CN111410784A - 一种受热不起泡的热缩套管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种受热不起泡的热缩套管及其制备方法，具体而言，该热缩套管由经过电子加速器辐照的改性聚乙烯材料制备而成，按重量份数计，改性聚乙烯材料包含有以下组分：聚乙烯50‑80份，丁二酸二异辛酯磺酸钠10‑40份，无机阻燃剂15‑20份，乙烯三元共聚物10‑20份，增塑剂12‑18份，稳定剂5‑9份，敏化剂1‑3份，纳米二氧化硅0.5‑5份，炭黑1‑8份，色母2‑6份；本发明中其他原料中也使用了不包含ROHS指令中限制的物质的产品，采用新的配方所制作出的热缩套管性能并无任何降低，完全能够达到国际标准，并且其产品制备方法简单，材料价格低廉，适宜于产业化生产，是一种性价比优异的环保产品。

Description

一种受热不起泡的热缩套管及其制备方法
技术领域
本发明涉及热缩套管技术领域，具体涉及一种受热不起泡的热缩套管及其制备方法。
背景技术
热缩套管具有优良的阻燃、绝缘等性能，广泛应用于电线连接、焊点保护、线束标识、电阻电容绝缘保护、金属管材防腐蚀保护等领域。
目前市售的热缩套管大部分都含有阻燃剂，氢氧化铝和氢氧化镁是一种填充型阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用，分解生成的氧化铝和氧化镁又是良好的耐火材料，也能帮助提高合成材料的抗火性能，同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂。但是氢氧化铝脱水温度约为300℃，氢氧化镁在受热时的分解温度为340-490℃，当使用氢氧化铝或氢氧化镁作为热缩材料的阻燃剂时，当用喷枪或烘箱加热收缩时的收缩温度高于氢氧化铝或氢氧化镁的分解温度时，极易由于阻燃剂的分解产生气体，由于阻燃剂分解产生的气体在绝缘材料内部无法排出，最后的结果是绝缘材料在受热，特别是高温热收缩时绝缘材料的管壁起泡发涨，严重的呈蜂窝状，丧失绝缘防护性能。
发明内容
为此，本发明提出一种受热不起泡的热缩套管及其制备方法，旨在解决上述问题。
本发明的技术方案如下：
一种受热不起泡的热缩套管，由经过电子加速器辐照的改性聚乙烯材料制成，按重量份数计，所述改性聚乙烯材料包含有以下组分：聚乙烯50-80份，丁二酸二异辛酯磺酸钠10-40份，无机阻燃剂15-20份，乙烯三元共聚物10-20份，增塑剂12-18份，稳定剂5-9份，敏化剂1-3份，纳米二氧化硅0.5-5份，炭黑1-8份，色母2-6份。
在一些实施例中，所述无机阻燃剂为硼酸锌、活化高岭土中的任意一种或两种。
在一些实施例中，所述乙烯三元共聚物为乙烯-醋酸乙烯-羧基三元共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-羧基三元共聚物中的一种或两种。
在一些实施例中，增塑剂为已二酸二酯增塑剂。
在一些实施例中，所述稳定剂为稀土稳定剂、稀土稳定剂与硬脂酸钙或硬脂酸锌形成的复配稳定剂、稀土稳定剂与有机锡复配形成的稳定剂中的一种或多种。
在一些实施例中，所述敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种。
本发明还提供该环保阻燃热缩套管的制备方法，首先投入聚乙烯、丁二酸二异辛酯磺酸钠、乙烯三元共聚物、增塑剂、稳定剂、敏化剂、纳米二氧化硅、炭黑及色母在搅拌机内搅拌，之后再投入无机阻燃剂，再次高速搅拌，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中密炼，经单螺杆造粒机制成热缩母料；热缩母料经挤出成型、电子加速器辐照定型、连续扩张成型，对其内壁雾化涂油，最终制成热缩套管成品。
在一些实施例中，该环保阻燃热缩套管的制备方法具体为：首先投入聚乙烯、丁二酸二异辛酯磺酸钠、乙烯三元共聚物、增塑剂、稳定剂、敏化剂、纳米二氧化硅、炭黑及色母在搅拌机内搅拌，搅拌3-5分钟后再投入无机阻燃剂，之后再次高速搅拌，待混料温度达到60-70℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中130-140℃密炼30-40mi n，之后经单螺杆造粒机制成热缩母料；热缩母料经挤出成型、电子加速器辐照定型、连续扩张成型，对其内壁雾化涂油，最终制成热缩套管成品。
本发明的有益效果在于：本发明原料中不再使用橡胶材料，以避免橡胶原料中混入有一些重金属，例如：镉(Cd)、铅(Pb)、六价铬(Cr+6)、汞(Hg)等，其它原料中也使用了不包含ROHS指令中限制的物质的产品，这样进一步减少最后的成品中限制物质的含量；本发明采用新的配方所制作出的热缩套管性能并无任何降低，阻燃材料当中不再使用氢氧化镁和氢氧化铝，避免热缩套管受热收缩时管壁容易起泡、形成蜂窝状异物，进而降低绝缘材料的绝缘性能；添加丁二酸二异辛酯磺酸钠可以进一步的解决起泡问题，热缩套管产品完全能够达到国际标准，并且其产品制备方法简单，原材料易得，价格低廉，适宜于产业化生产，是一种性价比优异的环保产品。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的个别实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种受热不起泡的热缩套管，按重量份数计包含有以下组分：聚乙烯50份，丁二酸二异辛酯磺酸钠10份，无机阻燃剂15份，乙烯三元共聚物10份，增塑剂12份，稳定剂5份，敏化剂1份，纳米二氧化硅0.5份，炭黑1份，色母2份。
其中，无机阻燃剂为硼酸锌，乙烯三元共聚物为乙烯-醋酸乙烯-羧基三元共聚物，稳定剂为稀土稳定剂，所述敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
该实施例提供的热缩套管的制备方法，具体步骤如下：首先按配方投入聚乙烯、丁二酸二异辛酯磺酸钠、乙烯-醋酸乙烯-羧基三元共聚物、已二酸二酯增塑剂、稀土稳定剂、纳米二氧化硅、炭黑及色母在搅拌机内搅拌，搅拌3分钟后再投入硼酸锌，之后再次高速搅拌，待混料温度达到60℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中130℃密炼30mi n，之后经单螺杆造粒机制成热缩母料；热缩母料经挤出成型、电子加速器辐照定型、连续扩张成型，对其内壁雾化涂油，最终制成热缩套管产品。
实施例2：
一种受热不起泡的热缩套管，按重量份数计包含有以下组分：聚乙烯80份，丁二酸二异辛酯磺酸钠40份，无机阻燃剂20份，乙烯三元共聚物20份，增塑剂18份，稳定剂9份，敏化剂3份，纳米二氧化硅5份，炭黑8份，色母6份。
其中，无机阻燃剂为活化高岭土，乙烯三元共聚物为乙烯-丙烯酸正丁酯-羧基三元共聚物，稳定剂为稀土稳定剂与硬脂酸钙形成的复配稳定剂，敏化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
该实施例提供的热缩套管的制备方法，具体步骤如下：首先按配方投入聚乙烯、丁二酸二异辛酯磺酸钠、乙烯-丙烯酸正丁酯-羧基三元共聚物、已二酸二酯增塑剂、稀土稳定剂与硬脂酸钙形成的复配稳定剂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、纳米二氧化硅、炭黑及色母在搅拌机内搅拌，搅拌5分钟后再投入活化高岭土，之后再次高速搅拌，待混料温度达到70℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中140℃密炼40mi n，之后经单螺杆造粒机制成热缩母料；热缩母料经挤出成型、电子加速器辐照定型、连续扩张成型，对其内壁雾化涂油，最终制成热缩套管成品。
实施例3：
一种受热不起泡的热缩套管，按重量份数计包含有以下组分：聚乙烯65份，丁二酸二异辛酯磺酸钠25份，无机阻燃剂16份，乙烯三元共聚物15份，增塑剂15份，稳定剂7份，敏化剂2份，纳米二氧化硅2.5份，炭黑5份，色母4份。
其中，无机阻燃剂为硼酸锌和活化高岭土的混合物，乙烯三元共聚物为乙烯-醋酸乙烯-羧基三元共聚物与乙烯-丙烯酸正丁酯-羧基三元共聚物任意比例混合物，稳定剂为稀土稳定剂与硬脂酸锌形成的复配稳定剂，敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯任意比例的混合物。
该实施例提供的热缩套管的制备方法，具体步骤如下：首先按配方投入聚乙烯、丁二酸二异辛酯磺酸钠、乙烯-醋酸乙烯-羧基三元共聚物与乙烯-丙烯酸正丁酯-羧基三元共聚物任意比例混合物、已二酸二酯增塑剂、稀土稳定剂与硬脂酸锌形成的复配稳定剂、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯任意比例的混合物、纳米二氧化硅、炭黑及色母在搅拌机内搅拌，搅拌4分钟后再投入稀土稳定剂与硬脂酸锌形成的复配稳定剂，之后再次高速搅拌，待混料温度达到65℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中135℃密炼35mi n，之后经单螺杆造粒机制成热缩母料；热缩母料经挤出成型、电子加速器辐照定型、连续扩张成型，对其内壁雾化涂油，最终制成热缩套管成品。
实施例4：
一种受热不起泡的热缩套管，按重量份数计包含有以下组分：聚乙烯70份，丁二酸二异辛酯磺酸钠20份，无机阻燃剂17份，乙烯三元共聚物13份，增塑剂16份，稳定剂6份，敏化剂3份，纳米二氧化硅4份，炭黑3份，色母5份。
其中，无机阻燃剂为硼酸锌和活化高岭土的混合物，乙烯三元共聚物为乙烯-醋酸乙烯-羧基三元共聚物与乙烯-丙烯酸正丁酯-羧基三元共聚物任意比例的混合物，稳定剂为稀土稳定剂与有机锡复配形成的稳定剂，敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯任意比例的混合物。
该实施例提供的热缩套管的制备方法，具体步骤如下：首先按配方投入聚乙烯、丁二酸二异辛酯磺酸钠、乙烯-醋酸乙烯-羧基三元共聚物与乙烯-丙烯酸正丁酯-羧基三元共聚物任意比例的混合物、已二酸二酯增塑剂、稀土稳定剂与有机锡复配形成的稳定剂、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯任意比例的混合物、纳米二氧化硅、炭黑及色母在搅拌机内搅拌，搅拌4分钟后再投入硼酸锌和活化高岭土的混合物，之后再次高速搅拌，待混料温度达到65℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中130℃密炼35mi n，之后经单螺杆造粒机制成热缩母料；热缩母料经挤出成型、电子加速器辐照定型、连续扩张成型，对其内壁雾化涂油，最终制成热缩套管成品。
对上述热缩套管成品进行测定，取均值结果如下:收缩比大于2:1；阻燃性氧指数>33，阻燃等级UL224 VW-1；使用温度范围-65-135℃；拉伸强度大于等于12.2MPa；断裂伸长率大于200％；绝缘电压:2500V，不击穿；热冲击:2500C，4小时，无裂纹；体积电阻率大于120Ω.cm；环保性能符合欧盟RoHS环保标准和欧盟REACH指令，不含卤素；热缩管受热收缩时管壁不起泡。
由此可知，本发明提供的热缩套管具有优良的阻燃性能，以及良好的加工和使用性能；不含汞、镉、六价铬等危害性物质，满足欧盟RoHS指令要求；对环境和人体无害。
应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种受热不起泡的热缩套管，由经过电子加速器辐照的改性聚乙烯材料制备而成，其特征在于，按重量份数计，所述改性聚乙烯材料包含有以下组分：聚乙烯50-80份，丁二酸二异辛酯磺酸钠10-40份，无机阻燃剂15-20份，乙烯三元共聚物10-20份，增塑剂12-18份，稳定剂5-9份，敏化剂1-3份，纳米二氧化硅0.5-5份，炭黑1-8份，色母2-6份。
2.根据权利要求1所述的热缩套管，其特征在于：所述无机阻燃剂为硼酸锌、活化高岭土中的任意一种或两种。
3.根据权利要求1所述的热缩套管，其特征在于：所述乙烯三元共聚物为乙烯-醋酸乙烯-羧基三元共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-羧基三元共聚物中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的热缩套管，其特征在于：所述增塑剂为已二酸二酯增塑剂。
5.根据权利要求1所述的热缩套管，其特征在于：所述稳定剂为稀土稳定剂、稀土稳定剂与硬脂酸钙或硬脂酸锌形成的复配稳定剂、稀土稳定剂与有机锡复配形成的稳定剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的热缩套管，其特征在于：所述敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述受热不起泡的热缩套管的制备方法，其特征在于，首先投入聚乙烯、丁二酸二异辛酯磺酸钠、乙烯三元共聚物、增塑剂、稳定剂、敏化剂、纳米二氧化硅、炭黑及色母在搅拌机内搅拌，之后再投入无机阻燃剂，再次高速搅拌，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中密炼，经单螺杆造粒机制成热缩母料；热缩母料经挤出成型、电子加速器辐照定型、连续扩张成型，对其内壁雾化涂油，最终制成热缩套管成品。
8.根据权利要求7所述热缩套管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：首先投入聚乙烯、丁二酸二异辛酯磺酸钠、乙烯三元共聚物、增塑剂、稳定剂、敏化剂、纳米二氧化硅、炭黑及色母在搅拌机内搅拌，搅拌3-5分钟后再投入无机阻燃剂，之后再次高速搅拌，待混料温度达到60-70℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中130-140℃密炼30-40min，之后经单螺杆造粒机制成热缩母料；热缩母料经挤出成型、电子加速器辐照定型、连续扩张成型，对其内壁雾化涂油，最终制成热缩套管成品。
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