一种高倍率热缩套管配方、制备方法、产品及试验方法组成比例

本申请提供了一种高倍率热缩套管配方、制备方法、产品及试验方法。每100重量份的原料中包括如下重量份的各组分：聚乙烯60‑89份；共聚物相容剂5‑35份；抗氧剂2‑4份；敏化剂1‑5份；润滑剂0.1‑5份；色母粒1‑5份。原料经挤出机共混造粒挤出制成扩前管；对扩前管进行电子束或γ射线辐照交联改性；对扩前管进行扩张成型为成品，扩张倍率为4倍以上。将高倍率热缩套管套设于金属管上后经过烘烤使热缩套管与金属管粘黏牢固。高倍率热缩套管的横截面与金属管的横截面匹配设置。试验方法包括拉脱力试验和剥离强度试验，用于检验粘黏性能。本申请通过降低辐照剂量，在节省能源和工艺时间的同时保持了热缩套管的高扩张倍率和粘黏性，适用于金属管保护。

【技术实现步骤摘要】
一种高倍率热缩套管配方、制备方法、产品及试验方法
本申请涉及热缩套管
，尤其涉及一种高倍率热缩套管配方、制备方法、产品及试验方法。
技术介绍
热缩套管具有优良的阻燃、绝缘性能，同时柔软有弹性、收缩温度低、收缩快，可广泛应用于电线的连接、电线端部处理、焊点保护、线束标识、电阻电容的绝缘保护、金属棒或管材的防腐蚀保护、天线的保护等。在高能射线作用下、线性高分子材料形成三维网状交联结构。交联后的高分子材料在机械强度、耐温、耐化学溶剂、耐老化等方面获得极大改善，特别是耐酸、耐碱性能得到很大提高。在汽车零部件、电子元器件等工业领域中，热缩套管被广泛应用于金属及非金属部件的保护，但由于这些领域的金属件常工作于冷热交变且潮湿的环境，较易发生电化学腐蚀，对热缩套管的密封性要求较高。且由于金属管路可能为异形件，为了能套进去并收缩不起皱，需要用高倍率的热套缩管，同时保持良好的耐磨性和密封性。为了达到密封性能，要求热缩套管在收缩后能与金属管表面良好粘黏，并在使用中保持该粘黏性。目前常用的方法是用双壁管来实现上述效果，但由于双壁管内层为热熔胶，不仅成本较高，生产加工亦有诸多限制。为此，公布号为CN112111097A的专利技术专利申请提供了一种热缩套管的配方，包括聚乙烯、马来酸酐或甲基丙烯酸类接枝聚烯烃、防老剂和炭黑母粒，该配方中的接枝聚烯烃相容剂在改善机械强度的同时也起到了改善热缩套管和金属管之间的粘黏性的效果，用最简单的配方一定程度地解决了上述问题。但是在实际生产和试验中发现，该技术方案还存在以下不足：1.共聚物相容剂在增韧和改善粘黏性的同时，使挤出工艺中的挤出速度变慢；2.辐照剂量较小时，交联程度不足、交联不均匀，进行高倍率扩张后因记忆效应不足而无法收缩到原来的尺寸；因此需要较高的辐射剂量，不仅能源消耗增加，在高倍率扩张时还容易造成偏壁的现象，降低成品率；3.辐射剂量提高后的老化效应还会明显降低共聚物相容剂改善热缩套管和金属管之间粘黏性的效果，从而影响密封保护效果。
技术实现思路
针对现有技术存在的以上缺陷，本申请提供了一种改善了挤出速度、降低了辐照剂量并同时改善了高倍率扩张条件下热缩套管和金属管之间粘黏性的高倍率热缩套管配方。本申请提供的高倍率热缩套管配方适用于电子束或γ射线辐照交联工艺热缩套管，每100重量份的原料中包括如下重量份的各组分：由于金属保护用热缩套管对机械强度的要求不高，因此采用更容易加工、柔韧性更好、低温性能更好的聚乙烯作为基本树脂。马来酸酐或甲基丙烯酸类接枝聚烯烃不仅起到共聚物相容剂和热塑性弹性体的作用，同时可以起到敏化聚乙烯的作用，在一定程度上降低辐照剂量需求；而在本申请中该组分的另一个重要作用是增加热缩套管和金属管之间的粘黏性。抗氧剂的作用是减少辐照氧化，促进交联的顺利进行，但需控制其用量，否则会使辐照剂量需求上升。由于聚乙烯特别是低密度聚乙烯的辐照剂量需求较高，虽然前述共聚物相容剂的添加可在一定程度上降低交联所需辐照剂量，但是效果有限，因此需要加入敏化剂进一步降低辐照剂量，以节省能源、减少辐照时间。而本申请中敏化剂还有另一个重要的协同作用：在应用对比文件所述的配方时，较高辐射剂量的老化作用会明显降低前述共聚物增加热缩套管和金属管之间粘黏性的作用，通过调整配方中各组分的比例仍无法取得明显的改善，因此敏化剂降低辐照剂量的作用同时解决了上述粘黏性下降的问题。润滑剂的作用是改善配方的流动性和降低与挤出模内壁的摩擦力，从而提高配方在较低的挤出温度下的挤出速度。色母粒用于着色和提供防紫外线老化的作用。经过多次试验，本申请的配方用相对较简单的组分，改善了挤出速度、降低了交联辐照量并实现了热缩套管和金属管之间较高的粘黏性。优选地，所述聚乙烯的熔融指数为2.1-9.0g/10min；所述马来酸酐或甲基丙烯酸类接枝改性聚烯烃的单体含量在1.1-4.9％wt；所述抗氧剂为胺类、酚类、杂环类、硫代酯类、亚磷酸酯类中的任一种或多种的复配组合；所述敏化剂为异氰酸酯、多元胺类、多元醇类、丙烯酸酯类、有机过氧化物、芳香酮类化合物中的一种或多种的组合；所述润滑剂包括外润滑剂和内润滑剂，为烃类、脂肪酸类、酯类、醇类、金属皂类润滑剂或复合润滑剂。优选地，每100重量份的原料中包括如下重量份的各组分：线性低密度聚乙烯62-89份，马来酸酐接枝改性聚烯烃5-20份，抗氧剂2-4份，芳香酮类敏化剂2-4份、润滑剂0.1-5份、色母粒1-5份。线性低密度聚乙烯在保持了低密度聚乙烯良好的流变性的同时提高了耐温性和机械性能，适合用作薄膜和套管配方的基本树脂，用于热缩套管有利于实现4倍以上的扩张倍率。本申请还提供了一种高倍率热缩套管的制备方法，包括步骤：S01.根据前述的高倍率热缩套管配方备料；S02.经挤出机共混造粒挤出制成扩前管，所述挤出机的挤出温度为130-160℃、挤出速度为8-10m/min；S03.对所述扩前管进行电子束或γ射线辐照，辐照剂量为50-200kGy；S04.对所述扩前管进行扩张成型为成品，成型温度为150-230℃，扩张倍率为4倍以上。应用本申请的配方可实现较高的挤出速度，充分交联所需辐照剂量明显低于对比文件配方所需的150-300kGy。优选地，在所述步骤S03中，对所述扩前管进行中能电子束辐照，辐照剂量为100-140kGy；在所述步骤S04中，对所述扩前管进行空气扩张成型，成型温度为180-200摄氏度，扩张倍率为4倍。空气扩张成型可实现较高的扩张倍率，实现较薄的壁厚。本申请还提供了一种高倍率热缩套管，用于金属管保护，通过前述的高倍率热缩套管制备方法制备。所述扩前管的壁厚为0.4-2.0mm，所述成品的壁厚为0.1-0.5mm。本申请的配方克服了对比文件配方在高扩张倍率工艺中由于交联不充分或不均匀而容易出现偏壁的现象，对于较小的壁厚也可实现顺利扩张。本申请还提供了一种包塑管，包括金属管和包塑保护层，所述包塑保护层由前述的高倍率热缩套管通过热缩敷设工艺敷设至金属管表面形成，以保护所述金属管；所述热缩敷设工艺为：将所述高倍率热缩套管套设于所述金属管外；经过烘烤使所述高倍率热缩套管热缩至所述金属管的外表面、与所述金属管的外表面粘黏牢固，烘烤温度为200-240℃。优选地，所述成品的横截面与所述金属管的横截面匹配设置。通过匹配设置挤出模和扩张模，可以将成品的横截面制作成与需要保护的金属管的横截面匹配，以使热收缩后的套管与金属管实现更好的贴合，尤其是金属管的横截面呈不对称或不规则的情形。优选地，所述金属管为变径管或异型管，所述异型管包括弯管、异形截面管或组合；所述包塑保护层由同一根所述高倍率热缩套管热缩敷设形成。由于采用了较高的扩张倍率，使热缩套管容易套设，而且可以适应金属管有一定程度的变径、弯折或不规则横截面的情况，用同一根高倍率热缩套管进行敷设形成包塑保护层。本申请还提供了一种高倍率热缩套管试验方法，用于对前述的包塑管进行高倍率热缩套管粘黏性能试验，包括拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高倍率热缩套管配方，用于电子束或γ射线辐照交联工艺热缩套管，其特征在于，每100重量份的原料中包括如下重量份的各组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种高倍率热缩套管配方，用于电子束或γ射线辐照交联工艺热缩套管，其特征在于，每100重量份的原料中包括如下重量份的各组分：





2.根据权利要求1所述的高倍率热缩套管配方，其特征在于：
所述聚乙烯的熔融指数为2.1-9.0g/10min；
所述马来酸酐或甲基丙烯酸类接枝改性聚烯烃的单体含量在1.1-4.9％wt；
所述抗氧剂为胺类、酚类、杂环类、硫代酯类、亚磷酸酯类中的任一种或多种的复配组合；
所述敏化剂为异氰酸酯、多元胺类、多元醇类、丙烯酸酯类、有机过氧化物、芳香酮类化合物中的一种或多种的组合；
所述润滑剂包括外润滑剂和内润滑剂，为烃类、脂肪酸类、酯类、醇类、金属皂类润滑剂或复合润滑剂。


3.根据权利要求2所述的高倍率热缩套管配方，其特征在于：
每100重量份的原料中包括如下重量份的各组分：线性低密度聚乙烯62-89份，马来酸酐接枝改性聚烯烃5-20份，抗氧剂2-4份，芳香酮类敏化剂2-4份、润滑剂0.1-5份、色母粒1-5份。


4.一种高倍率热缩套管制备方法，其特征在于，包括步骤：
S01.根据权利要求1或2或3所述的高倍率热缩套管配方备料；
S02.经挤出机共混造粒挤出制成扩前管，所述挤出机的挤出温度为130-160℃、挤出速度为8-10m/min；
S03.对所述扩前管进行电子束或γ射线辐照，辐照剂量为50-200kGy；
S04.对所述扩前管进行扩张成型为成品，成型温度为150-230℃，扩张倍率不小于4倍。


5.根据权利要求4所述的高倍率热缩套管制备方法，其特征在于：
在所述步骤S03中，对所述扩前管进行中能电子束辐照，辐照剂量为100-140kGy；
在所述步骤S04中，对所述扩前管进行空气扩张成型，成型温度为180-200℃，扩张倍率为4倍。


6.一种高倍率热缩套管，用于金属管保护，其特征在于：
通过权利要求4或5所述的高倍率热缩套管制...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭显扬，乔孟雅，王志，邓成，刘立辉，
申请(专利权)人：上海长园电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31