一种耐高温弹性体热缩套管及其制备方法与流程

文档序号:32041333发布日期:2022-11-03 05:22阅读:136来源:国知局
一种耐高温弹性体热缩套管及其制备方法与流程

1.本发明涉及功能性热缩产品技术领域,具体为一种耐高温弹性体热缩套管及其制备方法。


背景技术:

2.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,主要以塑料和弹性体为原料,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。现代科技中,原子能工业、核工业的发展进步飞速,然而随着技术的要求,这类工业对于材料的性能要求也越来越高,这些领域由于存在高能辐射的问题,而一部分高分子材料对于辐射会产生降解现象,不能满足这方面的要求。
3.此外,大多数热缩产品的耐温等级比较低,无法应用于瞬时高温及长期高温的环境中,并且耐高温氟橡胶热缩产品由于其热缩树脂骨架在瞬时及长期高温环境下发生软化导致出现热撕裂,无法起到保护作用。而且一般耐高温热缩管均为氟类材料,同时采用耐温等级更高的全氟醚橡胶,虽然可以满足耐温要求但是由于全氟醚橡胶的原料成本极高,这非常不适用于热缩行业常规工厂实验打样及生产。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种耐高温弹性体热缩套管及其制备方法,以解决现有技术中存在的问题。
5.为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种耐高温弹性体热缩套管,包括外隔热层、热缩套管、内隔热层,所述外隔热层为硅铝钛气凝胶层;所述热缩套管由改性弹性体制得;所述内隔热层为含氟热熔胶层。
6.进一步的,所述改性弹性体由以下方法制得,将二羟基富马酸二甲酯、预处理填料混合加热反应后,冷却,加入2,6-甲苯二异氰酸酯,升温反应后,抽真空,再加入二甲硫基甲苯二胺,继续反应,再加入kh550、碳化硼,反应一段时间。
7.进一步的,所述预处理填料由以下方法制得,将碳纳米管经混酸处理,纯化碳纳米管;将纯化碳纳米管、氯化镧、硝酸超声分散后,置于微波炉中,加入草酸、去离子水,超声反应得抗辐照填料;将抗辐照填料超声分散于无水甲苯中,油浴加热,加入间苯二甲基二异氰酸酯,搅拌一段时间后,抽滤、洗涤、干燥。
8.进一步的,所述耐高温弹性体热缩套管由以下方法制得,以改性弹性体为热缩原料、以246型三元氟橡胶为热熔胶原料,共挤出、辐照、扩张得双层热缩套管;将煤矸石高温活化、酸浸后,获得硅铝溶胶;向硅铝溶胶加入异丙醇钛、双层热缩套管,进行第一次加热处理,再调节ph,静置、老化,加入无水乙醇,超声震荡后,加入氯甲基乙基二甲基硅烷,进行第二次加热处理。
9.进一步的,一种耐高温弹性体热缩套管的制备方法,包括以下制备步骤:
10.(1)将二羟基富马酸二甲酯、预处理填料按质量比1∶0.1~1∶0.3混合,80~90℃下
反应58~70min,降温至46~62℃,加入二羟基富马酸二甲酯质量0.2~0.4倍的2,6-甲苯二异氰酸酯,升温至76~84℃,反应100~120min后,抽真空14~22min,再加入二羟基富马酸二甲酯质量0.1~0.2倍的二甲硫基甲苯二胺,反应6~18min后,再与kh550、碳化硼按质量比1∶0.2∶0.1~1∶0.3∶0.2混合,反应2~4h得改性弹性体;
11.(2)将改性弹性体、乙烯四氟乙烯共聚物、taic三烯丙基异氰脲酸酯、246型三元氟橡胶、氧化镁、热裂解炭黑粉n990、棕榈蜡按质量比1∶0.1∶0.02∶0.5∶0.01∶0.02∶0.01~1∶0.3∶0.03∶0.7∶0.03∶0.05∶0.02混合,于100~150℃下密炼10~20min,再于255~265℃下挤出造粒,得热缩母粒;将246型三元氟橡胶、棕榈蜡、抗氧剂1076、thv按质量比1∶0.01∶0.005∶0.3~1∶0.02∶0.01∶0.5混合,于100~150℃下密炼10~20min,再于130~150℃挤出造粒,得热熔胶粒子;将热缩母粒、热熔胶粒子共挤出后,进行辐照、扩张得双层热缩套管;
12.(3)将硅铝溶胶、异丙醇钛、去离子水、异丙醇按质量比1∶0.2∶0.3∶2~1∶0.4∶0.5∶6混合,50~70rpm下搅拌86~94min后,加入硅铝溶胶质量4~10倍的双层热缩套管,进行第一次加热处理,于70~75℃、200~300rpm加热70~100min,再加入氢氧化钠至溶胶ph为9~10,室温静置48~62h,再于50~60℃老化3~5h,再加入硅铝溶胶质量2~4倍的无水乙醇,30~40khz超声震荡14~20h后,按质量比1∶6∶0.001~1∶12∶0.003加入氯甲基乙基二甲基硅烷、正己烷、偶氮二异丁腈,氯甲基乙基二甲基硅烷和硅铝溶胶的质量比为0.2∶1~0.4∶l,继续超声震荡50~62min,进行第二次加热处理,加热至80~90℃,用300w汞灯照射20~36min,升温至170~180℃,反应8~12h,得耐高温弹性体热缩套管。
13.进一步的,步骤(1)所述预处理填料的制备方法为:将抗辐照填料、无水甲苯按质量比1∶48~1∶54混合,氮气保护下,40~60rpm、30~40khz下分散40~60min后,油浴加热至52~64℃,加入抗辐照填料质量10~14倍的间苯二甲基二异氰酸酯、抗辐照填料质量0.0001~0.0003倍的二月桂酸二丁基锡,继续搅拌9~12h后,抽滤,用甲苯洗涤5~9min,于45~55℃干燥12~16h。
14.进一步的,所述抗辐照填料的制备方法为:
15.a、将碳纳米管、质量分数为72%的硫酸、质量分数为68%的硝酸按质量比1∶70∶14~1∶78∶20混合,50~80rpm、30~40khz下分散68~80min后,油浴加热至58~64℃,继续搅拌3~5h,然后冷却至室温,抽滤,用去离子水洗涤至表面ph为6~7,于76~82℃干燥6~10h,得纯化碳纳米管;
16.b、将纯化碳纳米管、氯化镧、质量分数为68%的硝酸按质量比1∶0.2∶2~1∶0.5∶4混合,30~40khz分散50~68min后,置于300~500w的微波炉中,加入氯化镧质量10~14倍的去离子水、氯化镧质量0.1~0.3倍的草酸,于60~80℃、30~40khz反应20~24h后,抽滤,依次用纯水和无水乙醇洗涤6~8次,于80~100℃干燥6~10h,750~800℃焙烧2~4h。
17.进一步的,步骤(2)所述共挤出时,热缩套管挤出温度为255~265℃,内隔热层挤出温度为130~150℃。
18.进一步的,步骤(2)所述辐照的剂量为6~10mrad,辐照速度为120~180m/min;所述扩张温度为245~265℃,压力为0.1~1.0mpa,扩张倍率为2~4倍。
19.进一步的,步骤(3)所述硅铝溶胶的制备方法为:将煤矸石、碳酸钠按质量比1∶0.3~1∶0.5混合,于830~860℃活化2~4h后,抽滤,加入煤矸石质量3~7倍的去离子水,25~35khz、50~60℃下反应58~70min后,抽滤,加入煤矸石质量6~8倍的质量分数为17%的盐
酸,50~70rpm搅拌20~32min后,10000~13000rpm离心28~40min,得硅铝溶胶。
20.与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
21.本发明以改性弹性体为原料,与含氟热熔胶共挤出形成双层结构,然后在表面包裹硅铝钛气凝胶层,形成外隔热层,获得夹心式热缩套管,以实现耐高温、耐辐照的效果。
22.首先,本发明先将碳纳米管纯化,使内壁出现孔洞,表面富含羟基,然后吸附氯化镧和草酸溶液,在微波与超声波协同作用下,均匀分散氧化镧前驱体,在碳纳米管内腔的孔洞中堆积排列生长,从而获得抗辐照填料;利用间苯二甲基二异氰酸酯的异氰酸酯基团接枝于填料表面,接着2,6-甲苯二异氰酸酯、二羟基富马酸二甲酯与间苯二甲基二异氰酸酯聚合,形成弹性体,使填料和弹性体形成机械铆合关系,同时又形成化学反应连接,从而提高热缩套管的耐辐照性能;然后在kh550的桥联作用下,碳化硼和弹性体发生化学反应形成共价键,形成改性弹性体,促使二者结合界面最薄化,保证热缩套管的扩张倍率,并且与抗辐照填料形成射线屏蔽网络,增益热缩套管的耐辐照性。
23.其次,以含氟热熔胶为内壁、以改性弹性体为外壁,共挤出、辐照后,获得双层热缩套管,提供内隔热层,使热缩套管具有耐高温性;然后以煤矸石为原料,经高温活化、酸浸,再加入异丙醇钛,进一步水解后,进行第一次加热处理,形成硅铝钛凝胶,然后加入氯甲基乙基二甲基硅烷进行改性,将硅原子与铝、钛形成键合,形成硅铝钛骨架结构,同时引入双键,在紫外光的作用下,与热缩套管中的双键聚合,促使外隔热层与热缩套管紧密交联,增益热缩套管的耐高温性,然后进行第二次加热处理,依靠骨架结构,凝胶内的纳米颗粒相互连接组成链状物,并相互交错构成了硅铝钛气凝胶,形成外隔热层,提高热缩套管的耐高温性。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
25.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,在以下实施例中制作的耐高温弹性体热缩套管的各指标测试方法如下:
26.耐高温性:取相同长度的实施例与对比例进行高温老化效果测试,于250℃放置10d,测量断裂伸长率。
27.耐辐照性:取相同长度的实施例与对比例进行辐照老化效果测试,参照ej/t705、ieee383测量4.0
×
104gy剂量下辐照后的断裂伸长率保留值。
28.实施例1
29.(1)将碳纳米管、质量分数为72%的硫酸、质量分数为68%的硝酸按质量比1∶70∶14混合,50rpm、30khz下分散68min后,油浴加热至58℃,继续搅拌3h,然后冷却至室温,抽滤,用去离子水洗涤至表面ph为6,于76℃干燥6h,得纯化碳纳米管;
30.(2)将纯化碳纳米管、氯化镧、质量分数为68%的硝酸按质量比1∶0.2∶2混合,30khz分散50min后,置于300w的微波炉中,加入氯化镧质量10倍的去离子水、氯化镧质量0.1倍的草酸,于60℃、30khz反应20h后,抽滤,依次用纯水和无水乙醇洗涤6次,于80℃干燥
6h,750℃焙烧2h,得抗辐照填料;
31.(3)将抗辐照填料、无水甲苯按质量比1∶48混合,氮气保护下,40rpm、30khz下分散40min后,油浴加热至52℃,加入抗辐照填料质量10倍的间苯二甲基二异氰酸酯、抗辐照填料质量0.000l倍的二月桂酸二丁基锡,继续搅拌9h后,抽滤,用甲苯洗涤5min,于45℃干燥12h,预处理填料;
32.(4)将二羟基富马酸二甲酯、预处理填料按质量比1∶0.1混合,80℃下反应58min,降温至46℃,加入二羟基富马酸二甲酯质量0.2倍的2,6-甲苯二异氰酸酯,升温至76℃,反应100min后,抽真空14min,再加入二羟基富马酸二甲酯质量0.1倍的二甲硫基甲苯二胺,反应6min后,再与kh550、碳化硼按质量比1∶0.2∶0.1混合,反应2h得改性弹性体;
33.(5)将改性弹性体、乙烯四氟乙烯共聚物、taic三烯丙基异氰脲酸酯、246型三元氟橡胶、氧化镁、热裂解炭黑粉n990、棕榈蜡按质量比1∶0.1∶0.02∶0.5∶0.01∶0.02∶0.01混合,于100℃下密炼10min,再于255~265℃下挤出造粒,得热缩母粒;将246型三元氟橡胶、棕榈蜡、抗氧剂1076、thv按质量比1∶0.01∶0.005∶0.3混合,于100℃下密炼10min,再于130~150℃挤出造粒,得热熔胶粒子;将热缩母粒、热熔胶粒子共挤出,热缩套管挤出温度为255~265℃,内隔热层挤出温度为130~150℃;进行辐照、扩张得双层热缩套管;所述辐照的剂量为6mrad,辐照速度为120m/min;所述扩张温度为245℃,压力为0.1mpa,扩张倍率为2倍;
34.(6)将煤矸石、碳酸钠按质量比1∶0.3混合,于830℃活化2h后,抽滤,加入煤矸石质量3倍的去离子水,25khz、50℃下反应58min后,抽滤,加入煤矸石质量6倍的质量分数为17%的盐酸,50rpm搅拌20min后,10000rpm离心28min,得硅铝溶胶;
35.(7)将硅铝溶胶、异丙醇钛、去离子水、异丙醇按质量比1∶0.2∶0.3∶2混合,50rpm搅拌86min后,加入硅铝溶胶质量4倍的双层热缩套管,进行第一次加热处理,于70℃、200rpm加热70min,再加入氢氧化钠至溶胶ph为9,室温静置48h,再于50℃老化3h,再加入硅铝溶胶质量2倍的无水乙醇,30khz超声震荡14h后,按质量比1∶6∶0.001加入氯甲基乙基二甲基硅烷、正己烷、偶氮二异丁腈,氯甲基乙基二甲基硅烷和硅铝溶胶的质量比为0.2∶1,继续超声震荡50min,进行第二次加热处理,加热至80℃,用300w汞灯照射20min,升温至170℃,反应8h,得耐高温弹性体热缩套管。
36.实施例2
37.(1)将碳纳米管、质量分数为72%的硫酸、质量分数为68%的硝酸按质量比1∶74∶17混合,65rpm、35khz下分散74min后,油浴加热至61℃,继续搅拌4h,然后冷却至室温,抽滤,用去离子水洗涤至表面ph为6.5,于79℃干燥8h,得纯化碳纳米管;
38.(2)将纯化碳纳米管、氯化镧、质量分数为68%的硝酸按质量比1∶0.35∶3混合,35khz分散59min后,置于400w的微波炉中,加入氯化镧质量12倍的去离子水、氯化镧质量0.2倍的草酸,于70℃、35khz反应22h后,抽滤,依次用纯水和无水乙醇洗涤7次,于90℃干燥8h,775℃焙烧3h,得抗辐照填料;
39.(3)将抗辐照填料、无水甲苯按质量比1∶51混合,氮气保护下,50rpm、35khz下分散50min后,油浴加热至58℃,加入抗辐照填料质量12倍的间苯二甲基二异氰酸酯、抗辐照填料质量0.0002倍的二月桂酸二丁基锡,继续搅拌10.5h后,抽滤,用甲苯洗涤7min,于50℃干燥14h,得预处理填料;
40.(4)将二羟基富马酸二甲酯、预处理填料按质量比1∶0.2混合,85℃下反应64min,
降温至54℃,加入二羟基富马酸二甲酯质量0.3倍的2,6-甲苯二异氰酸酯,升温至80℃,反应110min后,抽真空18min,再加入二羟基富马酸二甲酯质量0.15倍的二甲硫基甲苯二胺,反应12min后,再与kh550、碳化硼按质量比1∶0.25∶0.15混合,反应3h得改性弹性体;
41.(5)将改性弹性体、乙烯四氟乙烯共聚物、taic三烯丙基异氰脲酸酯、246型三元氟橡胶、氧化镁、热裂解炭黑粉n990、棕榈蜡按质量比1∶0.2∶0.025∶0.6∶0.02∶0.035∶0.015混合,于125℃下密炼15min,再于255~265℃下挤出造粒,得热缩母粒;将246型三元氟橡胶、棕榈蜡、抗氧剂1076、thv按质量比1∶0.015∶0.0075∶0.4混合,于125℃下密炼15min,再于130~150℃挤出造粒,得热熔胶粒子;将热缩母粒、热熔胶粒子共挤出,热缩套管挤出温度为255~265℃,内隔热层挤出温度为130~150℃;进行辐照、扩张得双层热缩套管;所述辐照的剂量为8mrad,辐照速度为150m/min;所述扩张温度为255℃,压力为0.55mpa,扩张倍率为3倍;
42.(6)将煤矸石、碳酸钠按质量比1∶0.4混合,于845℃活化3h后,抽滤,加入煤矸石质量5倍的去离子水,30khz、55℃下反应64min后,抽滤,加入煤矸石质量7倍的质量分数为17%的盐酸,60rpm搅拌26min后,11500rpm离心34min,得硅铝溶胶;
43.(7)将硅铝溶胶、异丙醇钛、去离子水、异丙醇按质量比1∶0.3∶0.4∶4混合,60rpm搅拌90min后,加入硅铝溶胶质量7倍的双层热缩套管,进行第一次加热处理,于72℃、250rpm加热85min,再加入氢氧化钠至溶胶ph为9.5,室温静置55h,再于55℃老化4h,再加入硅铝溶胶质量3倍的无水乙醇,35khz超声震荡17h后,按质量比1∶9∶0.002加入氯甲基乙基二甲基硅烷、正己烷、偶氮二异丁腈,氯甲基乙基二甲基硅烷和硅铝溶胶的质量比为0.3∶1,继续超声震荡56min,进行第二次加热处理,加热至85℃,用300w汞灯照射28min,升温至175℃,反应10h,得耐高温弹性体热缩套管。
44.实施例3
45.(1)将碳纳米管、质量分数为72%的硫酸、质量分数为68%的硝酸按质量比1∶78∶20混合,80rpm、40khz下分散80min后,油浴加热至64℃,继续搅拌5h,然后冷却至室温,抽滤,用去离子水洗涤至表面ph为7,于82℃干燥10h,得纯化碳纳米管;
46.(2)将纯化碳纳米管、氯化镧、质量分数为68%的硝酸按质量比1∶0.5∶4混合,40khz分散68min后,置于500w的微波炉中,加入氯化镧质量14倍的去离子水、氯化镧质量0.3倍的草酸,于80℃、40khz反应24h后,抽滤,依次用纯水和无水乙醇洗涤8次,于100℃干燥10h,800℃焙烧4h,得抗辐照填料;
47.(3)将抗辐照填料、无水甲苯按质量比1∶54混合,氮气保护下,60rpm、40khz下分散60min后,油浴加热至64℃,加入抗辐照填料质量14倍的间苯二甲基二异氰酸酯、抗辐照填料质量0.0003倍的二月桂酸二丁基锡,继续搅拌12h后,抽滤,用甲苯洗涤9min,于55℃干燥16h,得预处理填料;
48.(4)将二羟基富马酸二甲酯、预处理填料按质量比1∶0.3混合,90℃下反应70min,降温至62℃,加入二羟基富马酸二甲酯质量0.4倍的2,6-甲苯二异氰酸酯,升温至84℃,反应120min后,抽真空22min,再加入二羟基富马酸二甲酯质量0.2倍的二甲硫基甲苯二胺,反应18min后,再与kh550、碳化硼按质量比1∶0.3∶0.2混合,反应4h得改性弹性体;
49.(5)将改性弹性体、乙烯四氟乙烯共聚物、taic三烯丙基异氰脲酸酯、246型三元氟橡胶、氧化镁、热裂解炭黑粉n990、棕榈蜡按质量比1∶0.3∶0.03∶0.7∶0.03∶0.05∶0.02混合,
于150℃下密炼20min,再于255~265℃下挤出造粒,得热缩母粒;将246型三元氟橡胶、棕榈蜡、抗氧剂1076、thv按质量比1∶0.02∶0.01∶0.5混合,于150℃下密炼20min,再于130~150℃挤出造粒,得热熔胶粒子;将热缩母粒、热熔胶粒子共挤出,热缩套管挤出温度为255~265℃,内隔热层挤出温度为130~150℃;进行辐照、扩张得双层热缩套管;所述辐照的剂量为10mrad,辐照速度为180m/min;所述扩张温度为265℃,压力为1mpa,扩张倍率为4倍;
50.(6)将煤矸石、碳酸钠按质量比1∶0.5混合,于860℃活化4h后,抽滤,加入煤矸石质量7倍的去离子水,35khz、60℃下反应70min后,抽滤,加入煤矸石质量8倍的质量分数为17%的盐酸,70rpm搅拌32min后,13000rpm离心40min,得硅铝溶胶;
51.(7)将硅铝溶胶、异丙醇钛、去离子水、异丙醇按质量比1∶0.4∶0.5∶6混合,70rpm搅拌94min后,加入硅铝溶胶质量10倍的双层热缩套管,进行第一次加热处理,于75℃、300rpm加热100min,再加入氢氧化钠至溶胶ph为10,室温静置62h,再于60℃老化5h,再加入硅铝溶胶质量4倍的无水乙醇,40khz超声震荡20h后,按质量比1∶12∶0.003加入氯甲基乙基二甲基硅烷、正己烷、偶氮二异丁腈,氯甲基乙基二甲基硅烷和硅铝溶胶的质量比为0.4∶1,继续超声震荡62min,进行第二次加热处理,加热至90℃,用300w汞灯照射36min,升温至180℃,反应12h,得耐高温弹性体热缩套管。
52.对比例1
53.对比例1与实施例2的区别在于无步骤(2),步骤(3)改为:将纯化碳纳米管、无水甲苯按质量比1∶51混合,氮气保护下,50rpm、35khz下分散50min后,油浴加热至58℃,加入纯化碳纳米管质量12倍的间苯二甲基二异氰酸酯、纯化碳纳米管质量0.0002倍的二月桂酸二丁基锡,继续搅拌10.5h后,抽滤,用甲苯洗涤7min,于50℃干燥14h。其余制备步骤同实施例2。
54.对比例2
55.对比例2与实施例2的区别在于无步骤(3)、(4),步骤(5)改为:将聚氨酯弹性体、乙烯四氟乙烯共聚物、taic三烯丙基异氰脲酸酯、246型三元氟橡胶、氧化镁、热裂解炭黑粉n990、棕榈蜡按质量比1∶0.2∶0.025∶0.6∶0.02∶0.035∶0.015混合,于125℃下密炼15min,再于255~265℃下挤出造粒,得热缩母粒;将246型三元氟橡胶、棕榈蜡、抗氧剂1076、thv按质量比1∶0.015∶0.0075∶0.4混合,于125℃下密炼15min,再于130~150℃挤出造粒,得热熔胶粒子;将热缩母粒、热熔胶粒子共挤出,热缩套管挤出温度为255~265℃,内隔热层挤出温度为130~150℃;进行辐照、扩张得双层热缩套管;所述辐照的剂量为8mrad,辐照速度为150m/min;所述扩张温度为255℃,压力为0.55mpa,扩张倍率为3倍。其余制备步骤同实施例2。
56.对比例3
57.对比例3与实施例2的区别在于步骤(4)的不同,将步骤(4)改为:将二羟基富马酸二甲酯、预处理填料按质量比1∶0.2混合,85℃下反应64min,降温至54℃,加入二羟基富马酸二甲酯质量0.3倍的2,6-甲苯二异氰酸酯,升温至80℃,反应110min后,抽真空18min得改性弹性体。其余制备步骤同实施例2。
58.对比例4
59.对比例4与实施例2的区别在于步骤(5)的不同,将步骤(5)改为:将改性弹性体、乙烯四氟乙烯共聚物、taic三烯丙基异氰脲酸酯、246型三元氟橡胶、氧化镁、热裂解炭黑粉
n990、棕榈蜡按质量比1∶0.2∶0.025∶0.6∶0.02∶0.035∶0.015混合,于125℃下密炼15min,再于255~265℃下挤出造粒,得热缩母粒;将热缩母粒于255~265℃挤出,进行辐照、扩张得双层热缩套管;所述辐照的剂量为8mrad,辐照速度为150m/min;所述扩张温度为255℃,压力为0.55mpa,扩张倍率为3倍。其余制备步骤同实施例2。
60.对比例5
61.对比例5与实施例2的区别在于步骤(7)的不同,将步骤(7)改为:将硅铝溶胶、异丙醇钛、去离子水、异丙醇按质量比1∶0.3∶0.4∶4混合,60rpm搅拌90min后,加入硅铝溶胶质量7倍的双层热缩套管,进行第一次加热处理,于72℃、250rpm加热85min,再加入氢氧化钠至溶胶ph为9.5,室温静置55h,再于55℃老化4h,再加入硅铝溶胶质量3倍的无水乙醇,35khz超声震荡17h后,进行第二次加热处理,加热至85℃,用300w汞灯照射28min,升温至175℃,反应10h,得耐高温弹性体热缩套管。其余制备步骤同实施例2。
62.对比例6
63.对比例6与实施例2的区别在于步骤(7)的不同,将步骤(7)改为:将硅铝溶胶、异丙醇钛、去离子水、异丙醇按质量比1∶0.3∶0.4∶4混合,60rpm搅拌90min后,加入硅铝溶胶质量7倍的双层热缩套管,进行第一次加热处理,于72℃、250rpm加热85min,再加入氢氧化钠至溶胶ph为9.5,室温静置55h,再于55℃老化4h,再加入硅铝溶胶质量3倍的无水乙醇,35khz超声震荡17h后,按质量比1∶9∶0.002加入氯甲基乙基二甲基硅烷、正己烷、偶氮二异丁腈,氯甲基乙基二甲基硅烷和硅铝溶胶的质量比为0.3∶1,继续超声震荡56min,得耐高温弹性体热缩套管。其余制备步骤同实施例2。
64.效果例
65.下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例1至6的耐高温弹性体热缩套管的性能分析结果。
66.表1
67.[0068][0069]
从实施例与对比例的老化前后断裂伸长率实验数据对比可发现,本发明以含氟热熔胶为内壁、以改性弹性体为外壁,形成双层热缩套管,提供内隔热层,使热缩套管具有耐高温性,然后在表面包裹隔热耐高温的硅铝钛气凝胶,提高热缩套管的耐高温性,在制备过程中,加入氯甲基乙基二甲基硅烷对凝胶进行改性,将硅原子与铝、钛形成键合,形成硅铝钛骨架结构,同时引入双键,在紫外光的作用下,促使外隔热层与热缩套管紧密交联,增益热缩套管的耐高温性,然后依靠骨架结构,进行第二次加热处理,凝胶内的纳米颗粒相互连接、交错构成气凝胶,形成外隔热层,提高热缩套管的耐高温性;从实施例与对比例的辐照后断裂伸长率保留值实验数据对比可发现,本发明将氧化镧填充在碳纳米管内壁孔洞内,堆积排列生长,形成抗辐照填料,再利用其改性弹性体,形成机械铆合关系的同时,又有共价键连接,提高热缩套管的耐辐照性能;然后在kh550的桥联作用下,碳化硼和改性弹性体共价键连接,促使二者结合界面最薄化,并与抗辐照填料形成射线屏蔽网络,提高弹性体抗辐照性能。
[0070]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
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