CN108017832A - 一种抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管及其制备方法 - Google Patents

一种抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管及其制备方法。该抗紫外线高阻燃耐温150℃辐照交联乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管的组成(质量百分比)为：乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物弹性体（EBA）30％‑55％，丙烯‑α烯烃共聚物弹性体2%‑20%，高效复合阻燃剂30％‑50％，黑色母2％‑5％，热氧化稳定剂1％‑3％，紫外线吸收剂0.5％‑2.0%。该复配物经过高速混合机预混均匀后，通过往复式单螺杆混炼挤出机共混造粒，然后经过挤出成型，辐照交联，真空连续扩张，制备出抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管。本发明制备的热缩管，具有很好的阻燃性能、热收缩性能、机械性能、绝缘性能、防腐蚀性能、耐磨性能。

Description

一种抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性 体热缩管及其制备方法
技术领域
本发明涉及属于航空航天、军工、船舶制造、电子信息装备等领域用高端热缩材料技术领域，尤其涉及一种抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管及其制备方法和应用。
背景技术
热收缩材料，又称高分子形状记忆材料，这些材料是特种线形高分子材料经过辐照交联后变成立体网状结构，交联后具有“记忆效应”的原理而制造出来的一类新型高分子功能材料。
而对于传统的聚烯烃热缩管，耐温一般不超过135℃，不能应用于需要耐温135℃以上的场合。所以，研究开发抗紫外线高阻燃耐温135℃以上的聚烯烃热缩管，是当前所属领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管，使其满足135℃以上的使用要求，高阻燃，且具有优异的热收缩性能、机械性能、绝缘性能、耐高低温性能、耐腐蚀性能，综合性能优异。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管的组成(质量百分比)为：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体（EBA）30％-55％，丙烯-α烯烃共聚物弹性体2%-20%，高效复合阻燃剂30％-50％，黑色母2％-5％，热氧化稳定剂1％-3％，紫外线吸收剂0.5％-2.0%。
优选地, 基体采用乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体和丙烯-α烯烃共聚物弹性体的复配物，MI 范围为0.5-10g/10min。
优选地, 所述的高效复合阻燃剂选用乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺阻燃剂、超细三氧化二锑、改性化学法氢氧化镁的复配物。
优选地, 所述的乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺阻燃剂的粒径在3μm以下；三氧化二锑的含量在99.5%以上，粒径在1.5μm以下；氢氧化镁选用化学法氢氧化镁，粒径在2μm以下，采用硅烷改性或聚合物包覆改性。
优选地, 所述的黑色母为以聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯共聚物为载体的黑色母粒。
优选地, 所述的热氧化稳定剂采用抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯（DSDTP）复配而成；所述的紫外线吸收剂分别为UV944。
本发明还提供了一种抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管的制备方法为：复配物经过高速混合机预混均匀后，通过往复式单螺杆混炼挤出机共混造粒，然后经过挤出成型，辐照交联，真空连续扩张，制备出抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管。
优选地, 组合物的粒料达到辐照后拉伸强度≥11MPa，断裂伸长率为≥200%；氧指数OI为≥28。
优选地，还要经过挤出成型，辐照交联，真空连续扩张。
借由上述技术方案，本发明具有如下明显的优点和有益效果：
通过本发明制备的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管，具有很好的阻燃性能、热收缩性能、机械性能、绝缘性能、防腐蚀性能、耐磨性能、耐高温150℃、耐低温-55℃。产品主要应用于军工、新能源汽车、电子信息装备、航空航天、航海、高铁、地铁、核能、光伏等行业。
具体实施方式
本发明的一种抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管，按质量百分比计算，配方以下各组分：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体（EBA）30％-55％，丙烯-α烯烃共聚物弹性体2%-20%，高效复合阻燃剂30％-50％，黑色母2％-5％，热氧化稳定剂1％-3％，紫外线吸收剂0.5％-2.0%。
将上述复配物预混合均匀，通过往复式单螺杆混炼挤出机共混挤出造粒，然后经过挤出成型，辐照交联，真空连续扩张，制备出抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管。
所述的基体材料采用乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体和丙烯-α烯烃共聚物弹性体的复配物，MI 范围为0.5-10g/10min。
所述的高效复合阻燃剂选用乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺阻燃剂、超细三氧化二锑、改性化学法氢氧化镁的复配物。
所述的乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺阻燃剂的粒径为3μm以下；三氧化二锑的含量99.5%以上，粒径为1.5μm以下；氢氧化镁选用化学法氢氧化镁，粒径为2μm以下，采用硅烷改性或聚合物包覆改性。
所述的黑色母为以聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯共聚物为载体的黑色母粒。本发明选用以为乙烯-乙酸乙烯共聚物载体的黑色母。
所述的热氧化稳定剂采用抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯（DSDTP）复配而成；所述的紫外线吸收剂分别为UV944。
所述的上述组合物的粒料具有如下性能：辐照后拉伸强度≥11MPa，断裂伸长率为≥200%；氧指数OI为≥28。
本发明所述的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管使用方法可表述如下：
将抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管套在需要防护包覆的器件上，用热风枪或烘箱等加热工具加热收缩，热收缩温度在150℃～200℃左右，加热1～3分钟即可完全收缩。经该产品热缩包覆操作简便，包覆外观美观，绝缘防护性能好。
本发明所述的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管采用的测试方法为：美国航空航天材料标准AMS-DTL-23053、ASTM D2671。
以下通过具体的实施例对本发明做进一步的阐述，但本发明并不限于此特定的实施例。
实施例1
抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管的配方（按质量百分比计算）为：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体（EBA）52％，丙烯-α烯烃共聚物弹性体5%，高效复合阻燃剂38％，黑色母2.5％，热氧化稳定剂1％，紫外线吸收剂0.5%。
将上述复配物预混合均匀，通过往复式单螺杆混炼挤出机共混挤出造粒，然后经过挤出成型，辐照交联，真空连续扩张，制备出抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管。
实施例2
抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管的配方（按质量百分比计算）为：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体（EBA）46％，丙烯-α烯烃共聚物弹性体10%，高效复合阻燃剂40％，黑色母2.5％，热氧化稳定剂1％，紫外线吸收剂0.5%。
将上述复配物预混合均匀，通过往复式单螺杆混炼挤出机共混挤出造粒，然后经过挤出成型，辐照交联，真空连续扩张，制备出抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管。
实施例3
抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管的配方（按质量百分比计算）为：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体（EBA）42％，丙烯-α烯烃共聚物弹性体9%，高效复合阻燃剂45％，黑色母2.5％，热氧化稳定剂1％，紫外线吸收剂0.5%。
将上述复配物预混合均匀，通过往复式单螺杆混炼挤出机共混挤出造粒，然后经过挤出成型，辐照交联，真空连续扩张，制备出抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管。
实施例1-3的产品性能见下表1所示。
表1 实施例1-3的产品性能对照表
项目 指标要求 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度 ≥11 MPa 13.8 MPa 13.3 MPa 12.6 MPa
断裂伸长率 ≥200% 550% 542% 522%
绝缘耐压 2500V 60s 不击穿 不击穿 不击穿 不击穿
热冲击 250℃,4hrs，无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹
低温柔软性 -55℃,4hrs，无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹
老化性能 180℃，168hrs老化后，断裂伸长率≥100% 536% 528% 508%
耐腐蚀性能 175℃，16hrs，无腐蚀 无腐蚀 无腐蚀 无腐蚀
阻燃性能 离火15秒内自熄 通过 通过 通过
纵向收缩率 ≤10% ≤8% ≤8% ≤8%
从上述表1中可以看出，实施例1-3的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管产品均具有好的拉伸强度和断裂伸长率，阻燃性能好，具有很好的绝缘性能、耐高低温性能、耐腐蚀性能、热收缩性能等，可以满足军工、新能源汽车、电子信息装备、航空航天、航海、高铁、地铁、核能、光伏等行业的使用要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上 的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上 实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范 围内。

Claims (9)

1.一种抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管，其特征在于，按质量百分比计算配方以下各组分：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体（EBA）30％-55％，丙烯-α烯烃共聚物弹性体2%-20%，高效复合阻燃剂30％-50％，黑色母2％-5％，热氧化稳定剂1％-3％，紫外线吸收剂0.5％-2.0%。
2.根据权利要求1所述的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管，其特征在于：基体采用乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体和丙烯-α烯烃共聚物弹性体的复配物，MI 范围为0.5-10g/10min。
3.根据权利要求1所述的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管，其特征在于：所述的高效复合阻燃剂选用乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺阻燃剂、超细三氧化二锑、改性化学法氢氧化镁的复配物。
4.根据权利要求3所述的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管，其特征在于：所述的乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺阻燃剂的粒径在3μm以下；三氧化二锑的含量在99.5%以上，粒径在1.5μm以下；氢氧化镁选用化学法氢氧化镁，粒径在2μm以下，采用硅烷改性或聚合物包覆改性。
5.根据权利要求1所述的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管，其特征在于：所述的黑色母为以聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯共聚物为载体的黑色母粒。
6.根据权利要求1所述的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管，其特征在于：所述的热氧化稳定剂采用抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯（DSDTP）复配而成；所述的紫外线吸收剂分别为UV944。
7.权利要求1-6中任一项所述的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管的制备方法，其特征在于：将外层的质量百分比为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体（EBA）30％-55％，丙烯-α烯烃共聚物弹性体2%-20%，高效复合阻燃剂30％-50％，黑色母2％-5％，热氧化稳定剂1％-3％，紫外线吸收剂0.5％-2.0%，预混合均匀，通过往复式单螺杆混炼挤出机共混造粒。
8.根据权利要求 7 所述的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管的制备方法，其特征在于：组合物的粒料达到辐照后拉伸强度≥11MPa，断裂伸长率为≥200%；氧指数OI为≥28。
9.根据权利要求 7 所述的抗紫外线高阻燃耐温150℃乙烯-丙烯酸丁酯共聚物弹性体热缩管的制备方法，其特征在于，还要经过挤出成型，辐照交联，真空连续扩张。
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