一種耐柴油、煤油光纜接續密封用高收縮倍率熱縮套管及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種耐柴油、煤油光纜接續密封用高收縮倍率熱縮套管及其制備方法，首先從輻射交聯聚烯烴基材的配方上突破，選擇具有高機械強度和高結晶性能的高密度聚乙烯作為主料，輔以少量柔性和低溫性能優異的中密度聚乙烯和加工性能良好的線性低密度聚乙烯，經配料、混料、擠出造粒、擠出片材、輻照等工序后得到熱縮套管。本發明的熱縮套管可以根據光纜接續盒與光纜直徑的偏差實現達到的6倍率的收縮要求，又能長時間耐柴油、煤油浸泡密封不失效。
【專利說明】一種耐柴油、煤油光纜接續密封用高收縮倍率熱縮套管及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于材料【技術領域】，特別涉及一種耐柴油、煤油光纜接續密封用高收縮倍率熱縮套管及其制備方法。
【背景技術】
[0002]熱縮套管作為一種常用收縮密封材料，它是一種輻射交聯聚烯烴基材和熱熔膠組成，聚烯烴材料經過擠出、輻射交聯、擴張后內涂覆一層特殊熱熔膠，在光纜接頭盒或終端盒接入光纜時，先套入光纜上，待光纜連接完成后，加熱收縮熱縮套管與光纜和接頭盒底座導管上，使光纜與光纜接續盒光纜導管形成粘結密封，確保光纜接續盒充氣壓保護時，不出現漏氣現象，確保外部空氣、水汽無法進入，影響光纜傳輸效果。
[0003]目前，光纜接續盒很多時候會接觸到柴油、煤油，在此環境下國內外生產的熱縮套管不耐柴油、煤油，經過浸泡后，熱縮套管基材和熱熔膠出現溶脹等現象，造成與光纜接續盒底座連接粘結失效，光纜接續盒出現漏氣，不能實現充氣保護，同時目前常用熱縮套管很難達到要求的6倍率的收縮要求，基本沒有既能滿足6倍收縮又能長時間耐柴油、煤油浸泡密封不失效的熱縮套管。
[0004]所以，為了得到更高收縮要求、且滿足長時間耐柴油、煤油浸泡密封不失效的熱縮套管，需進一步的研究解決現有技術存在的問題。
【發明內容】
[0005]鑒于現有技術存在的技術問題，通過大量的實驗研究發現，得到更高收縮要求，且滿足長時間耐柴油、煤油浸泡密封不失效的熱縮套管。
[0006]本發明通過以下技術方案解決現有技術存在的問題:
[0007]本發明目的之一在于提供一種耐柴油、煤油光纜接續密封用高收縮倍率熱縮套管和其制備方法。
[0008]本發明首先從輻射交聯聚烯烴基材的配方上突破，選擇具有高機械強度和高結晶性能的高密度聚乙烯作為主料，輔以少量柔性和低溫性能優異的中密度聚乙烯和加工性能良好的線性低密度聚乙烯，經配料、混料、擠出造粒、擠出片材、輻照等工序后得到輻射交聯高密度聚乙烯基材。
[0009]本發明實現的具體方案優選為:
[0010]一種光纜接續密封用熱縮套管的制備方法，包括:
[0011]基材配料一混料一擠出造粒料一擠出管還一福射交聯一擴張
[0012]所述基材由質量比35%~50%的高密度聚乙烯(HDPE) ；20%~30%的中密度聚乙烯(MDPE)；以及20%~25%的線性低密度聚乙烯(LLDPE)，以及1%~2%的抗氧化劑，2%~3%的著色劑和2%~3%的加工助劑組成。
[0013] 所述高密度聚乙烯的密度范圍為0.941g/cm3——0.960g/cm3，所述中密度聚乙烯的密度范圍為0.930g/cm3——0.939g/cm3,線性低密度聚乙烯的密度范圍為0.9IOg/cm3-0.925g/cm3。
[0014]通過實驗研究發現，本發明在配料時通過在基材中優選加入的抗氧化劑為:質量比為主抗氧劑(1010，四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)0.5%~1% ;以及質量比為輔抗氧劑(DSTDP，雙硬脂酰基硫代雙丙酸脂)0.5%~1%，主抗氧劑和輔抗氧劑的總量為基材質量的1%~2%的抗氧化劑。采用該質量比的主抗和輔抗混合使用，保證基材的抗熱老化性能滿足要求。
[0015]通過實驗研究發現，本發明在配料時通過在基材中優選加入的著色劑為黑色母，采用質量比為2~3%的黑色母，可以滿足熱縮套管的滿足著色要求，顏色光亮，以及炭黑含量滿足要求。
[0016]通過實驗研究發現，本發明在配料時通過在基材中優選加入的加工助劑為:質量比為2%~3%的加工助劑PPA (共聚氟化物)，可以有利于管坯擠出加工，增加表面光亮度
[0017]通過大量實驗研究，最優選實例為:
[0018]基材組成為:質量比為50.0%的高密度聚乙烯(密度為0.954g/cm3)；25.0%的中密度聚乙烯(密度為0.932g/cm3) ；20.0%的低密度聚乙烯(密度為0.918g/cm3) ；0.6%的主抗氧劑1010 ；0.4%的輔抗氧劑DSTDP ；2.0%的黑色母；2.0%的加工助劑PPA0
[0019]通過研究發現，除了上述熱縮套管的組成對其性能影響明顯外，控制擠出機的工藝參數能夠更好的提高熱縮套管的性能，如高收縮率。
[0020]本發明的另一目的在于提供所述熱縮套管的制備方法。
[0021]具體熱縮套管的生產工藝(制備方法)如下:
[0022]基材配料一混料一擠出造粒料一擠出管還一福射交聯一擴張
[0023]混料后，將均勻混合的基材原料加入雙螺桿擠出機的下料口，按下列工藝擠出造粒料:
[0024]機筒:第一區:120±20°C，第二區:140±20°C，第三區:160±20°C，第四區:200±20°C，第五區:220±20°C，第六區:220±20°C，第七區:220±20°C ;機頭:220±20°C。
[0025]將上述工藝獲得的基材造粒料經烘干后輸送到單螺桿擠出機下料口，按下列工藝擠出管還:
[0026]機筒:第一區:120±20°C，第二區:160±20°C，第三區:170±20°C，第四區:180±20°C，第五區:185±20°C，第六區:185±20°C，第七區:185±20°C ;模頭:190±25°C。
[0027]擠出的管坯片材規格為3.0mm~5.0mm厚，寬度根據需求裁成相應規格，擠出后的管坯經電子加速器輻射交聯后擴張，擴張溫度:油溫170°C~190°C。
[0028]其次，本發明進一步采用以下工藝對熱縮套管進行涂膠:
[0029]在耐油熱熔膠的配方上，選擇具有良好密封性能、粘性和耐柴油、煤油油性能復功能的多種聚酰胺材料與聚酯互配；生產工藝上采用捏合機連接擠出涂膠機，擠出涂膠機連接模具和涂膠裝置，實現生產膠和涂敷膠帶一次成型。 [0030]具體材料和工藝如下生產工藝如下:
[0031]膠配料為質量比為70%~85%的聚酰胺(PA，優選產品型號為163，165)，10%~15%的共聚物聚酯(無規乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物)，0.5%~1%的色粉，0.5%~1%的抗氧劑(1010)。[0032]膠配料一混料捏合一擠出機一涂膠一分切包裝
[0033]捏合機混合溫度140± 15°C，捏合時間1.5~2小時熔融狀態再注入螺旋涂膠機對熱縮套管涂膠。
[0034]采用該配料和工藝制備的膠配料具有良好的耐煤油、耐柴油和密封性能。
[0035]相比現有技術，本發明的優點在于:
[0036]本發明熱縮套管作為一種常用收縮密封材料，用于長期接觸煤油、柴油等惡劣環境下光纜接續盒連接密封，確保光纜接續盒在煤油、柴油等腐蝕介質下充氣壓保護時，不出現漏氣現象，確保外部空氣、水汽無法進入，影響光纜傳輸效果。
[0037]本發明克服目前光纜接續盒很多時候會接觸到柴油、煤油環境下國內外生產的熱縮套管不耐柴油、煤油，在煤油、柴油經過浸泡120h后，熱縮套管基材和熱熔膠出現溶脹等現象，造成與光纜接續盒底座連接粘結失效，光纜接續盒出現漏氣，不能實現充氣保護，同時本發明的熱縮套管可以根據光纜接續盒與光纜直徑的偏差實現達到的6倍率的收縮要求，目前國內外基本沒有既能滿足6倍收縮又能長時間耐柴油、煤油浸泡密封不失效的熱縮套管，本發明熱縮套管收縮到光纜接續盒上，光纜接頭盒內充氣(40±2)kPa，在煤油、柴油浸泡120h后，熱縮套密封部位不會發生溶脹等粘結失效，光纜接續盒內不出現漏氣減壓。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038]圖1聚乙烯基材從雙螺桿擠出機造粒料的示意圖
[0039]圖2造粒料從單螺桿擠出機擠出管坯的示意圖
【具體實施方式】
[0040]下面結合實施例對本發明作進一步說明:
[0041]實施例1
[0042]高密度聚乙烯(5000s，密度為0.954g/cm3) 15.0% ;高密度聚乙烯(C911A，密度為0.954g/cm3) 35.0% ;中密度聚乙烯(0588，密度為0.932g/cm3) 25.0% ;線性低密度聚乙烯(7042，密度為 0.918g/cm3)20.0% ;主抗氧劑(1010) 0.6% ;輔抗氧劑(DSTDP) 0.4%:黑色母，2.0%，加工助劑 PPA, 2.0%。
[0043]基材配料一混料一擠出造粒料一擠出管還一福射交聯一擴張
[0044]混料后，將均勻混合的基材原料加入雙螺桿擠出機的下料口，按下列工藝擠出造粒料:
[0045]機筒:第一區:120±20°C，第二區:140±20°C，第三區:160±20°C，第四區:200±20°C，第五區:220±20°C，第六區:220±20°C，第七區:220±20°C ;機頭:220±20°C。
[0046]將上述工藝獲得的基材造粒料經烘干后輸送到單螺桿擠出機下料口，按下列工藝擠出管還:
[0047]機筒:第一區:120±20°C，第二區:160±20°C，第三區:170±20°C，第四區:180±20°C，第五區:185±20°C，第六區:185±20°C，第七區:185±20°C ;模頭:190±25°C。
[0048]擠出的管坯片材規格為3.0厚，擠出后的管坯，經電子加速器輻射交聯后擴張，擴張溫度:油溫170°C。[0049]實施例2
[0050]高密度聚乙烯(5000s，密度為(λ 954g/cm3) 25.0% ;高密度聚乙烯(C911A，密度為0.954g/cm3) 25.0% ;中密度聚乙烯(0588，密度為0.932g/cm3) 25.0% ;低密度聚乙烯(FB3003,密度為 0.918g/cm3) 20.0% ;主抗氧劑(1010) 0.6% ;輔抗氧劑(DSTDP) 0.4%:黑色母，2.0%,加工助劑PPA, 2.0%。
[0051]基材配料一混料一擠出造粒料一擠出管還一福射交聯一擴張
[0052]混料后，將均勻混合的基材原料加入雙螺桿擠出機的下料口，按下列工藝擠出造粒料:
[0053]機筒:第一區:120±20°C，第二區:140±20°C，第三區:160±20°C，第四區:200±20°C，第五區:220±20°C，第六區:220±20°C，第七區:220±20°C ;機頭:220±20°C。
[0054]將上述工藝獲得的基材造粒料經烘干后輸送到單螺桿擠出機下料口，按下列工藝擠出管還:
[0055]機筒:第一區:120±20°C，第二區:160±20°C，第三區:170±20°C，第四區:180±20°C，第五區:185±20°C，第六區:185±20°C，第七區:185±20°C ;模頭:190±25°C。
[0056]擠出的管坯片材規格為3.0厚，擠出后的管坯，經電子加速器輻射交聯后擴張，擴張溫度:油溫170°C。
[0057]實施例3熱縮套管的性能檢測 [0058]熱熔膠涂覆在熱縮套管的內表面，滿足的性能要求如表1:
[0059]表1熱縮套管性能要求
[0060]
【權利要求】
1.一種光纜接續密封用熱縮套管的制備方法，包括: 基材配料一混料一擠出造粒料一擠出管還一福射交聯一擴張 所述基材由質量比35%~50%的高密度聚乙烯(HDPE) ；20%~30%的中密度聚乙烯(MDPE)；以及20%~25%的線性低密度聚乙烯(LLDPE)，以及1%~2%的抗氧化劑，2%~3%的著色劑和2%~3%的加工助劑組成。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述高密度聚乙烯的密度范圍為0.941g/cm3-0.960g/cm3,所述中密度聚乙烯的密度范圍為 0.930g/cm3-0.939g/cm3,線性低密度聚乙烯的密度范圍為0.910g/cm3——0.925g/cm3。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在配料時加入的抗氧化劑由主抗氧劑和輔抗氧劑組成，其中，為質量比0.5%~1%主抗氧劑四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；以及質量比0.5%~1%的輔抗氧劑雙硬脂酰基硫代雙丙酸脂。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在配料時加入的著色劑為黑色母，加工助劑為ΡΡΑ。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，基材組成為質量比為50.0%的高密度聚乙烯(密度為0.954g/cm3) ；25.0%的中密度聚乙烯(密度為0.932g/cm3) ；20.0%的低密度聚乙烯(密度為0.918g/cm3) ；0.6%的主抗氧劑1010 ；0.4%的輔抗氧劑DSTDP ；2.0%的黑色母；2.0%的加工助劑PPA。
6.根據權利要求1一5任一權利要求所述的制備方法，其特征在于，混料后，將均勻混合的基材原料加入雙螺桿擠出機的下料口，按下列工藝擠出造粒料: 機筒:第一區:120±20 °C，第二區:140±20 °C，第三區:160±20 °C ,第四區:200±20°C，第五區:220±20°C，第六區:220±20°C，第七區:220±20°C ;機頭:220±20°C。 將上述工藝獲得的基材造粒料經烘干后輸送到單螺桿擠出機下料口，按下列工藝擠出管坯: 機筒:第一區:120±20 °C，第二區:160±20 °C，第三區:170±20 °C ,第四區:180±20°C，第五區:185±20°C，第六區:185±20°C，第七區:185±20°C ;模頭:190±25°C。 擠出的管還片材規格為3.0mm~5.0mm厚,擠出后的管還，經電子加速器福射交聯后擴張，擴張溫度:油溫170°C~190°C。
7.根據權利要求1一5任一權利要求所述的制備方法，其特征在于，進一步采用膠配料對熱縮套管內部進行涂膠，所述工藝為:膠配料一混料捏合一擠出機一涂膠一分切包裝。
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，膠配料為質量比為70%~85%的聚酰胺，10%~15%的共聚物聚酯(無規乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物)，0.5%~1%的色粉，0.5%~1%的抗氧劑四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述混料捏合的工藝為捏合機混合溫度140±15°C，捏合時間1.5~2小時熔融狀態再注入螺旋涂膠機對熱縮套管涂膠。
10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述混料捏合的工藝為捏合機混合溫度140±15°C， 捏合時間1.5~2小時熔融狀態再注入螺旋涂膠機對熱縮套管涂膠。
【文檔編號】C08L23/08GK103897243SQ201410023049
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】徐煥輝, 謝少明, 李綻濱, 易杜, 容耀強 申請人:長園長通新材料有限公司