專利名稱：高分子材料化學(xué)焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明高分子材料化學(xué)焊接方法，涉及一種化學(xué)焊接技術(shù)及熱收縮材料的焊接方法。
高分子材料的連接，尤其是非極性高分子材料的連接一直是本領(lǐng)域內(nèi)的一項(xiàng)技術(shù)難題，塑料材料一般采用熔融連接，或用粘接劑連接，均系物理或物理化學(xué)方法，塑料的分子結(jié)構(gòu)不變，其連接面易出現(xiàn)連接縫等，連接強(qiáng)度受到限制；交聯(lián)聚乙烯類熱收縮材料，其微觀結(jié)構(gòu)為分子鏈相互交聯(lián)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其宏觀特征表現(xiàn)為材料的不溶不熔，無(wú)法采用熔融連接或粘接劑連接等物理方法；用其它方法也難于制造出口徑較大的熱收縮材料管件。有鑒于此，本發(fā)明提出一種新的技術(shù)方案，以解決上述問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種高分子材料化學(xué)焊接方法，以使焊面間因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而達(dá)到焊接面連接的目的。
本發(fā)明的目的可通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明高分子材料化學(xué)焊接方法，系在加熱、加壓的條件下對(duì)高分子材料焊接，其特點(diǎn)是在被焊接高分子材料的焊面間，置放可使被焊面發(fā)生熱化學(xué)接枝交聯(lián)的助焊材料。此方法尤其適用于不溶不熔的交聯(lián)聚乙烯類材料層面間的焊接。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，本發(fā)明的焊接溫度低于230℃，最佳溫度范圍150℃至200℃。不會(huì)造成焊縫處材料因焊接溫度過(guò)高而出現(xiàn)明顯的熱降解。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，本發(fā)明所用助焊材料為具有熱化學(xué)反應(yīng)活性的高分子混合物，在加熱條件下，助焊材料能發(fā)生自由基交聯(lián)反應(yīng)。助焊材料，主要包括可在較低溫度下吹塑成膜或可在較低溫度下涂布的低熔點(diǎn)的聚烯烴類高分子材料和高溫交聯(lián)劑，交聯(lián)劑添加重量百分量為0.5至5.0，最佳添加重量百分量為1.0至3.0。其中，低熔點(diǎn)聚烯烴類高分子材料系指如聚乙烯(PE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙丙橡膠等，其中，以EVA為最佳；所述高溫交聯(lián)劑可以是2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己烷(交聯(lián)劑AD)、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己炔-3(交聯(lián)劑YD)、過(guò)氧化二異丙苯(交聯(lián)劑DCP)、1，1-雙(叔丁過(guò)氧基)環(huán)己烷(引發(fā)劑DP)、3，3，5-三甲基-1，1-雙(叔丁過(guò)氧基)環(huán)己烷、4，4-雙(叔丁過(guò)氧基)戊酸正丁酯等，其中，以交聯(lián)劑AD、交聯(lián)劑YD、引發(fā)劑DP為最佳。在焊接時(shí)，助焊材料的內(nèi)部發(fā)生自由基化學(xué)交聯(lián)；在其表面處，自由基還會(huì)與焊面發(fā)生接枝反應(yīng)，從而使焊縫處因化學(xué)鍵力達(dá)到焊接牢固的目的。本發(fā)明方法與反應(yīng)型粘接相比，反應(yīng)型粘接之連接力以分子間力為主，被粘接面間分子緊密接觸，故，不同于焊面材料之間以化學(xué)健力結(jié)合為一體的化學(xué)焊接，本發(fā)明達(dá)到了將材料快速、永久、牢固連接的目的。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于本發(fā)明對(duì)于交聯(lián)聚合物如熱收縮材料、交聯(lián)橡膠等不溶不熔材料，通過(guò)化學(xué)焊接可實(shí)現(xiàn)材料快速、永久、牢固連接；焊接溫度低，不會(huì)造成焊縫的熱降解；因焊面間以化學(xué)鍵連接，加熱后焊縫不會(huì)因熔融而自動(dòng)分開(kāi)，可以方便的進(jìn)行熱收縮施工。
下面通過(guò)實(shí)施例詳述。
實(shí)施例1，熱收縮材料化學(xué)焊接方法，系在加熱、加壓的條件下對(duì)高分子材料焊接，特點(diǎn)是在被焊接高分子材料的焊面間，置放可使被焊面發(fā)生熱化學(xué)接枝交聯(lián)的助焊材料。其熱收縮材料以聚乙烯與EVA共混物為主；助焊材料為具有熱化學(xué)反應(yīng)活性的高分子混合物，包括可在較低溫度下吹塑成膜的聚烯烴類高分子材料，如以EVA為基材，添加高溫交聯(lián)劑AD等及適量抗氧劑，將助焊材料制成薄膜置于焊面間，詳見(jiàn)附表1化學(xué)焊料形態(tài)為薄膜的配方實(shí)例，第一步，按附表1各配方原料配比將材料置入塑料混煉機(jī)上混合均勻，混料溫度不宜高于交聯(lián)劑的10小時(shí)半衰期溫度，溫度在120℃至130℃間為宜，混料時(shí)間不超過(guò)半小時(shí)。第二步，將該混合料在塑料吹塑成型設(shè)備上吹塑成連續(xù)長(zhǎng)的薄膜，成為助焊材料。第三步，將待焊的熱收縮材料焊面打毛，將助焊材料置于焊面間，在進(jìn)行焊接時(shí)，其焊接溫度在185℃至195℃間、壓力為10000帕(Pa)的工藝條件下進(jìn)行焊接。
附表1
注EVA 14/2，EVA——乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，其中，數(shù)字14表示乙酸乙烯酯(VA)含量14％，下面數(shù)字2表示熔融指數(shù)。
實(shí)施例2，熱收縮材料化學(xué)焊接之另一方法，系在加熱、加壓的條件下對(duì)高分子材料焊接，特點(diǎn)是在待焊接熱收縮材料的焊面上，涂布可使被焊面發(fā)生熱化學(xué)接枝交聯(lián)的助焊材料。其熱收縮材料以聚乙烯與EVA共混物為主；助焊材料為具有熱化學(xué)反應(yīng)活性的高分子混合物，包括熔點(diǎn)較低的聚烯烴類高分子材料，如以EVA為基材，添加高溫交聯(lián)劑AD等及適量抗氧劑，詳見(jiàn)附表1化學(xué)焊料形態(tài)為涂布的配方實(shí)例，第一步，按附表1各配方原料配比將材料混合均勻，混料溫度在100℃至120℃間為宜，混料時(shí)間不超過(guò)半小時(shí)。第二步，將該混合料直接涂布到已打毛的待焊熱收縮材料焊面上。第三步，進(jìn)行焊接，其焊接溫度在160℃至185℃間、壓力為10000帕(Pa)的工藝條件下進(jìn)行焊接。
應(yīng)用例1，將熱收縮片材制成管件的方法，第一步，制備熱收縮片材將原料按PE100份、EVA15份、碳黑2份、抗氧劑0.3份充分混合后，在塑料板材擠出機(jī)上加工成連續(xù)長(zhǎng)的薄板，該板材在電子加速器或鈷源上輻照，將該輻照板在拉伸機(jī)上拉伸成熱收縮帶材(或片材)。第二步，制備助焊材料，如上述實(shí)施例1之助焊材料制備方法。第三步，裁取長(zhǎng)3.54米、寬0.6米、厚1.2毫米的熱收縮帶材卷成圓筒狀，兩端迭合40毫米，中間放入長(zhǎng)0.6米、寬40毫米、厚0.05毫米的助焊材料，將待焊接處在焊接設(shè)備上，在加熱、加壓條件下進(jìn)行化學(xué)焊接，工藝條件與實(shí)施例1之焊接條件相同，焊后取下，得到口徑1.0米、長(zhǎng)度0.6米、壁厚1.2毫米的熱收縮焊接管?？朔擞矛F(xiàn)有技術(shù)制造大口徑熱收縮管困難的難題。
應(yīng)用例2，將熱收縮帶材首尾相接的方法，第一步與應(yīng)用例1相同，制備熱收縮帶材。第二步，制備助焊材料，如實(shí)施例2之助焊材料制備方法。第三步，將一卷熱收縮帶材尾端與另一卷熱收縮帶材的首端迭合約40毫米，迭合處打毛，中間涂布助焊材料，將待焊接處在焊接設(shè)備上在加熱、加壓條件下進(jìn)行化學(xué)焊接，焊接工藝條件與實(shí)施例2相同。兩卷熱收縮帶材的首尾相連接，消除了斷頭。
權(quán)利要求
1.高分子材料化學(xué)焊接方法，在加熱、加壓的條件下對(duì)高分子材料焊接，其特征在于在被焊接高分子材料的焊面間，置放可使被焊面發(fā)生熱化學(xué)接枝交聯(lián)的助焊材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子材料化學(xué)焊接方法，其特征在于焊接溫度低于230℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子材料化學(xué)焊接方法，其特征在于助焊材料為具有熱化學(xué)反應(yīng)活性的高分子混合物，包括低熔點(diǎn)的聚烯烴類高分子材料、高溫交聯(lián)劑，交聯(lián)劑添加重量百分量為0.5至5.0。
全文摘要
本發(fā)明高分子材料化學(xué)焊接方法,涉及一種化學(xué)焊接技術(shù)及熱收縮材料的焊接方法。在加熱、加壓的條件下對(duì)高分子材料焊接,特點(diǎn)是:在被焊接高分子材料的焊面間,置放可使被焊面發(fā)生熱化學(xué)接枝交聯(lián)的助焊材料。本發(fā)明對(duì)于交聯(lián)聚合物如熱收縮材料、交聯(lián)橡膠等不溶不熔材料,通過(guò)化學(xué)焊接可實(shí)現(xiàn)材料快速、永久、牢固連接;焊接溫度低,不會(huì)造成焊縫的熱降解;因焊面間以化學(xué)鍵連接,加熱后焊縫不會(huì)因熔融而自動(dòng)分開(kāi),可以方便的進(jìn)行熱收縮施工,使制大口徑熱收縮管的加工變得方便、易行。
文檔編號(hào)B29C65/40GK1245110SQ9911365
公開(kāi)日2000年2月23日 申請(qǐng)日期1999年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月23日
發(fā)明者宋建祥 申請(qǐng)人:宋建祥, 吳桂剛