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            安徽長城儀表線纜有限公司

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            高性能低鹵低煙料在電纜和光纜中的應用

            眾所周知,阻燃PVC(pvc)電纜料在燃燒時會產生大量的黑色煙霧和鹵酸(HCl)氣體,為了降低其發煙量和HCl氣體,常用的辦法是在配方中添加大量的阻燃消煙劑,這樣造成的結果:(1)使材料的機械物理性能大大下降;(2)使工藝擠出性能嚴重惡化即便如此,對于某些市售的低鹵低煙料,其發煙量和放出的HCl量并未有多大的改善。 我們經過多年的努力,由于采用一種新型的有效助劑,使PVC電纜料的發煙量和分解的HCl量明顯降低其機械物理性能和工藝擠出性能又與通用的PVC電纜料相齊,經電線電纜廠的批量使用,取得了較滿意授級高工的效果,現介紹如下1工藝性能根據以往的經驗,對于一種新的阻燃材料,尤其是低煙阻燃料,***令電線電纜廠擔心的是它的工藝擠出性能料為作者開發的料為市售某國產料為進口料,它們均標明是低鹵低煙PVC料,主要成份如下:基礎樹脂為PVC,塑料、穩定劑、潤滑劑阻燃消煙劑和加工助劑其制造方法與通用PVC料相同料推薦的擠出熔體溫度與常用PVC電纜料相同,在160~ 175C之間,擠出機溫度設置也與常用PVC料相同由于在配方設計時充分考慮了混合物的流動性能,因而使1料的流動性******,用句通俗的話說,其擠出性能與常用的PVC護套料相同。所以料對擠出機的螺桿結構、長四種PVC電纜料的擠出特性(熔體溫度一本開發料2―一市售國產料一一進口料4一一市售普通阻燃料從的擠出特性可以看出,進口料(3)的扭矩***小,本開發料(1)的扭矩略比普通PVC護套料(翁)高,但此三種料的扭矩彼此相互接近,且隨螺桿轉速的升高呈飽和性增長而某國產料則隨螺桿轉速的升高呈直線增長,這是線纜廠不歡迎的擠出物表面狀況是判斷材料優劣的一個重要指標,本開發料(1)能做到與普通料(4)完全相同的狀態,表面平滑而光亮,斷面結實無氣孔,相比之下,進口料(3)顯得有些毛糙,某國產料的表面則十分毛糙,徑比、直徑、轉速、模具、動力、冷卻等均無特殊要求,用講料既可在小型(如M5/20)中型(如今65-90/20-25)大型(如今150/20 25)甚至特大型(如+200/20)機上進行生產,所用螺桿既可以是普通型的,也可以是BM型的擠出線纜的外徑從+2+105mm,擠出線速度從1085m/min不等,擠出的線纜表面平滑光亮,斷面結實無氣孔;擠出的110kV高壓電纜護套沙100,厚度4.5mm)還能通過25kV/1min高壓直流試驗。 與進口料揠以及國內某廠家生產的低鹵低煙料進行擠出特性試驗,其結果見為了便于比較,圖中還繪制了70C普通型PVC阻燃護套料的擠出特性曲線。 斷面有較多氣孔。 擠出物的出膠量也是評價材料流動性優劣的重要指標,實測表明,當轉速相同時,以擠出物每單位時間擠出的體積數計量,這四種料的出膠量幾乎相同,但如將出膠量與螺桿扭矩相除,得到的每單位扭矩所獲得的出膠量(即流動性)來比較,則某國產料就是***差的了。而其它三種料的流動性則處同一水平上(見表1)表1幾種料的流動性實測數據比較相對出膠量1料2料3料4料每單位時間出膠量(螺桿轉速25r/min)每單位扭矩出膠量(螺桿轉速60r/min)以上試驗室流變儀的對比試驗結果,已從幾個電線電纜廠的批量生產中得到了驗證,根據眾多擋車師傅們的反映以及擠出機各種儀表的顯示(1)的工藝擠出性能、主機電流及參數顯示與常用PVC料相同,幾乎感覺不出有任何特殊之處,而產品表面也令人滿意,相比之下,進口料(3)和某國產料的擠出表面不光,應用某國產料時,主機電流負荷明顯增大,后換用低壓縮比的特種螺桿,才使表面狀況得以改善,主機電流有所下降。有些廠反映,市售的某些低鹵低煙料較易受潮,因此,使用前需進行烘干預處理,否則會出現氣孔,這給生產廠增添不少麻煩,料由于配方內無易吸潮成份,所以能與普通PVC料一樣,無需作烘干預處理,拆包倒入機內即可擠出。 2材料和成品電纜性能2.1粒料性能粒料的性能見表2,為了便于比較,仍將進口的、國產的同類料實測結果列出由于料是按耐溫90C設計的,所以熱老化試驗條件是按GB8815中的90C護套料進行的。為了便于比較,表中列出了GB8815中的90(護套性能要求及幾個燃燒性能的實測結果(用括號注明)表2幾種低鹵低煙料的性能比較性能護套料①1料2料3料***高工作溫度/°C抗張強度/MPa斷裂伸長率(熱變形(沖擊脆化溫度/°C 200C熱穩定時間/min 20體積電阻率工頻擊穿場強(MV/m)熱老化(100C)試驗試驗時間/h老化后抗張強度老化后抗強度變化率士老化后斷裂伸長率士20變化率氧指數煙密度Dm(有焰)(無焰)化氫含量/(mg/g)pH值①GB8815中的90護套料的性能要求,其中括號內的數值為市售料的實測值。 從表2中的比較看出,1料的物理機械性能和熱老化性能優于龍料和料,其耐熱性能符合GB8815中對90°CPVC護套料的要求,而其阻燃性能、煙密度、HC1含量、pH值、電導率等指標與某進口料處于同一水平,但明顯優于某國產料(潘)從經濟上進行比較見表3由于線纜的實際生產是按體積計算,用戶關心的不***是材料的單價,也關注其密度,故表3中加了一欄單位體積的價格從表中可知,***從經濟上考慮使用進口料(龍)要比1料貴2(%,使用某國產料也比用料貴5% 2.2成品電纜的發煙性能和阻燃性能將表2中的三種同類材料做成同一型號規格的電纜,并從成盤電纜上取出樣品進行全性能測量,其結果與表2所列相差無幾檢驗材料的發煙性能,***直觀***有說服力的是測成品電纜的透光率(表4),表4中普通阻燃料***作為對照。 表3幾種低鹵低煙料的經濟性比較指標1料2料3料密度99年市場單價/(元/t)單位體積價/(元/m3)比價表4低鹵低煙PVC護套電纜f的透光率(電纜外徑/mm 1料2料3料4普通阻燃料考核電纜的阻燃性能的是成束燃燒,試驗表明,用1料,龍料,3料制成的電纜均能通過阻燃A類試驗,這說明其阻燃性能是令人滿意的3結束語本高性能低鹵低煙料自1998年末批量投產使用以來,己獲得眾多線纜廠的好評,截止1999年末的一年時間里,使用量己超過350t,使用的線纜品種從電力電纜,到控制電纜和光纜它們絕大部分被用作護套材料,在控纜與布線中,也用作絕緣與國內外某些低煙低鹵料相比,本料具有如下優點:有與普通阻燃PVC電纜料一樣的良好工藝擠出性能有較好的低煙性能和阻燃性能機械物理性能和熱老化性能優于國內外某些同類料。 原材料全部立足于國內,使用成本較低。 適用范圍廣泛,可用于布線、控纜、電力電纜光纜通訊電纜等。既可做護套,又可用絕緣。

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