一种聚醚嵌段酰胺热缩套管及其制备方法与流程

文档序号:14704869发布日期:2018-06-15 23:13阅读:611来源:国知局

本发明涉及一种聚醚嵌段酰胺热缩套管,与传统聚烯烃热缩套管相比具有优异耐油、耐摩擦性能,与价格高昂的耐油、耐高温类氟材料热缩套管相比具有优异的耐低温、柔软性能及成本优势。



背景技术:

随着热缩技术的发展,在船舶、机车、航空等领域应用的热缩材料主要为聚烯烃类、氟材料类两大类,聚酯弹性体类套管作为前两者补充,性能介于聚烯烃类、氟材料类两大类之间,其中聚烯烃类材料耐油性、耐高温性、耐机械摩擦性能等不具备优势。尽管氟材料类(FKM、PVDF材料)耐油、耐溶剂、耐高温性能出色,但是价格昂贵,耐低温、材质柔顺性差等缺点极大限制了其应用的广泛性。而聚酯类热缩套管,尽管耐油性、柔顺性优异,但是聚酯基团存在易水解的缺陷也限制了应用的广泛性。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于:根据聚烯烃、氟材料、聚酯弹性体类热缩套管性能的一些缺点,使用一种聚醚嵌段酰胺材料做为基材,充分利用聚醚嵌段的柔顺性、耐低温性及酰胺嵌段的刚性、耐油性、耐摩擦性,同时酰胺基团的极性赋予了良好的抗静电性,综合以上的优点通过材料改性生产一种热缩套管,综合聚醚嵌段、酰胺嵌段的特点,有效弥补了聚烯烃与氟材料性能的一些缺点,提供一种聚醚嵌段酰胺热缩套管及制造方法。

为了解决上述技术问题,本发明提出以下技术方案:一种聚醚嵌段酰胺热缩套管,其由以下按照重量份数计的组分组成:

上述聚醚嵌段酰胺弹性体为以下物质中的一种、两种或者多种的混合物:聚酰胺段为十二醇内酰胺或己内酰胺,聚醚嵌段为聚乙二醇(PEG),通过嵌段聚合而成;

上述的聚醚嵌段聚酯弹性体为以下物质中的一种、两种或者多种的混合物:聚酯段包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT),聚醚段包含聚乙二醇醚(PEG)、聚丙二醇醚(PPG)、聚丁二醇醚(PTMG),通过嵌段共聚合成;

上述的阻燃剂为以下物质中的一种或者两种的混合物:十溴二苯醚、十溴二苯乙烷;

上述的阻燃协效剂为以下物质中的一种或者两种的混合物:三氧化二锑、硼酸锌;

上述的润滑剂为以下物质中的一种或者两种的混合物:硬脂酸锌、乙撑双硬脂酰胺;

上述的抗氧剂为以下物质中的一种或者两种的混合物:N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯;

上述的色母为以尼龙12为基材,色粉占质量百分比为10%-30%的母粒;

上述的抗菌剂为以下有机抗菌剂中一种或者两种的混合物:2-(4-噻唑基)苯并咪唑、8-羟基喹啉铜。

为了解决上述技术问题,本发明提出以下技术方案:一种聚醚嵌段酰胺热缩套管的制备方法,其包括下列步骤:

步骤1:取重量份数计的下列各组分:聚醚嵌段酰胺弹性体70-90份、聚醚嵌段聚酯弹性体10-30份、阻燃剂20-50份、阻燃协效剂10-25份、润滑剂1-4份、抗氧剂1-4份、色母5-10份、抗菌剂1-2份;

步骤2:把步骤1各组分投入到高速混合机中,经过500-800r/min的速度混合搅拌2-5分钟;

步骤3:把步骤2得到的混合料经过双螺杆挤出机在180-220℃条件混炼造粒生产母料;

步骤4:将步骤3得到的母料使用干燥机在50-80℃进行干燥4-8小时;

步骤5:将干燥后的母料投入到单螺杆挤出机中,在170-210℃条件下,经过螺杆传输、压缩后经管材模具成型挤出管材;

步骤6:将步骤5挤出的管材在电子加速器中进行辐照,辐照剂量为15-25Mrad;

步骤7:将步骤6辐照后得到的管材在扩张机中进行扩张,扩张机加热介质可以是甘油或空气,扩张温度在160-200℃,从而制得本发明聚醚嵌段酰胺热缩套管。

与现有技术相比,本发明具有下列有益效果:通过引入聚醚嵌段酰胺热缩材料作为基材,充分利用聚醚嵌段的柔顺性、耐低温性及酰胺嵌段的刚性、耐油性、耐摩擦性、防静电特性,综合以上的优点,使此类材料性能介于聚烯烃与氟材料两大类之间,抗水解、防静电性能优于聚酯弹性体类套管,有效弥补了聚烯烃、氟材料、聚酯弹性体材料性能的一些缺点,完全满足美军标AS23053/16要求,广泛应用于船舶、机车、航空等领域(突出的耐低温性能),丰富了热缩套管的应用种类。

具体实施方式

一种聚醚嵌段酰胺热缩套管,其由以下按照重量份数计的组分组成:

上述聚醚嵌段酰胺弹性体为以下物质中的一种、两种或者多种的混合物:聚酰胺段为十二醇内酰胺或己内酰胺,聚醚嵌段为聚乙二醇(PEG),通过嵌段聚合而成。

上述的聚醚嵌段聚酯弹性体为以下物质中的一种、两种或者多种的混合物:聚酯段包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等,聚醚段包含聚乙二醇醚(PEG)、聚丙二醇醚(PPG)、聚丁二醇醚(PTMG)等,通过嵌段共聚合成;

上述的阻燃剂为以下物质中的一种或者两种的混合物:十溴二苯醚、十溴二苯乙烷。

上述的阻燃协效剂为以下物质中的一种或者两种的混合物:三氧化二锑、硼酸锌。

上述的润滑剂为以下物质中的一种或者两种的混合物:硬脂酸锌、乙撑双硬脂酰胺。

上述的抗氧剂为以下物质中的一种或者两种的混合物:抗氧剂1098(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)、抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)。

上述的色母为以尼龙12为基材,色粉占质量百分比为10%-30%的母粒。

上述的抗菌剂为以下有机抗菌剂中一种或者两种的混合物:2-(4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ)、8-羟基喹啉铜。

上述聚醚嵌段酰胺热缩套管的制备方法,包括下列步骤:

步骤1:取重量份数计的下列各组分:聚醚嵌段酰胺弹性体70-90份、聚醚嵌段聚酯弹性体10-30份、阻燃剂20-50份、阻燃协效剂10-25份、润滑剂1-4份、抗氧剂1-4份、色母5-10份、抗菌剂1-2份;

步骤2:把步骤1各组分投入到高速混合机中,经过500-800r/min的速度混合搅拌2-5分钟;

步骤3:把步骤2得到的混合料经过双螺杆挤出机在180-220℃条件混炼造粒生产母料;

步骤4:将步骤3得到的母料使用干燥机在50-80℃进行干燥4-8小时;

步骤5:将干燥后的母料投入到单螺杆挤出机中,在170-210℃条件下,经过螺杆传输、压缩后经管材模具成型挤出管材;

步骤6:将步骤5挤出的管材在电子加速器中进行辐照,辐照剂量为15-25Mrad;

步骤7:将步骤6辐照后得到的管材在扩张机中进行扩张,扩张机加热介质可以是甘油或空气,扩张温度在160-200℃,从而制得本发明聚醚嵌段酰胺热缩套管。

制备实施例1

按照重量计算,取以下材料份数:

聚醚嵌段酰胺弹性体90份(具体取ARKERMA的Pebax系列5533、2533牌号各45Kg);

聚醚嵌段聚酯弹性体10份(具体取DUPONT公司Hytrel系列4056牌号料10Kg);

阻燃剂30份(具体取十溴二苯乙烷30Kg);

阻燃协效剂15份(具体取三氧化二锑5Kg、硼酸锌10Kg);

润滑剂2份(具体取EBS为1Kg、硬脂酸锌1Kg);

抗氧剂4份(具体取抗氧剂1098为2Kg、抗氧剂168为2Kg);

色母5份(具体取PA12为基材母粒5Kg)

抗菌剂2份(具体取2-(4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ)1Kg、8-羟基喹啉铜1Kg)

制备实施例2

按照重量计算,取以下材料份数:

聚醚嵌段酰胺弹性体80份(具体取ARKERMA的Pebax系列5533、2533牌号各40Kg);

聚醚嵌段聚酯弹性体20份(具体取DUPONT公司Hytrel系列4056牌号料20Kg);

阻燃剂50份(具体取十溴二苯乙烷50Kg);

阻燃协效剂25份(具体取三氧化二锑15Kg、硼酸锌10Kg);

润滑剂1份(具体取EBS为1Kg);

抗氧剂1份(具体取抗氧剂1098为0.5Kg、抗氧剂168为0.5Kg);

色母8份(具体取PA12为基材母粒8Kg)

抗菌剂1份(具体取2-(4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ)1Kg)

制备实施例3

按照重量计算,取以下材料份数:

聚醚嵌段酰胺弹性体70份(具体取ARKERMA的Pebax系列2533牌号70Kg);

聚醚嵌段聚酯弹性体30份(具体取DUPONT公司KEYFLEX系列牌号BT-1028D料30Kg);

阻燃剂20份(具体取十溴二苯乙烷20Kg);

阻燃协效剂10份(具体取三氧化二锑5Kg、硼酸锌5Kg);

润滑剂4份(具体EBS为4Kg);

抗氧剂2份(具体取抗氧剂1098为1Kg、抗氧剂168为1Kg);

色母10份(具体取PA12为基材母粒10Kg);

抗菌剂1.5份(具体取2-(4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ)0.5Kg、8-羟基喹啉铜1Kg)

以上三个实施例的原料分别按照以下步骤生产出套管:经高速混合机搅拌4分钟后,使用双螺杆在180-200℃条件混炼造粒生产母料;母料经过干燥机在70℃下干燥4-8小时;将干燥后的母料投入到单螺杆挤出机中,在180-200℃条件下,经过螺杆传输、压缩后经管材模具成型挤出管材;将挤出的管材在电子加速器中进行辐照,辐照剂量为20Mrad;将辐照后得到的管材在扩张机中进行扩张,扩张机加热介质可以是甘油或空气,扩张温度在190℃,从而得到本发明聚醚嵌段酰胺热缩套管。

上述三个制备实施例生产的热缩管检测结果(按照AS23053/16标准)如下:

综上所述,本发明一种聚醚嵌段酰胺热缩套管,具有良好的耐油、耐低温、防静电等性能,丰富了产品应用领域。

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