PVC電纜料配方設(shè)計(jì)及實(shí)例
PVC電纜料是由聚氯乙烯樹脂、穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑、潤滑劑、抗氧劑、著色劑等組成。PVC電纜料的耐電壓和絕緣電阻比較高,但介電常數(shù)和介電損耗較大。因此,一般主要用作低壓(≤1KV)和中高壓(6~10KV)電纜的絕緣層。PVC塑料由于具有難燃、耐油、耐電暈、耐化學(xué)腐蝕和良好的耐水性能,因此還廣泛用作電線電纜的護(hù)層材料。利用添加特種性能助劑或改性劑,可以分別制造出耐熱型(105℃)、耐寒型、耐油型、難燃型、特軟型和無毒型的PVC電纜料,以滿足特殊電線電纜產(chǎn)品的需要。
電纜料在PVC配方中屬于性能要求較高的品種,特別是電絕緣性、耐低溫性和耐老化性等都有一定要求。配方設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這些特殊的要求。
PVC電纜料可分為護(hù)層級(jí)和絕緣級(jí)兩種。護(hù)層級(jí)要求耐熱性好,而絕緣級(jí)則要求絕緣性好。
各組分選擇的要點(diǎn)如下:
1、 PVC樹脂:要求分子量高,而且吸收增塑劑容易,因此選用懸浮法疏松型PVC樹脂。另外,還應(yīng)選用純度高的、雜質(zhì)少的、魚眼少的低型號(hào)樹脂,一般選用SG-1或SG-2,目前一些廠家也有選擇SG-5型的樹脂的,但原則上不提倡。目前由于1、2型樹脂偏少,所以很多電纜料采用的是SG-3型PVC樹脂。高級(jí)電絕緣材料應(yīng)選用SG-1型樹脂,一般電絕緣材料可選用SG-2、3型。耐熱級(jí)要求高的電纜料,更要選用SG-1型。
2、 增塑劑:增塑劑含量一般在50PHR左右,最高高達(dá)60PHR。通常選用耐熱性和電絕緣性較好的品種,如DOP,為改善耐寒性可添加DOS、DOA,為提高耐熱性可添加偏苯三酸三辛酯。幾種增塑劑復(fù)合使用往往效果好,實(shí)際電纜料配方中一般增塑劑都是復(fù)合使用的。
電絕緣性高的電纜料,主增塑劑可選用磷酸酯,通用級(jí)則可選用苯二酸酯作主增塑劑。氯化石蠟可提高電絕緣性。脂肪酸酯、環(huán)氧增塑劑都可改善電纜料的耐低溫性能,且后者耐氣候性也很好。
增塑劑的耐揮發(fā)性能和耐熱性是決定電纜料的耐高溫性能的關(guān)鍵。對(duì)于耐溫70℃的電纜料,可使用鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)或鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)等增塑劑。對(duì)于耐溫90℃的電纜料,應(yīng)使用鄰苯二甲酸雙十一酯、鄰苯二甲酸雙十三酯。耐高溫105℃的電纜料,則應(yīng)選用具有更高耐熱性的增塑劑,如偏苯三酸三辛酯(TOTM)。
增塑劑的酸值對(duì)電纜料的電絕緣性、耐熱性有影響,應(yīng)選擇酸值較小的增塑劑。增塑劑的分子量、閃點(diǎn)對(duì)電纜料的加熱損失有影響,應(yīng)選擇閃點(diǎn)較高、分子量較大的增塑劑,如鄰苯二甲酸二丁酯與鄰苯二甲酸二辛酯比較,己二酸二辛酯與癸二酸二辛酯比較,前者分子量小,閃點(diǎn)低,故加熱損失也較大。
選用增塑劑時(shí)還應(yīng)考慮其增塑效率。選用增塑效率較高的增塑劑,可以減少配方中增塑劑用量。增塑劑用量與絕緣性能有關(guān),減少增塑劑量有利于提高絕緣性能。
3、 穩(wěn)定劑鹽基性鉛鹽作主穩(wěn)定劑,一般選用多種穩(wěn)定劑配合使用,發(fā)揮協(xié)同作用,以提高熱穩(wěn)定性。三鹽基性硫酸鉛、二鹽基性亞磷酸鉛并用,可兼顧熱、光穩(wěn)定性。耐高溫電纜主穩(wěn)定劑采用耐熱性好的二鹽基性苯二甲酸鉛。國外配方大多是無鉛、無鎘的,以防止鉛、鎘中毒。目前復(fù)合鉛穩(wěn)定劑在PVC電纜料中也有了廣泛的應(yīng)用,添加量在4~6PHR。環(huán)保類電纜料中多使用鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑。在配方中添加抗氧劑,可以抑制PVC的熱氧化降解。抗氧劑可以選用雙酚A。
4、 潤滑劑:由于有較大量的增塑劑,所以對(duì)內(nèi)潤滑劑的要求不是很高。潤滑劑主要是提高電纜料的表面光亮度。常選用金屬皂類、硬脂酸及石蠟等,加入量為1PHR左右。
5、 填充劑:電纜料中加入填料可以提高電絕緣性能、耐熱性能和降低成本,但用量過多會(huì)造成成型性及電纜料性能下降。為提高絕緣性,在絕緣級(jí)電纜料中科選用煅燒陶土(電用級(jí))為填充劑。護(hù)套(層)級(jí)電纜料可選用碳酸鈣為填充劑。
參考配方:(重量份)
PVC絕緣級(jí)電纜料
(1)
PVC 100 二堿式亞磷酸 2,DOP 20 硬脂酸鉛 0.8,氯化石蠟 18 硬脂酸鈣 0.4,M-50 18 ,碳酸鈣 4,三堿式硫酸鉛 3 煅燒陶土 6
(2)低成本
PVC 100 DOP 38,環(huán)氧大豆油 3 , 氯化石蠟 12,三鹽基性硫酸鉛 5 ,二鹽基性硬脂酸鉛 2,陶土 10 ,碳酸鈣 10
(3)
PVC 100 , 堿式碳酸鉛 6,DOP 34 ,硬脂酸鈣 1,42%氯化石蠟 17 ,雙酚A 0.25,電氣級(jí)陶土 10
相關(guān)性能:硬度(邵氏)91;拉伸強(qiáng)度20MPa;伸長率430%;拉伸強(qiáng)度保持率105%;伸長保持率92%;電線耐溫60℃。
(4)
PVC 100 ,堿式碳酸鉛 6,DOP 27.5 ,硬脂酸鈣 1,52%氯化石蠟 27.5 ,雙酚A 0.25,電氣級(jí)陶土 10
相關(guān)性能:硬度(邵氏)89;拉伸強(qiáng)度20MPa;伸長率420%;拉伸強(qiáng)度保持率104%;伸長保持率100%;電線耐溫60℃。
(5)
PVC 100 , 三堿式硫酸鉛 6,DIDP 55,硬脂酸鈣 1,電氣級(jí)陶土 10 , 雙酚A 0.25
相關(guān)性能:硬度(邵氏)83;拉伸強(qiáng)度17.2MPa;伸長率390%;拉伸強(qiáng)度保持率104%;伸長保持率117%;電線耐溫90℃。
(6)
PVC 100 ,三堿式硫酸鉛 6,DIDP 45 ,硬脂酸鈣 1,42%氯化石蠟 15 ,雙酚A 0.25,電氣級(jí)陶土 10
相關(guān)性能:硬度(邵氏)83;拉伸強(qiáng)度16.8MPa;伸長率310%;拉伸強(qiáng)度保持率100%;伸長保持率113%;電線耐溫90℃。
(7)
PVC 100, 三堿式硫酸鉛 6,DIDP 40 ,硬脂酸鈣 1,52%氯化石蠟 22 ,雙酚A 0.25,電氣級(jí)陶土 10
相關(guān)性能:硬度(邵氏)85;拉伸強(qiáng)度18.3MPa;伸長率340%;拉伸強(qiáng)度保持率99%;伸長保持率109%;電線耐溫90℃。
(8)
PVC 100 ,硬脂酸鈣 1,季戊四醇辛酸丁酸酯 55 ,雙酚A 0.25,二堿式鄰苯二甲酸 6
相關(guān)性能:硬度(邵氏)83;拉伸強(qiáng)度17.7MPa;伸長率320%;拉伸強(qiáng)度保持率106%;伸長保持率103%;電線耐溫105℃。
(9)
PVC 100 , DOP 22,DIDP 12 ,三鹽基硫酸鉛 3,氯化石蠟 10 , 硬脂酸鉛 0.5,硬脂酸鋇 1, 雙酚A 0.3,碳酸鈣 20, 鈦白粉 適量
(10)70℃
PVC 100, DOP 45,三鹽基硫酸鉛 4 ,二鹽基亞磷酸鉛 3,硬脂酸鉛 0.5 , 硬脂酸鋇 1,碳酸鈣 10 , 雙酚A 0.5,鈦白粉 2 ,色 適量
(11)600V
PVC 100 ,DOP 40,50%氯化石蠟 15 , 三鹽基性硫酸鉛 5,二鹽基硬脂酸鉛 0.5 硬脂酸鉛 0.5,碳酸鈣 20 , 煅燒陶土 10
(12)600V
PVC100 , DOP 50,三堿式硫酸鉛 2 , 硬脂酸鋇 1,粘土 10,PVC護(hù)套級(jí)電纜料
(1)
PVC 100 , 二堿式亞磷酸鉛 2,DIDP 30, 硬脂酸鋇 1,TCP 12 ,硬脂酸鉛 1,DOP 13 , 碳酸鈣 8,三堿式硫酸鉛 3
(2)耐熱105℃
PVC 100 硬脂酸鋇 0.6,TOTM 62 , 二堿式鄰苯二甲酸鉛 6,三堿式硫酸鉛 1 ,雙酚A 0.4,硬脂酸鉛 0.6
(3)耐熱70℃
PVC 100 , DOP 35, DOS 10 , 三堿式硫酸鉛 4,二堿式亞磷酸鉛 3 ,硬脂酸鋇 1,硬脂酸鉛 0.5 ,碳酸鈣 15,鈦白粉 2 ,雙酚A 0.5
(4)柔軟型
PVC 100 DOP 30DOS 30 環(huán)氧酯 6硬脂酸鋇 3 硬脂酸鎘 1.5
雙酚A 0.25
(5)耐寒
PVC100 DOP 10DOS 28 T-50 18 52%氯化石蠟 8 三堿式硫酸鉛 3二堿式亞磷酸鉛 4 二堿式硬脂酸鉛 1硬脂酸鈣 1 雙酚A 0.5碳酸鈣 5
(6)非遷移型
PVC 100 聚酯增塑劑 66三堿式硫酸鉛 5 硬脂酸鉛 1礦物油 0.3
(7)耐光型
PVC 100 DOP 22DOS 20 TCP 7 T-50 5 三鹽基硫酸鉛 2
二鹽基亞磷酸鉛 5 二鹽基硬脂酸鉛 0.3硬脂酸鋇 0.7 雙酚A 0.1 UV-529 0.1
(8)耐磨型
PVC 100 , 二堿式硫酸鉛 1,三堿式硫酸鉛 5 , 偏苯三酸三辛酯 40
三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 5
(用電子束輻照交聯(lián))耐磨性≥500周
(9)耐疲勞
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6,DOP 60 硬脂酸鉛 1,介酸酰胺 0.5 碳酸鈣 50
相關(guān)性能:可反復(fù)彎曲5萬~6萬次。
(10)耐油型
PVC 100 氯化石蠟 13
741 40 三堿式硫酸鉛 3
DOP 20 二堿式硫酸鉛 2
DBP 8 雙酚A 0.4
TCP 18 Ba/Cd/Zn復(fù)合液 1
741為ELVALOY741,是美國杜邦公司生產(chǎn)的乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳共聚物產(chǎn)品。
(11)透明型
PVC 100 DOP 25
硬脂酸鋇 1 DBP 15
硬脂酸鈣 0.8 硬脂酸 0.3
有機(jī)錫8831 2.5 亞磷酸三苯酯 0.3
其它特殊性能電纜料
(1)高性能PVC電纜料
PVC 100 煅燒陶土 5
TOTM 40 潤滑劑 1
三堿式硫酸鉛 5
相關(guān)性能:體積電阻率8×1015Ω•cm;ε=4.2;介電損耗角正切值0.85。
(2)阻燃、低煙、耐熱PVC電纜料
PVC 100 二堿式硫酸鉛 2,TOTM 40 硬脂酸鉛 0.8
三堿式硫酸鉛 6 硬脂酸鋇 0.7,硬脂酸 0.3 三氧化二銻 2
石蠟 0.5 硼酸鋅 8,抗氧劑7096 0.5 碳酸鈣 10
相關(guān)性能:氧指數(shù)31.8%;單位質(zhì)量煙密度14.5g;體積電阻率5.9×1012Ω•cm;熱老化質(zhì)量損失≤22.7g/m²;135℃,168h老化后拉伸強(qiáng)度≥20.7MPa。
(3)低煙阻燃PVC電纜料
PVC 100 穩(wěn)定劑 7DOP 30 水合硼酸鋅/Sb2O3(1:1) 4~6
氯化石蠟 20 氫氧化鋁 20~40TCP 15 抗氧劑 0.5
相關(guān)性能:拉伸強(qiáng)度18.7MPa;伸長率330%;體積電阻率3.7×1012Ω•cm;介電強(qiáng)度22.8V/m;氧指數(shù)32%;最大煙密度295Dm。
(4)低煙低鹵阻燃PVC電纜料
PVC 100 DOP 40DOS 10 三堿式硫酸鉛 5硬脂酸鉛 1 TCP 2
水合硼酸鋅 6 氫氧化鋁 40三氧化鉬 1.5 碳酸鈣 90
(5)耐120℃PVC電纜料
PVC 100 二堿式鄰苯二甲酸鉛 3三堿式硫酸鉛 4 雙酚A 0.5
二堿式硫酸鉛 4 抗氧劑1010 0.4硬脂酸鉛 1 活性碳酸鈣 10
二堿式硬脂酸鉛 3 TOTM 30
(6)化學(xué)交聯(lián)PVC電纜料
PVC 100 TAIC交聯(lián)劑 2~6
穩(wěn)定劑 4.5 DCP 0.5~0.8
增塑劑 40
(7)耐105℃阻燃PVC電纜料
PVC 100 TOTM 33
DTDP 10 氯化石蠟 8
三氧化二銻 5 三鹽基硫酸鉛 4.5
二鹽基亞磷酸鉛 3 硬脂酸鋇 2
雙酚A 0.5 碳酸鈣 3
(7)屏蔽用半導(dǎo)電材料
PVC 100 DOP 35
二鹽基鄰苯二甲酸鉛 5 硬脂酸鈣 2
乙炔炭黑 50~80
PVC配方中加入乙炔炭黑,體積電阻率可達(dá)103Ω•cm,成為半導(dǎo)電材料。
(8)耐油PVC電纜料
PVC 100 丁腈橡膠 40
DOP 30 磷酸三甲苯酯 20
氯化石蠟 10 三鹽基硫酸 5
雙酚A 0.3~0.5 液體Ba/Cd/Zn 1
(9)無鉛無鎘PVC電纜料
PVC 100 DOP 45
環(huán)氧大豆油 5 Ba/Cd/Zn穩(wěn)定劑 4
煅燒粘土 10 高熔點(diǎn)石蠟 0.5
(10)無鉛無鎘耐熱PVC電纜料
PVC 100 DIDP 20
環(huán)氧大豆油 4 三密石酸辛酯 15
Ba/Cd/Zn穩(wěn)定劑 5 煅燒粘土 10
高熔點(diǎn)石蠟 0.5
PVC電纜料因生產(chǎn)設(shè)備的不同主要有如下四種方式:
1、 雙輥開煉切粒:原輔料→配料→高速混合機(jī)→密煉機(jī)→雙輥開煉機(jī)→冷卻水槽→干燥→切粒機(jī)→篩選磁選→計(jì)量→包裝。
2、 單螺桿擠出機(jī)造粒:原輔料→配料→高速混合機(jī)→冷卻混合機(jī)→單螺桿擠出機(jī)→熱切機(jī)頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計(jì)量→包裝。
3、 雙階擠出機(jī)(一階雙螺桿擠出機(jī),二階單螺桿擠出機(jī))造粒:原輔料→配料→高速混合機(jī)→冷卻混合機(jī)→雙階擠出機(jī)→熱切機(jī)頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計(jì)量→包裝。
4、 雙螺桿擠出機(jī)造粒:原輔料→配料→高速混合機(jī)→冷卻混合機(jī)→雙螺桿擠出機(jī)→熱切機(jī)頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計(jì)量→包裝。
具體工藝:
1、 雙輥開煉切粒生產(chǎn)工藝
(1) 準(zhǔn)備工作:著色劑、填充劑分別用80目篩網(wǎng)過篩,并分別加入增塑劑浸透后用三輥研磨機(jī)或膠體磨進(jìn)行研磨,備用。穩(wěn)定劑、抗氧劑及少量填充劑加入增塑劑中,攪拌成糊狀漿料,然后用三輥研磨機(jī)或膠體磨研磨,使?jié){料粒度小于0.050mm,升溫到90℃并一直攪拌,備用。PVC樹脂用60目篩網(wǎng)過篩。
(2) 捏合:高速混合機(jī)中通入0.2MPa的蒸汽進(jìn)行加熱,投入PVC樹脂,然后緩慢加入研磨好的混合漿,待樹脂將增塑劑基本吸收后再加入填充劑、著色劑,物料呈膨脹疏松粉末時(shí)卸料,此時(shí)料溫在110℃左右。全過程約需要5~10分鐘。
(3) 密煉:蒸汽壓力0.3~0.4MPa,壓縮空氣壓力0.5MPa,密煉時(shí)間3~5分鐘,上頂拴抬起次數(shù)2~3次,物料密煉成團(tuán)狀小塊,無粉料時(shí)卸料。
(4) 雙輥開煉:蒸汽壓力0.4~0.5MPa,輥溫160~170℃(絕緣料溫度宜高些)至料完全塑化均勻后,以3mm厚度出片,所出料片應(yīng)塑化均勻,韌而光潔、無生料。
(5) 冷卻:采用逆流浸沒式水冷卻槽,鼓風(fēng)機(jī)除去料片上粘著的水分。
(6) 切粒:采用平板切粒機(jī)。切好的電纜料無長條、斜方形及連?,F(xiàn)象。
(7) 包裝:經(jīng)篩選磁選、計(jì)量后包裝。
2、 普通單螺桿擠出機(jī)造粒生產(chǎn)工藝
(1) 準(zhǔn)備工作:穩(wěn)定劑、填充劑、著色劑分別用80目篩網(wǎng)過篩,并分別加入增塑劑浸透后用三輥研磨機(jī)或膠體磨研磨。稱量后備用。增塑劑混合均勻后預(yù)熱90℃待用;樹脂用60目篩網(wǎng)過篩。
(2) 捏合:投入PVC樹脂,然后加入增塑劑攪拌片刻,待樹脂將增塑劑基本吸收后,加入穩(wěn)定劑,靠摩擦熱使料溫升到90℃左右,再加入填充劑、著色劑,料溫升至110℃時(shí),將料卸到冷卻混合機(jī)中降溫,至45~50℃以下時(shí)出料。
(3) 擠出造粒:擠出機(jī)(以SJ-120/20為例)溫度為80℃、120℃、160℃、170℃,機(jī)頭165℃(增塑劑添加量少時(shí),溫度提高5~10℃左右);擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速10~30轉(zhuǎn)/分;機(jī)頭過濾網(wǎng)80目、120目各一層;風(fēng)冷采用風(fēng)壓0.07MPa(544mmHg)、風(fēng)量2250m3/h功率7.5kw的離心式通風(fēng)機(jī)。
(4) 包裝:經(jīng)篩選磁選、計(jì)量后包裝。
3、 雙螺桿擠出機(jī)造粒生產(chǎn)工藝
(1) 準(zhǔn)備工作和捏合工藝同單螺桿擠出機(jī)造粒工藝。
(2) 擠出造粒:機(jī)身溫度130~150℃;機(jī)頭溫度140~186℃;主機(jī)轉(zhuǎn)速5~15轉(zhuǎn)/分。
(3) 包裝:經(jīng)篩選磁選、計(jì)量后包裝。
4、 雙階擠出機(jī)造粒生產(chǎn)工藝
(1) 準(zhǔn)備工作和捏合工藝同單螺桿擠出機(jī)造粒工藝。
(2) 擠出造粒:雙階擠出機(jī)由兩部分組成,第一階為高速同向雙螺桿混煉機(jī),第二階為低速單螺桿擠出機(jī),兩者呈垂直正交布置,構(gòu)成雙階式復(fù)合機(jī)組;將同向雙螺桿與單螺桿優(yōu)勢(shì)結(jié)合互補(bǔ)。雙螺桿強(qiáng)制輸送、高效塑化混煉與剪切分散,無機(jī)頭背壓回流,避免了高剪切過熱;單螺桿高壓擠出,但低速低剪切,同樣回避了過熱矛盾。特別適合PVC等熱敏性物料的加工。雙螺桿加工溫度150~185℃,單螺桿溫度130~165℃。采用風(fēng)冷磨面熱切粒方式,粒料經(jīng)旋風(fēng)分離器、振動(dòng)篩進(jìn)入料倉。
(3) 包裝:經(jīng)篩選磁選、計(jì)量后包裝。
PVC電纜料實(shí)際生產(chǎn),可根據(jù)設(shè)備情況和現(xiàn)場(chǎng)條件靈活組合及搭配,關(guān)鍵是要保證配方準(zhǔn)確、物料混合充分均勻、塑化良好。因?yàn)殡娎|成型時(shí)還要再次受熱成型,所以造粒溫度不能太高。
目前很多電纜料的生產(chǎn),為了方便省事,研磨物料的種類和數(shù)量有所減少,甚至不研磨直接混合使用,往往會(huì)造成一些質(zhì)量方面的問題。
PVC電纜料質(zhì)量問題原因剖析
這里主要結(jié)合擠出造粒工藝來進(jìn)行分析和說明。一些簡單的常規(guī)問題,比如粒料粘連(冷卻不充分)、模頭出料不一致或只有部分地方出料(模頭加熱不均或加熱不透、物料流動(dòng)性差等原因造成)等,這里不作為說明的重點(diǎn)。
1、 電纜料氣孔問題
造成此問題的原因主要有兩個(gè),一是原料中水分偏高,有可能水分超標(biāo)的原料有PVC樹脂、增塑劑、填料和穩(wěn)定劑,由于添加量比較大,PVC樹脂和填料應(yīng)作為檢查的重點(diǎn)。這種狀況,一般在捏合過程和擠出機(jī)抽真空處會(huì)有所表現(xiàn)。二是因?yàn)榕浞襟w系穩(wěn)定性差或物料高溫停留時(shí)間過長,物料分解而導(dǎo)致氣孔出現(xiàn)。此問題嚴(yán)重時(shí),一般會(huì)伴有顏色的變化。
2、 電纜料析出問題
因?yàn)殡娎|料中增塑劑比例較高,加之為降低成本一些抵擋增塑劑的混用,實(shí)際生產(chǎn)中析出問題出現(xiàn)還是較多的。該問題主要和增塑劑品種及PVC樹脂顆粒結(jié)構(gòu)有關(guān),如果增塑劑與PVC樹脂的相容性差,這類增塑劑比例過高時(shí),析出問題就不可避免。一般都會(huì)歸結(jié)到增塑劑這里。其實(shí)PVC樹脂顆粒形態(tài)也與此有很大關(guān)系,如果顆粒過于緊密,皮膜太厚,增塑劑就不易進(jìn)入到顆粒中,從而影響樹脂與增塑劑分子的“結(jié)合”。100gPVC樹脂增塑劑吸收量只能部分反應(yīng)樹脂的這種性能,可以作為一個(gè)參照。但和實(shí)際情況還是有較大差異的。如果是因樹脂原因造成的析出,一般還會(huì)出現(xiàn)料偏硬或塑化不好現(xiàn)象,出現(xiàn)一些類似魚眼狀的小顆粒物質(zhì)。
另外,物料的混合工藝對(duì)此影響也很大。特別是混合過程中各種助劑的添加順序及時(shí)機(jī)(溫度或前面物料混合程度),對(duì)混合過程中增塑劑分散吸收以及電纜料析出問題有明顯影響,這也是大家容易忽視的問題?;炝蠒r(shí)要盡量保證增塑劑與PVC樹脂有充足的混合時(shí)間和一定的混合溫度(90℃左右)。
3、 電纜料表面粗糙問題
表面粗糙分兩種,一種是疙瘩,一種是麻點(diǎn)。
疙瘩主要是由一些混合時(shí)分散不均勻的粉料聚集體,擠出過程中不能塑化,被塑化的PVC物料包覆一起由口模擠出,而在電纜料中形成的。前面提到的魚眼和未充分吸收增塑劑的PVC樹脂顆粒,也會(huì)造成疙瘩現(xiàn)象,但一般比較小。如今配方,追求填料更細(xì)更多,填料如果表面處理不好,混合時(shí)效果不佳,出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象的幾率會(huì)比較大,只不過團(tuán)聚程度的大小以及電纜料中表現(xiàn)是否嚴(yán)重,是否成為了問題。
麻點(diǎn)問題相對(duì)要復(fù)雜一些,一般認(rèn)為和物料中跑出的小分子物質(zhì)有關(guān)。這些小分子物質(zhì)來源于樹脂本身、增塑劑、潤滑劑。由于擠出造粒生產(chǎn)電纜料時(shí),都需要抽真空,按道理這些小分子物質(zhì)應(yīng)該被抽提走,但為什么還會(huì)出現(xiàn)呢?通過分析發(fā)現(xiàn),其實(shí)這些小分子物質(zhì)更多是抽真空后,物料中產(chǎn)生出來的,很多是來自量不是很大的潤滑劑,當(dāng)然也有增塑劑中的。因?yàn)殡娎|料作為軟制品,有大量的增塑劑,所以配方設(shè)計(jì)時(shí)一般不太注意潤滑劑,會(huì)使用一些低檔滑劑,這些低檔滑劑熔點(diǎn)低,擠出后期很多成分易揮發(fā)出來,此時(shí)已無法排除,只好被熔融物料夾裹著前行,由于氣體比重輕,會(huì)盡可能逃逸到表面,占據(jù)一定空間,和物料一起被強(qiáng)制輸送,從模口出來后它立即進(jìn)入空氣中,但在電纜料上卻留下了點(diǎn)點(diǎn)痕跡。
還有一種情況是,配方外潤滑嚴(yán)重不夠,特別是后期潤滑不夠,熔融物料在擠出過程中與機(jī)械表面產(chǎn)生粘連現(xiàn)象,造成表面粗糙,會(huì)有出現(xiàn)一些坑洼。發(fā)生這種情況時(shí),一般電纜料表面的整體都不會(huì)太好。
4、 絕緣性不好
因?yàn)镻VC材質(zhì)局限及增塑劑等助劑影響的原因,PVC電纜料的絕緣性是有一定限度的。對(duì)于普通電纜料來說,如果絕緣性明顯偏差,主要有如下幾個(gè)原因:
(1)雜質(zhì)偏多。雜質(zhì)的混入會(huì)對(duì)電纜料產(chǎn)生不利影響,過多的雜質(zhì)會(huì)造成絕緣性的問題。這些雜質(zhì)有可能來源于PVC樹脂和各種助劑,也有可能來源于混料和加料環(huán)節(jié)。
(2)粉狀顆粒太粗。電纜料中粉狀助劑一般是要經(jīng)過研磨后才使用的,如果圖省事或者一些機(jī)械故障,造成加入的粉狀物質(zhì)顆粒過粗,會(huì)對(duì)電纜料的絕緣性產(chǎn)生不利影響。
(3)著色劑重金屬問題。很多顏料都是一些重金屬鹽類,這些重金屬離子會(huì)提高電纜料的導(dǎo)電性,降低其絕緣性。所以電纜料顏料的選擇是很重要的。
5、 電纜料受潮
因?yàn)殡娎|料中有一定比例的填料,有些還會(huì)有一定比例的低檔增塑劑(或增塑劑替代品),本來不易產(chǎn)生受潮現(xiàn)象的電纜料,在一定季節(jié)也會(huì)出現(xiàn)這類問題。電纜料受潮和包裝過程及包裝物有很大關(guān)系,應(yīng)該強(qiáng)化干燥,使其冷卻到一定溫度下再封口密閉,另外還應(yīng)改善包裝物,增加防潮措施。同時(shí),還應(yīng)注意由潛在降解和表面附層引起的假受潮現(xiàn)象,這方面楊濤已在“PVC電纜料受潮現(xiàn)象剖析”[1]一文中進(jìn)行了詳細(xì)的分析和說明,這里不再重述。
6、 電纜料發(fā)脆
電纜料脆的問題,一般和PVC樹脂型號(hào)、增塑劑、潤滑劑、填料等配方組分有關(guān)。PVC樹脂如果選用偏高的型號(hào),由于PVC分子鏈短,做出的電纜料性能就會(huì)偏脆。增塑劑添加量少,電纜料偏硬,有時(shí)也會(huì)有偏脆的感覺。更多的是因?yàn)樘盍咸砑恿刻?,而造成的電纜料性能下降,強(qiáng)度不好。潤滑劑是另一重點(diǎn),如果外潤滑過量,往往會(huì)造成塑化不好(塑化溫度低也是塑化不好的另一主要原因),此時(shí)電纜料就會(huì)明顯強(qiáng)度不好,發(fā)脆。
70℃、90℃、105℃電纜料是針對(duì)UL說的??蓞⒖糢L1581。它們的老化測(cè)試條件不一樣。
UL70是100℃×10天,UL90是121℃×7天,UL105是136℃×7天。
電力電纜各型號(hào)中符號(hào)含義
35KV 交聯(lián)聚乙烯絕緣低鹵及無鹵阻燃、耐火電力電纜 型號(hào)及名稱
1)型號(hào)用字母及數(shù)字含義:
NH——通過GB12666.6類耐火試驗(yàn);
ZR——通過GB12666.5類成束燃燒試驗(yàn);
B——低鹵(型號(hào)末位);
C——無鹵低煙(型號(hào)末位);
YJ——交聯(lián)聚乙烯絕緣;
V——低鹵阻燃聚氯乙烯護(hù)套或襯層;
S——無鹵阻燃熱塑性聚烯烴護(hù)套或襯層;
22——鋼帶鎧裝低鹵阻燃聚氯乙烯外護(hù)套;
24——鋼帶鎧裝無鹵阻燃熱塑性聚烯烴外護(hù)套。
2)型號(hào)組合結(jié)構(gòu)及表示的電纜名稱,見表
型號(hào) 名稱
NH/ZR-YJV-B 交聯(lián)聚乙烯絕緣低鹵、阻燃、耐火型電力電纜
NH/ZR-YJV22-B 交聯(lián)聚乙烯絕緣低鹵、阻燃、耐火型鋼帶鎧裝電力電纜
NH-ZR-YJS-C 交聯(lián)聚乙烯絕緣無鹵低煙、阻燃熱塑性聚烯烴襯墊(或護(hù)層)耐火型電力電纜
NH-ZR-YJS24-C 交聯(lián)聚乙烯絕緣無鹵低煙、阻燃熱塑性聚烯烴襯墊(或護(hù)層)耐火型電力電纜
額定電壓450/750V及以下控制電纜
型號(hào)及名稱 產(chǎn)品分類 絕緣 護(hù)套 屏蔽、鎧裝 特性
代號(hào) 含義 代號(hào) 含義 代號(hào) 含義 代號(hào) 含義 代號(hào) 含義
K 控制電纜 V 聚氯乙烯 V 聚氯乙烯 P 銅絲編織屏蔽 R 軟導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
Y 聚乙烯 P2 銅帶屏蔽 ZR 阻燃電纜
YJ 交聯(lián)聚乙烯 Y 聚乙烯 22 鋼帶鎧裝 NH 耐火電纜
2
KVV22聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套鋼帶鎧裝控制電纜。
KYJVP-ZR交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅絲編織屏蔽阻燃控制電纜。
KYJVP2-NH 交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅帶屏蔽耐火控制電纜。
主要用途及使用特性
適用于額定電壓450/750V及以下的控制、監(jiān)控回路及保護(hù)線路等。
交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣控制電纜長期允許工作溫度不超過90℃,聚氯乙烯絕緣、聚乙烯絕緣控制電纜長期允許工作溫度不超過70℃,安裝環(huán)境溫度不低于0℃。
銅帶屏蔽或鋼帶鎧裝電纜的彎曲半徑應(yīng)不小于電纜外徑的12倍,其它類型電纜的彎曲半徑不小于電纜外徑的6倍。
電力電纜各型號(hào)中符號(hào)含義
T: 銅(一般省略,不寫進(jìn)型號(hào)中)
L: 鋁
V:聚氯乙烯絕緣或護(hù)套
YJ: 交聯(lián)聚氯乙烯絕緣
22: 鋼帶鎧裝
32: 細(xì)鋼絲鎧裝
42: 粗鋼絲鎧裝
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35KV 交聯(lián)聚乙烯絕緣低鹵及無鹵阻燃、耐火電力電纜型號(hào)及名稱
1)型號(hào)用字母及數(shù)字含義:
NH——通過GB12666.6類耐火試驗(yàn);
ZR——通過GB12666.5類成束燃燒試驗(yàn);
B——低鹵(型號(hào)末位);
C——無鹵低煙(型號(hào)末位);
YJ——交聯(lián)聚乙烯絕緣;
V——低鹵阻燃聚氯乙烯護(hù)套或襯層;
S——無鹵阻燃熱塑性聚烯烴護(hù)套或襯層;
22——鋼帶鎧裝低鹵阻燃聚氯乙烯外護(hù)套;
24——鋼帶鎧裝無鹵阻燃熱塑性聚烯烴外護(hù)套。
2)型號(hào)組合結(jié)構(gòu)及表示的電纜名稱,見表
額定電壓450/750V及以下控制電纜
(1)計(jì)算出總功率P
把各個(gè)燈具的功率加起來P KW,很簡單,注意電壓相同
(2)計(jì)算出總電流I
經(jīng)驗(yàn)公式 I = 3.5 P ,P的單位是KW,I的單位是A
(3)根據(jù)電流選用電纜
電纜有單芯的和多芯的,簡單說,單芯指電纜外皮里面是一根硬的單獨(dú)的芯,多芯里面由很多很細(xì)的金屬絲“擰成的”
一般燈具選多芯的就可以。單芯的比較貴點(diǎn)。
電纜的載流能力主要與電纜內(nèi)金屬絲的材料和截面積有關(guān)。
鋁的單位截面積載流能力: 10平方毫米以下是 5A/平方毫米
銅導(dǎo)線的載流能力比鋁大一級(jí)。例如,0.75的銅線按照1的鋁線計(jì)算;1的銅線按照1.5的鋁線計(jì)算,1.5的銅線按照2.5的鋁線來計(jì)算...
計(jì)算電流的公式是 I=P(額定功率)/√3U(220或380)cosφ cosφ為功率因數(shù)你可以取0.85或0.9 BV-2.5mm2的導(dǎo)線銅芯的電線載流量為32A 我看接燈差不多了如果你覺得的不夠就用4mm2的 吧
有個(gè)簡單計(jì)算方法:按每千瓦電流為5安培計(jì)算,計(jì)算燈具功率總和后乘以5即得出總電流;導(dǎo)線敷設(shè)方式的明、暗不同選擇的導(dǎo)線也不同,明敷比暗敷載流量大;不同根數(shù)同時(shí)敷設(shè)時(shí)載流量也會(huì)不同,并行導(dǎo)線數(shù)量越多載流量越小,這需要根據(jù)以上情況查閱手冊(cè)來選擇。
摘自:網(wǎng)絡(luò)



