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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)過輻射或化學作用后變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，就叫做交聯(lián)，交聯(lián)后具有“記憶效應”的原理而制造出來的一類新型高分子功能材料。

    所謂“記憶效應”，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以上時，晶粒雖然熔化，但并不出現(xiàn)流動狀態(tài)，而具有橡膠一類的彈性，若此時使聚乙烯擴張，則冷卻定型后仍能保持擴張狀態(tài)，如果將這種擴張聚乙烯重新加熱到結(jié)晶熔化溫度，這種聚合物材料會“記憶”起其未擴張時原來的形態(tài)并重新收縮恢復原樣，故稱“形狀記憶效應”。

 

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、保護和接續(xù)等作用。

 

3、熱收縮材料的應用

    依據(jù)產(chǎn)品的特點，可應用于能源、電力、交通、工礦等各個領域。由于這種材料在工藝上有著簡便、可靠等特點，在各個領域中起到更新?lián)Q代作用，對傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品進行挑戰(zhàn)，具有很強的市場競爭能力。

    目前國內(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)值指標含有γ射線加工的貢獻，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。

 

4、國外發(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)并導致材料性能改善，其后，Charlesby進而發(fā)現(xiàn)交聯(lián)的結(jié)晶聚合物具有“形狀記憶效應”，從而奠定了開發(fā)熱收縮高分子材料的基礎。1959年他與Pinner為瑞凱（Raychem）公司申請了第一篇聚乙烯熱收縮管的專利權(quán)，從而打開了這一新型功能材料的新紀元，可以說美國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，綜合開發(fā)熱收縮產(chǎn)品規(guī)格品格達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，廣泛應用于軍事工業(yè)、電子工業(yè)、汽車工業(yè)、電力系統(tǒng)、通訊、石油化工工業(yè)等領域，壟斷了大部分國際市場。由于熱收縮材料應用廣泛，在一些發(fā)達國家早已引起重視，許多西方國家以及亞洲的日本、韓國等也先后開始了生產(chǎn)。如日本住友電工，針對汽車工業(yè)和家電工業(yè)優(yōu)先發(fā)展了細管熱縮材料生產(chǎn)，產(chǎn)值已近億美元；之后騰倉、沽同等均開始了生產(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、瑞典等國均形成了規(guī)模生產(chǎn)，但這些公司產(chǎn)品品種單一，遠不如Raychem綜合開發(fā)能力強、品系多、覆蓋面廣。熱縮材料的市場，目前仍處于青春發(fā)育時期，由于熱縮材料是高技術(shù)產(chǎn)品，利潤高、效益好，因而國際上的競爭也日趨激烈。

 

5、國內(nèi)發(fā)展概況：

    國內(nèi)幾乎與國外同步，50年代末在中科院長春應化所建立了我國第一個高分子輻射化學研究室，進行基礎研究。60年代開始了熱收縮材料和電線輻射交聯(lián)研究，并成功地應用于“東方紅”人造衛(wèi)星。為發(fā)展輻射加工工業(yè)，籌建了我國第一個輻射中試基地（今天的吉林輻射化學工業(yè)公司前身），奠定了熱收縮材料在我國研制生產(chǎn)的基礎。

70年代初，長春應用化學研究所積極承擔了國家“八三”工程石油管路防腐工作，開展了輻射交聯(lián)聚乙烯片、帶、膜的研究，應用于石油輸油管線的防腐工程。

    80年代初，由應化所牽頭、聯(lián)合吉林輻化所、水電部武漢高壓所，受國家科委、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，促進了我國該項高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展。80年代中，長春應化所建廠生產(chǎn)，1994年建立了長春熱縮材料股份有限公司（CIAC），為產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；蛳铝嘶A。

    1987年以來，國內(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制造廠家的刺激；民用、公用事業(yè)建設等需求充分顯示了新材料的潛在市場很大；美國Raychem公司涉入，影響了國內(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“熱縮熱”的局面。由于開發(fā)歷史的原因，國內(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，全國已有大小企業(yè)300多家，其中產(chǎn)品質(zhì)量與效益好的有以下63家。

國內(nèi)用加速器專門生產(chǎn)熱縮材料的單位現(xiàn)有7家（使用加速器共10臺，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（可認為各占加速器總臺數(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，國內(nèi)市場基本被包括Raychem在內(nèi)的幾家大廠壟斷。

    1994年全國熱縮材料總產(chǎn)值已達5億元，1995年全國總產(chǎn)值接近6億元、利稅2億元。目前國內(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)值指標含有γ射線加工的貢獻，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。