低煙無鹵電纜料的特性

低煙無鹵電纜料的配方是比較獨特的，在基材

［如乙烯-醋酸乙烯（EVA）樹脂］中添加大量的無機填充劑或有機化合物，以滿足燃燒發(fā)煙量少、無鹵、環(huán)保無毒、阻燃等性能。但由于低煙無鹵電纜料填充量大，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重，會產(chǎn)生大量的熱，使擠出機溫度迅速升高，易使阻燃劑提前分解，產(chǎn)生氣孔。

通常，低煙無鹵電纜料在80℃就會軟化，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如低溫低速，會造成生產(chǎn)速度下降，效率降低，同時材料的各項性能也 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。螺桿是擠出機的較主要部件，關(guān)系到擠出機的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)效率。鑒于低煙無鹵電纜料填充高，生產(chǎn)中，因剪切而產(chǎn)生熱量多，這就需要一個較好的冷卻系統(tǒng)來冷卻降溫。同時，與電纜相對應(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。低煙無鹵電纜料中填充大量的氫氧化鎂和氫氧化鋁，當擠出螺桿的壓縮比大時，很容易造成聚合物的化學(xué)鍵斷裂，產(chǎn)品的抗張強度和斷裂伸長率等機械特性下降。同時螺桿壓縮比較大，擠出機速度達不到正常水平，致使物料在機筒和螺桿間滯留時間過長，且擠出過程中熔融物料摩擦較大，會產(chǎn)生大量摩擦熱。熔融物料在機筒內(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。 所以對低煙無鹵電纜料來說，一般選用無鹵料的推薦螺桿，這種螺桿前端（擠出端，計量段）1/3處壓縮比為1∶1，后端2/3壓縮比為1.2∶1。圖1為低煙無鹵材料的推薦螺桿。如無推薦螺桿，可使用普通型的螺桿，但它的壓縮比不能過大，一般在1∶1-1∶2.5之間比較適宜

 

擠出機的冷卻裝置在擠出過程中，因低煙無鹵電纜料的特殊性，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。這是一個不可忽視的問題，如果溫度過高，將使線纜的表面產(chǎn)生很大的氣孔，溫度過低又會使設(shè)備的整機電流加大，容易損傷設(shè)備。我曾經(jīng)見過上海某電纜廠將擠出機冷卻系統(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)下熔體的強度、拉伸比和粘度與其它電纜材料存在較大的差異，所以對模具的選配也有所不同。低煙無鹵電纜料的機械性能沒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 低煙無鹵電纜料在80℃環(huán)境下就會軟化， 100℃即可熔融擠出。擠出溫度（設(shè)備內(nèi)實際溫度）達到180～200℃則有阻燃劑分解的風(fēng)險，超過230℃已無法使用；擠出溫度過低又會使設(shè)備的整機電流增大，影響設(shè)備壽命和生產(chǎn)效率。同時因配方體系不同，各種低煙無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，主要隨擠出機螺桿結(jié)構(gòu)不同而相異。一般來說，在剪切力大的擠出機上，擠塑工藝溫度要比剪切力小的擠出機上低。另 外，不同溫區(qū)溫度對電纜擠出表面質(zhì)量影響程度不 同，其中機頭影響較大，其次是計量段，該兩區(qū)溫度過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)的不斷進步，目前市場上比較成熟的 低煙無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)，均能得到光潔細膩的電纜表面。低煙無鹵電纜料在90擠出機的溫度設(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℃；機頭160～175℃；?？?55～170℃。一般情況下，低煙無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)，小型擠出機溫度設(shè)置偏高一些，大型擠出機溫度設(shè)置低一些。以90擠出機為例，第1區(qū)的溫度不能太高，溫度高會使電纜料在第1區(qū)塑化，導(dǎo)致推力不勻，?？诔隽喜痪?，甚至導(dǎo)致螺桿與機筒不同心，螺桿蹭機筒，發(fā)出異常響聲；第4區(qū)為螺桿的計量段，電纜料要在這里完整塑化，溫度不宜過高，否則會導(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)，否則對電纜料擠出后性能會產(chǎn)生不利影響；?？诘臏囟炔灰诉^高，否則會產(chǎn)生?？谕夥F(xiàn)象，俗稱“流涎”或“流延”。 4冷卻方式 低煙無鹵的護套在擠出時收縮更急劇，導(dǎo)致護 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)，進而埋下應(yīng)力集中的隱患，甚至較終導(dǎo)致電纜外護套的應(yīng)力開裂。為減少生產(chǎn)過程中的應(yīng)力集中，建議在護套擠出過程中，采用分段冷卻的方式進行冷卻。如熱水冷卻（循環(huán)水）—溫水冷卻—空氣冷卻—冷水冷卻。在電纜冷卻過程中，尤其要注意的一點是：從?？诔鰜砗筮M入水槽的電纜，必須完整浸泡在冷卻水中，否則除應(yīng)力集中問題外，還可能在電纜表面出現(xiàn)一系列的小圓點，使電纜外護套的表面出現(xiàn)坑坑洼洼，影響電纜外觀. 塑料造粒機