CN105001503A - 一种高挤出速率热缩套管及其生产方法 - Google Patents

一种高挤出速率热缩套管及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高挤出速率热缩套管，其制备材料按重量计，含有：乙烯基聚合物100份；阻燃剂0-70份；填充剂0-60份；润滑剂0.1-5份；助熔分散剂0.1-3份；抗氧剂0.1-10份；交联促进剂0-3份；色母粒0-10份。本发明高挤出速率热缩套管不仅挤出速率高，而且在高速率下挤出稳定，还具有良好加工和使用性能。

Description

一种高挤出速率热缩套管及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种主要应用于电线电缆接头、母排线等的绝缘保护的热缩套管，尤其涉及一种高挤出速率热缩套管及其生产方法。
背景技术
热收缩套管从诞生到现在，经历了不断的发展，现已广泛应用于航空、航天、船舶、机车、通信、化工、家电等领域。伴随着国家经济转型的大潮，电子、电力、家电、汽车等各行各业将迎来更广阔的市场，这也带动了热缩套管需求的进一步增大。面对国内外的竞争，快速地为市场提供优质热缩套管成为企业争夺市场的关键因素之一。热缩套管为改性聚烯烃挤出成型，挤出成型速率的快慢很大程度上影响了产品的交期，慢挤出速率同时增加了生产成本，降低了员工的劳动效率。而单纯提高挤出速率，往往会导致产品表观不良，如产生鲨鱼皮、表观粗糙、冒竹节等品质问题。这就急需研制一种适用于快速挤出成型的热缩套管，同时保证热缩套管各项性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种挤出成型速率高、物理电气性能优异、使用方便的热缩套管及其生产方法，解决热缩套管挤出速率提高时会导致挤出困难，产品表观不良的问题。
为达成上述目的，本发明所提供热缩套管的制备材料按重量计，含有：
乙烯基聚合物 100份；
阻燃剂       0-70份；
填充剂       0-60份；
润滑剂       0.1-5份；
助熔分散剂   0.1-3份；
抗氧剂       0.1-10份；
交联促进剂   0-3份；
色母粒       0-10份。
优选地，所述乙烯基聚合物为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物中的一种若干种。
优选地，所述阻燃剂由红磷型阻燃剂、氢氧化镁复配而成。
优选地，所述红磷型阻燃剂为下列阻燃剂的一种或两种的组合：红磷含量70%-99%的红磷粉、红磷含量30%的微胶囊红磷。
优选地，所述助熔分散剂为以下一种或若干种的组合：400-4000目的偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯的二元共聚物或三元共聚物，400-4000目的偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯与乙烯或丙烯的共聚物。
优选地，所述润滑剂为以下一种或若干种的组合：硬脂酸、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、硅氧烷含量30%-60%的硅酮母粒。
优选地，所述填充剂为以下一种或几种的组合：碳酸盐类化合物、氧化硅及硅酸盐类化合物、硫酸盐类化合物、玻璃粉。
优选地，所述抗氧剂由受阻酚类主抗氧剂和受亚磷酸酯类辅助抗氧剂复配而成。
优选地，所述受阻酚类抗氧剂为以下一种或若干种的组合：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、 1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、2,6-二叔丁基对甲酚。
优选地，所述受亚磷酸酯类辅助抗氧剂为以下一种或若干种的组合：三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基八烷氧基-4,4-联苯基)磷酸酯。
优选地，所述交联促进剂为以下一种或若干种的组合：三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三烯丙基异氰酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯;
本发明还提供一种高挤出速率热缩套管的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将上述高挤出速率热缩套管的制备材料按配方比例混合；
步骤2：将步骤1的混料经过密炼机混炼造粒和双螺杆挤出机混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成型管材。
步骤3：管材用4MeV以上能量的电子加速器对步骤2中的管材进行辐照，辐照交联后的管材在80-140℃下扩张1.5-4倍。
本发明的有益技术效果：
本发明高挤出速率热缩套管不仅挤出速率高，而且在高速率下挤出稳定，还具有良好加工和使用性能。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、配方比例、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
本发明所提供热缩套管的制备材料按重量计，含有：
乙烯基聚合物 100份；
阻燃剂       0-70份；
填充剂       0-60份；
润滑剂       0.1-5份；
助熔分散剂   0.1-3份；
抗氧剂       0.1-10份；
交联促进剂    0-3份；
色母粒       0-10份。
优选地，所述乙烯基聚合物为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物中的一种若干种。
优选地，所述阻燃剂由红磷型阻燃剂、氢氧化镁复配而成。
优选地，所述红磷型阻燃剂为下列阻燃剂的一种或两种的组合：红磷含量70%-99%的红磷粉、红磷含量30%的微胶囊红磷。
优选地，所述助熔分散剂为以下一种或若干种的组合：400-4000目的偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯的二元共聚物或三元共聚物，400-4000目的偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯与乙烯或丙烯的共聚物。
优选地，所述润滑剂为以下一种或若干种的组合：硬脂酸、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、硅氧烷含量30%-60%的硅酮母粒。
优选地，所述填充剂为以下一种或几种的组合：碳酸盐类化合物、氧化硅及硅酸盐类化合物、硫酸盐类化合物、玻璃粉。
优选地，所述抗氧剂由受阻酚类主抗氧剂和受亚磷酸酯类辅助抗氧剂复配而成。
优选地，所述受阻酚类抗氧剂为以下一种或若干种的组合：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、 1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、2,6-二叔丁基对甲酚。
优选地，所述受亚磷酸酯类辅助抗氧剂为以下一种或若干种的组合：三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基八烷氧基-4,4-联苯基)磷酸酯。
优选地，所述交联促进剂为以下一种或若干种的组合：三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三烯丙基异氰酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯;
本发明还提供一种高挤出速率热缩套管的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将上述高挤出速率热缩套管的制备材料按配方比例混合；
步骤2：将步骤1的混料经过密炼机混炼造粒和双螺杆挤出机混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成型管材。
步骤3：管材用4MeV以上能量的电子加速器对步骤2中的管材进行辐照，辐照交联后的管材在80-140℃下扩张1.5-4倍。
以下记载了本实施方式生产热缩套管的几个具体实施例，除另有说明，所有份数均以重量计：
实施例1
根据重量分数称取下列组分：
上述材料采用密炼机混炼造粒，密炼温度90-130℃，密炼时间10-20min。将密炼所造粒料再经双螺杆挤出机混炼1-3遍，进行造粒包装。
然后采用长径比25:1的单螺杆挤出机挤出热缩管，内径32mm，壁厚2.8mm，挤出温度90-130℃。
挤出管材用4MeV以上能量的电子加速器进行辐照，辐照交联后的管材在80-140℃下扩张1.5-4倍。
表1为实施例1和对比例1主要测试的性能参数表。
表1
性能 实施例1 对比例1
挤出速率/Hz 21 39
极限氧指数/% 32 32
拉伸强度/MPa 13.7 13.5
断裂伸长率/% 458 473
拉伸强度（130℃，168h热老化）/MPa 12.4 12.2
断裂伸长率（130℃，168h热老化）/% 397 418
160℃，4h热冲击 通过 通过
实施例2
根据重量分数称取下列组分：
上述材料采用密炼机混炼造粒，密炼温度90-130℃，密炼时间10-20min。将密炼所造粒料再经双螺杆挤出机混炼1-3遍，进行造粒包装。
然后采用长径比25:1的单螺杆挤出机挤出热缩管，内径75mm，壁厚1.5mm，挤出温度90-130℃。
挤出管材用4MeV以上能量的电子加速器进行辐照，辐照交联后的管材在80-140℃下扩张1.5-4倍。
表2为实施例2和对比例2主要测试的性能参数表。
表2
性能 实施例2 对比例2
挤出速率/Hz 25 42
极限氧指数/% 33.6 33
拉伸强度/MPa 12.5 12.7
断裂伸长率/% 486 470
拉伸强度（130℃，168h热老化）/MPa 11.3 10.9
断裂伸长率（130℃，168h热老化）/% 410 398
160℃，4h热冲击 通过 通过
实施例3
根据重量分数称取下列组分：
上述材料采用密炼机混炼造粒，密炼温度90-130℃，密炼时间10-20min。将密炼所造粒料再经双螺杆挤出机混炼1-3遍，进行造粒包装。
然后采用长径比25:1的单螺杆挤出机挤出热缩管，内径32mm，壁厚4.5mm，挤出温度90-130℃。
挤出管材用4MeV以上能量的电子加速器进行辐照，辐照交联后的管材在80-140℃下扩张1.5-4倍。
表3为实施例3和对比例3主要测试的性能参数表。
表3
性能 实施例3 对比例3
挤出速率/Hz 23 40
极限氧指数/% 31.3 30.6
拉伸强度/MPa 14.2 13.8
断裂伸长率/% 558 586
拉伸强度（130℃，168h热老化）/MPa 12.1 12.5
断裂伸长率（130℃，168h热老化）/% 459 500
160℃，4h热冲击 通过 通过
实施例4
根据重量分数称取下列组分：
上述材料采用密炼机混炼造粒，密炼温度90-130℃，密炼时间10-20min。将密炼所造粒料再经双螺杆挤出机混炼1-3遍，进行造粒包装。
然后采用长径比25:1的单螺杆挤出机挤出热缩管，内径60mm，壁厚2.8mm，，挤出温度90-130℃。
挤出管材用4MeV以上能量的电子加速器进行辐照，辐照交联后的管材在80-140℃下扩张1.5-4倍。
表4为实施例4和对比例4主要测试的性能参数表。
表4
性能 实例 对比例
挤出速率/Hz 21 35
极限氧指数/% 30.7 31
拉伸强度/MPa 15.7 14.6
断裂伸长率/% 476 480
拉伸强度（130℃，168h热老化）/MPa 13.7 13
断裂伸长率（130℃，168h热老化）/% 411 425
160℃，4h热冲击 通过 通过
实施例5
根据重量分数称取下列组分：
上述材料采用密炼机混炼造粒，密炼温度90-130℃，密炼时间10-20min。将密炼所造粒料再经双螺杆挤出机混炼1-3遍，进行造粒包装。
然后采用长径比25:1的单螺杆挤出机挤出热缩管，内径48mm，壁厚2.8mm，挤出温度90-130℃。
挤出管材用4MeV以上能量的电子加速器进行辐照，辐照交联后的管材在80-140℃下扩张1.5-4倍。
表5为实施例5和对比例5主要测试的性能参数表。
表5
性能 实施例5 对比例5
挤出速率/Hz 23 36
极限氧指数/% 31.2 30
拉伸强度/MPa 13.7 12.8
断裂伸长率/% 504 510
拉伸强度（130℃，168h热老化）/MPa 10.9 11
断裂伸长率（130℃，168h热老化）/% 436 463
160℃，4h热冲击 通过 通过
实施例6
根据重量分数称取下列组分：
上述材料采用密炼机混炼造粒，密炼温度90-130℃，密炼时间10-20min。将密炼所造粒料再经双螺杆挤出机混炼1-3遍，进行造粒包装。
然后采用长径比25:1的单螺杆挤出机挤出热缩管，内径45mm，壁厚2.1mm，挤出温度90-130℃。
挤出管材用4MeV以上能量的电子加速器进行辐照，辐照交联后的管材在80-140℃下扩张1.5-4倍。
表6为实施例6和对比例6主要测试的性能参数表。
表6
性能 实施例6 对比例6
挤出速率/Hz 20 31
极限氧指数/% 不考虑 不考虑
拉伸强度/MPa 16.5 15.9
断裂伸长率/% 480 493
拉伸强度（130℃，168h热老化）/MPa 15.1 15.3
断裂伸长率（130℃，168h热老化）/% 413 437
160℃，4h热冲击 通过 通过
实施例7
根据重量分数称取下列组分：
上述材料采用密炼机混炼造粒，密炼温度90-130℃，密炼时间10-20min。将密炼所造粒料再经双螺杆挤出机混炼1-3遍，进行造粒包装。
然后采用长径比25:1的单螺杆挤出机挤出热缩管，内径89.2mm，壁厚2.1mm，挤出温度90-130℃。
挤出管材用4MeV以上能量的电子加速器进行辐照，辐照交联后的管材在80-140℃下扩张1.5-4倍。
表7为实施例7和对比例7主要测试的性能参数表。
表7
性能 实施例7 对比例7
挤出速率/Hz 23 32
极限氧指数/% 不考虑 不考虑
拉伸强度/MPa 14.8 15.0
断裂伸长率/% 470 490
拉伸强度（130℃，168h热老化）/MPa 13.5 13.7
断裂伸长率（130℃，168h热老化）/% 428 406
160℃，4h热冲击 通过 通过
通过实施例1与实施例7以及各自相对应的对比例可知，添加有助熔分散剂的热缩套管的挤出速率明显高于没有添加助熔分散剂的热缩套管，且在高速率下挤出稳定，具有良好的加工和使用性能。
   本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种高挤出速率热缩套管，其特征在于，所述热缩套管的制备材料按重量计，含有：
乙烯基聚合物 100份；
阻燃剂       0-70份；
填充剂       0-60份；
润滑剂       0.1-5份；
助熔分散剂   0.1-3份；
抗氧剂       0.1-10份；
交联促进剂   0-3份；
色母粒       0-10份。
2.根据权利要求1所述的高挤出速率热缩套管，其特征在于：所述乙烯基聚合物为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物中的一种若干种。
3.根据权利要求1所述的高挤出速率热缩套管，其特征在于：所述阻燃剂由红磷型阻燃剂、氢氧化镁复配而成。
4.根据权利要求2所述的高挤出速率热缩套管，其特征在于：所述红磷型阻燃剂为下列阻燃剂的一种或两种的组合：红磷含量70%-99%的红磷粉、红磷含量30%的微胶囊红磷。
5.根据权利要求1所述的高挤出速率热缩套管，其特征在于：所述助熔分散剂为以下一种或若干种的组合：400-4000目的偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯的二元共聚物或三元共聚物，400-4000目的偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯与乙烯或丙烯的共聚物。
6.根据权利要求1所述的高挤出速率热缩套管，其特征在于：所述润滑剂为以下一种或若干种的组合：硬脂酸、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、硅氧烷含量30%-60%的硅酮母粒。
7.根据权利要求1所述的高挤出速率热缩套管，其特征在于：所述填充剂为以下一种或几种的组合：碳酸盐类化合物、氧化硅及硅酸盐类化合物、硫酸盐类化合物、玻璃粉。
8.根据权利要求1所述的高挤出速率热缩套管，其特征在于：所述抗氧剂由受阻酚类主抗氧剂和受亚磷酸酯类辅助抗氧剂复配而成。
9.根据权利要求8所述的高挤出速率热缩套管，其特征在于：所述受阻酚类抗氧剂为以下一种或若干种的组合：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、 1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、2,6-二叔丁基对甲酚。
10.根据权利要求8所述的高挤出速率热缩套管，其特征在于：所述受亚磷酸酯类辅助抗氧剂为以下一种或若干种的组合：三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基八烷氧基-4,4-联苯基)磷酸酯。
11.根据权利要求1所述的高挤出速率热缩套管，其特征在于：所述交联促进剂为以下一种或若干种的组合：三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三烯丙基异氰酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯。
12.一种如权利要求1所述的高挤出速率热缩套管的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
步骤1：将权利要求1至11任一项所述高挤出速率热缩套管的制备材料按配方比例混合；
步骤2：将步骤1的混料经过密炼机混炼造粒和双螺杆挤出机混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成型管材；
步骤3：管材用4MeV以上能量的电子加速器对步骤2中的管材进行辐照，辐照交联后的管材在80-140℃下扩张1.5-4倍。
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