本發明屬于交聯熱縮管技術領域,涉及一種UV交聯熱縮管及其制備方法。
背景技術:
交聯熱縮材料廣泛應用于電線電纜設備中,發揮絕緣、防護或標識電線電纜的作用。目前,交聯熱縮套管大多采用輻射交聯法對管材進行輻照,但是相關設備的投資成本較高,操作及維護也較為復雜。而采用紫外光(UV)作為輻照源,具有設備投資低、工藝簡單、操作及維護方便等優點,通過UV交聯技術生產的熱縮管與通過輻射交聯法生產的熱縮管具有相同的特性。
技術實現要素:
針對上述情況,本發明的目的在于提供一種UV交聯熱縮管及其制備方法。
為了實現上述目的,本發明采用以下技術方案:
一種UV交聯熱縮管,其包含以重量份計的下列組分:烯烴-丙烯酸酯共聚物50~80份、光引發劑1~10份、三聚氰胺系阻燃劑3~8份、納米活性碳酸鈣0.5~5份和抗氧化劑0.5~5份;其中:所述納米活性碳酸鈣的粒度為25~100 nm。
優選的,所述UV交聯熱縮管包含以重量份計的下列組分:烯烴-丙烯酸酯共聚物55~75份、光引發劑2~8份、三聚氰胺系阻燃劑4~7份、納米活性碳酸鈣1~4份和抗氧化劑1~4份。
更優選的,所述UV交聯熱縮管包含以重量份計的下列組分:烯烴-丙烯酸酯共聚物60~70份、光引發劑3~7份、三聚氰胺系阻燃劑5~6份、納米活性碳酸鈣2~3份和抗氧化劑2~3份。
最優選的,所述UV交聯熱縮管包含以重量份計的下列組分:烯烴-丙烯酸酯共聚物65份、光引發劑5份、三聚氰胺系阻燃劑5.5份、納米活性碳酸鈣2.5份和抗氧化劑3份。
優選的,所述烯烴-丙烯酸酯共聚物選自乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸丙酯共聚物(EPA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)中的任意一種或其任意比例的混合物,優選乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。
優選的,所述光引發劑選自1-羥基-1-甲基乙基苯基甲酮、1-羥基環已基苯基甲酮、1-甲基-1-嗎啉基乙基4-甲硫基苯基甲酮中的任意一種或其任意比例的混合物,優選1-羥基-1-甲基乙基苯基甲酮。
優選的,所述三聚氰胺系阻燃劑選自三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽中的任意一種或其任意比例的混合物,優選三聚氰胺。
優選的,所述納米活性碳酸鈣的粒度為30~50 nm。
優選的,所述抗氧化劑選自丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)中的任意一種或其任意比例的混合物,優選二丁基羥基甲苯。
一種UV交聯熱縮管的制備方法,其包括如下步驟:
(1)按照重量份稱量原料,并混合均勻,得到預混料;
(2)將步驟(1)中獲得的預混料在配備密煉機的雙螺桿擠出機上混煉造粒,并在單螺旋擠出機上擠出,得到管材;
(3)將步驟(2)中獲得的管材于強度為500~2000 mW/cm2且波長為200~400 nm的紫外光源下輻照10~30秒,得到交聯管材;
(4)將步驟(3)中獲得的交聯管材加熱擴展,并驟冷成型,得到UV交聯熱縮管。
優選的,所述紫外光源的強度為1000 mW/cm2,波長為300 nm,所述輻照的時間為20秒。
與現有技術相比,本發明的UV交聯熱縮管采用光引發劑配合紫外光源進行UV輻照交聯的方法進行制備,該方法投資成本低且輻照交聯成本低、工藝簡單、節能環保,所得產品具有很好的耐熱性、絕緣性、阻燃性以及較為理想的機械強度。
具體實施方式
下面實施例將進一步舉例說明本發明。這些實施例僅用于說明本發明,但不以任何方式限制本發明。
實施例1:UV交聯熱縮管的生產。
(1)稱量乙烯-丙烯酸甲酯共聚物50 kg、1-羥基-1-甲基乙基苯基甲酮1 kg、三聚氰胺3 kg、納米活性碳酸鈣(粒度為25 nm)0.5 kg和二丁基羥基甲苯0.5 kg,并混合均勻,得到預混料;
(2)將步驟(1)中獲得的預混料在配備密煉機的雙螺桿擠出機上混煉造粒,并在單螺旋擠出機上擠出,得到管材;
(3)將步驟(2)中獲得的管材于強度為500 mW/cm2且波長為200 nm的紫外光源下輻照30秒,得到交聯管材;
(4)將步驟(3)中獲得的交聯管材加熱擴展,并驟冷成型,得到UV交聯熱縮管。
實施例2:UV交聯熱縮管的生產。
(1)稱量乙烯-丙烯酸甲酯共聚物80 kg、1-羥基-1-甲基乙基苯基甲酮10 kg、三聚氰胺8 kg、納米活性碳酸鈣(粒度為100 nm)5 kg和二丁基羥基甲苯5 kg,并混合均勻,得到預混料;
(2)將步驟(1)中獲得的預混料在配備密煉機的雙螺桿擠出機上混煉造粒,并在單螺旋擠出機上擠出,得到管材;
(3)將步驟(2)中獲得的管材于強度為2000 mW/cm2且波長為200 nm的紫外光源下輻照10秒,得到交聯管材;
(4)將步驟(3)中獲得的交聯管材加熱擴展,并驟冷成型,得到UV交聯熱縮管。
實施例3:UV交聯熱縮管的生產。
(1)稱量乙烯-丙烯酸甲酯共聚物55 kg、1-羥基-1-甲基乙基苯基甲酮2 kg、三聚氰胺4 kg、納米活性碳酸鈣(粒度為30 nm)1 kg和二丁基羥基甲苯1 kg,并混合均勻,得到預混料;
(2)將步驟(1)中獲得的預混料在配備密煉機的雙螺桿擠出機上混煉造粒,并在單螺旋擠出機上擠出,得到管材;
(3)將步驟(2)中獲得的管材于強度為500 mW/cm2且波長為200 nm的紫外光源下輻照30秒,得到交聯管材;
(4)將步驟(3)中獲得的交聯管材加熱擴展,并驟冷成型,得到UV交聯熱縮管。
實施例4:UV交聯熱縮管的生產。
(1)稱量乙烯-丙烯酸甲酯共聚物60 kg、1-羥基-1-甲基乙基苯基甲酮3 kg、三聚氰胺5 kg、納米活性碳酸鈣(粒度為50 nm)2 kg和二丁基羥基甲苯2 kg,并混合均勻,得到預混料;
(2)將步驟(1)中獲得的預混料在配備密煉機的雙螺桿擠出機上混煉造粒,并在單螺旋擠出機上擠出,得到管材;
(3)將步驟(2)中獲得的管材于強度為2000 mW/cm2且波長為200 nm的紫外光源下輻照10秒,得到交聯管材;
(4)將步驟(3)中獲得的交聯管材加熱擴展,并驟冷成型,得到UV交聯熱縮管。
實施例5:UV交聯熱縮管的生產。
(1)稱量乙烯-丙烯酸甲酯共聚物65 kg、1-羥基-1-甲基乙基苯基甲酮5 kg、三聚氰胺5.5 kg、納米活性碳酸鈣(粒度為40 nm)2.5 kg和二丁基羥基甲苯3 kg,并混合均勻,得到預混料;
(2)將步驟(1)中獲得的預混料在配備密煉機的雙螺桿擠出機上混煉造粒,并在單螺旋擠出機上擠出,得到管材;
(3)將步驟(2)中獲得的管材于強度為1000 mW/cm2且波長為300 nm的紫外光源下輻照20秒,得到交聯管材;
(4)將步驟(3)中獲得的交聯管材加熱擴展,并驟冷成型,得到UV交聯熱縮管。
實施例6:UV交聯熱縮管性能測試。
將實施例1至5中獲得的UV交聯熱縮管進行性能測試,其結果如表1所示。
表1. UV交聯熱縮管性能測試
由上表可知,本發明的UV交聯熱縮管不含汞、鎘、六價鉻等危害性物質,滿足歐盟RoHS指令要求;不含鹵素及紅磷,燃燒后不會產生有毒物質,對環境和人體無害;具有很好的耐熱性、絕緣性、阻燃性以及較為理想的機械強度。
前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想窮盡本發明,或者將本發明限定為所公開的精確形式;相反,根據上述教導,可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發明的特定原理及其實際應用,從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的范圍旨在由所附的權利要求書及其等同形式所限定。