輻照交聯熱收縮套管凝膠含量的測定

張 立，王彥國，胡 宇

(天津長園，天津 300000）

熱收縮套管一般采用聚乙烯或EVA，產品成型后經電子加速器輻射交聯分子結構有原來二維線狀結構變為三維立體網狀結構并經連續擴張而成。具有優良的阻燃、環保、絕緣性能，非常柔軟有彈性、收縮溫度低，收縮快等優點，廣泛應用于電子、汽車、地鐵、建筑、公共設施等領域。對于常規的凝膠含量的測試方法一般要3~4天，由于周期太長，故不利于實際生產中的應用。本文介紹了一種快速測定凝膠含量的方法。

1 實驗部分

（1）原材：EVA，日本福田；色母，市售；Mg(OH)2,市售；抗氧劑1010，北京化工廠。

（2）管材的擠出。采用上海保定星偉生產的塑料擠出機TJC-30#將管材擠出，要求擠出機壓縮比3:1，長徑比25:1，擠出的管材為φ4.0，φ5.0，φ6.0共三種規格，壁厚為0.5mm，每種規格500m，上在直徑為500mm的滾軸上待輻照。

（3）輻照交聯。將試樣管依次通過無錫愛邦生產1.5Mev加速器在不同的劑量下進行輻照，得出不同劑量的管。

（4）輻射后回縮。將輻射后的試樣管放置于150℃烘箱內3Min待其充分回縮后取出，在室溫下冷卻待其冷卻至室溫。

（5）輻射后凝膠含量的測定。本方法與常規的凝膠含量的檢測方法不一致，主要為從被測管材按一定要求切取三段6cm長的試樣，取中間L0=5cm做兩條標記線。測量試樣的尺寸，算出截面積S(mm2)。按每mm2負載20克，算出所需負載重量G=S×20（克），并稱重（包括夾頭重量）。把試樣懸掛在150℃的烘箱中，下夾頭懸掛重物，兩夾頭分別夾在兩標記線上。待溫度恒定后，開始記時，讓試樣在負載作用下拉伸。5min后測量其拉伸長度即可測出其拉伸率。

2 結果與分析

（1）輻照劑量對凝膠含量的影響。將同一批原料擠出不同規格的樣品管分別在不同的劑量下輻照測其凝膠含量如圖1所示。

圖1 凝膠含量與劑量的關系

由圖中我們可以看出隨著劑量的增大，凝膠含量也逐漸的增大，待劑量達到一定值，凝膠含量的數據基本上不變，不同的規格在不同劑量下測得的凝膠含量也稍有不同，由于其壁厚相同，出現稍微不同由于生產條件稍有不同造成的，但是并不對熱縮材料在實際生產中的擴張有所影響。

（2）輻照劑量對拉伸率的影響。我在不同的劑量下對管的拉伸率進行了比較，如圖2所示。

圖2 輻照劑量與拉伸率的關系

由圖2我們可以看出隨著劑量的增大不同規格的樣品管的拉伸率值在逐漸的減少，這是由于EVA分子鏈間的交聯導致拉伸變得困難所致，隨著劑量的增加拉伸率逐漸趨于一個恒定的值，說明交聯已經達到最大值。幾種規格的管在交聯過程中曲線有所差別主要是測量過程中及輻照過程的微小誤差所致。

（3）拉伸率和凝膠含量的關系。我將以上兩個圖進行擬合發現拉伸率和凝膠含量有以下關系,如圖3所示。

由三個圖中我們可以看出不同的規格，相同的壁厚的產品，在輻照劑量相同的情況下其凝膠含量和拉伸率基本相同。有三種不同規格的管的以上實驗我們可以得出凝膠含量和拉伸率對受輻照劑量的影響基本上相反，但是根據以上圖我們可以由相應的拉伸得出凝膠含量。

圖3 拉伸率和凝膠含量的關系

3 結語

在實際生產過程中，輻照劑量的好壞直接影響著管子的擴張難以程度，采用常規的凝膠含量測量方法無疑是浪費大量的時間，對我們的生產控制不利，而采用測量拉伸率的方法能夠有效的減少生產過程中的時間大大提高了生產效率，能夠起到指導生產的作用。