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热缩套管的工艺与原理介绍

最后编辑:2021-11-09作者:admin浏览:

热缩套管的制造过程如图2所示。如图所示,制造过程包括三个步骤:挤压,电子束*3辐照和膨胀。在挤压过程中,树脂被挤压成管状。在电子束辐照过程中,管子是交联的。在膨胀过程中,通过加热使交联的管子软化,然后施加内部压力以使管沿径向膨胀。最后,将管冷却并固化为热缩套管。

热收缩管在受热时收缩的原理如图3所示。当电子束传输到由结晶区和非结晶区组成的结晶树脂*4时,树脂分子在非晶区域相互连接。结果,树脂转变为具有在非晶区域中形成的交联点的交联树脂。通过加热使交联树脂膨胀,然后冷却并固化为热膨胀的交联树脂。当将热膨胀的交联树脂加热到等于或高于晶体区域的熔点的温度时,晶体熔化并变软。结果,由于存在交联点,树脂收缩成膨胀前的形状(形状记忆效应)。

图2.热缩套管的制造方法

图3.产生热收缩性的原理

2管子材料的开发

热收缩管的收缩温度取决于用于管外层的树脂的熔点。从成本,热收缩性和耐油性的角度出发,我们选择聚乙烯作为基础树脂。聚乙烯是经济的并且具有优异的挤出特性。聚乙烯的研究结果表明,其弹性系数随其熔点的增加而增加,如图4所示。

图4.各种聚乙烯的熔点和弹性系数

由于高密度聚乙烯(HDPE)*5的弹性系数高于其他类型的聚乙烯,因此有望提供高机械强度。然而,发现HDPE在加热到135℃(略低于其熔点的温度)一分钟时不能充分收缩。相反,其他类型的聚乙烯在加热到125°C时会收缩,但在125°C的使用温度下会软化,从而在径向方向上产生内应力并滑出其预期位置(图5)。

图5.使用时管子的位置位移机理

为了消除这些缺点,我们将聚合物掺入聚乙烯中以优化其熔点。结果,我们开发了一种新的基于聚乙烯的外层材料。新材料在加热到135°一分钟后会收缩(热收缩率:75%或更高),但在125°C的使用温度下不会收缩(热收缩率:20%或更低)或移位(图6)。

图6.新开发的管子(外层)的弹性系数的温度依赖性

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