把PVDF热缩管放进沸水里煮半小时，会发生什么？

　　沸水就是日常生活当中最易得到的恒温环境，大约为100℃左右。把一段PVDF热缩管扔到沸水中煮半个小时，从表面上来看这只是一个普通的水煮实验，但是它涉及到温度、水分子、材料结构、残余应力以及添加剂等多种因素的作用。并不是说一定这样，而要根据管材的收缩温度、壁厚、内径、是否有开口、是否已经扩张定型等因素来决定。另外还要看配方中的填料和助剂种类。下面用不同的材料和结构来分析，在半个小时的沸腾水中会发生些什么事情呢?

　　一、PVDF热缩管：沸水温度和收缩窗口之间的距离

　　PVDF热缩管是半结晶含氟聚合物，在正常使用的情况下，其连续使用的最高温度一般为150℃左右，短时间可以达到更高的温度。它收缩的温度窗口一般都在120℃～170℃之间，这主要由共聚物的比例、拉伸过程以及壁厚等因素决定。沸水只有100℃左右，比大多数PVDF热缩管完全收缩所需要的温度要低一些。所以把PVDF热缩管放入沸水中煮半个小时左右，并不一定会产生明显的径向收缩现象，管口也不会像使用热风枪加热时那样很快地闭合起来。但是沸水的温度远远大于PVDF的玻璃化转变温度，非晶区分子链段获得很强的运动能力。管材在扩张定型的过程中受到的是冻结的取向应力，在沸水中可能会出现部分松弛的情况。表现形式为：管段稍微变软一些，尺寸会有非常轻微的收缩现象，表面光亮度降低，并且会出现淡淡的雾气。如果这段PVDF热缩管的收缩温度正好设计得很低，或者是壁厚比较薄，在沸水中可能会引起不完全收缩，管径稍微缩小一些，但是不会达到设计的收缩比例。水分子对于PVDF的渗透能力非常低，在半个小时的水中浸泡也不会使管材内部明显的吸收水分，但是表面可能会吸附一些微小的水分，在冷却之后会感觉手头比较涩。取出之后自然冷却，管材就会恢复到原来的硬度状态，形状基本上保持不变，并不会在加热的时候收缩成一段。

　　二、氟橡胶热缩套管：耐沸水性能和尺寸稳定性

　　氟橡胶热缩套管和PVDF热缩管都属于含氟体系，但是它们的分子结构不同。氟橡胶主链中的碳氟键非常稳定，交联网络十分紧密，抗水解能力很强。将氟橡胶热缩套管放入沸水里加热30分钟，并且一般情况下不会出现明显的降解、开裂或者溶解的现象。它收缩时的温度一般会比较高一些，而沸水并不能使它全部收缩回来，它的尺寸变化要比PVDF热缩管小得多。由于水分子不能渗透到交联网络中去，所以表面接触角很大，水珠不容易铺展开来。煮过后取出来，管材表面可能会有少量的水珠附着，擦干之后外观基本没有变化。如果基材表面存在油脂或者脱模剂等物质的话，在沸水中这些物质会被部分乳化，从而使管面出现短暂的发花现象，但是材料本身并没有受到损伤。氟橡胶热缩套管在沸水中所发生的主要现象为热松弛，在膨胀的过程中会留下一些取向应力，这些应力会在管段冷却之后逐渐消失，从而使管段恢复到原来的硬度。如果管材壁厚不均匀或者有偏心现象的话，在沸水中的应力释放会比较快一些，可能会出现轻微的椭圆形，但是并不会像高温热风吹一样非常明显地收缩。总的来说，半个小时的沸水处理对于氟橡胶热缩套管来说更像是一个温和的退火过程，并不是一种破坏性的测试。

　　三、花纹热缩管：油墨层在沸水中发生的变化

　　花纹热缩管的基材可以是聚烯烃或者含有氟聚合物，但是表面花纹层对于沸水更加敏感。油墨印刷的花纹中含有的是树脂、颜料以及残留的溶剂，在沸水中长时间浸泡之后，可能会使油墨层吸收水分、膨胀，从而使颜色变得不鲜艳，并且边缘也会出现毛糙的情况。如果油墨和基材之间的附着力本来就不是很好，在半个小时的水中浸泡之后再用手指去摸，可能会出现掉色的情况。激光雕刻的图案不会用到油墨，但是凹槽的地方很容易藏水，水分子在冷却的过程中可能会渗透到微裂纹中去，从而使图案对比度降低。花纹热缩管用聚烯烃作基材，在沸水中温度接近它的软化区间时，管段可能会变得柔软，花纹会被拉伸或者压缩，字符之间的距离也会发生变化。如果基材为含氟材料的话，管身尺寸比较稳定，但是花纹层仍然可能会由于热胀冷缩的原因而出现起皱的情况。取出来之后经过一段时间的冷却，油墨层中的水分会逐渐蒸发掉，原来的颜色可能会有所恢复，但是已经被溶解或者脱落的部分是不能够再恢复了。用于线缆标识的花纹热缩管，在沸水中煮过后最明显的特征就是字符边缘变得模糊不清，颜色也逐渐变淡，识读距离也随之减小。所以花纹热缩管不建议长时间浸泡在沸水中，特别是要保持清楚标志的时候。

　　四、双壁热缩管：内层胶的软化和密封的变化

　　双壁热缩管是由外层绝缘管壁和内层热熔胶构成，在沸水中对内层胶的影响大于对外层的影响。常见的热熔胶软化点一般在70℃～120℃之间，而沸水正好处在很多胶料软化的范围内。将双壁热缩管放入沸水中煮半个小时左右，里面的胶可能会变得比较柔软和黏稠，在管子开口处会慢慢流出一些液体，等到冷却之后又会重新凝固起来。当管段两端被封闭时，在高温的作用下，内部的空气会因体积增大而膨胀，有可能把胶层顶起来，并且在胶层上形成一些微小的空洞。当管段有开口的时候，水流就会沿着胶层和管壁之间形成的缝隙进入到管道中去，被软化的胶层在吸收水分之后黏性降低，冷却之后密封面可能会变得不连续。如果外层管壁是聚烯烃，在沸水中的时候就会变得柔软，管段很容易发生变形;如果外层使用的是含氟材料的话，那么它的尺寸就会比较稳定了，但是里面的橡胶已经开始发生改变。取出来之后把管段切成两半，可能会发现胶层的颜色变淡了，边缘也不整齐，在某些地方还会有气泡。双壁热缩管的密封效果依靠胶层完全填充，在沸水中煮过后，虽然外层没有明显的损坏，但是内层密封可能已经被削弱了。所以，在潮湿或者高温环境下已经安装好的双壁热缩管不能再用水煮的方式来检测或者处理了。

　　五、氟橡胶热缩管：在沸水中具有化学惰性和物理变化

　　氟橡胶热缩管具有良好的抗水解和抗蒸汽性能，在沸水中加热30分钟一般也不会使材料发生化学降解。它具有稳定的交联网络、疏水性的分子链以及难以被水分子渗透进去的特点。煮过后取出来，管材的质量变化不大，力学性能也基本保持不变。但是氟橡胶热缩管在制作的时候已经进行了扩径定型，并且分子链也处在取向的状态。尽管沸水温度小于完全收缩温度，但是已经可以使得部分非晶区链段运动，并且多余的应力也得到了释放。表现为管段稍微变软、管口轻微收缩，但是没有热风枪加热时产生的收缩效果。当管材壁厚不一致时，薄壁部分会先发生松弛现象，因此管段可能会出现微小的弯曲或者椭圆形。如果表面还有加工助剂的话，在热水中可能会把一部分萃取出水面来，使水面出现少量油花，管面上会暂时变白。擦干冷却之后，管材恢复了大部分的硬度，形状也基本上没有改变。氟橡胶热缩管在沸水中所表现出的特点，表明了该产品适用于湿热高溫環境，但是不能把沸水當作安裝收縮的熱源，因為溫度不夠，無法使管材完全貼合基材。

　　六、线缆标识：水煮会对可读性以及附着力造成怎样的影响

　　线缆标识一般用热缩管做载体，在标识层上可以使用油墨印刷或者激光打标。把带有线缆标识的管段放入沸水中煮半个小时左右，油墨层可能会被水吸收而膨胀、变色，并且字符周围的线条也会变得模糊不清。如果油墨体系的耐水性较差，那么附着力就会降低，在用手去摩擦或者用胶带粘贴之后再进行撕拉测试时，可能会出现掉色的情况。激光打标线缆标识比较稳定，但是基材表面在沸水中会存在轻微的应力松弛现象，在打标区域之间会出现对比度降低的情况，细小的文字字符也很难分辨出来。如果线缆标识印在聚烯烃热缩管上，沸水会使管材变软，标识随着管身一起变形、错位和脱落。如果把含有氟的热缩管打印上去的话，那么管子本身的尺寸就会比较稳定了，但是由于油墨层受到温度变化的影响，在热缩过程中可能会出现起皱的情况。取出来之后经过冷却、水分蒸发等过程，其中一些颜色可能会重新显现出来，但是已经被磨损或者脱落的字符是不能够恢复的。线缆标识的主要作用就是长久地保持清晰可见的状态，在沸水中浸泡之后，如果管材本身没有损坏的话，那么线缆标识仍然可以被清楚地看到。因此要接触到热水或者蒸汽的电线电缆标识，则应该选用耐水油墨以及合适的基材，并且不要让其长期处于沸水中。

　　七、综合分析：半个小时的沸水究竟起作用了些什么

　　把PVDF热缩管放入沸水中煮半个小时，会怎么样呢?这要根据很多因素来决定。第一、降低温度。如果管材全部收缩到100℃以上时，沸水也不会使它明显的收缩;如果温度小于100℃的时候，管段就会有部分收缩的情况发生。第二、材料结构。PVDF热缩管、氟橡胶热缩管具有耐水解、尺寸稳定性好的特点;聚烯烃基材的花纹热缩管、双壁热缩管外层可能会变得柔软。第三、内层结构。双壁热缩管的内层胶在沸水中会软化、溢胶、吸水，密封性能降低。第四，表面层。花纹热缩管以及线缆标识所用到的油墨可能会出现褪色、起毛、附着力降低等问题。第五、残余应力。扩张定型留下的取向应力，在沸水中的部分被释放出来，管段可能会稍微变软或者变形，但是经过冷却之后大部分都会恢复过来。第六、水分子的作用。含有氟元素的材料吸水率很低，主要以表面吸附的方式存在;聚烯烃、油墨层吸水性较强。半个小时的沸水并不是一种极端的高温测试，但是它已经可以暴露出材料在耐水性以及热松弛方面的表现了。取出来之后要看看它的尺寸、表面、胶层以及标志的变化情况，然后再来判断它是否还可以用在原来所起防护或者标识的作用上。

　　八、结论：沸水并不是热缩管的收缩剂

　　沸水温度为100℃左右，对于大多数PVDF热缩管而言低于完全收缩温度，在半小时水煮的情况下一般不会使它像热风枪加热一样紧紧收缩。可能会产生轻微的微软化、表面雾化、应力松弛以及尺寸微变等现象，但是并不会完全改变形状。氟橡胶热缩套管和氟橡胶热缩管具有耐沸水、化学以及尺寸稳定性的特点，但是它们也不会在沸水中完成安装收缩。花纹热缩管、线缆标识用的油墨层有可能被破坏，双壁热缩管里面的胶可能会变软并吸收水分。把热缩管放入沸水中，更适合作为检验材料耐水性、热松弛性的手段，并不能用来确定耐温上限或者进行安装使用。当要收缩热缩管的时候，应该用到的是温度足够并且可以控制的加热工具;为了测试耐水性，沸水浸泡也可以作为参照标准，但是要对时间、水的质量以及冷却方法进行详细记录。了解沸水对于材料的影响，才不会把温和的热水试验当作严格的高温考核;也不会因为一次水煮就把管材判定为报废。