加工與應用聚氯乙烯PVC/CPVC混合改性熱收縮管趙勁松(重慶顧地塑膠有限公司,重慶402761)介紹了一種熱收縮性能得到改進(jìn)的熱收縮管,具有難燃、柔軟、收縮率高等特性,可廣泛用于絕緣電線(xiàn)接頭處的密合與絕緣;推薦配方為:PVC樹(shù)脂(平均聚合度1 3⑴)70份,CPVC樹(shù)脂(含氯量63%)30份,DOP45份,聚四氟乙烯粉末5份,相應助劑適量。
刖言絕緣電線(xiàn)的連接部位,特別是兩種直徑不同的絕緣電線(xiàn)的連接,要用熱收縮管將兩段絕緣電線(xiàn)緊密、美觀(guān)地連接。常用熱收縮管有PVC熱收縮管和PE熱收縮管。PVC熱收縮管的優(yōu)點(diǎn)是難燃,柔軟性良好,但熱收縮率低,不適用于直徑相差較大的絕緣電線(xiàn)的連接;PE熱收縮管的熱收縮率較高,但缺點(diǎn)是易燃,而且當用電子束照射固化時(shí),表面不平整,外觀(guān)較差。
文中介紹了一種熱收縮性能得到改善的PVC熱收縮管,它是將PVC樹(shù)脂和CPVC樹(shù)脂混合使用,同時(shí)加入聚四氟乙烯粉末及相應助劑,制得熱收縮管。該管難燃、柔軟、熱收縮率高、電線(xiàn)接頭緊密美觀(guān),而且在高溫下不會(huì )破裂。
1試驗1.1原料合度2500,工業(yè)級;CPVC,含氯量63%,工業(yè)級;DOP,工業(yè)級;PN150,大日本油墨工業(yè)公司生產(chǎn);聚四氟乙烯粉末,工業(yè)級;三鹽基硫酸鉛(三鹽),工業(yè)級;硬脂酸,工業(yè)級;陶土,工業(yè)級;輕質(zhì)Ca-CO3工業(yè)級。
1.2試驗設備班伯里密煉機;單螺桿擠出造粒機;單螺桿擠管機;膨脹率及熱收縮率檢測裝置。
1.3試驗配方試驗配方具體見(jiàn)表1.表1PVC熱收縮管試驗配方質(zhì)量份組成PVC樹(shù)脂〃CPVC樹(shù)脂聚四氟乙烯粉末二鹽硬脂酸陶土配料按表1的6個(gè)配方分別配料。
密煉將配好的6批料,分別放入班伯里密煉機中密煉,使各組分混合均。
造粒將密煉好的6批料,分別放入單螺桿擠出造粒機中造粒。
擠管將造好的6批粒料,分別放入單螺桿擠管機中擠出成管;擠出機溫度140~170C.膨脹率測定測定擠出管的內徑a然后將加工與應用聚氯乙烯此管在140°C加熱,使管盡可能膨脹,測定膨脹后管的內徑b.按如下公式計算出管的膨脹率:膨脹率=X100%熱收縮率測定上面已測出膨脹后的管內徑為b.將此膨脹管進(jìn)行冷卻硬化,再測其冷卻硬化后管的內徑c.按如下公式計算出熱膨脹管的收縮率:熱收縮率=fx100% 2結果與討論2.1試驗結果具體試驗結果見(jiàn)表2.表2PVC熱收縮管試驗結果物性膨脹溫度/°c膨脹率/%熱收縮率/%破裂2.2討論2.2.1影響熱收縮性能的因素分析烯5份而No 4未加外,其余配方完全相同。No1熱收縮率為53%,較好。而No4的熱收縮性極差,管破裂。這說(shuō)明聚四氟乙烯對提高管的熱收縮性能的作用是明顯的。
聚四氟乙烯5份,管的熱收縮率為40%,No6未加聚四氟乙烯,其熱收縮率僅為38%.這再一次說(shuō)明,為提高PVC管的熱收縮性能,聚四氟乙烯是必不可少的,所不同的僅是將平均聚合度為1300的PVC樹(shù)脂更換為平均聚合度為2500的PVC樹(shù)脂,則管的熱收縮率由56%增至59%.這說(shuō)明平均聚合度高的PVC樹(shù)脂具有更高的熱收縮率。
將No3與No5相比較,No5加大了高聚合度PVC樹(shù)脂的用量,由70份增至100份,但未加增塑劑和CPVC,其熱收縮率由59%降至40%.這說(shuō)明增塑劑和CPVC對熱收縮率的影響比PVC樹(shù)脂的聚合度來(lái)得明顯和重要。
將No1和No2相比較,除增塑劑外,兩例配方完全相同。No1中加入了DOP45份,收縮率53%;No2中加入了PN15050份,收縮率56%.No2與No1相比,增塑劑用量增加11%,而收縮率只增加3%.因而就對熱收縮性能的提高而言,DOP似乎比PN150要好些。如果考慮到PN150要從日本進(jìn)口,則DOP更具優(yōu)越性。
2.2.2原料質(zhì)量及配比分析1200~1500在這個(gè)范圍內時(shí),加工性能良好。
加工性能和熱穩定性均變差,含氯量最好為63%~65%.PVC樹(shù)脂與CPVC樹(shù)脂的質(zhì)量比以90:10~50:50為宜。如果PVC樹(shù)脂用量大于90份,而CPVC樹(shù)脂小于10份,則收縮率降低。如果PVC樹(shù)脂用量小于50份,而CPVC用量大于50份,則加工性能變差。
聚四氟乙烯的用量,以100份基本樹(shù)脂(即PVC樹(shù)脂和CPVC樹(shù)脂)中加入1 ~10份為好。如果低于1份,管在膨脹時(shí)容易破裂;如果高于10份,復合物的力學(xué)性能和擠出加工性能均不好,最佳用量為3增塑劑的加入量根據產(chǎn)品硬度、耐熱性等而定,一般用量為40~70份。
熱穩定劑選用三鹽,最好為三鹽、二鹽基硬脂酸鉛、硬脂酸鉛和硬脂酸鈣這4種熱穩定劑復合使用,因為它們之間存在“協(xié)同效應”,比單獨使用三鹽的熱穩定效果要好。
3結論熱收縮管是電器安裝和維修必不可少的專(zhuān)用材料。文中介紹的PVC熱收縮管優(yōu)于一般的PVC熱收縮管和PE熱收縮管,它具有難燃、柔軟、收縮率高等特點(diǎn)。根據前述試驗和討論,推薦以下PVC熱收縮管的配方(質(zhì)量份):PVC樹(shù)脂(平均聚合度1300)70份,CPVC樹(shù)脂(含氯量63%)30份,DOP45份,聚四氟乙烯粉末5份,三鹽3份,二鹽基硬脂酸鉛0.8份,硬脂酸鉛0.5份,硬脂酸鈣0. 7份,硬脂酸0.3份,陶土10份,輕質(zhì)CaC315份。
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