低烟低卤.docx

1、低烟低卤做低烟无卤电缆料（EVA)的朋友进来探讨一下 目前低烟无卤电缆料（尤其以EVA为主）的市场前景很好，加之在某些具体应用行业，国家出台强制性措施要求使用低烟无卤电缆料，纵观全国电缆料行业发展，低烟无卤电缆料最发达的地区主要集中在江浙沪，其他地区的无卤料市场发展缓慢，咎其主要原因还是电缆料企业的客户各家电缆厂产品的档次的参差不齐以至在北方、西部地区无卤料市场需求量相对较小，这些地区的电缆料企业对无卤料的技术研发也相对滞后，导致小量生产技术还过得去，一旦大规模生产产品的质量稳定性就不可恭维了。 5*iD+;TX _KMit!2 目前低烟无卤电缆料所用的树脂主要以EVA市场前景最好（主要原因还

2、是价格实惠，质量也不错，聚氨酯类的弹性体各项技术指标都很好但是价格太高，所以暂时还不是无卤料的重点发展项目），在每家电缆料企业的配方中氢氧化铝基本是固定配方，也有部分企业使用氢氧化镁的，或是ATH和MDH混用的，从本人所认知的目前以氢氧化铝做低烟无卤电缆料为宜，之所以目前不考虑氢氧化镁其原因主要集中在一下几方面：一、低烟无卤电缆料只能用化学法的氢氧化镁，天然的镁矿的氢氧化镁纯度不够，阻燃性能不好，大量填充会加剧电缆料的力学或电化学性能的恶化，二、虽然氢氧化镁的燃烧温度宽，但是目前的氢氧化镁技术不够成熟，加工性能不好，三、化学法的氢氧化镁价格高，企业的成本太大。但以后阻燃剂的发展趋势肯定是以氢氧

3、化镁为主。 _)dpg9040458590354090 熔体流动速率（190/2.16kg）g/10min0.11.01.05.00.32.0抗张强度Mpa10141823111715断裂伸长率%150250160280400700600热老化条件抗张强度变化率断裂伸长率变化率%100168hr3030135168hr2020100168hr2525100240hr2525热变形%50(804hr)40(1201hr)低温脆化温度-25 -40-15 -20-45-7620时体积电阻率10131014101310141013101410151016介电强度KV/18251820182525介电

4、常数（1MHZ）3.45.25.06.03.24.52.42.8介质损耗角正切弧度0.0140.070.090.10.0080.050.0010.005极限氧指数%324128332730温度指数270350自熄性稍差好较好烟 有焰密度 无焰409080150543795300511540700140250PH值4.56.01212电导率s/750470600卤素气体发生量mg/g0190300121000毒性指数（NES 713）0.73.015.251.77二恶英发生可能无有有无耐SAE20#机油（704hr）抗张强度变化率断裂伸长率变化率%-10-30+10-20+10+20+10+40

5、 -10-30-10-30-10-30-10-30吸水性（2324hr）mg/cm21.02.50.51.00.51.00.50.6耐外伤稍差好较好好经济性稍差优较好好三、 挤塑设备及工艺 低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料中不熔化的氢氧化镁、氢氧化铝含量达到 60% 以上，使其在塑化温度下具有比聚氯乙烯、非阻燃及含卤阻燃聚烯烃电缆料更高的粘度。这一特点导致了低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料在挤塑设备及工艺上与其他电缆料有所不同。 1 挤塑设备 电线电缆挤塑成型设备最基本和最通用的单螺杆挤出机。螺杆是挤出机 最主要部件，关系到挤出机的应用范围和生产效率。为适应不同塑料的加工，螺杆种类很多，结构上也有些差异。表示

6、螺杆结构特征的基本参数有直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒间隙等。螺杆结构特征的基本参数对塑料混炼、成型效果影响都较大。 技术来自：低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料螺杆直径越大，加工能力越大。长径比越大，能改进物料温度分布，有利于塑料的混合和塑化，但长径比过大时，会使塑料受热时间增长易引起降解，并增大挤出机的功率消耗；长径比过短，易引起混炼不好、塑化不良。经过实践标明，低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料使用 L/D 为 20 25 螺杆均可以得到较为理想的外表，但相比而言 L/D 为 20 螺杆挤出表面更加光洁。这是因为低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料中高填充量的氢氧化镁或氢氧化铝， L/D 为

7、25 螺杆中受热时间较长后易有分解的危险而影响挤出表面质量。就螺杆压缩比、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒间隙等方面而言，压缩比越大、螺槽深度越浅、螺旋角越小、螺杆与料筒间隙越小对塑料产生的剪切作用和摩擦力增大，物料在螺杆中的剪切生热也越大，容易引起物料热机械分解，这些都对低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的挤出有利，易造成不良挤出表面。所以，相比之下 PVC 螺杆（压缩比较小、螺槽深度较深、螺旋角较大、螺杆与料筒间隙较大）比聚乙烯螺杆更适于低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的挤塑成型。一般挤出低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料时，螺杆压缩比在 1.1 1 至 3 1 之间比较适宜。目前，很多电缆厂为进一步提高生产效率和挤出电

8、缆外表质量而采用的所谓 “ 低烟无卤专用螺杆 ” 压缩比一般在 1.1 1.5 左右。 对低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料来说，还存在挤出机选型的问题。 L/D 为 20 25 普通单螺纹螺杆挤出机最适合于这类电缆料，而剪切作用较大的双螺纹螺杆、屏障式螺杆、带密炼块螺杆挤出机等则较难适应。使用这些挤出机挤塑低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料时，一方面易出现上文提到温度难控、挤出外表不太理想等情况，另外还会出现螺杆转距、主机电流较大的现象。电缆生产厂家在使用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料时必须注意到这一点。 挤塑设备中另一影响低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料挤塑性能的因素是挤出机的温控装置。因低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料在挤出过程

9、中粘度较大，摩擦生热大，这就要求挤出机要有较好的冷却装置才干保证稳定地控制工艺温度，这是挤塑工艺中不容忽视的一个问题。经多次实践表明，低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料要求挤出机最起码要做到各温控区都有风冷，才干保证控温良好，挤出外表稳定。很多使用过这类材料的电缆生产厂家都有这种经验。这是由该类材料的本性所决定的 2 挤塑模具 低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料与聚氯乙烯、非阻燃及含卤阻燃聚烯烃电缆料相比，熔融状态下熔体强度、拉伸比、熔体粘度存在较大差异，从而要求挤塑成型时模具的选配也有所不同。一般来说，挤压式、半挤管式及挤管式模具均适用于低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，但从制成电缆外表质量比较而言，挤压式最好，半挤管

10、式次之，挤管式稍逊。使用挤压模时，因低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料熔体粘度大使得机头压力增加、挤出制品压得较密实，导致离模时会有所膨胀，可选用模套内径尺寸比成线标称外径小 5% 左右；使用半挤管式或挤管式模具时，必需考虑到低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的拉伸比。笔者经过对多种阻燃聚烯烃电缆料进行工艺试验发现，聚氯乙烯、非阻燃及含卤阻燃聚烯烃电缆料拉伸比可达 67 左右，低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料拉伸比可达 2.53.2 左右当然，模具选配拉伸比越小，挤出外表会愈光洁，但这在实际生产中是不大可能的也不可取，一般情况下，选择拉伸比为 1.72.0 较多。针对低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料通常挤塑于绕包层外作为阻燃护套

11、的特点，经过摸索，认为挤塑低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料时模芯、模套采用如下配比较为合理：模芯内径 = 绕包层外径 +11.5mm 模套内径 = 电缆标称外径 +27mm 3 挤塑工艺 挤塑工艺主要包括工艺温度及螺杆转速的设置。随配方体系不同各种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的挤塑工艺温度也有所不同。另外，同一种料在不同的挤塑设备上挤塑工艺温度也略有不同，主要随挤出机螺杆结构不同而相异。一般来说，剪切力大的挤出机上挤塑工艺温度要比剪切力小的挤出机上低。另外，不同温区温度对电缆挤出外表质量影响水平不同，其中机头影响最大，其次是计量段，该两区温度过高后极易引起材料分解，从而影响挤出外表质量。随着技术的不时进步

12、，目前市场上比较成熟的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料工艺温度范围还是比较宽的一般各区温度控制在 150170 范围内，均能得到光洁细腻的电缆外表。一般情况下，低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料比聚氯乙烯、非阻燃及含卤阻燃聚烯烃电缆料工艺温度范围窄。 对于低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料来说，挤塑时螺杆转速的设置也是一个不容忽视的问题。基于其配方特点，挤塑时它不可能达到其他电缆料那样快的螺杆转速，其原因主要为： 1 螺杆转速快后物料受到剪切作用大，易引起其中的无机阻燃剂热机械分解； 2 螺杆转速快后物料摩擦生热也大，温度难于控制，易造成阻燃剂受热分解。例如：对低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料而言，普通 90 挤出机上，当螺杆转速超过 2022rpm 时，即使在较低挤出温度下也会造成无卤阻燃剂分解，导致挤出外表毛糙。而且在这种情况下对于只有风冷的挤塑设备来说，其工艺温度是难于控制的会一直往上升。另外，对于低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料来说，因其在熔融状态下粘度较大，挤塑过程中主机电流一般比较大，当螺杆转速过快时很容易引起主机电流过大，导致电机超负荷运转。螺杆转速限制的结果是导致低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料挤塑电缆时生产速度明显低于聚氯乙烯、非阻燃及含卤阻燃聚烯烃电缆料技术来自：低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料