CN2505672Y - 纳米材料填充增强热收缩双层管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于材料领域,涉及一种纳米材料填充增强热收缩双层管。双层管的内外层均采用经表面化学处理改性的纳米级碳酸钙、二氧化钛、石墨粉、金属粉、二氧化硅、氧化镁、三氧化二铝、粘土等材料取代普通无机填料,使得热收缩双层管的内部胶层和外壁层的物理和化学性能都得到了整体提高。双层管具有内层防脱落、防水防潮,外层耐热阻燃等一系列优良效果,可广泛应用于电力、通讯、电子、汽车、家用电器等领域。
Description
本实用新型属于材料领域，涉及一种纳米材料填充增强热收缩双层管。
热收缩双层管是由具有形状记忆功能的经加热可径向收缩的外层和在热收缩温度下可熔融流动的内部胶层复合构成的管材。热收缩双层管外层经常采用辐射交联并扩张定型的聚烯烃材料，内层经常采用聚烯烃、乙烯醋酸乙烯酯共聚物热熔胶或聚酰胺热溶胶。目前，辐射交联聚合物热收缩双层管已经在电力、通讯、电子、汽车、家用电器等领域得到了广泛的应用，热收缩双层管主要起到绝缘、密封与防护的作用。在许多情况下，热收缩双层管优良的力学强度、耐磨损性能、热冲击、耐溶剂性等显得非常重要。为解决力学强度问题，中国专利ZL99206448.1、ZL99206447.3、ZL99206449.x和ZL99206448.1都在双层管内外层材料的设计中加入普通的玻璃纤维。但均具有抗张强度及断裂伸长率等力学性能指标较低，存在晶格缺陷等缺点，使得扩张后的管材在加热使用过程中收缩速度慢、收缩不到位，且易于与包覆物剥离；而且通用的外层材料耐磨性、室温卷曲性、漏电性、热冲击性、耐液体浸泡性都较不理想。
本实用新型的目的是提供一种具有高强度、高韧性，抗老化性、耐热性能及耐污性能均优良的纳米材料填充增强热收缩双层管。
粒径在0.1μm以下的粉体材料被称为超细粉末。由于超细颗粒(粉末)的异常物理性能，作为一种新材料，日益为人们广泛重视，特别是粒径在纳米量级的超细粉末，具有更为特别的性质，应用前景极为广阔。近年来引起广泛关注，甚至有人宣称纳米时代既将到来。
纳米复合材料是采用纳米粒子取代普通无机填料与聚合物基体复合而制备的新型材料。由于纳米粒子的超微尺寸和表面活性效应能够对聚合物材料内部的缺陷进行极好的修饰，并可最大限度地减少内部残留活性基团，从而能够大幅度提高聚合物材料的强度、韧性、抗老化性、耐热性能及耐污性能等。
为了增强热收缩双层管的性能，采用纳米级材料，如纳米级碳酸钙、二氧化钛、石墨粉、金属粉、二氧化硅、氧化镁、三氧化二铝、粘土等，作为热收缩双层管的内层及外层改性增强填充料。
目前，辐射交联聚合物热收缩双层管已经在电力、通讯、电子、汽车、家用电器等领域得到了广泛的应用，热收缩双层管主要起到绝缘、密封与防护的作用。本实用新型设计的结果是全面提高了热收缩双层管的综合性能。对于热收缩双层管的内部胶层，由于添加了新型纳米级改性材料，使热熔胶层的加工熔程变短，流动性能大为改观，在固定防脱落、填充效果、防水防潮、绝缘密封性能等方面得到改善；对于热收缩双层管的外壁层，由于添加了新型纳米级改性材料，热收缩双层管的表面硬度、耐热性能、阻燃性能、耐铜腐蚀和铜稳定性、耐燃油和机油性能、耐环境应力开裂性能和抗老化性能等指标也都得到了整体提高。
实验数据对比如下表：
| 测试项目 单 位 指标 测试条件 | |
| 绝缘 | 拉伸强度 Mpa ≥15(提高2～3Mpa) ASTM D638 |
| 断裂伸长率 ％ ≥500(提高200％～300％) ASTM D638 | |
| 体积电阻率 Ω·cm ≥1015(提高1个数量级) IEC 93 | |
| 外壁层性能 | 击穿强度 KV/mm ≥30(提高5KV/mm) IEC 243 |
| 热老化性 136℃168小时拉伸强度 MP ≥12.5(提高1.5～2Mpa) ASTM D638断裂伸长率 ％ ≥350(提高150％～200％) ASTM D638 | |
| 低温脆性 -55±2℃无破裂(提高-15℃) ASTM.D2671 | |
| 热冲击性 250±2℃无破裂， 不滴、 ASTM.D2671不流(提高50℃) | |
| 阻燃性 VW-1通过 UL 224 | |
| 内壁胶层性能 | 粘性材料的软 ℃ 85-92(缩短加工熔程)化温度 |
| 剥离强度 N/25mm ＞35(提高5N) | |
| 剪切强度 Mpa 86(提高10Mpa) | |
| 长期使用温度 ℃ -40-135(加大使用上下限) | |
| 管材性能 | 收缩温度 ℃ ＞90-130(加大使用上下限) |
| 纵向收缩率 ％ ≤5(降低5％纵向收缩率) ASTM.D2671 | |
| 径向收缩率 ％ ＞65-75 | |
| 剥离强度 N/25mm＞35(提高5N) | |
| 寿命 年 25(延长使用寿命约5年) |
由此可见，本实用新型纳米材料填充增强热收缩双层管具有内层防脱落、防水防潮、绝缘密封性能改善，外层耐热阻燃、抗老化、强度高等优良效果。作为复合层则具有剥离强度高，寿命长等优点。
图1：纳米材料填充增强热收缩双层管示意图；
图2：纳米材料填充增强热收缩双层管制作工艺流程图；
如图1所示，(1)为添加了经表面化学处理新型纳米级改性材料的双层管外壁，(2)为添加了新型纳米级改性材料的热熔胶内层。
Claims (1)
1.一种纳米材料填充增强热收缩双层管，由具有形状记忆功能的经加热可径向收缩的外层(1)和在热收缩温度下可熔融流动的内部胶层(2)复合构成，其特征在于作为热收缩双层管的内层及外层的改性增强填充材料采用纳米粒子，纳米材料选用纳米级碳酸钙、二氧化钛、石墨粉、金属粉、二氧化硅、氧化镁、三氧化二铝、粘土等。
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| CN 01225596 CN2505672Y (zh) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 纳米材料填充增强热收缩双层管 |
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2001
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