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[輔助材料] 環(huán)保型軟聚氯乙烯電纜料配方設(shè)計要點

P:2009-03-23 10:46:23

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1、樹脂的選用

設(shè)計具有良好加工性能和物理機(jī)械性能的電纜料配方的首要問題是選用合適的PVC樹脂。PVC聚合度(分子量)越高,制品的拉伸強(qiáng)度,沖擊強(qiáng)度和彈性模量越高,耐熱耐寒性越好;但其熔體流動性與可塑性下降,加工溫度增高。研究試驗表明,聚合度為1000~1300左右的PVC樹脂(疏松型,K值60~75)較適合電纜料的制備。

2、環(huán)保型穩(wěn)定劑的選用

PVC樹脂對熱極不穩(wěn)定,當(dāng)其受熱時溫度超過90℃就開始分解,溫度高于120℃便明顯分解,放出大量氯化氫(HCl)氣體,隨逸HCl出量的增加,顏色逐漸變深。因此不加入穩(wěn)定劑的純PVC樹脂是無法進(jìn)行加工和應(yīng)用的。

PVC加工常用的穩(wěn)定劑有鉛鹽、鉻鹽等,但是鉛鹽、鉻鹽等含有重金屬的穩(wěn)定劑給環(huán)境造成了嚴(yán)重的重金屬污染。為此目前穩(wěn)定劑的使用傾向于環(huán)保型的。一是用有機(jī)錫穩(wěn)定劑,它具有穩(wěn)定效果好,用量少的優(yōu)點,主要用于高透明的硬質(zhì)和軟質(zhì)制品中,但有機(jī)錫大多具有毒性,大部分還有特殊臭味,雖加工初期色相好,但后期會較快變色,出現(xiàn)黑斑;二是用硬脂酸鈣和硬脂酸鋅配合螯合劑使用。但國產(chǎn)普通的鈣/鋅穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定時間太短,熱穩(wěn)定性無法滿足電線電纜行業(yè)生產(chǎn)的要求。選擇國際知名的進(jìn)口的鈣/鋅穩(wěn)定劑品牌A、B、C、D、E、F、G、H、I、J,對應(yīng)用這些穩(wěn)定劑生產(chǎn)的電纜料依據(jù)GB8815-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱穩(wěn)定性能測試,結(jié)果見表1(其它主要原料重量份數(shù)用量為PVC:100phr,鄰苯二甲酸二辛酯:50phr,碳酸鈣:30phr)。

表1軟PVC電纜料的熱穩(wěn)定性試驗

項目

鈣、鋅穩(wěn)定劑牌號

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

穩(wěn)定劑用量(phr)

N

NNNNNNNNN

熱穩(wěn)定時間(min)

125

195

145

175

195

73

203

66

205

77

由表1資料可見,穩(wěn)定劑A、B、C、E、G、I的熱穩(wěn)定性能較好,而J、D、H較差一點。根據(jù)不同制品品種GB8815-2002標(biāo)準(zhǔn)中的軟PVC塑料的熱穩(wěn)定時間要求在50~180min之間。由表1試驗資料可知,就穩(wěn)定效果而言,使用該穩(wěn)定體系的電纜料系列產(chǎn)品符合電線電纜用軟PVC塑料的要求,具體穩(wěn)定劑品種的確定可根據(jù)所生產(chǎn)電纜料的品種確定。

3、增塑劑的選用

軟PVC塑料復(fù)合物,配方中主增塑劑可以依據(jù)耐溫等級不同而用鄰苯二甲酸類,如鄰苯二甲酸二辛酯,鄰苯二甲酸二庚酯,鄰苯二甲酸二異癸酯等;對苯二甲酸類,如對苯二甲酸二辛酯等;偏苯三酸類,如偏苯三酸三辛酯等。這些用于電線電纜用PVC塑料的主增塑劑可單獨使用或相互配伍而成。為了改善軟PVC電纜料的某些性能(如抗老化性能等)還要加入輔助增塑劑,如環(huán)氧化大豆油和環(huán)氧化油酸丁酯等。

                                        

4、填料和其它加工助劑的選用

軟PVC電纜料中的填料主要為碳酸鈣和煅燒陶土。碳酸鈣對電纜料的絕緣性能影響不大,它在電纜料的配方中主要起到降低成本的作用;而煅燒陶土是提高電纜料絕緣性能的主要添加物,用量一般為5~15phr。使用的潤滑劑為電纜料中常用的潤滑劑,如聚乙烯蠟等,用量一般為0~2.5phr。                          

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