一种交联氟塑料热缩套管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种交联氟塑料热缩套管及其制备方法，涉及一种塑料热缩套管。本发明专利技术的交联氟塑料热缩套管的套管材料为交联氟塑料，所述交联氟塑料包括如下原料组分及重量份数：热塑性氟塑料50~95份，助交联剂1~8份，颜料1~5份，阻燃剂1~10份，其他助剂1~20份。与FEP、PFA等热塑性材料热缩管相比，本发明专利技术的交联氟塑料热缩套管，可扩张倍率更高，使用范围更广，同时耐辐射性能更佳，可承受50Mrad剂量以上的辐照。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种塑料热缩套管，尤其涉及一种交联氟塑料热缩套管及其制备方法。
技术介绍
热缩套管又名热收缩保护套管，为电线、电缆和电线端子提供绝缘保护，具有高温收缩、柔软阻燃、绝缘防蚀等性能，广泛用于各种线束、焊点、电感的绝缘保护和金属管、棒的防锈、防蚀等。热缩管的材料主要是塑料，包括PVC，PE、聚烯烃、氟塑料等。氟塑料热缩套管具有优秀的机械物理、耐温、耐介质、阻燃、电绝缘等性能，特别适用于腐蚀、高温、机械应力等特殊环境下，如化工、钢铁冶炼、航空航天、铁路机车等领域。现有的氟塑料热缩套管主要分为两类：热塑性材料热缩套管(FEP、PFA、PTFE等)，交联型材料热缩套管(主要为交联PVDF)。其中，热塑性材料热缩套管由于其成品材料为热塑性，因此其扩张倍率较小(一般小于2倍)；交联PVDF热缩套管由于其材料受限，一般温度等级小于180℃，尽管PVDF热缩套管可达到2-4倍的扩张倍率，但该材料具有以下明显不足：耐温低、耐介质差、电绝缘性能差(不适宜做薄壁绝缘或更高电压等级(1kV以上))、耐应力开裂性能差。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种交联氟塑料热缩套管及其制备方法，克服现有技术中的热缩套管存在耐温性能、电绝缘性能、耐介质性能差，耐热等级低、可扩张倍率低，耐辐射性能差，使用范围窄等问题。为了实现上述目的或者其他目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种交联氟塑料热缩套管，所述交联氟塑料热缩套管的套管材料为交联氟塑料，所述交联氟塑料包括如下原料组分及重量份数：热塑性氟塑料50～95份，助交联剂1～8份，颜料1～5份，阻燃剂1～10份，其他助剂1～20份。进一步地，所述热塑性氟塑料选自ETFE和ECTFE中的一种或两种。进一步地，所述助交联剂选自三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三聚氰酸三烯丙酯(TAC)、、三聚硫氰酸(TMT)、三甲代烯丙基异氰酸酯(TMAIC)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)的一种或多种。进一步地，所述颜料为无机颜料、有机颜料的一种或多种。更进一步的，所述无机颜料选自钛白粉、铁红、色素炭黑、镉黄、氧化铬绿、群青、钴蓝的一种或多种。所述有机颜料选自偶氮颜料、酞菁颜料、杂环类颜料。其中，偶氮颜料可以为C.I.颜料黄12，颜料橙13、颜料红2的一种或多种。杂环类颜料为C.I.颜料黄139、颜料黄157、颜料橙36、颜料红19、颜料红171、颜料棕25、颜料紫23。进一步地，所述阻燃剂选自三氧化二锑、五氧化二锑、氢氧化镁、硼酸锌、三嗪类阻燃剂中的一种或多种。更进一步地，所述三嗪类阻燃剂选自三聚氰胺氰脲酸盐或溴代三嗪。进一步地，所述其他助剂选自亚磷酸酯、受阻酚抗氧剂、氢氧化钙、氧化钙、氧化镁、氧化锌、氧化铅、白炭黑、炭黑、硅藻土、玻璃粉、硅灰石、云母粉、蒙脱土、硅微粉、碳酸钙、煅烧陶土、硅酮、低分子量PTFE、低分子量PCTFE的一种或多种。其主要作用是提高热缩套管的加工稳定性、抗氧化性、吸酸性，提高硬度与强度，改善高温性能、加工性能等。更进一步地，所述受阻酚抗氧剂可以是抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧剂1076。所述玻璃粉的粒径为6-15μm。所述硅灰石的粒度为325-500目。所述云母粉的粒径为10-15μm。所述硅微粉的粒径为0.1-0.2μm。更进一步地，所述低分子量PTFE、低分子量PCTFE的分子量低于五万，优选地，低分子量PTFE、低分子量PCTFE的分子量低于五千。本专利技术还提供了一种制备上述交联氟塑料热缩套管的方法，包括如下步骤：(1)按照重量份数称取热塑性氟塑料、助交联剂、颜料、阻燃剂、其他助剂，经平行双螺杆混炼造粒制备可交联氟塑料粒子；(2)采用步骤(1)制备的可交联氟塑料粒子，使用挤出机挤出成管材；(3)采用步骤(2)制备的管材经过钴-60或者电子加速器50-160KGy辐射交联；(4)采用步骤(3)辐射交联后的管材在200～300℃温度下扩张2～4倍。进一步地，步骤(2)中挤出温度为285-310℃。挤出的管材的内径和壁厚可根据实际需求进行更改。本专利技术另一方面还提供了一种交联氟塑料热缩套管，所述交联氟塑料热缩套管在套管内壁还包括一层含氟热熔胶。进一步地，所述含氟热熔胶包括如下原料组分及重量份：氟橡胶50～90份，增韧剂5～20份，助剂1～30份。进一步地，所述氟橡胶选自偏氟乙烯-六氟丙烯二元橡胶、偏氟乙烯-三氟氯乙烯二元橡胶、偏氟乙烯-四氟乙烯二元橡胶、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元橡胶、丙烯-四氟乙烯二元橡胶、丙烯-偏氟乙烯-四氟乙烯三元橡胶、丙烯-四氟乙烯-氯磺化乙烯、全氟醚橡胶中的一种或多种。进一步地，所述增韧剂选自乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯二元共聚物、乙烯-马来酸酐二元共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物的一种或多种。进一步地，所述助剂为亚磷酸酯、受阻酚抗氧剂、氢氧化钙、氢氧化镁、氧化钙、氧化镁、氧化锌、氧化铅、白炭黑、炭黑、硅藻土、玻璃粉、硅灰石、云母粉、蒙脱土、硅微粉、氧化锑、硼酸锌、碳酸钙、煅烧陶土、硅酮、低分子量PTFE、低分子量PCTFE、氟蜡、棕榈蜡的一种或多种。更进一步地，所述受阻酚抗氧剂可以是抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧剂1076。所述玻璃粉的粒径为6-15μm。所述硅灰石的粒度为325-500目。所述云母粉的粒径为10-15μm。所述硅微粉的粒径为0.1-0.2μm。更进一步地，所述低分子量PTFE、低分子量PCTFE的分子量低于五万，优选地，低分子量PTFE、低分子量PCTFE的分子量低于五千。本专利技术还提供了一种制备上述包括含氟热熔胶内层的交联氟塑料热缩套管的方法，包括如下步骤：(1)按照重量份数称取热塑性氟塑料、助交联剂、颜料、阻燃剂、其他助剂，经平行双螺杆混炼造粒制备可交联氟塑料粒子；(2)按照重量份数，称取氟橡胶、增韧剂、其他助剂，经密炼机混炼以及平行双螺杆混炼造粒后平制备含氟热熔胶粒子；(3)采用步骤(1)、步骤(2)制备的可交联氟塑料粒子与含氟热熔胶粒子，使用挤出机挤出成双层管材，外层为可交联氟塑料层，内层为含氟热熔胶层；(4)采用步骤(3)制备的双层管材经过钴-60或者电子加速器50-160KGy辐射交联；(5)步骤(4)辐照后的管材在200～320℃温度下扩张2～4倍。更进一步地，，步骤(3)中外层挤出温度为285-310℃，内层挤出温度为190-210℃左右。综合以上，本专利技术所提供的热缩套管所使用的材料温度等级200℃，耐温性能高；体积电阻率为大于1014Ω·m，是PVDF热缩管的数十倍，介电常数低于PVDF，，电绝缘性能更佳。由此本专利技术制备的热缩套管的耐热等级更高、耐介质(耐油、酸、燃料、蒸汽、耐碱)性能更好，同时，满足电性能要求下，绝缘壁厚可更小，更轻型。与FEP、PFA(不耐辐照，辐照剂量超过5Mrad，断裂伸长率即≤50％，因此不能使用在辐射环境下)等热塑性材料热缩管相比，本专利技术的XLETFE及XLECTFE热缩套管，可扩张倍率更高，使用范围更广，同时耐辐射性能更佳，可承受50Mrad剂量以上的辐照(断裂伸长率≥50％)。附图说明图1为本专利技术中单层交联氟塑料热缩套管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述交联氟塑料热缩套管的套管材料为交联氟塑料，所述交联氟塑料包括如下原料组分及重量份数：热塑性氟塑料50～95份，助交联剂1～8份，颜料1～5份，阻燃剂1～10份，其他助剂1～20份。

【技术特征摘要】
1.一种交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述交联氟塑料热缩套管的套管材料为交联氟塑料，所述交联氟塑料包括如下原料组分及重量份数：热塑性氟塑料50～95份，助交联剂1～8份，颜料1～5份，阻燃剂1～10份，其他助剂1～20份。2.根据权利要求1所述的交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述热塑性氟塑料选自ETFE和ECTFE中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述助交联剂选自三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三聚硫氰酸、三甲代烯丙基异氰酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的一种或多种。4.根据权利要求1所述的交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述颜料选自无机颜料和有机颜料的一种或多种。5.根据权利要求1所述的交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑、氢氧化镁、硼酸锌、三嗪类阻燃剂中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述其他助剂选自亚磷酸酯、受阻酚抗氧剂、氢氧化钙、氧化钙、氧化镁、氧化锌、氧化铅、白炭黑、炭黑、硅藻土、玻璃粉、硅灰石、云母粉、蒙脱土、硅微粉、碳酸钙、煅烧陶土、硅酮、低分子量PTFE、低分子量PCTFE的一种或多种。7.一种如权利要求1至6任一项所述的交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述交联氟塑料热缩套管在套管内壁还包括一层含氟热熔胶。8.根据权利要求7所述的交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述含氟热熔胶包括如下原料组分及重量份：氟橡胶50～90份，增韧剂5～20份，助剂1～30份。9.根据权利要求8所述的交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述氟橡胶选自偏氟乙烯-六氟丙烯二元橡胶、偏氟乙烯-三氟氯乙烯二元橡胶、偏氟乙烯-四氟乙烯二元橡胶、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元橡胶、丙烯-四氟乙烯二元橡胶、丙烯-偏氟乙烯-四氟乙烯三元橡胶、丙烯-四氟乙烯-氯磺化乙烯、全氟醚橡胶中的一种或多种。10.根据权利要求8所述的交联氟塑料热缩套管，其特征在于，所述增韧剂选自乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：严波，曾伟，
申请(专利权)人：上海电缆研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31