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[技術資料] 低煙阻燃CR礦用電纜護套膠料的研制
P:2007-01-18 08:45:11
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| 目前，我國礦用電纜的消耗量巨大，研制性價比較高的阻燃電纜具有重要意義。本工作探討低煙阻燃CR礦用電纜護套膠料的研制。 1 膠料配方設計 1.1 主體材料 CR 具有優(yōu)異的阻燃、耐熱、耐候、耐臭氧、耐光、耐磨、耐油性能以及獨特的不延燃性能，同時價格適中，是制備電線電纜的理想膠種。本研制選用非硫黃調(diào)節(jié)型CR(牌號 2322，山西合成橡膠集團有限責任公司產(chǎn)品)作主體材料。 1.2阻燃抑煙體系 鑒于CR燃燒時放出大量的氯化氫氣體，確定采用氫氧化鎂/氫氧化鋁/三氧化二銻/三氧化鉬體系作阻燃抑煙體系。這是因為氫氧化鎂和氫氧化鋁除受熱釋放結晶水、吸收大量熱量、起阻燃作用外，還能吸收氯化氫并與其反應生成穩(wěn)定的化合物。三氧化二銻和三氧化鉬與氯化氫反應除生產(chǎn)水及促使聚合物表面碳化的化合物外 ，還生成覆蓋在聚合物表面可切斷聚合物與氧氣接觸的化合物。同時氫氧化鎂與氫氧化鋁、三氧化二銻與三氧化鉬分別有協(xié)同作用。 阻燃抑煙劑用量對膠料性能的影響見表1〔為易于膠料混煉及改善膠料性能，采用細度�。s1 250目）且經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的氫氧化鎂和氫氧化鋁〕。從表1可以看出，隨著阻燃抑煙劑用量的增大，膠料的密度和氧指數(shù)增大，塑性值、毒性指數(shù)、煙密度和氯化氫釋放量減小，拉伸強度和拉斷伸長率降低。綜合得出，氫氧化鎂和氫氧化鋁的適合用量為100～120份，三氧化二銻和三氧化鉬的適合用量為7～13份。 1.3 填料 為降低膠料成本，改善膠料混煉工藝性能和擠出性能、減小氯化氫釋放量，填料選用輕質(zhì)碳酸鈣。 輕質(zhì)碳酸鈣用量對膠料性能的影響見表2。 從表2可以看出，隨著輕質(zhì)碳酸鈣用量的增大，膠料的密度和氧指數(shù)增大，塑性值、毒性指數(shù)、煙密度和氯化氫釋放量減小，拉伸強度和拉斷伸長率降低。綜合得出,輕質(zhì)碳酸鈣的適用量為20～30份。 1.4 硫化體系和防焦體系 根據(jù)膠料的工藝性能要求，硫化體系選用氧化鋅/促進劑NA-22體系。 為防止加工過程中膠料焦燒，采用促進劑TMTD/DM體系作防焦體系。但防焦體系用量不能過大，否則會導致膠料的硫化速度降低和產(chǎn)品的性能變劣。 1.5防老劑和增塑體系 根據(jù)膠料的工藝性能和物理性能要求，防老劑選用HW-01，增塑體系選用DOP/石蠟體系。 最后確定低煙阻燃CR礦用電纜護套膠料的優(yōu)化配方為：CR 100,氫氧化鎂/氫氧化鋁120，石蠟 5，增塑劑DOP 2，防老劑 HW-01 1,促進劑TMTD 1，促進劑DM 1，促進劑 NA-22 1,氧化鋅 5，其它2～5。膠料性能見表3。從表3可以看出，膠料的工藝性能和阻燃抑煙性能達到指標要求。 2 混煉工藝 膠料混煉在140 L密煉機內(nèi)進行。一段混煉（10～12min）的加料順序為：生膠→促進劑 TMTD/DM、防老劑、加工助劑→部分阻燃劑和輕質(zhì)碳酸鈣→剩余阻燃劑和增塑劑→排料（約100℃）。二段混煉（3～4min）的加料順序為：一段混煉膠→氧化鋅和促進劑NA-22→排料（約105℃）。 3成品電纜護套性能 采用優(yōu)化配方膠料試制了規(guī)格為MCP-1.9/3.3kV 3×35+3×16/3的成品電纜（在Ф120＋Ф90三層共擠出機上擠出成型），試制電纜的長度為370m，外徑為61.4mm。該電纜表面光滑、外徑均勻一致、無拖管問題，護套的物理性能和阻燃抑煙性能達到指標要求（見表4）。 4結語 采用非硫黃調(diào)節(jié)型CR作主體材料、氫氧化鎂/氫氧化鋁/三氧化二銻/三氧化鉬體系作阻燃抑煙體系\輕質(zhì)碳酸鈣作填料、氧化鋅/促進劑NA-22體系作硫化體系、促進劑TMTD/DM體系作防焦體系制備的低煙阻燃礦用電纜護套膠料性價比較高,可用于電纜的實際生產(chǎn). |
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