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1、低成本环保阻燃 105 P V C 电缆料配方设计与加工 一.前言：PVC 电缆料以其质优价廉的优势在被广泛使用，这里对 105P V C 级电缆料配方设计 和加工经验做一下分享，传统 105P V C 级电缆料基本用料： 1 . P V C 树脂：一般以国标 S G - 2 、S G - 3 居多，其中 S G - 3 （聚合度约 1 3 0 0 ）用量最大，要求耐 老化抗低温更好的应选用更高聚合度的树脂； 2 . 增塑剂：使用 T O T M / D I D P / T I N T M / T O P M 等耐热耐迁移增塑剂，通常选用 T O T M ，传统用量一 般 5 0 份（1 0
2、0份树脂） ，但其捏合性不及 D O P良好，混合工序混合时间长（2 5分钟） ，体系 黏度大，没有良好的冷却很容易升温结块，或者搅拌不成干粉状造成塑化不良，同时由于不下 料制约产量， 严重制约普通单螺杆造粒机加工设备的使用， 尤其同时要求低温柔韧性好使用 D O S 的配方中，混合变得更加困难，能耗很大；同时在风冷切粒机器中，温度高极易粘粒，温度低 塑化差，令多数配方师非常头疼。 3 . 阻燃剂：一般使用氯化石蜡+ 氧化锑体系，用量一般在 8份以内，常规使用都易达到 V - 0 级阻燃，但 7 0氯化石蜡容易分解，对加工不利，需要配方整体配合；在一些薄壁电缆中，阻 燃要求更高，应配合一些液体
3、阻燃剂如 T C P 等提高阻燃性； 4 . 填料：常规以煅烧陶土和碳酸钙为主，传统用量一般 2 5 份以下； 5 . 内外滑剂： 一般以 P E 蜡+ 硬脂酸居多，常规要求下均能达到加工效果， 用量 1 份以内为宜； 6 . 稳定剂：传统使用铅盐稳定剂，被 R O H S 指令所禁止，目前市场使用钙锌复合稳定剂居多， 但其效果不如铅盐，常规添加量在 1 0 份以内；在一些要求 2 0 0 热稳定时间长的材料中，如国 标 1 0 5 （1 8 0 分钟以上） ，V D E 9 0 （2 4 0 分钟以上）电缆料中，对稳定剂要求很高，同时在树 脂粉等原料选用上要求也很高。 、 7 . 典型环保配
4、方： 名称/项目 105 护层级 105 绝缘级 105 耐寒柔软护层级 PVC 树脂（SG-2 或 3） 100 100 100 TOTM 50 45 30 环氧大豆油 5 3 4 70 氯化石蜡 8 8 8 氧化锑 5 4 6 抗氧剂 0.5 0.4 0.5 煅烧陶土 5 10 10 活性碳酸钙 10 15 5 钙锌复合稳定剂 7 7 7 UV-531 0.5 DOS 30 内外滑剂 适量 适量 适量 8.分析：常规配方中，TOTM 捏合性差，制品硬度大，70 氯化石蜡容易在加工中分解，制品容易 脆断，填料添加量上不去，且混合工序电耗大，混合不易成干粉造成不下料，生产效率低，普通单 螺杆造
5、粒机难以达到塑化效果。且配方成本很高，一般企业难以承受，在制造 105 高温细导线时， 尤其有蘸绝缘漆烤干的工艺，很容易发生电线脆裂，露出铜丝导致电子部件报废。其根本原因是电 缆料抗撕裂效果差，韧性不够，70 氯化石蜡分解，产品硬度大。 要解决以上问题，常规思路是加大增塑剂量，使用耐寒增塑剂如 DOS，或者使用 ACR、EVA、 CPE 等抗冲剂，但制品强度严重下降，阻燃效果恶化，成本显著增高，尤其造成混合困难，无冷 却情况下物料容易结块，导致电机烧毁。只有对 PVC 改性，使用全新的改性产品，才能提高品质 降低成本，这里根据使用经验推荐一种新型高效改性剂柔强剂（产品说明书：1.本品环保无毒，
6、与 PVC 相容性极好，明显提高制品的伸长率和抗张强度及撕裂强度，显著增强制品柔韧性和弹性，有效改善制品折弯白化问题；与氯化石蜡/CPE 有良好协同增韧增强效果，明显提高填充量，降低增塑剂使用量，与 UV-531、168、BHT、W-9 有良好协同效应，提高制品耐寒、抗老化、耐油、绝缘、防水性能； 2. 明显提高挤出量，显著降低熔体粘度，完全取代 ACR401/201 等加工助剂,改善 PVC制品表面光亮光洁度，使制品手感良好，使颜料稳定性增加，色彩更加鲜艳持久，在弹性料中显著提高制品的柔韧性及弹性。而且对液态增塑油有强烈亲合力，使增塑油被固定在制品内不迁移，防出油及制品粘手，使制品硬度稳定。
7、 （在加增塑剂 PVC制品中，部分增塑剂（如 DOP，TOTM，DOS，DOA，石蜡油等）会析出到表面，先形成油污薄膜，导致产品有粘手感，继而蒸发散失，致产品硬度升高发脆龟裂。 ） Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http:/ For evaluation only.3. 推荐应用范围：PVC 电缆料、膜料、弹性体、鞋底料、封条、橡塑料等等，替代部分 DOS、DOA 等助剂，克服析出冒油和制品强度降低的缺点， 替代部分丁青橡胶， 明显降低成本等等； 建议用量 8-20 份。（简易添加方案： 8-15 份替换 DOP/TOTM/DOS/
8、DOA,增加 15-40 份碳酸钙，成本降低 100500 元/吨）举例：以 5 份柔强剂替代 5 份 DOP，同时增加 10 份钙，强度和延伸率均可提升约 10 ，增塑剂只能增加延伸率同时降低强度，阻燃也随之恶化。目前在线缆料和封条料中已获得客户认可和好评。 附表：部分客户应用数据 表一：浙江某集团用柔强剂改性软 PVC电缆料数据 名称 拉伸强度 断裂伸长率 备注 65 白色护套料 0 8.6 230 原配方 65白色护套料 10 9.5 240 原配方基础上 5 份柔强剂取代 5 份 DOP,另外多加 10 份钙 65白色护套料 15 9.2 250 原配方基础上 5 份柔强剂取代 5 份
9、 DOP,另外多加 15 份钙 附：如需调整硬度，增减增塑剂（DOP/TOTM/DOS/DOA/氯蜡等等）用量即可。 表二：宁波某集团用柔强剂改性软 PVC电缆料数据 名称 拉伸强度 断裂伸长率 备注 UL105护套料 0 10.6 190 原配方 UL105护套料10 14.9 230 原配方基础上加 10 份柔强剂，减 10 份 TOTM, 减 5 份 DOS,另外多加 10 份钙 UL105绝缘料10 17.7 200 原配方基础上加 10 份柔强剂， 减 5 份 TOTM,另外多加 15 份钙,柔软性光亮度大幅提升 附：如需调整硬度，增减增塑剂（DOP/TOTM/DOS/DOA/氯蜡等
10、等）用量即可。 表三：宁波某电器公司用柔强剂改性软 PVC电缆料数据 名称 拉伸强度 断裂伸长率 备注 65 橙色护套料 0 7.2 140 原配方 65 橙色护套料 6 8.3 150 原配方基础上加 6 份柔强剂取代 6 份 DOP,多加 2.5 份氯蜡，另外多加 21 份钙 65 橙色护套料13 6.6 140 原配方基础上加 13 份柔强剂，减 6 份 DOP,多加 10 份氯蜡，另外多加 61 份钙 65 橙色护套料 6 8.5 190 原配方基础上加 6 份柔强剂，减 4 份 DOP,多加 8 份氯蜡，另外多加 14 份钙，更柔软无折白 附：如需调整硬度，增减增塑剂（DOP/TOT
11、M/DOS/DOA/氯蜡等等）用量即可。 联系人：董经理 13336658817） 将使用效果和低成本环保 UL105 电缆料配方给大家分享下： A：改性思路：首先选用廉价 PVC 树脂如 SG-5 型，电石法选优等品，大幅度提升填充量， 降低可燃增塑剂用量，使用廉价辅助增塑剂，减少阻燃剂氧化锑用量；稳定剂选用常用的钙锌 复合稳定剂； B：配方表： 名称/项目 UL105 护层级 UL105 绝缘级 UL105 耐寒柔软护层级 PVC 树脂 SG-5/SG-3 100 100 100 TOTM 45 40 30 环氧大豆油 5 5 5 氯化石蜡 1 1 1 氧化锑 3 3 3 抗氧剂 0.5
12、0.5 0.5 煅烧陶土 5 活性碳酸钙 75 75 75 钙锌复合稳定剂 6 6 7 UV-531 0.5 DOS 5 20 柔强剂 10 10 10 内外滑剂 适量 适量 适量 C：加工：按配方称取物料，高速混合至干粉状卸料，然后造粒机挤出造粒，然后拉成线材Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http:/ For evaluation only.测试。经验调试单螺杆造粒机加工塑化温度为：180 -200 ，双螺杆造粒机塑化温度为：1 5 0 - 1 9 0 ；拉线机挤出温度：1 8 2 - 1 9 5 ； D：测试数据（按 UL158
13、1 电线标准） ： 名称/项目 105 护层级 105 绝缘级 105 耐寒柔软护层级 拉伸强度 15MPa 15MPa 15MPa 断裂伸长率 250 180 260 136 1 6 8 H 通过 通过 通过 -20 低温曲绕 通过 通过 通过 阻燃 通过 通过 通过 E：技术延伸：若要进一步提高热老化性能和 200 热稳定时间，须选用性能更优异的环保稳定剂， 使用更高牌号杂质少的树脂，增塑剂使用纯度更高的等级，或者使用耐热性能更好的增塑剂，整体 成本会有一定提高，但比传统配方成本仍然低很多，具有一定使用价值。这里根据个人经验推荐一 个配方表： 名称/项目 GB105 护层级 GB105 绝缘级 VDE90 护层级 VDE90 绝缘级 PVCSG-2 优级 100 100 100 100 优级 TINTM 50 40 50 45 环氧大豆油 5 5 3 3 70 氯化石蜡 6 8 6 8 氧化锑 5 3 5 3 抗氧剂 0.6 0.6 0.6 0.6 煅烧陶土 5 5 活性碳酸钙 75 75 75 75 高性能稳定剂 9 9 10 10 UV-531 DOS 柔强剂 10 10 10 10 内外滑剂 适量 适量 适量 适量 Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http:/ For evaluation only.
