本发明属于高分子改性
技术领域：
，尤其是涉及一种聚乙烯热缩管材料及其制备方法。
背景技术：
：目前，用于生产热缩管的主要材料包括：①烯烃类聚合物或共聚物；②橡胶类材料或热塑弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(sis)中的一种或一种以上的材料；③其它附助材料。加工过程需化学及辐射交联，加工工艺复杂，材料不可回收，加工成本高。研究发现，通过丙烯酸和丙烯酸酯在双螺杆中的原位聚合，另通过其与金属氧化物反应生成羧酸盐，并均匀分散在混合物中。而羧酸盐具有的强极性作用，使其在材料体系内形成相对稳定的网络结构，当其均匀分散在聚乙烯体系中时，金属离子在其中充当物理交联键的作用，起到固定形状的作用。综上，通过金属盐在聚乙烯机体中形成的稳定物理交联点，使组合物体系获得了优良的形状记忆功能。此方法制备的热缩管，是具有物理交联结构的形状聚合物，材料挤出造粒后，可直接注塑成型，无需进行化学或辐射等复杂工艺，简单易得。技术实现要素：有鉴于此，本发明旨在提出一种聚乙烯热缩管材料及其制备方法，该热缩管材料具有很好的经济适用性、耐热性、电绝缘性能、机械性能，可以应用于电路接头保护及密封领域。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种聚乙烯热缩管材料，由如下重量份数的原料制备而成：聚丙烯100份、丙烯酸1-5份、丙烯酸酯3-10份、金属氧化物1-5份、交联剂0.01-0.1份、助剂0.01-0.1份。优选地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯。优选地，所述丙烯酸的纯度≥98.5％，所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。优选地，所述丙烯酸的重量份数为1-3份，丙烯酸酯的重量份数为3-8份。优选地，所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化铁、氧化铝中的一种或几种。优选地，所述金属氧化物的重量份数为1-4份。优选地，所述的交联剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰，异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢，过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯，过氧化甲乙酮、过氧化环己酮，过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中的一种或几种。优选地，所述的交联剂重量份数为0.01-0.08份。上述聚乙烯热缩管材料的制备方法包括如下步骤：第一步：将原料混合均匀得到预混料；第二步：将第一步制成的预混料在200-320℃温度下在挤出机中挤出造粒；第三步：将第二步制成的料粒通过挤出机挤出需要的特定形状；第四步：将第三步制成的经过挤出的特定形状通过加热扩张并冷却定型后即制成一种新型的热缩管材料。上述聚乙烯热缩管材料的制备方法包括挤出造粒，挤出成型，直接热扩张，而不需要化学交联，通过共聚物的金属盐在体系中形成的物理交联作用固定住所需要的形状。本发明的新型热缩管的原理为：将一定量原位生成的丙烯酸盐和丙烯酸酯共聚物分散相均匀分散在聚乙烯树脂中，同时丙烯酸酯链段能起到增韧的作用，提高材料整体的延展性。由于聚乙烯存在一定的熔点，而丙烯酸盐之间的离子键在一定稳定范围内是稳定存在的，而不会被破坏，当将共混物加热到一定温度时，聚乙烯树脂处于熔融状态，而丙烯酸盐和丙烯酸酯共聚物形成的离子键仍然存在，能作为物理交联点存在于共混物中，记录材料的原始形状；当温度降低到聚乙烯熔点以下时，聚乙烯处于结晶状态，能将高温下的形状固定下来；当温度升高到聚乙烯熔点以上时，最初的形状得以恢复，由于此时物理交联的存在，最初的形状得以恢复。由于此组合物的这种特征，可以应用于热缩管材料领域。相对于现有技术，本发明所述的聚乙烯热缩管材料及其制备方法具有以下优势：本发明所述的聚乙烯热缩管材料及其制备方法具有可回收性且加工工艺简单等特点，同时具有很好的经济适用性、耐热性、电绝缘性能、机械性能，可以应用于电路接头保护及密封领域。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例来详细说明本发明。实施例和对比例中的交联剂均使用的是过氧化二异丙苯(dcp)；使用的助剂为抗氧剂和润滑剂。实施例1一种聚乙烯热缩管材料，由如下重量份数的原料制备而成：聚乙烯100份、丙烯酸1.5份、丙烯酸丁酯5份、氧化锌1份、交联剂0.05份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。上述聚乙烯热缩管材料的制备方法包括如下步骤：第一步：将原料混合均匀得到预混料；第二步：将第一步制成的预混料在200-320℃温度下在挤出机中挤出造粒；第三步：将第二步制成的料粒通过挤出机挤出需要的特定形状；第四步：将第三步制成的经过挤出的特定形状通过加热扩张并冷却定型后即制成一种新型的热缩管材料。实施例2一种聚乙烯热缩管材料，由如下重量份数的原料制备而成：聚乙烯100份、丙烯酸2份、丙烯酸丁酯6份、氧化锌1.5份、交联剂0.06份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。上述聚乙烯热缩管材料的制备方法包括如下步骤：第一步：将原料混合均匀得到预混料；第二步：将第一步制成的预混料在200-320℃温度下在挤出机中挤出造粒；第三步：将第二步制成的料粒通过挤出机挤出需要的特定形状；第四步：将第三步制成的经过挤出的特定形状通过加热扩张并冷却定型后即制成一种新型的热缩管材料。实施例3一种聚乙烯热缩管材料，由如下重量份数的原料制备而成：聚乙烯100份、丙烯酸3份、丙烯酸丁酯8份、氧化锌2份、交联剂0.08份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。上述聚乙烯热缩管材料的制备方法包括如下步骤：第一步：将原料混合均匀得到预混料；第二步：将第一步制成的预混料在200-320℃温度下在挤出机中挤出造粒；第三步：将第二步制成的料粒通过挤出机挤出需要的特定形状；第四步：将第三步制成的经过挤出的特定形状通过加热扩张并冷却定型后即制成一种新型的热缩管材料。对比例1一种热缩管材料，由如下重量份数的原料制备而成：聚乙烯100份、丙烯酸8份、丙烯酸丁酯10份、氧化锌6份、交联剂0.12份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。上述热缩管材料的制备方法包括如下步骤：第一步：将原料混合均匀得到预混料；第二步：将第一步制成的预混料在200-320℃温度下在挤出机中挤出造粒；第三步：将第二步制成的料粒通过挤出机挤出需要的特定形状；第四步：将第三步制成的经过挤出的特定形状通过加热扩张并冷却定型后即制成一种热缩管材料。对比例2一种热缩管材料，由如下重量份数的原料制备而成：聚乙烯100份、丙烯酸2份、丙烯酸丁酯6份、氧化锌1.5份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。上述热缩管材料的制备方法包括如下步骤：第一步：将原料混合均匀得到预混料；第二步：将第一步制成的预混料在200-320℃温度下在挤出机中挤出造粒；第三步：将第二步制成的料粒通过挤出机挤出需要的特定形状；第四步：将第三步制成的经过挤出的特定形状通过加热扩张并冷却定型后即制成一种热缩管材料。对比例3一种热缩管材料，由如下重量份数的原料制备而成：聚乙烯100份、聚丙烯酸酯增韧剂11份、氧化锌2份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。上述热缩管材料的制备方法包括如下步骤：第一步：将原料混合均匀得到预混料；第二步：将第一步制成的预混料在200-320℃温度下在挤出机中挤出造粒；第三步：将第二步制成的料粒通过挤出机挤出需要的特定形状；第四步：将第三步制成的经过挤出的特定形状通过加热扩张并冷却定型后即制成一种热缩管材料。将实施例1-3和对比例1-3制得的热缩管材料的形状固定率和形状恢复率按如下条件进行测试：样品的形状记忆性能首先被加热到160℃，并在该温度下被拉伸至应变(εm)为100％或50％；紧接着冷却至常温并卸载。卸载后，部分应变(εm–εu)瞬间得到回复，留下一个未回复的应变(εu)。样品被再次加热的加载温度160℃进行形变回复，产生一个永久应变(εp)。以上三步完成了一个简单的热机械循环。形状固定率(sf)和形状回复率(sr)定义如下：测试结果如表1所示：表1实施例1-3和对比例1-3中各组成的具体配比及其测试性能实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3pe100100100100100100丙烯酸1.52382丙烯酸丁酯568106聚丙烯酸酯增韧剂11dcp0.050.060.080.120氧化锌11.5261.52抗氧剂0.20.20.20.20.20.2润滑剂0.50.50.50.50.50.5sf，％9095968500sr，％9395977800从上表的测试数据可以得出，本发明的热缩管材料的形状固定率和形状恢复率较对比例均有较大提高。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12