一種交聯氟塑料熱縮套管及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種交聯氟塑料熱縮套管及其制備方法，涉及一種塑料熱縮套管。本發明專利技術的交聯氟塑料熱縮套管的套管材料為交聯氟塑料，所述交聯氟塑料包括如下原料組分及重量份數：熱塑性氟塑料50~95份，助交聯劑1~8份，顏料1~5份，阻燃劑1~10份，其他助劑1~20份。與FEP、PFA等熱塑性材料熱縮管相比，本發明專利技術的交聯氟塑料熱縮套管，可擴張倍率更高，使用范圍更廣，同時耐輻射性能更佳，可承受50Mrad劑量以上的輻照。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種塑料熱縮套管，尤其涉及一種交聯氟塑料熱縮套管及其制備方法。
技術介紹
熱縮套管又名熱收縮保護套管，為電線、電纜和電線端子提供絕緣保護，具有高溫收縮、柔軟阻燃、絕緣防蝕等性能，廣泛用于各種線束、焊點、電感的絕緣保護和金屬管、棒的防銹、防蝕等。熱縮管的材料主要是塑料，包括PVC，PE、聚烯烴、氟塑料等。氟塑料熱縮套管具有優秀的機械物理、耐溫、耐介質、阻燃、電絕緣等性能，特別適用于腐蝕、高溫、機械應力等特殊環境下，如化工、鋼鐵冶煉、航空航天、鐵路機車等領域。現有的氟塑料熱縮套管主要分為兩類：熱塑性材料熱縮套管(FEP、PFA、PTFE等)，交聯型材料熱縮套管(主要為交聯PVDF)。其中，熱塑性材料熱縮套管由于其成品材料為熱塑性，因此其擴張倍率較小(一般小于2倍)；交聯PVDF熱縮套管由于其材料受限，一般溫度等級小于180℃，盡管PVDF熱縮套管可達到2-4倍的擴張倍率，但該材料具有以下明顯不足：耐溫低、耐介質差、電絕緣性能差(不適宜做薄壁絕緣或更高電壓等級(1kV以上))、耐應力開裂性能差。
技術實現思路
鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種交聯氟塑料熱縮套管及其制備方法，克服現有技術中的熱縮套管存在耐溫性能、電絕緣性能、耐介質性能差，耐熱等級低、可擴張倍率低，耐輻射性能差，使用范圍窄等問題。為了實現上述目的或者其他目的，本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種交聯氟塑料熱縮套管，所述交聯氟塑料熱縮套管的套管材料為交聯氟塑料，所述交聯氟塑料包括如下原料組分及重量份數：熱塑性氟塑料50～95份，助交聯劑1～8份，顏料1～5份，阻燃劑1～10份，其他助劑1～20份。進一步地，所述熱塑性氟塑料選自ETFE和ECTFE中的一種或兩種。進一步地，所述助交聯劑選自三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)、三聚氰酸三烯丙酯(TAC)、、三聚硫氰酸(TMT)、三甲代烯丙基異氰酸酯(TMAIC)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)的一種或多種。進一步地，所述顏料為無機顏料、有機顏料的一種或多種。更進一步的，所述無機顏料選自鈦白粉、鐵紅、色素炭黑、鎘黃、氧化鉻綠、群青、鈷藍的一種或多種。所述有機顏料選自偶氮顏料、酞菁顏料、雜環類顏料。其中，偶氮顏料可以為C.I.顏料黃12，顏料橙13、顏料紅2的一種或多種。雜環類顏料為C.I.顏料黃139、顏料黃157、顏料橙36、顏料紅19、顏料紅171、顏料棕25、顏料紫23。進一步地，所述阻燃劑選自三氧化二銻、五氧化二銻、氫氧化鎂、硼酸鋅、三嗪類阻燃劑中的一種或多種。更進一步地，所述三嗪類阻燃劑選自三聚氰胺氰脲酸鹽或溴代三嗪。進一步地，所述其他助劑選自亞磷酸酯、受阻酚抗氧劑、氫氧化鈣、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋅、氧化鉛、白炭黑、炭黑、硅藻土、玻璃粉、硅灰石、云母粉、蒙脫土、硅微粉、碳酸鈣、煅燒陶土、硅酮、低分子量PTFE、低分子量PCTFE的一種或多種。其主要作用是提高熱縮套管的加工穩定性、抗氧化性、吸酸性，提高硬度與強度，改善高溫性能、加工性能等。更進一步地，所述受阻酚抗氧劑可以是抗氧劑1010、抗氧劑2246、抗氧劑1076。所述玻璃粉的粒徑為6-15μm。所述硅灰石的粒度為325-500目。所述云母粉的粒徑為10-15μm。所述硅微粉的粒徑為0.1-0.2μm。更進一步地，所述低分子量PTFE、低分子量PCTFE的分子量低于五萬，優選地，低分子量PTFE、低分子量PCTFE的分子量低于五千。本專利技術還提供了一種制備上述交聯氟塑料熱縮套管的方法，包括如下步驟：(1)按照重量份數稱取熱塑性氟塑料、助交聯劑、顏料、阻燃劑、其他助劑，經平行雙螺桿混煉造粒制備可交聯氟塑料粒子；(2)采用步驟(1)制備的可交聯氟塑料粒子，使用擠出機擠出成管材；(3)采用步驟(2)制備的管材經過鈷-60或者電子加速器50-160KGy輻射交聯；(4)采用步驟(3)輻射交聯后的管材在200～300℃溫度下擴張2～4倍。進一步地，步驟(2)中擠出溫度為285-310℃。擠出的管材的內徑和壁厚可根據實際需求進行更改。本專利技術另一方面還提供了一種交聯氟塑料熱縮套管，所述交聯氟塑料熱縮套管在套管內壁還包括一層含氟熱熔膠。進一步地，所述含氟熱熔膠包括如下原料組分及重量份：氟橡膠50～90份，增韌劑5～20份，助劑1～30份。進一步地，所述氟橡膠選自偏氟乙烯-六氟丙烯二元橡膠、偏氟乙烯-三氟氯乙烯二元橡膠、偏氟乙烯-四氟乙烯二元橡膠、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元橡膠、丙烯-四氟乙烯二元橡膠、丙烯-偏氟乙烯-四氟乙烯三元橡膠、丙烯-四氟乙烯-氯磺化乙烯、全氟醚橡膠中的一種或多種。進一步地，所述增韌劑選自乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯二元共聚物、乙烯-馬來酸酐二元共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物的一種或多種。進一步地，所述助劑為亞磷酸酯、受阻酚抗氧劑、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋅、氧化鉛、白炭黑、炭黑、硅藻土、玻璃粉、硅灰石、云母粉、蒙脫土、硅微粉、氧化銻、硼酸鋅、碳酸鈣、煅燒陶土、硅酮、低分子量PTFE、低分子量PCTFE、氟蠟、棕櫚蠟的一種或多種。更進一步地，所述受阻酚抗氧劑可以是抗氧劑1010、抗氧劑2246、抗氧劑1076。所述玻璃粉的粒徑為6-15μm。所述硅灰石的粒度為325-500目。所述云母粉的粒徑為10-15μm。所述硅微粉的粒徑為0.1-0.2μm。更進一步地，所述低分子量PTFE、低分子量PCTFE的分子量低于五萬，優選地，低分子量PTFE、低分子量PCTFE的分子量低于五千。本專利技術還提供了一種制備上述包括含氟熱熔膠內層的交聯氟塑料熱縮套管的方法，包括如下步驟：(1)按照重量份數稱取熱塑性氟塑料、助交聯劑、顏料、阻燃劑、其他助劑，經平行雙螺桿混煉造粒制備可交聯氟塑料粒子；(2)按照重量份數，稱取氟橡膠、增韌劑、其他助劑，經密煉機混煉以及平行雙螺桿混煉造粒后平制備含氟熱熔膠粒子；(3)采用步驟(1)、步驟(2)制備的可交聯氟塑料粒子與含氟熱熔膠粒子，使用擠出機擠出成雙層管材，外層為可交聯氟塑料層，內層為含氟熱熔膠層；(4)采用步驟(3)制備的雙層管材經過鈷-60或者電子加速器50-160KGy輻射交聯；(5)步驟(4)輻照后的管材在200～320℃溫度下擴張2～4倍。更進一步地，，步驟(3)中外層擠出溫度為285-310℃，內層擠出溫度為190-210℃左右。綜合以上，本專利技術所提供的熱縮套管所使用的材料溫度等級200℃，耐溫性能高；體積電阻率為大于1014Ω·m，是PVDF熱縮管的數十倍，介電常數低于PVDF，，電絕緣性能更佳。由此本專利技術制備的熱縮套管的耐熱等級更高、耐介質(耐油、酸、燃料、蒸汽、耐堿)性能更好，同時，滿足電性能要求下，絕緣壁厚可更小，更輕型。與FEP、PFA(不耐輻照，輻照劑量超過5Mrad，斷裂伸長率即≤50％，因此不能使用在輻射環境下)等熱塑性材料熱縮管相比，本專利技術的XLETFE及XLECTFE熱縮套管，可擴張倍率更高，使用范圍更廣，同時耐輻射性能更佳，可承受50Mrad劑量以上的輻照(斷裂伸長率≥50％)。附圖說明圖1為本專利技術中單層交聯氟塑料熱縮套管本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述交聯氟塑料熱縮套管的套管材料為交聯氟塑料，所述交聯氟塑料包括如下原料組分及重量份數：熱塑性氟塑料50～95份，助交聯劑1～8份，顏料1～5份，阻燃劑1～10份，其他助劑1～20份。

【技術特征摘要】
1.一種交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述交聯氟塑料熱縮套管的套管材料為交聯氟塑料，所述交聯氟塑料包括如下原料組分及重量份數：熱塑性氟塑料50～95份，助交聯劑1～8份，顏料1～5份，阻燃劑1～10份，其他助劑1～20份。2.根據權利要求1所述的交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述熱塑性氟塑料選自ETFE和ECTFE中的一種或兩種。3.根據權利要求1所述的交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述助交聯劑選自三烯丙基異氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三聚硫氰酸、三甲代烯丙基異氰酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的一種或多種。4.根據權利要求1所述的交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述顏料選自無機顏料和有機顏料的一種或多種。5.根據權利要求1所述的交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述阻燃劑為三氧化二銻、五氧化二銻、氫氧化鎂、硼酸鋅、三嗪類阻燃劑中的一種或多種。6.根據權利要求1所述的交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述其他助劑選自亞磷酸酯、受阻酚抗氧劑、氫氧化鈣、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋅、氧化鉛、白炭黑、炭黑、硅藻土、玻璃粉、硅灰石、云母粉、蒙脫土、硅微粉、碳酸鈣、煅燒陶土、硅酮、低分子量PTFE、低分子量PCTFE的一種或多種。7.一種如權利要求1至6任一項所述的交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述交聯氟塑料熱縮套管在套管內壁還包括一層含氟熱熔膠。8.根據權利要求7所述的交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述含氟熱熔膠包括如下原料組分及重量份：氟橡膠50～90份，增韌劑5～20份，助劑1～30份。9.根據權利要求8所述的交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述氟橡膠選自偏氟乙烯-六氟丙烯二元橡膠、偏氟乙烯-三氟氯乙烯二元橡膠、偏氟乙烯-四氟乙烯二元橡膠、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元橡膠、丙烯-四氟乙烯二元橡膠、丙烯-偏氟乙烯-四氟乙烯三元橡膠、丙烯-四氟乙烯-氯磺化乙烯、全氟醚橡膠中的一種或多種。10.根據權利要求8所述的交聯氟塑料熱縮套管，其特征在于，所述增韌劑選自乙烯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：嚴波，曾偉，
申請(專利權)人：上海電纜研究所，
類型：發明
國別省市：上海;31