）称量氟橡胶-246 60 kg、聚四氟乙烯18 kg、氧化镁7 kg、三聚氰胺6 kg、纳米活性碳酸钙（粒度为30 nm）2 kg、纳米二氧化硅（粒度为20 nm）2 kg、邻苯二甲酸二异辛酯3kg、硬脂酸镁4 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成管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于100 kGy条件下辐射交联，然后于150℃加热扩展2倍，并骤冷成型，得到改性氟弹性体热缩管。
实施例5：改性氟弹性体热缩管的生产。
（1）称量氟橡胶-246 65 kg、聚四氟乙烯20 kg、氧化镁7.5 kg、三聚氰胺6.5 kg、纳米活性碳酸钙（粒度为50 nm）2.5 kg、纳米二氧化硅（粒度为40 nm）2.5 kg、邻苯二甲酸二异辛酯4 kg、硬脂酸镁5 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成管材；
（3）将步骤（2）中获得的管材于150 kGy条件下辐射交联，然后于170℃加热扩展2倍，并骤冷成型，得到改性氟弹性体热缩管。
实施例6：改性氟弹性体热缩管性能测试。
将实施例1至5中获得的改性氟弹性体热缩管进行性能测试，其结果如表1所示。
表1. 改性氟弹性体热缩管性能测试
由上表可知，本发明的改性氟弹性体热缩管不含汞、镉、六价铬等危害性物质，满足欧盟RoHS指令要求；不含卤素及红磷，燃烧后不会产生有毒物质，对环境和人体无害；具有很好的耐热性、绝缘性、阻燃性以及较为理想的机械强度。
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)

1.一种改性氟弹性体热缩管，其包含以重量份计的下列组分：聚烯烃类氟橡胶50~80份、聚烯烃类氟塑料10~30份、金属氧化物5~10份、三聚氰胺系阻燃剂3~10份、纳米活性碳酸钙0.5~5份、纳米二氧化硅0.5~5份、邻苯二甲酸酯类增塑剂3~5份、润滑剂1~10份和抗氧化剂0.5~5份；其中：所述纳米活性碳酸钙的粒度为25~100 nm；所述纳米二氧化硅的粒度为10~50 nm。
2.根据权利要求1所述的改性氟弹性体热缩管，其特征在于，其包含以重量份计的下列组分：聚烯烃类氟橡胶55~75份、聚烯烃类氟塑料15~25份、金属氧化物6~9份、三聚氰胺系阻燃剂5~8份、纳米活性碳酸钙1~4份、纳米二氧化硅1~4份、邻苯二甲酸酯类增塑剂3~5份、润滑剂2~8份和抗氧化剂1~4份。
3.根据权利要求1所述的改性氟弹性体热缩管，其特征在于，其包含以重量份计的下列组分：聚烯烃类氟橡胶60~70份、聚烯烃类氟塑料18~22份、金属氧化物7~8份、三聚氰胺系阻燃剂6~7份、纳米活性碳酸钙2~3份、纳米二氧化硅2~3份、邻苯二甲酸酯类增塑剂3~5份、润滑剂4~6份和抗氧化剂2~3份。
4.根据权利要求1所述的改性氟弹性体热缩管，其特征在于，其包含以重量份计的下列组分：聚烯烃类氟橡胶65份、聚烯烃类氟塑料20份、金属氧化物7.5份、三聚氰胺系阻燃剂6.5份、纳米活性碳酸钙2.5份、纳米二氧化硅2.5份、邻苯二甲酸酯类增塑剂4份、润滑剂5份和抗氧化剂2份。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的改性氟弹性体热缩管，其特征在于，所述聚烯烃类氟橡胶选自氟橡胶-23、氟橡胶-26、氟橡胶-246中的任意一种或其任意比例的组合物；所述聚烯烃类氟塑料选自聚四氟乙烯、全氟(乙烯-丙烯)共聚物、聚三氟氯乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯中的任意一种或其任意比例的组合物。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的改性氟弹性体热缩管，其特征在于，所述金属氧化物选自氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化铝中的任意一种或其任意比例的组合物；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4中任一项所述的改性氟弹性体热缩管，其特征在于，所述纳米活性碳酸钙的粒度为30~50 nm；所述纳米二氧化硅的粒度为20~40 nm。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的改性氟弹性体热缩管，其特征在于，所述邻苯二甲酸酯类增塑剂选自邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯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4中任一项所述的改性氟弹性体热缩管，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；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中任一项所述的改性氟弹性体热缩管的制备方法，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成管材；
3）将步骤2）中获得的管材于100~150 kGy条件下辐射交联，然后加热扩展，并骤冷成型，得到改性氟弹性体热缩管。
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