[发明专利]一种聚乙烯/聚酯热缩管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于形状记忆材料领域，尤其是涉及一种聚乙烯/聚酯热缩管及其制备方法。

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其它辅助材料；使用上述材料生产热缩管的过程中需要对材料进行化学及辐射交联，该工艺方法不仅复杂，而且经过化学及辐射交联后的热缩管为热固型材料，不可回收，加工成本高。

近年来，具有物理交联结构的形状记忆聚合物材料成为研究的热点，该类型的材料经挤出造粒后，可直接注塑成型，无需进行化学或辐射交联等复杂工艺步骤，然而选择何种类型、何种配比的原材料进行热塑性热缩管的制备尚不明确。

发明内容

为了克服现有的热缩管加工工艺复杂，加工成本高且难以回收等问题，本发明提供一种新型的聚乙烯/聚酯的热缩管，此体系是通过物料组分中的聚酯组分所形成的物理交联，此方案制得的热缩管具有可回收性。本发明提供了一种聚乙烯/聚酯热缩管及其制备方法，尤其适合生产一种热塑性的、可回收利用的聚乙烯/聚酯热缩管。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种聚乙烯/聚酯热缩管，包括按重量百分比计的以下组分：65-90％聚乙烯，6-30％聚酯，0.01-20％增韧剂，0.01-5％成核剂。

进一步的，包括按重量百分比计的以下组分：70-84％聚乙烯，10-20％聚酯，5-15％增韧剂，0.01-3％成核剂。

进一步的，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯以及高密度聚乙烯中的一种或两种以上。

进一步的，所述聚酯选自聚对苯二甲酸-1，4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯或聚萘二甲酸丁二醇酯中的一种或多种。

进一步的，所述的增韧剂为辛烯-乙烯的共聚物、马来酸酐接枝辛烯-乙烯共聚物、乙烯和乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的任一种或两种以上。

进一步的，所述的成核剂选自纳米级和微米级滑石粉，纳米埃洛石，长链线性饱和羧酸钠盐或钙盐中的一种或两种以上。

进一步的，还包括按重量百分比计的0.1-3％的抗氧剂、0.1-3％润滑剂中的一种或两种，其中，所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，季戊四醇类十二硫代丙酯，三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，有机铜盐中的一种或几种，所述的润滑剂选自EBS，TAF，硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺中的一种或几种。

进一步的，一种聚乙烯/聚酯热缩管的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：按上述重量百分比称取聚乙烯、聚酯、增韧剂、成核剂、润滑剂、抗氧剂，先将聚酯在100-140℃下烘干3-6h，然后再将其余各组分与烘干后的聚酯混合均匀形成预混料；

步骤二：将步骤一制成的预混料在200-320℃的温度下从挤出机中挤出造粒，形成料粒；

步骤三：将步骤二制成的料粒通过挤出机挤出制成热缩管管材；

步骤四：将步骤三制成的热缩管管材通过10℃/min的速率加热并扩张，扩张速率10mm/min，扩张倍率在0.5-5倍之间，然后以10℃/min的速率冷却，经定型后制成所述聚乙烯/聚酯热缩管。

进一步的，所述步骤四中的加热过程中加热温度在聚乙烯熔点温度以上20℃至聚酯熔点温度以下20℃之间，所述扩张是指在管材上施加一定的载荷，所述冷却为空冷或水冷。

在使用时，直接对聚乙烯/聚酯热缩管上待加工的位置进行加热，从而消除加热部位的内应力，加热部位的管材直径缩小并基本回复到步骤三中形成热缩管管材时的状态。

本发明所提出的技术方案能够有效的实现热缩的功能，基本原理是：

1、在上述步骤四中对热缩管管材进行加热扩张时，加热温度维持在聚乙烯熔点温度以上20℃至聚酯熔点温度以下20℃之间，在此温度下，聚乙烯相对于聚酯先熔融，此时处于结晶态的聚酯在整个体系内相当于交联点；

2、在加热的过程中，热缩管管材在外加载荷的作用下扩张，处于熔融态的聚乙烯在载荷的作用下变形；