低煙無(wú)鹵電纜料的特性

低煙無(wú)鹵電纜料的配方是比較獨(dú)特的，在基材

［如乙烯-醋酸乙烯（EVA）樹(shù)脂］中添加大量的無(wú)機(jī)填充劑或有機(jī)化合物，以滿足燃燒發(fā)煙量少、無(wú)鹵、環(huán)保無(wú)毒、阻燃等性能。但由于低煙無(wú)鹵電纜料填充量大，熔料的粘度也比較大，生產(chǎn)中螺桿旋轉(zhuǎn)剪切，以及低分子物之間、低分子物與螺桿、機(jī)筒之間及低分子物與高聚物之間的摩擦比其他電纜材料嚴(yán)重，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，使擠出機(jī)溫度迅速升高，易使阻燃劑提前分解，產(chǎn)生氣孔。

通常，低煙無(wú)鹵電纜料在80℃就會(huì)軟化，在100～160℃即可擠出。而部分廠家的產(chǎn)品使用EVA比例較高，熔料粘度大，擠出需要較高溫度。不熟悉情況的電纜廠擠出電纜時(shí)如低溫低速，會(huì)造成生產(chǎn)速度下降，效率降低，同時(shí)材料的各項(xiàng)性能也 不能充分地顯現(xiàn)。 2擠出設(shè)備 電線電纜擠塑成型設(shè)備較基本和較通用的是單 螺桿擠出機(jī)。螺桿是擠出機(jī)的較主要部件，關(guān)系到擠出機(jī)的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)效率。鑒于低煙無(wú)鹵電纜料填充高，生產(chǎn)中，因剪切而產(chǎn)生熱量多，這就需要一個(gè)較好的冷卻系統(tǒng)來(lái)冷卻降溫。同時(shí)，與電纜相對(duì)應(yīng)的擠出模具也是電纜擠出成功的關(guān)鍵。2.1 螺桿 電線電纜擠出設(shè)備的主要部件是螺桿，它關(guān)系到擠出機(jī)的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)效率，為適應(yīng)不同塑料加工的需要，螺桿的型式有許多種。低煙無(wú)鹵電纜料中填充大量的氫氧化鎂和氫氧化鋁，當(dāng)擠出螺桿的壓縮比大時(shí)，很容易造成聚合物的化學(xué)鍵斷裂，產(chǎn)品的抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率等機(jī)械特性下降。同時(shí)螺桿壓縮比較大，擠出機(jī)速度達(dá)不到正常水平，致使物料在機(jī)筒和螺桿間滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且擠出過(guò)程中熔融物料摩擦較大，會(huì)產(chǎn)生大量摩擦熱。熔融物料在機(jī)筒內(nèi)處于難以控制的高溫態(tài)，從而引發(fā)阻燃劑的提前分解，在材料內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，較終導(dǎo)致材料失效。 所以對(duì)低煙無(wú)鹵電纜料來(lái)說(shuō)，一般選用無(wú)鹵料的推薦螺桿，這種螺桿前端（擠出端，計(jì)量段）1/3處壓縮比為1∶1，后端2/3壓縮比為1.2∶1。圖1為低煙無(wú)鹵材料的推薦螺桿。如無(wú)推薦螺桿，可使用普通型的螺桿，但它的壓縮比不能過(guò)大，一般在1∶1-1∶2.5之間比較適宜

 

擠出機(jī)的冷卻裝置在擠出過(guò)程中，因低煙無(wú)鹵電纜料的特殊性，熔 融物料因磨擦而產(chǎn)生大量的熱量，這就要求擠出設(shè)備要有良好的冷卻裝置，才能控制工藝溫度。這是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，如果溫度過(guò)高，將使線纜的表面產(chǎn)生很大的氣孔，溫度過(guò)低又會(huì)使設(shè)備的整機(jī)電流加大，容易損傷設(shè)備。我曾經(jīng)見(jiàn)過(guò)上海某電纜廠將擠出機(jī)冷卻系統(tǒng)的風(fēng)冷改掉，換成水冷系統(tǒng)，變更后，升溫有點(diǎn)緩慢，但升溫平穩(wěn)，冷卻速度很快，系統(tǒng)溫度穩(wěn)定。2.3 擠出模具 低煙無(wú)鹵電纜料中填充材料很多，導(dǎo)致它在熔融狀態(tài)下熔體的強(qiáng)度、拉伸比和粘度與其它電纜材料存在較大的差異，所以對(duì)模具的選配也有所不同。低煙無(wú)鹵電纜料的機(jī)械性能沒(méi)有普通型電纜料和低煙低鹵的材料優(yōu)越，其拉伸比小，只有2.5～3.2左右，所以在選擇模具的時(shí)候也要充分考慮它的拉伸性能，這就要求模套的選配不能過(guò)大，否則電纜的表面可能不致密，且擠包比較松。 3擠出溫度設(shè)置 低煙無(wú)鹵電纜料在80℃環(huán)境下就會(huì)軟化， 100℃即可熔融擠出。擠出溫度（設(shè)備內(nèi)實(shí)際溫度）達(dá)到180～200℃則有阻燃劑分解的風(fēng)險(xiǎn)，超過(guò)230℃已無(wú)法使用；擠出溫度過(guò)低又會(huì)使設(shè)備的整機(jī)電流增大，影響設(shè)備壽命和生產(chǎn)效率。同時(shí)因配方體系不同，各種低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料的擠塑工藝溫度也是不同的。且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)頭影響較大，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110～170℃范圍內(nèi)，均能得到光潔細(xì)膩的電纜表面。低煙無(wú)鹵電纜料在90擠出機(jī)的溫度設(shè)置，推薦：第1區(qū)125～140℃；第2區(qū)130～150℃；第3區(qū)150～165℃；第4區(qū)155～170℃；法蘭160～175℃；機(jī)頭160～175℃；?？?55～170℃。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。相應(yīng)地，擠出溫度設(shè)置，應(yīng)該有溫度梯度，這樣可使低煙無(wú)鹵電纜料能更好地塑化、擠出。 擠出溫度設(shè)置與擠出設(shè)備有關(guān)，小型擠出機(jī)溫度設(shè)置偏高一些，大型擠出機(jī)溫度設(shè)置低一些。以90擠出機(jī)為例，第1區(qū)的溫度不能太高，溫度高會(huì)使電纜料在第1區(qū)塑化，導(dǎo)致推力不勻，?？诔隽喜痪?，甚至導(dǎo)致螺桿與機(jī)筒不同心，螺桿蹭機(jī)筒，發(fā)出異常響聲；第4區(qū)為螺桿的計(jì)量段，電纜料要在這里完整塑化，溫度不宜過(guò)高，否則會(huì)導(dǎo)致阻燃劑提前分解，產(chǎn)生氣泡；法蘭段溫度不宜低于第4區(qū)，否則對(duì)電纜料擠出后性能會(huì)產(chǎn)生不利影響；?？诘臏囟炔灰诉^(guò)高，否則會(huì)產(chǎn)生?？谕夥F(xiàn)象，俗稱(chēng)“流涎”或“流延”。 4冷卻方式 低煙無(wú)鹵的護(hù)套在擠出時(shí)收縮更急劇，導(dǎo)致護(hù) 套外層已冷卻定型，而內(nèi)層電纜料還處于高溫未定型狀態(tài)，進(jìn)而埋下應(yīng)力集中的隱患，甚至較終導(dǎo)致電纜外護(hù)套的應(yīng)力開(kāi)裂。為減少生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)力集中，建議在護(hù)套擠出過(guò)程中，采用分段冷卻的方式進(jìn)行冷卻。如熱水冷卻（循環(huán)水）—溫水冷卻—空氣冷卻—冷水冷卻。在電纜冷卻過(guò)程中，尤其要注意的一點(diǎn)是：從?？诔鰜?lái)后進(jìn)入水槽的電纜，必須完整浸泡在冷卻水中，否則除應(yīng)力集中問(wèn)題外，還可能在電纜表面出現(xiàn)一系列的小圓點(diǎn)，使電纜外護(hù)套的表面出現(xiàn)坑坑洼洼，影響電纜外觀. 塑料造粒機(jī)