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低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料性能、擠塑設(shè)備及工藝推薦

無(wú)錫杰科塑業(yè)有限公司  游 泳 

摘要：本文針對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料從配方技術(shù)、性能、擠塑設(shè)備及工藝等幾個(gè)方面做一分析，希望能為無(wú)鹵阻燃聚烯烴電線電纜生產(chǎn)廠家提供參考，以便更好地選擇無(wú)鹵電纜料品種、擠塑設(shè)備及制定合理的擠塑工藝。

隨著我國(guó)冶金、電力、電子、自動(dòng)化及信息化網(wǎng)絡(luò)等行業(yè)的迅猛發(fā)展，使得與之配套的電線電纜特別是阻燃電線電纜的用量急劇增加，包括電力電纜、控制電纜、信號(hào)電纜、儀器儀表電纜、計(jì)算機(jī)電纜等。傳統(tǒng)的阻燃電纜一般采用聚氯乙烯做為護(hù)套，雖然聚氯乙烯材料具有阻燃性好、價(jià)廉、擠出工藝好等特點(diǎn)，但由于其含有鹵素，燃燒時(shí)會(huì)放出大量鹵化氫氣體和濃煙，造成火災(zāi)的“二次危害”，從而加大了火災(zāi)的損失。尤其是很多科學(xué)研究已證實(shí)，鹵化物對(duì)人體健康與環(huán)境所造成的損害已愈來(lái)愈嚴(yán)重，人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)保，歐盟和日本一些大公司例Sony、Toshiba等都提出了對(duì)聚氯乙烯限制使用的條例；在國(guó)內(nèi)，北京市供電局1998年3月發(fā)文規(guī)定禁止PVC類電線電纜在該局系統(tǒng)內(nèi)使用，2002年華東建筑設(shè)計(jì)研究院推出的《民用建筑電線電纜防火設(shè)計(jì)規(guī)程》明確提出了使用低煙無(wú)鹵電線電纜的要求。以上這些，使得不含鹵素的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料得到廣泛的使用并呈現(xiàn)出很大的發(fā)展?jié)摿�，特別是在地鐵、船艦、高層建筑和石油平臺(tái)用電纜、家用電器用電線、汽車低壓電線等場(chǎng)合大有完全取代聚氯乙烯之勢(shì)。

目前使用的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料通常有聚烯烴和乙丙橡膠兩大類，其中以低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料為主流，本文將對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料的配方技術(shù)、性能、擠塑設(shè)備及工藝做一分析。

一、配方技術(shù)

低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料通常由聚烯烴共混樹脂加阻燃填充劑氫氧化鋁、氫氧化鎂和一些為了提高耐熱壽命而添加的適量抗氧劑組合而成。有時(shí)為了降低其燃燒時(shí)的發(fā)煙量，還加入了一些發(fā)煙抑制劑，如釩、鎳、鉬、鐵、硅、氮系化合物。其阻燃機(jī)理為：燃燒時(shí)，阻燃填充劑氫氧化鋁、氫氧化鎂會(huì)釋放出結(jié)晶水，吸收大量熱量；與此同時(shí)，脫水反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量水蒸汽，它可以稀釋可燃性氣體，從而阻止燃燒，另外會(huì)在材料表面形成一層不熔不燃的氧化物硬殼，阻斷了高聚物與外界熱氧反應(yīng)的通道，最終材料阻燃、自熄。

低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料要具有較好的阻燃性，配方中氫氧化鋁、氫氧化鎂必須有較大的填充量，通常要達(dá)到150份以上，而大量的無(wú)機(jī)阻燃劑填充必將導(dǎo)致材料在物理機(jī)械性能、電氣性能和擠塑工藝性能方面大大劣化。為了解決其阻燃性和物理機(jī)械等性能方面的平衡，使材料能充分滿足最終使用的技術(shù)要求，常用的方法有：一方面對(duì)聚烯烴材料進(jìn)行改性、接枝，以提高聚烯烴材料極性；另一方面是對(duì)無(wú)機(jī)阻燃劑的表面進(jìn)行化學(xué)改性，通常用偶聯(lián)劑處理。

二、性能

大量無(wú)機(jī)阻燃劑的使用賦予了低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料阻燃、低煙、無(wú)鹵、低毒等特性，同時(shí)也使其在物理機(jī)械性能、電氣性能和擠出工藝性能等方面與其他非阻燃及含鹵阻燃材料存在差異。由于低煙無(wú)鹵電線電纜使用場(chǎng)合及其配套產(chǎn)品生產(chǎn)工藝不同，性能要求也不盡相同，如在抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、老化溫度和指標(biāo)、體積電阻系數(shù)、耐油性能、耐刮磨性能、柔軟性、阻燃要求等方面，不同的電纜往往有所偏重。在無(wú)鹵材料技術(shù)中，以上有的指標(biāo)是相互制約的，不可能有一種全能的產(chǎn)品能滿足以上所有各類電線電纜的要求，比較突出的是：斷裂伸長(zhǎng)率與阻燃性之間的矛盾、柔軟度與熱變形及老化性能之間的矛盾。材料廠家能做到的只能是在滿足基本性能要求的基礎(chǔ)上，在某些性能之間進(jìn)行優(yōu)劣平衡，以不同牌號(hào)的產(chǎn)品適應(yīng)不同要求的電線電纜。以下對(duì)常規(guī)低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料性能做一介紹。

1、阻燃特性

低煙無(wú)鹵阻燃電纜料除具有阻燃性外，與含鹵阻燃電纜料相比，還具有低煙、無(wú)鹵、低腐蝕、低毒等特性。

（1）氧指數(shù)

目前在國(guó)內(nèi)主要以GB/T 2406方法來(lái)測(cè)試常溫下阻燃電纜料的氧指數(shù)，以考核材料的阻燃性，高溫下的氧指數(shù)對(duì)阻燃電線電纜來(lái)說(shuō)盡管也比較重要，但因?yàn)闇y(cè)試條件等因素，一般很少進(jìn)行測(cè)試。另外一個(gè)與材料阻燃性密切相關(guān)的參數(shù)——溫度指數(shù)也很少測(cè)試。其測(cè)試方法在NES 715中有規(guī)定，表示了在環(huán)境溫度到底升到多高時(shí)，材料能在空氣中點(diǎn)燃。低煙無(wú)鹵電纜料常溫下氧指數(shù)達(dá)到33-35即可滿足一般電纜阻燃要求，其溫度指數(shù)為300左右。

氧指數(shù)作為世界范圍內(nèi)最常用的燃燒試驗(yàn)，并不能作為判斷材料阻燃性的唯一指標(biāo)，材料自熄性的考核似乎更能貼切地衡量材料的阻燃性能。例如聚氯乙烯或含鹵阻燃聚烯烴氧指數(shù)只要達(dá)到30左右，用其做為絕緣截面為0.5mm2的電線即可通過(guò)UL 標(biāo)準(zhǔn)中的VW-1燃燒試驗(yàn)，而低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料氧指數(shù)即使達(dá)到34以上，也未必能滿足VW-1燃燒要求。另外，同樣是低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料，氧指數(shù)高的產(chǎn)品自熄性也未必就好。例如：用碳酸鈣和聚硅氧烷作阻燃劑的無(wú)鹵料經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)幕�材配合，氧指�?shù)可做得較高，甚至達(dá)到36-38，但很可能自熄性不如氧指數(shù)為32-34的聚烯烴/礦物氫氧化物體系。國(guó)外有的用戶已開始采用UL 94中的V-0等級(jí)來(lái)考核無(wú)鹵材料的自熄性，作為對(duì)氧指數(shù)考核指標(biāo)的補(bǔ)充�，F(xiàn)在在阻燃指標(biāo)方面，有一種更為接近實(shí)際燃燒性能的錐體量熱計(jì)法越來(lái)越受到人們的關(guān)注，該方法可對(duì)材料燃燒時(shí)的著火時(shí)間、發(fā)熱速度、總發(fā)熱量等燃燒參數(shù)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，發(fā)熱速度越大的無(wú)鹵材料，向周圍傳播熱量越容易，越有可能擴(kuò)大燃燒范圍，即易于延燃、自熄性差，而氧指數(shù)高的無(wú)鹵材料發(fā)熱速度不一定就比氧指數(shù)低的發(fā)熱速度小。盡管單純用氧指數(shù)來(lái)考核材料的阻燃性，存在一定的局限性，但由于其測(cè)試方法簡(jiǎn)便易行，且對(duì)于同一類材料在絕大多數(shù)情況下來(lái)說(shuō)還是可以相對(duì)表明其阻燃性的差異，所以通常把氧指數(shù)作為材料阻燃性的一項(xiàng)考核指標(biāo)，也未嘗不可。

（2）煙密度

成品電纜一般采用GB/T17651的成束燃燒方法測(cè)試電纜燃燒后的透光率來(lái)考核電纜低煙性能，低煙無(wú)鹵電纜透光率達(dá)到60%以上符合要求。對(duì)材料來(lái)說(shuō)，一般采用GB/T8323的方法來(lái)測(cè)試其有焰及無(wú)焰燃燒時(shí)的最大煙密度Dm，以此來(lái)考核材料的發(fā)煙性能。低煙無(wú)鹵電纜料燃燒時(shí)的發(fā)煙性遠(yuǎn)低于含鹵阻燃電纜料，其指標(biāo)一般為有焰Dm≦100,無(wú)焰Dm≦200,而含鹵阻燃電纜料有焰及無(wú)焰Dm均為300以上。

（3）鹵素含量

目前有IEC 754-1和MIL-C-24643A兩種方法用來(lái)測(cè)定鹵素及氫鹵酸氣體含量。前者不適于鹵酸氣體含量低于5mg/g的場(chǎng)合，即不適于無(wú)鹵材料含鹵量的測(cè)定，后者為采用χ射線原理測(cè)量體系鹵元素的含量，測(cè)試精度為0.2%，嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)憑此方法也不能完全判定被測(cè)材料是否絲毫不含鹵素。因此很多無(wú)鹵材料標(biāo)準(zhǔn)中不將鹵素含量做為一項(xiàng)考核指標(biāo)，更多地是通過(guò)PH值及電導(dǎo)率來(lái)表征其無(wú)鹵性。只有BS、IEC 等標(biāo)準(zhǔn)中將無(wú)鹵體系中鹵化氫釋放量的指標(biāo)定在≦5mg/g，作為分界點(diǎn)考核。

（4）腐蝕性

IEC 1991年公布IEC 754-2，通過(guò)測(cè)定PH值和電導(dǎo)率來(lái)測(cè)試電纜材料燃燒時(shí)釋放氣體的酸度，并規(guī)定測(cè)得PH≧4.3及電導(dǎo)率≦10μs/mm為無(wú)鹵、低腐蝕標(biāo)準(zhǔn)。IL-C-24643A規(guī)范中規(guī)定電纜材料燃燒時(shí)釋放出的氣體，鹵素含量≦0.2%作為無(wú)鹵、低腐蝕性標(biāo)準(zhǔn)。低煙無(wú)鹵電纜料PH值一般為4.5-6.0,電導(dǎo)率為0.7-5μs/mm。

（5）毒性指數(shù)

毒性指數(shù)目前主要采用NES 713，即氣體分析法來(lái)檢測(cè)，英國(guó)海軍在海軍工程標(biāo)準(zhǔn)NES 518-1983“降低火災(zāi)危險(xiǎn)的電纜護(hù)套規(guī)范”中規(guī)定了無(wú)鹵材料毒性指數(shù)不大于5，國(guó)內(nèi)通常也采用這一指標(biāo)，但國(guó)外對(duì)一些無(wú)鹵絕緣產(chǎn)品也有不大于3的要求。

2、物理機(jī)械及電氣性能

由于大量的無(wú)機(jī)阻燃劑填充，使低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料的物理機(jī)械性能及電氣性能比非阻燃及含鹵阻燃聚烯烴電纜料均有所降低，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）抗張強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率降低。無(wú)鹵電纜料抗張強(qiáng)度在10-14Mpa左右，斷裂伸長(zhǎng)率在150-250%左右；（2）抗老化性能有所降低。大量無(wú)機(jī)阻燃劑的加入，使無(wú)鹵電纜料抗老化性能受到較大影響。熱塑型無(wú)鹵阻燃電纜料一般以經(jīng)100℃×168hr老化后，抗張強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率變化率不大于±30%做為考核指標(biāo)；（3）熱變形變大。由于無(wú)鹵阻燃電纜料中高VA含量EVA比例較大，致使其耐熱變形性能較差，一般以80℃×4hr變形率不大于50%做為考核指標(biāo)；（4）柔軟度較差。一般無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料邵氏A硬度均超過(guò)HA90，邵氏D硬度超過(guò)HD40。（5）耐外傷性能較差，經(jīng)外力擦劃后易有傷痕。該性能的降低程度與配方有密切關(guān)系，不同品種的無(wú)鹵電纜料差異很大。（6）耐潮濕性能較差。由于無(wú)機(jī)阻燃劑氫氧化鎂、氫氧化鋁的加入，使無(wú)鹵阻燃電纜料極易吸濕，若無(wú)真空鋁箔包裝，常態(tài)下其貯存期最好不要超過(guò)1個(gè)月，否則將吸潮影響使用。經(jīng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無(wú)鹵阻燃電纜料浸水一天后，體積電阻率將下降60~80%。（7）體積電阻率及電氣擊穿強(qiáng)度有所下降。與含鹵阻燃聚烯烴電纜料相比下降并不很明顯，但與非阻燃聚烯烴電纜料相比下降卻比較明顯。（8）介電常數(shù)ε及介質(zhì)損耗角正切tgδ急劇下降。這與大量填充劑的加入密切相關(guān)。

表1為低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料與聚氯乙烯、含鹵阻燃聚烯烴及非阻燃聚烯烴電纜料一些性能比較。 

PH值		4.5~6.0	1~2	1~2	－－
電導(dǎo)率	μs/㎝	7~50	－－	470~600	－－
鹵素氣體發(fā)生量	mg/g	0	190~300	12~100	0
毒性指數(shù) （NES 713）		0.7~3.0	15.2	>5	1.77
二惡英發(fā)生可能		無(wú)	有	有	無(wú)
耐SAE20#機(jī)油 （70℃×4hr） 抗張強(qiáng)度變化率 斷裂伸長(zhǎng)率變化率	% %	-10~-30 +10~-20	+10~+20 +10~+40	-10~-30 -10~-30	-10~-30 -10~-30
吸水性 （23℃×24hr）	mg/cm2	1.0~2.5	0.5~1.0	0.5~1.0	0.5~0.6
耐外傷		稍差	好	較好	好
經(jīng)濟(jì)性		稍差	優(yōu)	較好	好

三、擠塑設(shè)備及工藝

低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料中不熔化的氫氧化鎂、氫氧化鋁含量達(dá)到60%以上，使其在塑化溫度下具有比聚氯乙烯、非阻燃及含鹵阻燃聚烯烴電纜料更高的粘度。這一特點(diǎn)導(dǎo)致了低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料在擠塑設(shè)備及工藝上與其他電纜料有所不同。

（1）擠塑設(shè)備

電線電纜擠塑成型設(shè)備最基本和最通用的是單螺桿擠出機(jī)。螺桿是擠出機(jī)的最主要部件，關(guān)系到擠出機(jī)的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)效率。為適應(yīng)不同塑料的加工，螺桿種類很多，結(jié)構(gòu)上也有些差異。表示螺桿結(jié)構(gòu)特征的基本參數(shù)有直徑、長(zhǎng)徑比、壓縮比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺桿與料筒間隙等。螺桿結(jié)構(gòu)特征的基本參數(shù)對(duì)塑料混煉、成型效果影響都較大。

螺桿直徑越大，加工能力越大。長(zhǎng)徑比越大，能改進(jìn)物料溫度分布，有利于塑料的混合和塑化，但長(zhǎng)徑比過(guò)大時(shí)，會(huì)使塑料受熱時(shí)間增長(zhǎng)易引起降解，并增大擠出機(jī)的功率消耗；長(zhǎng)徑比過(guò)短，易引起混煉不好、塑化不良。經(jīng)過(guò)實(shí)踐表明，低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料使用L/D為20―25的螺桿均可以得到較為理想的表面，但相比而言L/D為20的螺桿擠出表面更加光潔。這是因?yàn)榈蜔煙o(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料中高填充量的氫氧化鎂或氫氧化鋁，在L/D為25的螺桿中受熱時(shí)間較長(zhǎng)后易有分解的危險(xiǎn)而影響擠出表面質(zhì)量。就螺桿壓縮比、螺槽深度、螺旋角、螺桿與料筒間隙等方面而言，壓縮比越大、螺槽深度越淺、螺旋角越小、螺桿與料筒間隙越小對(duì)塑料產(chǎn)生的剪切作用和摩擦力增大，物料在螺桿中的剪切生熱也越大，容易引起物料熱機(jī)械分解，這些都對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料的擠出不利，易造成不良擠出表面。所以，相比之下PVC螺桿（壓縮比較小、螺槽深度較深、螺旋角較大、螺桿與料筒間隙較大）比聚乙烯螺桿更適于低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料的擠塑成型。一般擠出低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料時(shí)，螺桿壓縮比在1.1：1至3：1之間比較適宜。目前，很多電纜廠為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和擠出電纜表面質(zhì)量而采用的所謂“低煙無(wú)鹵專用螺桿” 壓縮比一般在1.1―1.5左右。

對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料來(lái)說(shuō)，還存在擠出機(jī)選型的問(wèn)題。L/D為20―25的普通單螺紋螺桿擠出機(jī)最適合于這類電纜料，而剪切作用較大的雙螺紋螺桿、屏障式螺桿、帶密煉塊螺桿擠出機(jī)等則較難適應(yīng)。使用這些擠出機(jī)擠塑低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料時(shí)，一方面易出現(xiàn)上文提到的溫度難控、擠出表面不太理想等情況，另外還會(huì)出現(xiàn)螺桿轉(zhuǎn)距、主機(jī)電流較大的現(xiàn)象。電纜生產(chǎn)廠家在使用低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料時(shí)必須注意到這一點(diǎn)。

擠塑設(shè)備中另一影響低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料擠塑性能的因素是擠出機(jī)的溫控裝置。因低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料在擠出過(guò)程中粘度較大，摩擦生熱大，這就要求擠出機(jī)要有較好的冷卻裝置才能保證穩(wěn)定地控制工藝溫度，這是擠塑工藝中不容忽視的一個(gè)問(wèn)題。經(jīng)多次實(shí)踐表明，低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料要求擠出機(jī)最起碼要做到各溫控區(qū)都有風(fēng)冷，才能保證控溫良好，擠出表面穩(wěn)定。很多使用過(guò)這類材料的電纜生產(chǎn)廠家都有這種經(jīng)驗(yàn)。這是由該類材料的本性所決定的。

（2）擠塑模具

    低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料與聚氯乙烯、非阻燃及含鹵阻燃聚烯烴電纜料相比，在熔融狀態(tài)下熔體強(qiáng)度、拉伸比、熔體粘度存在較大差異，從而要求擠塑成型時(shí)模具的選配也有所不同。一般來(lái)說(shuō)，擠壓式、半擠管式及擠管式模具均適用于低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料，但從制成電纜表面質(zhì)量比較而言，擠壓式最好，半擠管式次之，擠管式稍遜。使用擠壓模時(shí)，因低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料熔體粘度大使得機(jī)頭壓力增加、擠出制品壓得較密實(shí)，導(dǎo)致離模時(shí)會(huì)有所膨脹，可選用模套內(nèi)徑尺寸比成線標(biāo)稱外徑小5%左右；使用半擠管式或擠管式模具時(shí)，必須考慮到低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料的拉伸比。筆者經(jīng)過(guò)對(duì)多種阻燃聚烯烴電纜料進(jìn)行工藝試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，聚氯乙烯、非阻燃及含鹵阻燃聚烯烴電纜料拉伸比可達(dá)6~7左右，低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料拉伸比可達(dá)2.5~3.2左右當(dāng)然，模具選配拉伸比越小，擠出表面會(huì)愈光潔，但這在實(shí)際生產(chǎn)中是不大可能的，也不可取，一般情況下，選擇拉伸比為1.7~2.0的較多。針對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料通常擠塑于繞包層外作為阻燃護(hù)套的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)摸索，認(rèn)為擠塑低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料時(shí)模芯、模套采用如下配比較為合理：模芯內(nèi)徑=繞包層外徑+1~1.5mm，模套內(nèi)徑=電纜標(biāo)稱外徑+2~7mm。

（3）擠塑工藝

擠塑工藝主要包括工藝溫度及螺桿轉(zhuǎn)速的設(shè)置。隨配方體系不同各種低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料的擠塑工藝溫度也有所不同。另外，同一種料在不同的擠塑設(shè)備上擠塑工藝溫度也略有不同，主要隨擠出機(jī)螺桿結(jié)構(gòu)不同而相異。一般來(lái)說(shuō)，在剪切力大的擠出機(jī)上擠塑工藝溫度要比剪切力小的擠出機(jī)上低。另外，不同溫區(qū)溫度對(duì)電纜擠出表面質(zhì)量影響程度不同，其中機(jī)頭影響最大，其次是計(jì)量段，該兩區(qū)溫度過(guò)高后極易引起材料分解，從而影響擠出表面質(zhì)量。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前市場(chǎng)上比較成熟的低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料工藝溫度范圍還是比較寬的，一般各區(qū)溫度控制在150~170℃范圍內(nèi)，均能得到光潔細(xì)膩的電纜表面。一般情況下，低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料比聚氯乙烯、非阻燃及含鹵阻燃聚烯烴電纜料工藝溫度范圍窄。

對(duì)于低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料來(lái)說(shuō)，擠塑時(shí)螺桿轉(zhuǎn)速的設(shè)置也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題�；�于其配方特點(diǎn)，擠塑時(shí)它不可能達(dá)到其他電纜料那樣快的螺桿轉(zhuǎn)速，其原因主要為：1、螺桿轉(zhuǎn)速快后物料受到的剪切作用大，易引起其中的無(wú)機(jī)阻燃劑熱機(jī)械分解；2、螺桿轉(zhuǎn)速快后物料摩擦生熱也大，溫度難于控制，易造成阻燃劑受熱分解。例如：對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料而言，在普通φ90擠出機(jī)上，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速超過(guò)20~22rpm時(shí)，即使在較低擠出溫度下也會(huì)造成無(wú)鹵阻燃劑分解，導(dǎo)致擠出表面毛糙。而且在這種情況下對(duì)于只有風(fēng)冷的擠塑設(shè)備來(lái)說(shuō)，其工藝溫度是難于控制的，會(huì)一直往上升。另外，對(duì)于低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料來(lái)說(shuō)，因其在熔融狀態(tài)下粘度較大，擠塑過(guò)程中主機(jī)電流一般比較大，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速過(guò)快時(shí)很容易引起主機(jī)電流過(guò)大，導(dǎo)致電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。螺桿轉(zhuǎn)速限制的結(jié)果是導(dǎo)致低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料擠塑電纜時(shí)生產(chǎn)速度明顯低于聚氯乙烯、非阻燃及含鹵阻燃聚烯烴電纜料。

參  考  文  獻(xiàn)

1  徐應(yīng)麟等，高聚物材料的實(shí)用阻燃技術(shù)，化學(xué)出版社，1987年10月第1版

2  張秀松、謝漢宜，無(wú)鹵阻燃電纜材料及其在建筑用線纜上的應(yīng)用

這么詳細(xì)啊

能不能給我發(fā)一份啊

呵呵...可以�。�

不錯(cuò)不錯(cuò)！

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邵氏硬度幾何?

很詳細(xì)額，感謝LZ的分享

煙密度不行啊

 

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電纜料及電纜附件隨著對(duì)電纜要求的不斷提高，電纜料及電纜附件的要求也越來(lái)越特殊。這些聚合物大體上可分為熱塑性塑料、熱塑性彈性體、交聯(lián)熱塑性塑料和交聯(lián)彈性體。由于大量不同體系的存在，我們僅提供簡(jiǎn)單的參考建議。這里提供的配方需要用戶根據(jù)使用要求加以優(yōu)化。   氫氧化鎂在EVA/PE低煙無(wú)鹵電纜料基礎(chǔ)配方中的應(yīng)用帶有EVA的乙烯共聚物是電纜行業(yè)中的常見材料。EVA中VA含量越高，則與Mg(OH)2的相容性越好，阻燃效果更佳。表1與表3是典型的熱塑性低煙無(wú)鹵的基礎(chǔ)配方。表2與表4是根據(jù)對(duì)應(yīng)配方的典型測(cè)試數(shù)據(jù)。

成分        用量(phr)

EVA（LLDPE）    94 相容劑          6 氫氧化鎂        50 氫氧化鋁        100 潤(rùn)滑劑          1～2 抗氧劑          0.5

表1：氫氧化鎂配合氫氧化鋁在EVA（PE）樹脂中填充的試驗(yàn)配方  

	拉伸強(qiáng)度 (MPa)	斷裂伸長(zhǎng)率 (%)	熔流指數(shù) 190/10 (g/10)	氧指數(shù)樣品130×32mm    （%O2）
M-10C M-10D	12.8 11.5	175 235	1.5 1.6	38.2 39.6

表2：氫氧化鎂配合氫氧化鋁在EVA（PE）填充材料試驗(yàn)配方的典型參考值  

成分        用量（phr）

EVA(LLDPE)      96 相容劑         4 氫氧化鎂       120 潤(rùn)滑劑         1～2 抗氧劑         0.5

表3：純氫氧化鎂在EVA（PE）樹脂中填充的試驗(yàn)配方  

	拉伸強(qiáng)度 (MPa)	斷裂伸長(zhǎng)率 (%)	熔流指數(shù) 190/10 (g/10)	氧指數(shù)樣品130×32mm    （%O2）
M-10C M-10D	13.4 11.8	156 223	1.3 1.35	30.5 31.2

表4：純氫氧化鎂填充材料的EVA（PE）試驗(yàn)配方的典型參考值     更細(xì)的粒徑和更高的比表面積會(huì)增加聚合物的黏度。然而，我們引入國(guó)際領(lǐng)先的表面處理技術(shù)，使其達(dá)到更加優(yōu)異的加工性能與力學(xué)物理性能，阻燃性能更加突出。   氫氧化鎂在PVC低煙低鹵電纜料中的應(yīng)用  PVC本身并不容易燃燒，電纜料配方中由于大量引入極易燃燒的增塑劑，氧指數(shù)被大幅降低。阻燃劑Sb2O3的添加及增塑劑的使用大大增加了材料的釋煙性。通過(guò)使用氫氧化鎂，可以產(chǎn)生積極的抑煙性能。這里提供一個(gè)典型的PVC低煙低鹵電纜料配方，用戶可以根據(jù)使用要求加以優(yōu)化。  

成分           用量（phr）

PVC(SG5)            100    DINP                55 鉛鹽穩(wěn)定劑          4 CaCO3              10 氫氧化鎂           50 潤(rùn)滑劑             0.5

  表5：氫氧化鎂在PVC電纜絕緣的試驗(yàn)配方  

指標(biāo)	M－10B	M－10C
LOI 抗拉強(qiáng)度斷裂伸長(zhǎng)率煙密度Dm	27.2 18.5 235 155	27.6 19.4 242 155

表6：氫氧化鎂在PVC電纜絕緣試驗(yàn)配方的典型參考值      線纜材料在加工過(guò)程中過(guò)高的擠出速度，使摩擦溫度急劇升高。更細(xì)的粒徑促使聚合物黏度增加。我們采用先進(jìn)的碾磨技術(shù)與包附處理技術(shù)，賦予氫氧化鎂粒子更加光滑的菱角與高分散性。更加光滑的材料表面、更加高的流動(dòng)性、優(yōu)秀的抑煙性能完全滿足電纜料的加工使用要求。

不錯(cuò)呀，謝謝樓主了

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