橡胶型氯化聚乙烯应用中若干问题的讨论.pdf

2010年第6期
电线电缆
2010年12月
No.62010
Electric Wire Cable
2010
橡胶型氯化聚乙烯应用中若干问题的讨论
张坚,许立峰
特变电工股份有限公司新疆线缆厂,新疆昌吉831100)
摘要:介绍了橡胶型氟化聚乙媂(CPE)材料的优点、特性,以及在使用过程中配方确定原则,并对混橡质量控
制、挤出、硫化效率等问題进行了分析和讨论。
关鍵词:氯化聚乙烯;配方;エ艺;质量;分析和讨论
中图分类号:TM215.
文献标识码:A
文章编号:1672-6901(2010)06-0025-03
Discussion on Some Problems in the Application
of Rubber Type Chloride Polyethylene
ZHANG Jian. et al
Special Electric Apparatus Co., Ltd., Xinjiang Wire and Cable Plant, Changii 831100, China
Abstract: In terms of rubber type chloride polyethylene(CP), this paper presents the advantages, characteristics
and the principle to determine the formulation for a specific application. It also analyses and discusses some problems
concerning the quality control of rubber compounding, extrusion and vulcanization efficiency
Key words: chloride polyethylene; formulation; process; quality; analysis and discussion
0引言
流程更改和设备的改进,解决了问题,满足了生产需
要。现将我厂在生产中遇到的问题以及解决的思路
氯化聚乙烯(CPE)是含氯量为30%~40%的和方法与同仁交流和探讨
弹性体,它除了具有原有的天然胶和丁苤胶的特征
外,还具有优良耐候性、耐热、耐臭氧、耐油、耐天然
配方的确定
老化、耐电晕、耐化学溶剂,以及较高的绝缘和阻燃1.1硫化体系选择
等诸多优点,因此,它非常适合用于电线电缆的护
CPE配方硫化体系中硫化剂以过氧化物为佳
套。新国家标准GB/T5013~-2008《额定电压450/使用过氧化物硫化的橡胶与其它硫化体系相比,具
750V及以下橡皮绝缘电缆》颁布于2009年9月1有更好的耐热老化、抗压缩永久变形及耐油等特性
日并开始实施,替代原有的老标准。通过新老标准CPE用有机过氧化物硫化的机理是:首先有机过氧
对比可知,新标准中取消了普通橡皮混合物绝缘电化物分解成游离基,夺取CPE分子链中的氢,生成
缆所用的IE1型的绝缘材料,即明确了天然-丁苯橡CPE游离基,然后耦合交联,形成C一C键。配方中
皮绝缘橡套电缆退出线缆市场,同时增加了乙丙橡有机过氧化物硫化剂使用量:以100gCPE计,按有
胶混合物或其单一材料绝缘(4型)橡套的电缆和机过氧化物的有效过氧基(一0-0一)计算为0.01
交联聚氯乙烯( XLPVC)绝缘电缆。为此我厂在生~0.02mol。例如,过氧化二异丙苯(DCP)分子量
产设备更新或改造、原材料选择和配方设计研究等270,有效过氧基为1,则其用量范围为2.7~5.4g。
各个环节进行了认真准备,积极配合新标准的执行为了提高和改善CPE的硫化速度和硫化程度,常使
和实施。结合CB/TS013-2008标准实施,我厂将用多功能的单体共硫化剂,例如异氰尿酸三稀丙酯
CPE的使用和配方研究列人了工作计划,经过三个(TAIC)、氰尿酸三稀丙酯(TAC)等。加入这些共硫
月努力,已从试验阶段转化到目前的批量生产,但在化剂后,硫化胶的拉伸强度会显著提高,硫化速度也
研制和生产中遇到了很多问题,经过配方调整、工艺可以得到提高。
1.2稳定剂控制
收稿日期:2010-05-20
CPE对配方体系pH值很敏感,对活性的铁和
作者简介:张坚(1964-),男,工程师.
锌也很敏感,故在使用活性的铁和锌时必须注意,谨
作者地址:新疆昌吉市延安南路52号[831100
慎筛选,并且在配方中应使用呈酸性的吸收剂,如氧
2010年第6期
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Dec..2010
化镁、环氧大豆油、硬脂酸铅等,以保持配方体系的
表4替代SE4的CPE护套试验数据
pH值呈碱性。故配方中酸性吸收剂选择和使用是
试验数据
国际樊求
确定配方成分的关键
老化前抗拉强度/MPa
12.3
≥11
1.3填料控制
老化前伸长率/%
≥250
CPE配方中须加人填料,可使胶料的耐磨性、抗
老化后抗拉强度/MPa
12.9
撕裂性和拉伸强度得到改善和提高,并可降低成本。老化后伸长率/%
≥200
通常许多矿物性填料都可以使用,如碳酸钙等,其老化后抗拉强度变化率/%
≤-15
次,某些促进剂也可以提高胶料的抗撕裂性能。
老化后伸长率变化率/%
0
1.4增塑剂选择
耐油后抗拉强度变化率/
5
≤-40
CPE配方中增塑剂是很重要的配合剂,它可以
耐油后伸长率变化率/%
-40
改善胶料的工艺性能,有利于加工,通常PVC所使抗撕强度/(Nmm)
7.5
5.0
用的增塑剂大多可用于CPE中,例如邻苯二甲酸二氧指数
辛酯(DOP)和液体石蜡。
通过上述综合调整,我厂对山东坊生产的
从表1~表4可看出,CPE作为护套材料用于
CPE135B经过配方调整和加工后,已替代了天然
橡缆产品,性能完全满足甚至高于国标要求。
丁苯橡胶护套(SE3)和天然氯丁橡胶护套(SE4),2更改生产流程,加装冷却系统,提高生产
所有的指标均满足国标。表1、表2分别为替代SE3
效率
和SE4的CPE护套料配方,表3、表4分别为替代
SE3和SE4的CPE护套实验数据。
2.1混炼工序的改进
CPE混炼过程与天然-丁苯胶比较,因CPE为
表1替代SE3的CPE护套料配方
粉状,混炼之前必须在70~90℃开炼机上薄通塑炼
材料名称配比/重量份『材料名称配比/重量份
成半透明状,再进行混炼。另外,CPE胶的配方中含
CPE 135
硬脂酸铅
有数量较大的液体助剂,如DOP等。这些液体助剂
DCP
防老剂
在与CPE共混之前,应先与干粉搅拌吸收,以免在
TAIC
4-6
炭黑
开炼机中打滑或滴漏,造成材料浪费和配方失准。
Mgo
滑石粉
变量
从开炼机混炼的过程可看出,CPE的加工更适合在
石蜡
Caco
变量
密炼机上