成型劑WY-55在PVC電纜料上的應(yīng)用

田維生

（遠(yuǎn)東電纜有限公司，江蘇 宜興 214257）

成型劑WY-55在PVC電纜料上的應(yīng)用

田維生

（遠(yuǎn)東電纜有限公司，江蘇 宜興 214257）

Application of WY-55 forming agent in PVC cable materials

介紹了PVC電纜料特點(diǎn)與配方設(shè)計(jì)原則，詳述了成型劑WY-55的作用與特點(diǎn)，簡(jiǎn)述了高流動(dòng)性PVC電纜料的需求場(chǎng)合，列出了PVC電纜料正常生產(chǎn)用的幾種配方示例。

成型劑；WY-55；PVC；電纜料

1 應(yīng)用背景

近年來(lái)，PVC 材料的環(huán)境問(wèn)題被廣泛認(rèn)識(shí)，控制和禁止使用PVC 材料已形成了強(qiáng)有力的趨勢(shì)。用無(wú)鹵料取代PVC材料的呼聲越來(lái)越高，但是PVC材料價(jià)格低廉、阻燃性好、工藝簡(jiǎn)單、電絕緣性好、耐油、耐化學(xué)試劑等，短期內(nèi)在世界范圍完全禁止PVC的使用并不現(xiàn)實(shí)。由于國(guó)內(nèi)環(huán)保要求的提高，我國(guó)PVC電纜料的發(fā)展也逐漸呈下降趨勢(shì)，引起國(guó)內(nèi)電線電纜行業(yè)的高度重視。

目前，PVC電纜料仍是電線電纜行業(yè)中使用數(shù)量最多的絕緣和護(hù)套材料；對(duì)PVC電纜料使用的加工助劑來(lái)說(shuō)，在符合環(huán)保要求的前提下，讓PVC電纜料具有更高更好的加工流動(dòng)性是一個(gè)重要研究課題。

本文是遠(yuǎn)東電纜有限公司在改善、提高PVC電纜料的加工流動(dòng)性的具體示例。

2 主要儀器設(shè)備及原輔材料2.1 主要試驗(yàn)儀器

小雙輥開(kāi)煉機(jī)、平板硫化機(jī)、沖片機(jī)、微控電子拉力試驗(yàn)機(jī)、熱穩(wěn)定試驗(yàn)儀等。

2.2 主要生產(chǎn)設(shè)備

高速混合機(jī)、雙階擠出機(jī)（一階雙螺桿擠出機(jī)，二階單螺桿擠出機(jī)）造粒機(jī)組。

2.3 主要原輔材料

PVC樹(shù)脂、復(fù)合穩(wěn)定劑、B-02、DOTP、DOP、ESO、超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸、WY-55等。

3 PVC電纜料配方設(shè)計(jì)原則

3.1 性能指標(biāo)要求

配方性能指標(biāo)按GB/T 8815—2008要求執(zhí)行。

3.2 PVC樹(shù)脂的選擇

PVC樹(shù)脂選用懸浮法SG3、SG5通用型。

3.3 加工助劑的選擇

因?yàn)镻VC熔體延展性差，易導(dǎo)致熔體破碎；同時(shí)熔體松弛慢，易導(dǎo)致成品表面粗糙、無(wú)光澤等；所以，PVC加工時(shí)需要加入加工助劑來(lái)改善PVC熔體的缺陷。

本文加工助劑選用江蘇愛(ài)特恩高分子材料有限公司生產(chǎn)的成型劑WY-55。

成型劑WY-55為經(jīng)過(guò)接技改性得到的具有核-殼結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，其極性大分子鏈與PVC分子間產(chǎn)生較強(qiáng)的相互纏結(jié)作用，二者相容性極佳，在PVC軟制品加工過(guò)程中可發(fā)揮良好的成型作用。

PVC樹(shù)脂在剪切力下加熱時(shí)，成型劑WY-55先熔融并黏附在PVC樹(shù)脂微粒表面，使PVC黏度及摩擦增加，有效地將剪切應(yīng)力和熱傳遞給整個(gè)PVC樹(shù)脂，加速PVC樹(shù)脂熔融，內(nèi)摩擦增熱效果明顯，大幅度縮短塑化時(shí)間，降低了物料的加工溫度；成型劑WY-55 增加PVC熔體的黏彈性，可改善PVC熔體強(qiáng)度差、延展性差及熔體破裂等缺點(diǎn)，提高制品的表面細(xì)膩光潔度及力學(xué)性能，改善低溫脆性，提高電纜成品擠出速度。

成型劑WY-55具有良好的分散性，大幅度提高其他添加組份的分散性，顯著提高PVC樹(shù)脂的塑化效率及塑化均勻性。

3.4 其他配合劑體系的選擇

穩(wěn)定劑選用環(huán)保型鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑；抗氧劑用雙酚A；增塑劑體系選用固體增塑劑B-02、液體增塑劑DOTP、DOP、ESO與氯化石蠟-52中一種或幾種共用；填充劑體系選用輕質(zhì)碳酸鈣、超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣與高嶺土中一種或幾種共用；潤(rùn)滑劑體系選用硬脂酸鋇與硬脂酸共用；阻燃劑體系選用環(huán)保型復(fù)合阻燃劑。

4 PVC電纜料高流動(dòng)性需求場(chǎng)合

近幾年來(lái)，在使用時(shí)間1年左右及以后，用PVC護(hù)套料的電纜表面滲油現(xiàn)象十分嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)多方分析、查找原因，發(fā)現(xiàn)電纜表面滲油成分多是環(huán)氧脂與環(huán)氧大豆油類(lèi)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期努力，也找到了浸濃硫酸質(zhì)量損失檢測(cè)方法與紅外光譜檢測(cè)方法來(lái)控制電纜表面滲油現(xiàn)象，取得了較好的效果，但這只是治標(biāo)不治本，主要原因是前幾年環(huán)氧大豆油的價(jià)格較低，生產(chǎn)粒子的廠家用盡量多的環(huán)氧大豆油來(lái)做PVC電纜護(hù)套料的增塑體系，超過(guò)了環(huán)氧大豆油與PVC樹(shù)脂的相容性上限，但是環(huán)氧大豆油用量多了時(shí)，對(duì)PVC護(hù)套料的擠出流動(dòng)性是有益處的，從配方防出油的設(shè)計(jì)角度，需要考慮在少用或不用環(huán)氧大豆油的增塑體系中，用適宜加工助劑來(lái)提高PVC電纜料的加工流動(dòng)性；近半年來(lái)，因國(guó)際石油價(jià)格處于低位，造成常用增塑劑DOP、DOTP的價(jià)格已經(jīng)低于環(huán)氧大豆油的價(jià)格，生產(chǎn)粒子的廠家會(huì)從成本上考慮，主動(dòng)在H-70配方上少用或不用環(huán)氧大豆油的增塑體系，提高性價(jià)比，這也需要思考用適宜加工助劑來(lái)提高PVC電纜料的加工流動(dòng)性；目前市場(chǎng)上，客戶對(duì)電纜的阻燃性能越來(lái)越重視，抽檢送檢的頻率越來(lái)越高，這也要求生產(chǎn)粒子的廠家越來(lái)越重視PVC護(hù)套料的阻燃性能與氧指數(shù)控制，而阻燃劑用量加大后會(huì)減弱PVC電纜料的加工流動(dòng)性，從配方提升阻燃的設(shè)計(jì)角度，需要考慮在阻燃劑用量加大的體系中，用適宜加工助劑來(lái)來(lái)改善PVC電纜料的加工流動(dòng)性；

大截面導(dǎo)體電力電纜的護(hù)套多用H-90，一般擠出時(shí)用Φ120、Φ150、Φ200型擠出機(jī)，因螺桿直徑大、出膠料量大、停留時(shí)間短，要用適宜加工助劑來(lái)改善PVC護(hù)套料的加工流動(dòng)性、提高塑化速度；一般在Φ70、Φ90型擠出機(jī)上塑化效果較好的PVC護(hù)套料，到了Φ150、Φ200型擠出機(jī)上擠出時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生焦料、表面粗糙、放線速度變慢，不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)速度要求；

對(duì)PVC電纜絕緣料J-70來(lái)說(shuō)，體積電阻率是一個(gè)重要指標(biāo)，增塑體系用量多了，對(duì)PVC電纜絕緣料的加工流動(dòng)性有益處，但會(huì)降低體積電阻率，從配方設(shè)計(jì)的角度，可以考慮在減少增塑劑用量的體系中，用適宜加工助劑來(lái)來(lái)改善PVC電纜絕緣料的加工流動(dòng)性。

5 PVC電纜料配方設(shè)計(jì)示例

PVC電纜料正常生產(chǎn)用的幾種配方示例與部分測(cè)試數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表1，在這幾種電纜料配方示例中都使用了成型劑WY-55，它能滿足電纜料塑化速度快、放線擠出速度快及電纜表面光亮等要求。

表1 電纜料配方示例與部分測(cè)試數(shù)據(jù)

[1] 田維生. 電線電纜用PVC環(huán)保70 ℃絕緣料配方的開(kāi)發(fā).山東化工，2013第1期P.24～25.

[2] 田維生. 高流動(dòng)性PVC環(huán)保90 ℃護(hù)套料配方的開(kāi)發(fā).山東化工，2013第2期P.19～20.

[3] 田維生. 超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣在PVC電纜護(hù)套料上的應(yīng)用.中國(guó)化工貿(mào)易，2013第2期P.124.

[4] GB/T 8815—2008.電線電纜用軟聚氯乙烯塑料.

(P-02)

TQ325.3

1009-797X(2016)06-0054-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.06.018

田維生（1966-），男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事橡套電纜用橡皮、PVC電纜料、聚烯烴電纜料多系列高分子材料配方的研發(fā)工作。

2016-02-24