阻燃聚烯烃电缆绝缘及护套挤出工艺探讨

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1、阻燃聚烯烃电缆绝缘及护套挤出工艺探讨Exploringtheextrusionprocessofflameretardantpolyolefinecableinsulationandsheath摘要：本文从电缆料品种，挤出设备、模具和工艺等几个方面，对阻燃聚烯烃电缆绝缘及护套挤出工艺进行了探讨，以获得圆整和光洁的绝缘及护套表面，提高产品的质量。关键词：阻燃聚烯烃电缆；挤出设备；螺杆Abstract:Thispaperexplorestheextrusionprocessofflameretardantpolyolefinecableinsulatio

2、nandsheathfromthepointofviewofmaterialtype,extrusionequipment,dieandprocessinordertoobtainaroundandsmoothinsulationorsheathsurfaceandimproveproductquality.Keywords:flame-retardantpolyolefinecable;extrusionequipment;screw;die;process1引言近年来，随着电缆阻燃技术的发展，以及对电线电缆火灾事故认识的加强，对电缆阻燃要求也越来

3、越高。当然，电缆阻燃技术中，电缆的结构设计及阻燃带、阻燃填充等阻燃措施的采用对电缆阻燃性能起着较为关键的作用，但作为绝缘和护套的电缆材料的阻燃性也不容忽视。从阻燃机理而言，电缆料阻燃可分为含卤和无卤两大类。作为传统的阻燃方式，在材料体系添加含卤材料是最有效的，但是当它们与火焰接触及燃烧的热分解过程中，会产生大量烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，而无卤阻燃则主要选择在聚烯烃体系中实现，其使用范围广泛，发展迅速，引人注目。阻燃聚烯烃电缆料按含卤量可分为以下三类：普通阻燃聚烯烃电缆料、低烟低卤阻燃聚烯烃电缆料、低烟无卤阻燃聚烃电缆料。以下从几个方面对其挤出工艺

4、进行探讨。2挤出设备电线电缆挤出成型设备大多是单螺杆挤出机。螺杆是挤出机的最主要部件，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。表示螺杆的基本参数除螺杆类型外，还有直径、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。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，并能减少漏流和逆流，提高挤出机生产能力，适应性较强，能用于多种塑料的挤出，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

5、；长径比过短，易引起混炼的塑化不良。经过实践表明，普通阻燃及低烟低卤阻燃聚烯烃电缆料使用目前通用的长径比L/D为20或25的螺杆都可以得到理想的挤出表面，差别不明显；低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料使用L/D为20或25的螺杆也可以得到较为理想的表面，但相比而言L/D为20的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含有高填充的氢氧化镁或氢氧化铝，在L/D为25的螺杆中受热时间较长后无机阻燃剂分解造成挤出表面变差。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

6、用和挤压力增大，物料在螺杆中的剪切生热也越大，容易引起物料机械热分解，这些都对阻燃聚烯烃电缆料的挤出不利，易造成不良挤出表面。所以，挤制PVC用的螺杆（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）比挤制聚乙烯螺杆更适合于阻燃聚烯烃电缆料的挤出成型，对低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料更是如此。一般挤出低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料时，螺杆压缩比为1:1-2.5:1之间比较适宜。挤出设备中另一影响阻燃聚烯烃电烯烃电缆料挤出性能的因素是挤出机的冷却装置。因阻燃聚烯烃电缆料都含有一定数量的填充，在挤出过程中会摩擦生热，这就要求挤出机要有较好的冷却装置才能保证

7、稳定地控制工艺温度。相比之下，低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料摩擦生热量最大；低烟低卤阻燃聚烯烃电缆料其次，而普通阻燃聚烯烃电缆料最小。因此，低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料更加要求挤出机要有良好的冷却装置，这是不容忽视的一个问题。经多次实践表明，热塑性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，才能保证控温良好，挤出表面稳定，这是由该类材料的本性所决定的。很多使用过这类材料的电缆生产厂家都有这种经验。3挤塑模具阻燃聚烯烃电缆料与非阻燃聚烯烃电缆料不同之处在于前者含有阻燃剂填充，其中低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料填充量甚至高达150phr以上，这就导致

8、了其在熔融状态下熔体强度、拉伸比、熔体粘度与非阻燃聚烯烃电缆料存在较大差异，从而要求挤出成型时模具的选配也有