[其他]一種具有自限溫特性電熱帶生產方法

無效

• 申請號: 86103816
• 申請日: 1986-06-05
• 公開（公告）號: CN86103816A
• 公開（公告）日: 1987-12-16
• 發明（設計）人: 楊景德;王春久;高鈞才;劉英霹
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H05B3/12
• 分類號: H05B3/12;C08L23/06
• 代理公司: 哈爾濱工業大學專利事務所
• 代理人: 劉景祥

本發明屬于高分子材料產品生產領域。

自限溫電熱帶是70年代初的一種功能高分子產品，它具有電能轉換熱能及自動調節、限制溫度的雙重功能，它的自限溫特性是通過碳黑與交聯聚乙烯結構骨架而形成的復合材料-功能高分子材料而達到的，當向兩根包有這種材料外套的導線施以交流電時，整個復合材料產生熱量而發生體積膨脹，此時電阻隨溫度呈非線性的增加，并逐步趨向某一個平衡值，使電流下降到某一個恒值，溫度恒定，當冷卻時，材料體積收縮，電阻下降，電流上升，造成熱補償，繼續維持溫度趨向平衡值。目前這種電熱帶已經應用在石油輸送管道，石油化工，農業塑料大棚育秧，孵化器及閥門、貯罐、管道、井口等需保溫防凍的地方，但是目前因交聯聚乙烯電熱帶生產工藝復雜，加之成本過高，使應用范圍和使用受到限制，美國雷化公司（Raychem）自從1973年開始生產，生產工藝（方法）均采用電子和高能射線輻照技術實現功能高分子交聯反應，雷化公司所生產工藝流程及原理如下：

功能高分子幅照交聯反應：

1、聚乙烯是非極性的結晶高聚物，其分子在高能粒子的輻照下，破壞聚乙烯分子中的碳氫鍵（發生共價鍵的裂變）而產生活性游離基。

2、活性鍵（游離基）相互結合而生成交聯網狀結構，形成交聯聚乙烯，構成自限溫的網狀結構要求。

采用電子束輻照技術來達到聚合物為交聯網型結構的過程，并與導電填料碳黑構成具有開關特性的復合功能高分子材料，這種物理交聯法-電子輻照技術存在有以下幾個方面問題：

1、電子束輻照源設備昂貴、耗能高、一次性投資很大（近百萬元），運行費用高，維護使用不方便。

2、勞動防護要求極其嚴格，有放射性污染，需鉛墻防護。

3、電子束輻照源，穿透能力有限，產品尺寸、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。

本發明的目的在于提供出一種簡單易行的生產方法，來達到交聯聚乙烯網型結構的形成，成本低，能耗少，無環境污染以使能在我國推廣生產、使用。

本發明的特征在于：采用化學交聯法-硅烷溫水交聯技術方法，此方法采用一步法硅烷溫水交流技術工藝，其中通過發生兩步化學反應來完成聚乙烯交聯網狀結構的生成，工藝過程及原理如下：

工藝

原理（發生兩步化學反應）

1、接技反應

原料為聚乙烯樹脂粉與過氧化二異丙苯，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℃范圍發生接技化學反應（游離基型反應），生成接技硅烷的聚乙烯材料。

2、縮聚反應（縮合反應），通過（80℃-100℃）溫水處理接技硅烷聚乙烯材料，便可發硅烷之間反應，而生成交聯結構;

本發明實施設備為捏合機，造粒機，擠出機，水煮槽，一次投資為15萬元左右，我國產設備均可使用，而且還有工藝流程短，技術控制相對簡單，原料全可采用國產原料，成本低無環境污染。

實施例：

恒溫為50℃±3℃的自限溫電熱帶，其工藝如下：

各種原料進行捏合→捏合后混合料進行擠出造粒→造粒材料擠出成型→溫水處理→干燥→擠護套→成品。

其中硅烷交聯工藝參數如下：

1、聚乙烯????80-90%

過氧化二異丙苯????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℃，時間2-4小時