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1、熱收縮材料的定義

    熱收縮材料，又稱高分子形狀記憶材料，這些材料如聚乙烯、聚烯氫等材料通常都是線形結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)輻射或化學(xué)作用后變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，就叫做交聯(lián)，交聯(lián)后具有“記憶效應(yīng)”的原理而制造出來(lái)的一類新型高分子功能材料。

    所謂“記憶效應(yīng)”，就是輻射交聯(lián)聚乙烯等結(jié)晶或非結(jié)晶聚合材料加熱到熔點(diǎn)以上時(shí)，晶粒雖然熔化，但并不出現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，而具有橡膠一類的彈性，若此時(shí)使聚乙烯擴(kuò)張，則冷卻定型后仍能保持?jǐn)U張狀態(tài)，如果將這種擴(kuò)張聚乙烯重新加熱到結(jié)晶熔化溫度，這種聚合物材料會(huì)“記憶”起其未擴(kuò)張時(shí)原來(lái)的形態(tài)并重新收縮恢復(fù)原樣，故稱“形狀記憶效應(yīng)”。

 

2、熱收縮材料的性能

    這種優(yōu)異的“記憶”性能，可用于制作熱收縮管材、膜材和異形材，這種熱收縮材料的徑向收縮率可達(dá)50％~80％。熱收縮材料主要特性是加熱收縮緊包覆在物體外表面，能夠起到絕緣、防潮、密封、保護(hù)和接續(xù)等作用。

 

3、熱收縮材料的應(yīng)用

    依據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)，可應(yīng)用于能源、電力、交通、工礦等各個(gè)領(lǐng)域。由于這種材料在工藝上有著簡(jiǎn)便、可靠等特點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域中起到更新?lián)Q代作用，對(duì)傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行挑戰(zhàn)，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

    目前國(guó)內(nèi)熱縮制品主要有：熱縮通訊電纜附件、熱縮電力電纜附件、電子系統(tǒng)熱縮套管、熱收縮包覆片、復(fù)全絕緣熱收縮帶等系列品種；就產(chǎn)值而言，熱縮制品現(xiàn)居輻射加工產(chǎn)業(yè)之首，約占輻射加工總產(chǎn)值的55％左右，雖然產(chǎn)值指標(biāo)含有γ射線加工的貢獻(xiàn)，然而加速器的電子束加工，才是熱縮材料產(chǎn)業(yè)化的真正基礎(chǔ)。

 

4、國(guó)外發(fā)展概況

    50年代Dole和Charlesby先后發(fā)現(xiàn)，高能輻射可使聚乙烯交聯(lián)并導(dǎo)致材料性能改善，其后，Charlesby進(jìn)而發(fā)現(xiàn)交聯(lián)的結(jié)晶聚合物具有“形狀記憶效應(yīng)”，從而奠定了開(kāi)發(fā)熱收縮高分子材料的基礎(chǔ)。1959年他與Pinner為瑞凱（Raychem）公司申請(qǐng)了第一篇聚乙烯熱收縮管的專利權(quán)，從而打開(kāi)了這一新型功能材料的新紀(jì)元，可以說(shuō)美國(guó)Raychem公司是以制造生產(chǎn)熱縮材料起家的輻射加工工廠及聯(lián)合公司，目前已發(fā)展到近8000名員工，綜合開(kāi)發(fā)熱收縮產(chǎn)品規(guī)格品格達(dá)3000余種，子公司遍布世界各地，其年產(chǎn)值近30億美元。產(chǎn)品種類繁多，廣泛應(yīng)用于軍事工業(yè)、電子工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、電力系統(tǒng)、通訊、石油化工工業(yè)等領(lǐng)域，壟斷了大部分國(guó)際市場(chǎng)。由于熱收縮材料應(yīng)用廣泛，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家早已引起重視，許多西方國(guó)家以及亞洲的日本、韓國(guó)等也先后開(kāi)始了生產(chǎn)。如日本住友電工，針對(duì)汽車(chē)工業(yè)和家電工業(yè)優(yōu)先發(fā)展了細(xì)管熱縮材料生產(chǎn)，產(chǎn)值已近億美元；之后騰倉(cāng)、沽同等均開(kāi)始了生產(chǎn)。較大的公司還有美元的3M公司、西屋電器等。南韓的金星公司、前蘇聯(lián)及歐洲荷蘭、英、法、瑞典等國(guó)均形成了規(guī)模生產(chǎn)，但這些公司產(chǎn)品品種單一，遠(yuǎn)不如Raychem綜合開(kāi)發(fā)能力強(qiáng)、品系多、覆蓋面廣。熱縮材料的市場(chǎng)，目前仍處于青春發(fā)育時(shí)期，由于熱縮材料是高技術(shù)產(chǎn)品，利潤(rùn)高、效益好，因而國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。

 

5、國(guó)內(nèi)發(fā)展概況：

    國(guó)內(nèi)幾乎與國(guó)外同步，50年代末在中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所建立了我國(guó)第一個(gè)高分子輻射化學(xué)研究室，進(jìn)行基礎(chǔ)研究。60年代開(kāi)始了熱收縮材料和電線輻射交聯(lián)研究，并成功地應(yīng)用于“東方紅”人造衛(wèi)星。為發(fā)展輻射加工工業(yè)，籌建了我國(guó)第一個(gè)輻射中試基地（今天的吉林輻射化學(xué)工業(yè)公司前身），奠定了熱收縮材料在我國(guó)研制生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

70年代初，長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所積極承擔(dān)了國(guó)家“八三”工程石油管路防腐工作，開(kāi)展了輻射交聯(lián)聚乙烯片、帶、膜的研究，應(yīng)用于石油輸油管線的防腐工程。

    80年代初，由應(yīng)化所牽頭、聯(lián)合吉林輻化所、水電部武漢高壓所，受?chē)?guó)家科委、水電部的委托和支持，完成了電力電纜熱收縮附件的攻差，并迅速推廣使用，打破了Raychem公司產(chǎn)品一統(tǒng)天下的局面，促進(jìn)了我國(guó)該項(xiàng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展。80年代中，長(zhǎng)春應(yīng)化所建廠生產(chǎn)，1994年建立了長(zhǎng)春熱縮材料股份有限公司（CIAC），為產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；蛳铝嘶A(chǔ)。

    1987年以來(lái)，國(guó)內(nèi)熱縮制品的生產(chǎn)數(shù)量和品種迅速發(fā)展。主要原因是熱收縮材料的高附加值對(duì)制造廠家的刺激；民用、公用事業(yè)建設(shè)等需求充分顯示了新材料的潛在市場(chǎng)很大；美國(guó)Raychem公司涉入，影響了國(guó)內(nèi)的主要廠商，迫使大廠家連帶一片，小廠群擁而上，形成了我國(guó)“熱縮熱”的局面。由于開(kāi)發(fā)歷史的原因，國(guó)內(nèi)熱縮材料主要限于通訊電纜附件和力纜附件兩大系列，目前基本上形成了兩大塊的格局，一是以四川雙流為代表的通訊產(chǎn)品生產(chǎn)廠家集群，另一是以長(zhǎng)春CIAC為代表的力纜附件生產(chǎn)廠家集群。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)已有大小企業(yè)300多家，其中產(chǎn)品質(zhì)量與效益好的有以下63家。

國(guó)內(nèi)用加速器專門(mén)生產(chǎn)熱縮材料的單位現(xiàn)有7家（使用加速器共10臺(tái)，約占加速器總數(shù)的22％）。另有9家既生產(chǎn)熱縮制品又生產(chǎn)線纜（可認(rèn)為各占加速器總臺(tái)數(shù)的10％）。因此，全工約32％的輻照加速器用于熱縮制品的生產(chǎn)。

    雖然國(guó)內(nèi)廠家很多，但具有較大規(guī)模和較高水平的廠家只有十余家，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基本被包括Raychem在內(nèi)的幾家大廠壟斷。

    1994年全國(guó)熱縮材料總產(chǎn)值已達(dá)5億元，1995年全國(guó)總產(chǎn)值接近6億元、利稅2億元。目前國(guó)內(nèi)熱縮制品主要有：熱縮通訊電纜附件、熱縮電力電纜附件、電子系統(tǒng)熱縮套管、熱收縮包覆片、復(fù)合絕緣熱收縮帶等系列品種；就產(chǎn)值而言，熱縮制品現(xiàn)居輻射加工產(chǎn)業(yè)之首，約占輻射加工總產(chǎn)值的55％左右，雖然產(chǎn)值指標(biāo)含有γ射線加工的貢獻(xiàn)，然而加速器的電子束加工，才是熱縮材料產(chǎn)業(yè)化的真正基礎(chǔ)。