加工与应用聚氯乙烯PVC/CPVC混合改性热收缩管赵劲松(重庆顾地塑胶有限公司,重庆402761)介绍了一种热收缩性能得到改进的热收缩管,具有难燃、柔软、收缩率高等特性,可广泛用于绝缘电线接头处的密合与绝缘;推荐配方为:PVC树脂(平均聚合度1 3⑴)70份,CPVC树脂(含氯量63%)30份,DOP45份,聚四氟乙烯粉末5份,相应助剂适量。
刖言绝缘电线的连接部位,特别是两种直径不同的绝缘电线的连接,要用热收缩管将两段绝缘电线紧密、美观地连接。常用热收缩管有PVC热收缩管和PE热收缩管。PVC热收缩管的优点是难燃,柔软性良好,但热收缩率低,不适用于直径相差较大的绝缘电线的连接;PE热收缩管的热收缩率较高,但缺点是易燃,而且当用电子束照射固化时,表面不平整,外观较差。
文中介绍了一种热收缩性能得到改善的PVC热收缩管,它是将PVC树脂和CPVC树脂混合使用,同时加入聚四氟乙烯粉末及相应助剂,制得热收缩管。该管难燃、柔软、热收缩率高、电线接头紧密美观,而且在高温下不会破裂。
1试验1.1原料合度2500,工业级;CPVC,含氯量63%,工业级;DOP,工业级;PN150,大日本油墨工业公司生产;聚四氟乙烯粉末,工业级;三盐基硫酸铅(三盐),工业级;硬脂酸,工业级;陶土,工业级;轻质Ca-CO3工业级。
1.2试验设备班伯里密炼机;单螺杆挤出造粒机;单螺杆挤管机;膨胀率及热收缩率检测装置。
1.3试验配方试验配方具体见表1.表1PVC热收缩管试验配方质量份组成PVC树脂〃CPVC树脂聚四氟乙烯粉末二盐硬脂酸陶土配料按表1的6个配方分别配料。
密炼将配好的6批料,分别放入班伯里密炼机中密炼,使各组分混合均。
造粒将密炼好的6批料,分别放入单螺杆挤出造粒机中造粒。
挤管将造好的6批粒料,分别放入单螺杆挤管机中挤出成管;挤出机温度140~170C.膨胀率测定测定挤出管的内径a然后将加工与应用聚氯乙烯此管在140°C加热,使管尽可能膨胀,测定膨胀后管的内径b.按如下公式计算出管的膨胀率:膨胀率=X100%热收缩率测定上面已测出膨胀后的管内径为b.将此膨胀管进行冷却硬化,再测其冷却硬化后管的内径c.按如下公式计算出热膨胀管的收缩率:热收缩率=fx100% 2结果与讨论2.1试验结果具体试验结果见表2.表2PVC热收缩管试验结果物性膨胀温度/°c膨胀率/%热收缩率/%破裂2.2讨论2.2.1影响热收缩性能的因素分析烯5份而No 4未加外,其余配方完全相同。No1热收缩率为53%,较好。而No4的热收缩性极差,管破裂。这说明聚四氟乙烯对提高管的热收缩性能的作用是明显的。
聚四氟乙烯5份,管的热收缩率为40%,No6未加聚四氟乙烯,其热收缩率仅为38%.这再一次说明,为提高PVC管的热收缩性能,聚四氟乙烯是必不可少的,所不同的仅是将平均聚合度为1300的PVC树脂更换为平均聚合度为2500的PVC树脂,则管的热收缩率由56%增至59%.这说明平均聚合度高的PVC树脂具有更高的热收缩率。
将No3与No5相比较,No5加大了高聚合度PVC树脂的用量,由70份增至100份,但未加增塑剂和CPVC,其热收缩率由59%降至40%.这说明增塑剂和CPVC对热收缩率的影响比PVC树脂的聚合度来得明显和重要。
将No1和No2相比较,除增塑剂外,两例配方完全相同。No1中加入了DOP45份,收缩率53%;No2中加入了PN15050份,收缩率56%.No2与No1相比,增塑剂用量增加11%,而收缩率只增加3%.因而就对热收缩性能的提高而言,DOP似乎比PN150要好些。如果考虑到PN150要从日本进口,则DOP更具优越性。
2.2.2原料质量及配比分析1200~1500在这个范围内时,加工性能良好。
加工性能和热稳定性均变差,含氯量最好为63%~65%.PVC树脂与CPVC树脂的质量比以90:10~50:50为宜。如果PVC树脂用量大于90份,而CPVC树脂小于10份,则收缩率降低。如果PVC树脂用量小于50份,而CPVC用量大于50份,则加工性能变差。
聚四氟乙烯的用量,以100份基本树脂(即PVC树脂和CPVC树脂)中加入1 ~10份为好。如果低于1份,管在膨胀时容易破裂;如果高于10份,复合物的力学性能和挤出加工性能均不好,最佳用量为3增塑剂的加入量根据产品硬度、耐热性等而定,一般用量为40~70份。
热稳定剂选用三盐,最好为三盐、二盐基硬脂酸铅、硬脂酸铅和硬脂酸钙这4种热稳定剂复合使用,因为它们之间存在“协同效应”,比单独使用三盐的热稳定效果要好。
3结论热收缩管是电器安装和维修必不可少的专用材料。文中介绍的PVC热收缩管优于一般的PVC热收缩管和PE热收缩管,它具有难燃、柔软、收缩率高等特点。根据前述试验和讨论,推荐以下PVC热收缩管的配方(质量份):PVC树脂(平均聚合度1300)70份,CPVC树脂(含氯量63%)30份,DOP45份,聚四氟乙烯粉末5份,三盐3份,二盐基硬脂酸铅0.8份,硬脂酸铅0.5份,硬脂酸钙0. 7份,硬脂酸0.3份,陶土10份,轻质CaC315份。
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