專利名稱:一種具有自限溫特性電熱帶生產(chǎn)方法
本發(fā)明屬于高分子材料產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域。
自限溫電熱帶是70年代初的一種功能高分子產(chǎn)品，它具有電能轉(zhuǎn)換熱能及自動(dòng)調(diào)節(jié)、限制溫度的雙重功能，它的自限溫特性是通過(guò)碳黑與交聯(lián)聚乙烯結(jié)構(gòu)骨架而形成的復(fù)合材料-功能高分子材料而達(dá)到的，當(dāng)向兩根包有這種材料外套的導(dǎo)線施以交流電時(shí)，整個(gè)復(fù)合材料產(chǎn)生熱量而發(fā)生體積膨脹，此時(shí)電阻隨溫度呈非線性的增加，并逐步趨向某一個(gè)平衡值，使電流下降到某一個(gè)恒值，溫度恒定，當(dāng)冷卻時(shí)，材料體積收縮，電阻下降，電流上升，造成熱補(bǔ)償，繼續(xù)維持溫度趨向平衡值。目前這種電熱帶已經(jīng)應(yīng)用在石油輸送管道，石油化工，農(nóng)業(yè)塑料大棚育秧，孵化器及閥門(mén)、貯罐、管道、井口等需保溫防凍的地方，但是目前因交聯(lián)聚乙烯電熱帶生產(chǎn)工藝復(fù)雜，加之成本過(guò)高，使應(yīng)用范圍和使用受到限制，美國(guó)雷化公司(Raychem)自從1973年開(kāi)始生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝(方法)均采用電子和高能射線輻照技術(shù)實(shí)現(xiàn)功能高分子交聯(lián)反應(yīng)，雷化公司所生產(chǎn)工藝流程及原理如下
功能高分子幅照交聯(lián)反應(yīng)1、聚乙烯是非極性的結(jié)晶高聚物，其分子在高能粒子的輻照下，破壞聚乙烯分子中的碳?xì)滏I(發(fā)生共價(jià)鍵的裂變)而產(chǎn)生活性游離基。
2、活性鍵(游離基)相互結(jié)合而生成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成交聯(lián)聚乙烯，構(gòu)成自限溫的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)要求。
采用電子束輻照技術(shù)來(lái)達(dá)到聚合物為交聯(lián)網(wǎng)型結(jié)構(gòu)的過(guò)程，并與導(dǎo)電填料碳黑構(gòu)成具有開(kāi)關(guān)特性的復(fù)合功能高分子材料，這種物理交聯(lián)法-電子輻照技術(shù)存在有以下幾個(gè)方面問(wèn)題1、電子束輻照源設(shè)備昂貴、耗能高、一次性投資很大(近百萬(wàn)元)，運(yùn)行費(fèi)用高，維護(hù)使用不方便。
2、勞動(dòng)防護(hù)要求極其嚴(yán)格，有放射性污染，需鉛墻防護(hù)。
3、電子束輻照源，穿透能力有限，產(chǎn)品尺寸、厚度及成型方法均受到影響和限制。
4、占地面積大、成本高，4-5美元/米。
本發(fā)明的目的在于提供出一種簡(jiǎn)單易行的生產(chǎn)方法，來(lái)達(dá)到交聯(lián)聚乙烯網(wǎng)型結(jié)構(gòu)的形成，成本低，能耗少，無(wú)環(huán)境污染以使能在我國(guó)推廣生產(chǎn)、使用。
本發(fā)明的特征在于采用化學(xué)交聯(lián)法-硅烷溫水交聯(lián)技術(shù)方法，此方法采用一步法硅烷溫水交流技術(shù)工藝，其中通過(guò)發(fā)生兩步化學(xué)反應(yīng)來(lái)完成聚乙烯交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的生成，工藝過(guò)程及原理如下工藝
原理(發(fā)生兩步化學(xué)反應(yīng))1、接技反應(yīng)原料為聚乙烯樹(shù)脂粉與過(guò)氧化二異丙苯，乙烯基三乙氧基硅烷，二月桂酸二丁基钖，在擠出成型中，在180℃～220℃范圍發(fā)生接技化學(xué)反應(yīng)(游離基型反應(yīng))，生成接技硅烷的聚乙烯材料。
2、縮聚反應(yīng)(縮合反應(yīng))，通過(guò)(80℃-100℃)溫水處理接技硅烷聚乙烯材料，便可發(fā)硅烷之間反應(yīng)，而生成交聯(lián)結(jié)構(gòu);
本發(fā)明實(shí)施設(shè)備為捏合機(jī)，造粒機(jī)，擠出機(jī)，水煮槽，一次投資為15萬(wàn)元左右，我國(guó)產(chǎn)設(shè)備均可使用，而且還有工藝流程短，技術(shù)控制相對(duì)簡(jiǎn)單，原料全可采用國(guó)產(chǎn)原料，成本低無(wú)環(huán)境污染。
實(shí)施例恒溫為50℃±3℃的自限溫電熱帶，其工藝如下各種原料進(jìn)行捏合→捏合后混合料進(jìn)行擠出造?！炝２牧蠑D出成型→溫水處理→干燥→擠護(hù)套→成品。
其中硅烷交聯(lián)工藝參數(shù)如下1、聚乙烯 80-90%過(guò)氧化二異丙苯 0.1-0.5%1010＃、LOTP抗氧劑(1∶1) 0.1-0.5%二月桂酸二乙錫 0.1-0.5%乙炔黑 5-10%乙烯基三乙氧基硅烷 0.1-0.5%2、擠出成型接技物，成型溫度 130℃-200℃3、溫水處理溫度80℃-100℃，時(shí)間2-4小時(shí)
權(quán)利要求
1.具有自限溫特性交聯(lián)聚乙烯電熱帶生產(chǎn)方法。其特征在于(A)聚乙烯、過(guò)氧化二異丙苯、1010#、LDTP抗氧劑、二月桂酸二丁錫、乙炔黑、乙烯基三乙氧基硅烷混合后擠壓成型。(B)混合擠壓成型后硅烷聚乙烯接技的制品放在溫水中處理使之發(fā)生聚乙烯交聯(lián)反應(yīng)。
2.如權(quán)利要求
1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于擠出成型溫度為130-200℃。
3.如權(quán)利要求
1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于溫水溫度為80-100℃，處理時(shí)間2-4小時(shí)。
4.如權(quán)利要求
1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述各種原材料組份如下聚乙烯 80-90%過(guò)氧化二異丙苯 0.1-0.5%1010＃、LDTP抗氧劑(1∶1) 0.1-0.5%二月桂酸二丁錫 0.1-0.5%乙炔黑 5-1.0%乙烯基三乙氧基硅烷 0.1-0.5%
專利摘要
一種具有自限溫特性電熱帶生產(chǎn)方法，采用硅烷溫水交聯(lián)工藝，聚乙烯硅烷通過(guò)溫水處理使之產(chǎn)生交聯(lián)。此工藝簡(jiǎn)單易行、能耗少、無(wú)環(huán)境污染，適合在我國(guó)擴(kuò)大應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08L23/00GK86103816SQ86103816
公開(kāi)日1987年12月16日 申請(qǐng)日期1986年6月5日
發(fā)明者楊景德, 王春久, 高鈞才, 劉英霹 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan