熱縮套管的制造過程如圖2所示。如圖所示，制造過程包括三個(gè)步驟：擠壓，電子束*3輻照和膨脹。在擠壓過程中，樹脂被擠壓成管狀。在電子束輻照過程中，管子是交聯(lián)的。在膨脹過程中，通過加熱使交聯(lián)的管子軟化，然后施加內(nèi)部壓力以使管沿徑向膨脹。最后，將管冷卻并固化為熱縮套管。

熱收縮管在受熱時(shí)收縮的原理如圖3所示。當(dāng)電子束傳輸?shù)接山Y(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)組成的結(jié)晶樹脂*4時(shí)，樹脂分子在非晶區(qū)域相互連接。結(jié)果，樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂性诜蔷^(qū)域中形成的交聯(lián)點(diǎn)的交聯(lián)樹脂。通過加熱使交聯(lián)樹脂膨脹，然后冷卻并固化為熱膨脹的交聯(lián)樹脂。當(dāng)將熱膨脹的交聯(lián)樹脂加熱到等于或高于晶體區(qū)域的熔點(diǎn)的溫度時(shí)，晶體熔化并變軟。結(jié)果，由于存在交聯(lián)點(diǎn)，樹脂收縮成膨脹前的形狀（形狀記憶效應(yīng)）。（1）

圖2.熱縮套管的制造方法

圖3.產(chǎn)生熱收縮性的原理

2管子材料的開發(fā)

熱收縮管的收縮溫度取決于用于管外層的樹脂的熔點(diǎn)。從成本，熱收縮性和耐油性的角度出發(fā)，我們選擇聚乙烯作為基礎(chǔ)樹脂。聚乙烯是經(jīng)濟(jì)的并且具有優(yōu)異的擠出特性。聚乙烯的研究結(jié)果表明，其彈性系數(shù)隨其熔點(diǎn)的增加而增加，如圖4所示。

圖4.各種聚乙烯的熔點(diǎn)和彈性系數(shù)

由于高密度聚乙烯（HDPE）*5的彈性系數(shù)高于其他類型的聚乙烯，因此有望提供高機(jī)械強(qiáng)度。然而，發(fā)現(xiàn)HDPE在加熱到135℃（略低于其熔點(diǎn)的溫度）一分鐘時(shí)不能充分收縮。相反，其他類型的聚乙烯在加熱到125°C時(shí)會(huì)收縮，但在125°C的使用溫度下會(huì)軟化，從而在徑向方向上產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力并滑出其預(yù)期位置（圖5）。

圖5.使用時(shí)管子的位置位移機(jī)理

為了消除這些缺點(diǎn)，我們將聚合物摻入聚乙烯中以優(yōu)化其熔點(diǎn)。結(jié)果，我們開發(fā)了一種新的基于聚乙烯的外層材料。新材料在加熱到135°一分鐘后會(huì)收縮（熱收縮率：75％或更高），但在125°C的使用溫度下不會(huì)收縮（熱收縮率：20％或更低）或移位（圖6）。

圖6.新開發(fā)的管子（外層）的彈性系數(shù)的溫度依賴性