環(huán)保型電纜料配方設(shè)計要點

樹脂的選用

　　設(shè)計具有良好加工性能和物理機械性能的電纜料配方的首要問題是選用合適的PVC樹脂。PVC聚合度(分子量)越高，制品的拉伸強度，沖擊強度和彈性模量越高，耐熱耐寒性越好；但其熔體流動性與可塑性下降，加工溫度增高。研究試驗表明，聚合度為1000~1300左右的PVC樹脂(疏松型，K值60~75)較適合電纜料的制備。

　　環(huán)保型穩(wěn)定劑的選用

　　PVC樹脂對熱極不穩(wěn)定，當(dāng)其受熱時溫度超過90℃就開始分解，溫度高于120℃便明顯分解，放出大量氯化氫(HCl)氣體，隨逸HCl出量的增加，顏色逐漸變深。因此不加入穩(wěn)定劑的純PVC樹脂是無法進(jìn)行加工和應(yīng)用的。

　　PVC加工常用的穩(wěn)定劑有鉛鹽、鉻鹽等，但是鉛鹽、鉻鹽等含有重金屬的穩(wěn)定劑給環(huán)境造成了嚴(yán)重的重金屬污染。為此目前穩(wěn)定劑的使用傾向于環(huán)保型的。一是用有機錫穩(wěn)定劑，它具有穩(wěn)定效果好，用量少的優(yōu)點，主要用于高透明的硬質(zhì)和軟質(zhì)制品中，但有機錫大多具有毒性，大部分還有特殊臭味，雖加工初期色相好，但后期會較快變色，出現(xiàn)黑斑；二是用硬脂酸鈣和硬脂酸鋅配合螯合劑使用。但國產(chǎn)普通的鈣/鋅穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定時間太短，熱穩(wěn)定性無法滿足電線電纜行業(yè)生產(chǎn)的要求。選擇國際知名的進(jìn)口的鈣/鋅穩(wěn)定劑品牌A、B、C、D、E、F、G、H、I、J，對應(yīng)用這些穩(wěn)定劑生產(chǎn)的電纜料依據(jù)GB8815-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱穩(wěn)定性能測試，結(jié)果見表1(其它主要原料重量份數(shù)用量為PVC：100phr，鄰苯二甲酸二辛酯：50phr，碳酸鈣：30phr)。

　　由表1數(shù)據(jù)可見，穩(wěn)定劑A、B、C、E、G、I的熱穩(wěn)定性能較好，而J、D、H較差一點。根據(jù)不同制品品種GB8815-2002標(biāo)準(zhǔn)中的軟PVC塑料的熱穩(wěn)定時間要求在50~180min之間。由表1試驗數(shù)據(jù)可知，就穩(wěn)定效果而言，使用該穩(wěn)定體系的電纜料系列產(chǎn)品符合電線電纜用軟PVC塑料的要求，具體穩(wěn)定劑品種的確定可根據(jù)所生產(chǎn)電纜料的品種確定。

　　增塑劑的選用

　　軟PVC塑料復(fù)合物，配方中主增塑劑可以依據(jù)耐溫等級不同而用鄰苯二甲酸類，如鄰苯二甲酸二辛酯，鄰苯二甲酸二庚酯，鄰苯二甲酸二異癸酯等；對苯二甲酸類，如對苯二甲酸二辛酯等；偏苯三酸類，如偏苯三酸三辛酯等。這些用于電線電纜用PVC塑料的主增塑劑可單獨使用或相互配伍而成。為了改善軟PVC電纜料的某些性能(如抗老化性能等)還要加入輔助增塑劑，如環(huán)氧化大豆油和環(huán)氧化油酸丁酯等。

　　填料和其它加工助劑的選用

　　軟PVC電纜料中的填料主要為碳酸鈣和煅燒陶土。碳酸鈣對電纜料的絕緣性能影響不大，它在電纜料的配方中主要起到降低成本的作用；而煅燒陶土是提高電纜料絕緣性能的主要添加物，用量一般為5~15phr。使用的潤滑劑為電纜料中常用的潤滑劑，如聚乙烯蠟等，用量一般為0~2.5phr