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塑料知識(shí):硅酮母粒在電纜材料中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2023-04-19
  塑料知識(shí):硅酮母粒在電纜材料中的應(yīng)用
  含有較高分子量硅酮,以聚烯烴或礦物粉為載體的母料(顆粒狀或干粉狀)為加工助劑。首先,它被用作潤滑劑或流變改性劑。當(dāng)它被發(fā)現(xiàn)與金屬水合物合作用作阻燃增效劑時(shí),劑量突然增加,國內(nèi)廠家如雨后春筍般涌現(xiàn)。
  商用硅酮母料的技術(shù)參數(shù)應(yīng)包括以下內(nèi)容:
  (1)硅酮含量:應(yīng)明確注明。用作阻燃增效劑時(shí),含量在40~80%之間。
  用作流變改性劑時(shí),含量在5~50%之間
  (2)載體:應(yīng)考慮與硅酮或用戶主配方基材的相容性,并注明載體的聚合物名稱和熔化指數(shù),供用戶在設(shè)計(jì)配方時(shí)參考。如果以無機(jī)礦物粉為載體,應(yīng)注明粉末名稱。無機(jī)粉的白度和細(xì)度對客戶來說非常重要,所以應(yīng)該盡量選擇白色和微米級(jí)的粉末。
  1、無鹵阻燃增效劑
  近年來,阻燃電纜無鹵化發(fā)展迅速。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),每年以20-50%的速度增長。去年(2009年),中國在電纜行業(yè)使用了近10萬噸無鹵阻燃電纜材料。這些材料大多是金屬水合物[Al(OH)3或Mg(OH)2]作為阻燃劑,配方中的添加量超過60%。即便如此,無鹵阻燃料仍存在阻燃效果差的問題,尤其是氧指數(shù)低、自熄性差。試驗(yàn)表明,適量添加硅酮對氧指數(shù)的提高非常明顯,尤其是Mg(OH)2體系協(xié)同。
  試驗(yàn)還表明,氧指數(shù)大于36的無鹵阻燃料可通過單個(gè)垂直燃燒試驗(yàn)使大部分外徑大于3mm的電線電纜,原因是配方中加入了硅酮,降低了電線燃燒時(shí)的熱釋放速度,在燃燒表面形成了二氧化硅覆蓋膜,隔離了新鮮空氣的進(jìn)入。

  與同樣用作阻燃增效劑的紅磷相比,硅酮無色、無味、低煙,而紅磷呈紫紅色,燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧和異味,因此長期難以在無鹵電纜材料中推廣使用。

硅酮母料批發(fā)廠家

  硅酮作為阻燃增效劑的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具有內(nèi)外潤滑(見后節(jié)),美中較大的缺點(diǎn)是“不延燃”差。這個(gè)問題歷史悠久,一直受到客戶的關(guān)注,相信在不久的將來會(huì)得到解決。
  二、潤滑劑或流變改性劑
  1聚乙烯料
  眾所周知,在擠壓聚乙烯絕緣或護(hù)套電線電纜時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“鯊魚皮”現(xiàn)象,特別是在擠壓線性聚乙烯時(shí)(LLDPE)或聚乙烯(ULDPE或POE)當(dāng)時(shí)。擠出交聯(lián)聚乙烯材料(無論是過氧化物交聯(lián)還是硅烷交聯(lián)),也有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“鯊魚皮”現(xiàn)象,因?yàn)椴牧吓浞街械臐櫥到y(tǒng)考慮不足。目前,國際慣例是在配方中添加微量氟聚合物,但成本高,應(yīng)用有限。
  通過試驗(yàn),在聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯中加入微量較高分子量硅酮(0.1-0.2%),可有效防止鯊魚皮的產(chǎn)生。同時(shí),借助其潤滑作用,可有效降低擠出扭矩,避免因過載而拖動(dòng)電機(jī)停機(jī)。
  硅酮作為潤滑劑,由于添加量很小,需要使硅酮在材料中均勻分布,以使硅酮在加工過程中發(fā)揮作用。由于硅在化學(xué)上是惰性的,它不會(huì)與配方中的成分發(fā)生化學(xué)作用。建議電纜廠在塑化造粒時(shí)均勻混合硅酮,以有利于電纜廠的使用。
  2無鹵阻燃料
  上述材料含有大量阻燃劑(礦物粉),粘度高,流動(dòng)性差;粘度高,擠出時(shí)電機(jī)難以拖動(dòng),流動(dòng)性差,擠出時(shí)膠量小。因此,電纜廠擠壓無鹵電纜時(shí),其效率僅為聚氯乙烯的1/2~1/3。在無鹵配方中適當(dāng)添加一定量的硅酮,不僅提高了材料的阻燃性能,而且顯著提高了擠壓流動(dòng)性,降低了材料的粘度。
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