PVC电缆皮配方设计
时间:2019-01-10 作者:91再生 来源:91再生网
PVC分子量越高,制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高,但熔体的流动性与可塑性下降,耐热耐寒性越好,加工温度越高。
PVC电缆皮料一般要求分子量高,且吸收增塑剂容易,常选用悬浮法疏松型、纯度高、杂质少、鱼眼少低型号PVC树脂。一般选用SG-1或SG-2,但目前这两种树脂偏少,所以很多电缆料采用SG-3型。高级电绝缘材料应选用SG-1型树脂,一般电绝缘材料可选用SG-2、3型。耐热级要求高的电缆料,要选用SG-1型。
增塑剂的主要作用是降低聚合物的熔融温度和熔体粘度,进而降低聚合物的加工温度,赋予聚合物制品以柔软性和耐低温性能。但增塑剂的加入会使绝缘性能降低。
增塑剂的挥发性及耐热性优劣顺序如下:TOTM>DTDP>DUP>DIDP>DINP>DOTP>DOP。
a.PVC电缆皮中增塑剂含量一般在50~60PHR。通常选用耐热性和电绝缘性较好的品种,如DOP,它具有优良的综合性能,增塑效率高、挥发性小、耐寒性和电性能等良好,是理想的主增塑剂。但DOP单独使用难满足绝缘料电绝缘能性的要求。DOTP与DOP性能相近,但耐寒性、耐热稳定性和电绝缘性都好于DOP(比DOP高约18倍)。因此,需将DOP与DOTP增塑剂配合使用,可获得所需性能的绝缘料。
b.电绝缘性高的电缆料,主增塑剂可选用磷酸酯,通用级则可选用苯二酸酯作主增塑剂。氯化石蜡可提高电绝缘性。脂肪酸酯、环氧增塑剂都可改善电缆料的耐低温性能,且后者耐气候性也很好。
c.耐温70℃的电缆料,可使用邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)或邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)等增塑剂;耐温90℃的电缆料,应使用邻苯二甲酸双十一酯、邻苯二甲酸双十三酯;耐高温105℃的电缆料,则应选用具有更高耐热性的增塑剂,如偏苯三酸三辛酯(TOTM)。
d.增塑剂的酸值对电缆料的电绝缘性、耐热性有影响,应选择酸值较小的增塑剂。
e.增塑剂的分子量、闪点对电缆料的加热损失有影响,应选择闪点较高、分子量较大的增塑剂,如邻苯二甲酸二丁酯与邻苯二甲酸二辛酯比较,己二酸二辛酯与癸二酸二辛酯比较,前者分子量小,闪点低,故加热损失也较大。
f.考虑增塑效率,应选用增塑效率较高的增塑剂,可以减少配方中增塑剂用量。增塑剂用量与绝缘性能有关,减少增塑剂量有利于提高绝缘性能。
PVC电缆皮料中加入的增塑剂不同,电缆料的阻燃性和发烟性将会有所不同。增塑剂含量增加时,PVC的氧指数降低,对于不同的增塑剂,下降的快慢程度基本一致,因此,需要在配方中添加一定量的阻燃剂。研究发现:随着阻燃剂用量的增加,PVC电缆皮料的阻燃性能会有明显提高。
(1)加入滑石和陶土作为填充剂时,氧指数提高1到2倍,但是电缆料的燃烧速度也会加倍,最大减光系数不变。
(2)加入Al(OH)3作为填充剂,燃烧速度增加50%,氧指数增加,最大减光系数下降,所以它对发烟量抑制的效果较好。
(3)加入CaCO3填充剂,随着加入量的增加,PVC电缆皮料的氧指数下降,且最大减光系数也下降,所以加入CaCO3的量不能太多,否则会影响到电缆料的阻燃抑烟效果。但是CaCO3可以作为HCl气体的捕获剂,具有非常显着的效果。