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塑料知識:硅酮母粒在電纜材料中的應用

發布時間:2023-04-19
  塑料知識:硅酮母粒在電纜材料中的應用
  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。當它被發現與金屬水合物合作用作阻燃增效劑時,劑量突然增加,國內廠家如雨后春筍般涌現。
  商用硅酮母料的技術參數應包括以下內容:
  (1)硅酮含量:應明確注明。用作阻燃增效劑時,含量在40~80%之間。
  用作流變改性劑時,含量在5~50%之間
  (2)載體:應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,供用戶在設計配方時參考。如果以無機礦物粉為載體,應注明粉末名稱。無機粉的白度和細度對客戶來說非常重要,所以應該盡量選擇白色和微米級的粉末。
  1、無鹵阻燃增效劑
  近年來,阻燃電纜無鹵化發展迅速。據初步統計,每年以20-50%的速度增長。去年(2009年),中國在電纜行業使用了近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,尤其是氧指數低、自熄性差。試驗表明,適量添加硅酮對氧指數的提高非常明顯,尤其是Mg(OH)2體系協同。
  試驗還表明,氧指數大于36的無鹵阻燃料可通過單個垂直燃燒試驗使大部分外徑大于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,燃燒時會產生大量煙霧和異味,因此長期難以在無鹵電纜材料中推廣使用。

硅酮母料批發廠家

  硅酮作為阻燃增效劑的另一個優點是具有內外潤滑(見后節),美中較大的缺點是“不延燃”差。這個問題歷史悠久,一直受到客戶的關注,相信在不久的將來會得到解決。
  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套電線電纜時,經常會出現“鯊魚皮”現象,特別是在擠壓線性聚乙烯時(LLDPE)或聚乙烯(ULDPE或POE)當時。擠出交聯聚乙烯材料(無論是過氧化物交聯還是硅烷交聯),也有時會出現“鯊魚皮”現象,因為材料配方中的潤滑系統考慮不足。目前,國際慣例是在配方中添加微量氟聚合物,但成本高,應用有限。
  通過試驗,在聚乙烯或交聯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生。同時,借助其潤滑作用,可有效降低擠出扭矩,避免因過載而拖動電機停機。
  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揮作用。由于硅在化學上是惰性的,它不會與配方中的成分發生化學作用。建議電纜廠在塑化造粒時均勻混合硅酮,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,流動性差;粘度高,擠出時電機難以拖動,流動性差,擠出時膠量小。因此,電纜廠擠壓無鹵電纜時,其效率僅為聚氯乙烯的1/2~1/3。在無鹵配方中適當添加一定量的硅酮,不僅提高了材料的阻燃性能,而且顯著提高了擠壓流動性,降低了材料的粘度。