設計與加工低成本環(huán)保阻燃PVC電纜料的配方
時間：2015-01-28 07:54:02 瀏覽次數 :376次
低成本環(huán)保阻燃PVC電纜料配方設計與加工
一.前言：PVC 電纜料以其質優(yōu)價廉的優(yōu)勢在被廣泛使用，這里對105℃PVC級電纜料配方設計
和加工經驗做一下分享，傳統(tǒng)105℃PVC級電纜料基本用料：
1.PVC樹脂：一般以國標SG-2、SG-3居多，其中SG-3（聚合度約1300）用量最大，要求耐
老化抗低溫更好的應選用更高聚合度的樹脂；
2.增塑劑：使用TOTM/DIDP/TINTM/TOPM等耐熱耐遷移增塑劑，通常選用TOTM，傳統(tǒng)用量一
般50份（100份樹脂），但其捏合性不及DOP良好，混合工序混合時間長（〉25分鐘），體系
黏度大，沒有良好的冷卻很容易升溫結塊，或者攪拌不成干粉狀造成塑化不良，同時由于不下
料制約產量，嚴重制約普通單螺桿造粒機加工設備的使用，尤其同時要求低溫柔韌性好使用DOS
的配方中，混合變得更加困難，能耗很大；同時在風冷切粒機器中，溫度高極易粘粒，溫度低
塑化差，令多數配方師非常頭疼。
級阻燃，但70氯化石蠟容易分解，對加工不利，需要配方整體配合；在一些薄壁電纜中，阻
燃要求更高，應配合一些液體阻燃劑如TCP等提高阻燃性；
4.填料：常規(guī)以煅燒陶土和碳酸鈣為主，傳統(tǒng)用量一般25份以下；
5.內外滑劑：一般以PE蠟+硬脂酸居多，常規(guī)要求下均能達到加工效果，用量1份以內為宜；
6.穩(wěn)定劑：傳統(tǒng)使用鉛鹽穩(wěn)定劑，被ROHS指令所禁止，目前市場使用鈣鋅復合穩(wěn)定劑居多，
但其效果不如鉛鹽，常規(guī)添加量在10份以內；在一些要求200℃熱穩(wěn)定時間長的材料中，如國
標105℃（180分鐘以上），VDE90℃（240分鐘以上）電纜料中，對穩(wěn)定劑要求很高，同時在樹
脂粉等原料選用上要求也很高。、
7.典型環(huán)保配方：
名稱/項目 105 護層級 105 絕緣級 105 耐寒柔軟護層級
PVC 樹脂（SG-2 或3） 100 100 100
TOTM 50 45 30
環(huán)氧大豆油 5 3 4
70 氯化石蠟 8 8 8
氧化銻 5 4 6
抗氧劑 0.5 0.4 0.5
煅燒陶土 5 10 10
活性碳酸鈣 10 15 5
鈣鋅復合穩(wěn)定劑 7 7 7
UV-531 0.5
DOS 30
內外滑劑 適量 適量 適量
8.分析：常規(guī)配方中，TOTM 捏合性差，制品硬度大，70 氯化石蠟容易在加工中分解，制品容易
脆斷，填料添加量上不去，且混合工序電耗大，混合不易成干粉造成不下料，生產效率低，普通單
螺桿造粒機難以達到塑化效果。且配方成本很高，一般企業(yè)難以承受，在制造105 高溫細導線時，
尤其有蘸絕緣漆烤干的工藝，很容易發(fā)生電線脆裂，露出銅絲導致電子部件報廢。其根本原因是電
纜料抗撕裂效果差，韌性不夠，70 氯化石蠟分解，產品硬度大。
要解決以上問題，常規(guī)思路是加大增塑劑量，使用耐寒增塑劑如DOS，或者使用ACR、EVA、
CPE 等抗沖劑，但制品強度嚴重下降，阻燃效果惡化，成本顯著增高，尤其造成混合困難，無冷
卻情況下物料容易結塊，導致電機燒毀。只有對PVC 改性，使用全新的改性產品，才能提高品質
降低成本，這里根據使用經驗推薦一種新型高效改性劑—柔強劑（產品說明書：1.本品環(huán)保無毒，與PVC 相
容性極好，明顯提高制品的伸長率和抗張強度及撕裂強度，顯著增強制品柔韌性和彈性，有效改善制品折彎白化問題；與氯化石蠟
/CPE 有良好協(xié)同增韌增強效果，明顯提高填充量，降低增塑劑使用量，與UV-531、168、BHT、W-9 有良好協(xié)同效應，提高制品
耐寒、抗老化、耐油、絕緣、防水性能；
2. 明顯提高擠出量，顯著降低熔體粘度，完全取代ACR401/201 等加工助劑,改善PVC 制品表面光亮光潔度，使制品手感良好，使
顏料穩(wěn)定性增加，色彩更加鮮艷持久，在彈性料中顯著提高制品的柔韌性及彈性。而且對液態(tài)增塑油有強烈親合力，使增塑油被固
定在制品內不遷移，防出油及制品粘手，使制品硬度穩(wěn)定。（在加增塑劑PVC 制品中，部分增塑劑（如DOP，TOTM，DOS，DOA，
石蠟油等）會析出到表面，先形成油污薄膜，導致產品有粘手感，繼而蒸發(fā)散失，致產品硬度升高發(fā)脆龜裂。）
3. 推薦應用范圍：PVC 電纜料、膜料、彈性體、鞋底料、封條、橡塑料等等，替代部分DOS、DOA 等助劑，克服析出冒油和制
品強度降低的缺點，替代部分丁青橡膠，明顯降低成本等等；建議用量8-20 份。（簡易添加方案：8-15 份替換DOP/TOTM/DOS/DOA,
增加15-40 份碳酸鈣，成本降低100—500 元/噸）舉例：以5 份柔強劑替代5 份DOP，同時增加10 份鈣，強度和延伸率均可提升
約10％，增塑劑只能增加延伸率同時降低強度，阻燃也隨之惡化。目前在線纜料和封條料中已獲得客戶認可和好評。
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