淺析TAIC、BIPB在橡膠電纜中的應用

龔毅生 陽云義

（桂林國際電線電纜集團有限責任公司，廣西 桂林 541004）

1 引言

在IEC成員國中，因產品標準的不斷提升、修正，現已大范圍地使用三元乙丙橡膠及氯化聚乙烯橡膠作為主體材料，加上環保方面的嚴格要求。硫磺及含硫化合物已基本不能在電纜制品中作為硫化劑或促進劑使用，目前全球范圍內的橡膠電纜生產廠家大部分使用過氧化物作為此兩種橡膠材料的硫化劑。在所有的過氧化合物中，使用最廣泛、最安全的為DCP和BIPB兩種，而配合這兩種硫化劑使用的促進劑最有效的是TAIC。由于DCP在硫化過程中會產生大量惡臭物，導致制品與環境均有惡臭，目前用量已嚴重萎縮；BIPB因其硫化后的制品無味，其用量這幾年已得到長足增長，在許多企業中已完全取代DCP。本文就BIPB及TAIC的實際應用談一些體會。

2 電線電纜絕緣和護套膠使用 BIPB與TAIC作硫化體系的原因

（1）電線電纜與人們的生活息息相關，日用電器更是離不開電線制品，國家日用電器標準規定凡在工作中溫升超過40℃電器所使用的電源線必須為橡套電纜，而IEC的電線產品標準中又明確規定Y系列（我國的俗稱）橡套電纜的絕緣橡皮必須滿足127℃x40h空彈老化試驗，這就要求該制品應使用三元乙丙橡膠或相當材料來作為骨架材料，而三元乙丙橡膠的硫化體系為過氧化物及相應促進劑，使用DCP作硫化，因硫化產生的苯丙酮有惡臭會給人們的日常生產帶來不適，因此使用氣味極小的BIPB作為硫化劑已是勢在必行，甚至已成為高品質家電的必然條件。

（2）BIPB因具有更好的焦燒延緩性能，可使其制作的橡膠在加工過程中幾乎沒有焦燒現象而被電線生產廠家所接受。

3 使用BIPB及TAIC硫化體系的優勢

使用該體系硫化的橡膠具有更好的耐熱性。若配方恰當，完全可在120℃環境中正常使用，甚至可在150℃的高溫環境中較長使用。

該硫化體系因不含硫，不會出現銅導體發黑氧化現象，即使長期使用，也能保證導體光澤如新。

BIPB官能團是DCP的2倍，因此用量減少，更利于煉膠過程中加工。過氧化物的熔點都比較低，而加硫工序一般是最后一道進行的。若過氧化物用量大則會使得膠料濕漉在開煉機上難以進膠，導致加工時間大量延長，而使用BIPB則會相對DCP至少縮短一半的加工時間。

電纜在高溫硫化速度快，不會出現硫化返原現象。

電纜顏色穩定性好，不污染、不噴霜。

未硫化混煉膠可長期貯存而不會焦燒。

電纜在高溫情況下，基本不會出現壓縮變形現象。

4 TAIC及BIPB硫化體系的應用范圍

可廣泛作為三元乙丙橡膠，氯化聚乙烯橡膠、聚氨酯橡膠、氯磺化橡膠、丁腈橡膠等的硫化體系。

更適合高溫狀態下的硫化，在電線電纜行業適用于連續硫化工藝體系中，罐式硫化因硫化溫度偏低不太適用。

5 具體應用

（1）通用橡套電纜絕緣和護套的使用

通用橡套電纜的絕緣橡皮對應于IEC標準中用量最大的為IE1型橡皮，參考配方見表1：

表1 IE1參考配方

通用橡套電纜中護套配方用量最大的為SE3型、SE4型兩種，SE3型參考配方見表2：

表2 SE3型參考配方

SE4型參考配方見表3：

表3 SE4型參考配方

（2）在礦用電纜配方中的應用

表5 礦用電纜絕緣參考配方

表6 礦用電纜護套參考配方

（3）在美規HPN電線配方中的應用

表7 105℃ HPN參考配方

6 注意事項

（1）TAIC 的用量不宜超出8份，否則易導致噴霜。

（2）配方當中應盡量少用酸性材料及環烷類油劑，以免影響BIPB的硫化效果。

（3）防老劑（RD、MB）、抗氧劑類產品對BIPB的硫化有延緩甚至抯撓作用，在必須使用防護體系的配方中應適當增加TAIC及BIPB的使用份量。

（4）用BIPB的半衰期來判斷硫化工藝參數

BIPB在175℃時的半衰期為1分鐘，每升8℃半衰期時間減半，而連續硫化工藝中使用的鍋爐一般為2.5MPa爐，當汽壓為1.3MPa時，其對應的蒸汽溫度為195℃左右，每升高或降低0.1MPa，溫度也隨之升高或降低3～4℃，加上硫化管道的長度（若帶水封裝置的為有效硫化管道長度），可確定硫化所需的擠出速度，正常來說，至少 BIPB的分解量應超出80%才能達到比較好的硫化效果。對有尾端封汽裝置（水密封）的生產線適當增加BIPB用量。

（5）對有抗撕裂要求的產品，應保持膠料適當欠硫，即硫化BIPB應少用些，以滿足產品抗撕要求。

（6）對于不需濾膠工序的膠料，BIPB可與其它粉料一起投入密煉機混煉，以提高工作效率，也使BIPB分散更均勻。

對于必須濾膠的膠料，可將BIPB和已好濾的膠投入密煉機內完成加硫工序，也可以在開煉上完成加硫工序。BIPB在密煉機加硫，尚未出現焦燒的現象。

（7）配方提到的BIPB的含量均指90%或以上，TAIC的為液態。

（8）使用BIPB和TAIC作為硫化體系的膠料，建議在130℃以下進行膠料加工，特別是在密煉機加硫時膠料及密煉室的溫度應在120℃以下，密煉時間應在2分鐘內即排膠。

（9）在擠出過程中若蒸汽壓力過低產生起泡（電纜表面）粘連等現象。

（10）在雙烯類橡膠制品中盡量不使用過氧化物交聯，氯丁橡膠不能使用過氧化物交聯。