1樓：小陌依據
pvc電纜攪拌料生產工藝：
pvc電纜料是由聚氯乙烯樹脂、穩定劑、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塑料由於具有難燃、耐油、耐電暈、耐化學腐蝕和良好的耐水效能，因此還廣泛用作電線電纜的護層材料。
利用新增特種效能助劑或改性劑，可以分別製造出耐熱型(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品的需要。
電纜料在pvc配方中屬於效能要求較高的品種，特別是電絕緣性、耐低溫性和耐老化性等都有一定要求。配方設計時必須考慮這些特殊的要求。pvc電纜料可分為護層級和絕緣級兩種。
護層級要求耐熱性好，而絕緣級則要求絕緣性好。
各組分選擇的要點如下：
1、pvc樹脂：要求分子量高，而且吸收增塑劑容易，因此選用懸浮法疏鬆型pvc樹脂。另外，還應選用純度高的、雜質少的、魚眼少的低型號樹脂，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。
目前由於1、2型樹脂偏少，所以很多電纜料採用的是sg-3型pvc樹脂。高階電絕緣材料應選用sg-1型樹脂，一般電絕緣材料可選用sg-2、3型。耐熱級要求高的電纜料，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，為改善耐寒性可新增dos、doa，為提高耐熱性可新增偏苯三酸三辛酯。
幾種增塑劑複合使用往往效果好，實際電纜料配方中一般增塑劑都是複合使用的。
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、環氧增塑劑都可改善電纜料的耐低溫效能，且後者耐氣候性也很好。
增塑劑的耐揮發效能和耐熱性是決定電纜料的耐高溫效能的關鍵。對於耐溫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。對於耐溫90℃的電纜料，應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)。
增塑劑的酸值對電纜料的電絕緣性、耐熱性有影響，應選擇酸值較小的增塑劑。增塑劑的分子量、閃點對電纜料的加熱損失有影響，應選擇閃點較高、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，閃點低，故加熱損失也較大。
選用增塑劑時還應考慮其增塑效率。選用增塑效率較高的增塑劑，可以減少配方中增塑劑用量。增塑劑用量與絕緣效能有關，減少增塑劑量有利於提高絕緣效能。
3、穩定劑鹽基性鉛鹽作主穩定劑，一般選用多種穩定劑配合使用，發揮協同作用，以提高熱穩定性。三鹽基性硫酸鉛、二鹽基性亞磷酸鉛並用，可兼顧熱、光穩定性。耐高溫電纜主穩定劑採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。目前複合鉛穩定劑在pvc電纜料中也有了廣泛的應用，新增量在4~6phr。環保類電纜料中多使用鈣/鋅複合穩定劑。
在配方中新增抗氧劑，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：由於有較大量的增塑劑，所以對內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。常選用金屬皁類、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效能、耐熱效能和降低成本，但用量過多會造成成型性及電纜料效能下降。為提高絕緣性，在絕緣級電纜料中科選用煅燒陶土(電用級)為填充劑。
護套(層)級電纜料可選用碳酸鈣為填充劑。
pvc電纜料因生產裝置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→密煉機→雙輥開煉機→冷卻水槽→乾燥→切粒機→篩選磁選→計量→包裝。
2、單螺桿擠出機造粒：原輔料→配料→高速混合機→冷卻混合機→單螺桿擠出機→熱切機頭→風冷→篩選磁選→計量→包裝。
3、雙階擠出機(一階雙螺桿擠出機，二階單螺桿擠出機)造粒：原輔料→配料→高速混合機→冷卻混合機→雙階擠出機→熱切機頭→風冷→篩選磁選→計量→包裝。
4、雙螺桿擠出機造粒：原輔料→配料→高速混合機→冷卻混合機→雙螺桿擠出機→熱切機頭→風冷→篩選磁選→計量→包裝。
具體工藝：
1、 雙輥開煉切粒生產工藝
(1)準備工作：著色劑、填充劑分別用80目篩網過篩，並分別加入增塑劑浸透後用三輥研磨機或膠體磨進行研磨，備用。穩定劑、抗氧劑及少量填充劑加入增塑劑中，攪拌成糊狀漿料，然後用三輥研磨機或膠體磨研磨，使漿料粒度小於0.
050mm，升溫到90℃並一直攪拌，備用。pvc樹脂用60目篩網過篩。
(2)捏合：高速混合機中通入0.2mpa的蒸汽進行加熱，投入pvc樹脂，然後緩慢加入研磨好的混合漿，待樹脂將增塑劑基本吸收後再加入填充劑、著色劑，物料呈膨脹疏鬆粉末時卸料，此時料溫在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，密煉時間3~5分鐘，上頂拴抬起次數2~3次，物料密煉成團狀小塊，無粉料時卸料。
(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)至料完全塑化均勻後，以3mm厚度出片，所出料片應塑化均勻，韌而光潔、無生料。
(5)冷卻：採用逆流浸沒式水冷卻槽，鼓風機除去料片上粘著的水分。
(6) 切粒：採用平板切粒機。切好的電纜料無長條、斜方形及連粒現象。
(7)包裝：經篩選磁選、計量後包裝。
2、普通單螺桿擠出機造粒生產工藝
(1) 準備工作：穩定劑、填充劑、著色劑分別用80目篩網過篩，並分別加入增塑劑浸透後用三輥研磨機或膠體磨研磨。稱量後備用。增塑劑混合均勻後預熱90℃待用;樹脂用60目篩網過篩。
(2) 捏合：投入pvc樹脂，然後加入增塑劑攪拌片刻，待樹脂將增塑劑基本吸收後，加入穩定劑，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，將料卸到冷卻混合機中降溫，至45~50℃以下時出料。
(3) 擠出造粒：擠出機(以sj-120/20為例)溫度為80℃、120℃、160℃、170℃，機頭165℃(增塑劑新增量少時，溫度提高5~10℃左右);擠出機螺桿轉速10~30轉/分;機頭過濾網80目、120目各一層;風冷採用風壓0.07mpa(544mmhg)、風量2250m3/h功率7.
5kw的離心式通風機。
(4) 包裝：經篩選磁選、計量後包裝。
3、雙螺桿擠出機造粒生產工藝
(1)準備工作和捏合工藝同單螺桿擠出機造粒工藝。
(2)擠出造粒：機身溫度130~150℃;機頭溫度140~186℃;主機轉速5~15轉/分。
(3)包裝：經篩選磁選、計量後包裝。
4、雙階擠出機造粒生產工藝
(1)準備工作和捏合工藝同單螺桿擠出機造粒工藝。
(2)擠出造粒：雙階擠出機由兩部分組成，第一階為高速同向雙螺桿混煉機，第二階為低速單螺桿擠出機，兩者呈垂直正交佈置，構成雙階式複合機組;將同向雙螺桿與單螺桿優勢結合互補。雙螺桿強制輸送、高效塑化混煉與剪下分散，無機頭背壓回流，避免了高剪下過熱;單螺桿高壓擠出，但低速低剪下，同樣迴避了過熱矛盾。
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℃。採用風冷磨面熱切粒方式，粒料經旋風分離器、振動篩進入料倉。
(3)包裝：經篩選磁選、計量後包裝。
pvc電纜料實際生產，可根據裝置情況和現場條件靈活組合及搭配，關鍵是要保證配方準確、物料混合充分均勻、塑化良好。因為電纜成型時還要再次受熱成型，所以造粒溫度不能太高。
目前很多電纜料的生產，為了方便省事，研磨物料的種類和數量有所減少，甚至不研磨直接混合使用，往往會造成一些質量方面的問題。
pvc電纜料質量問題原因剖析
這裡主要結合擠出造粒工藝來進行分析和說明。一些簡單的常規問題，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、物料流動性差等原因造成)等，這裡不作為說明的重點。
1、電纜料氣孔問題
造成此問題的原因主要有兩個，一是原料中水分偏高，有可能水分超標的原料有pvc樹脂、增塑劑、填料和穩定劑，由於新增量比較大，pvc樹脂和填料應作為檢查的重點。這種狀況，一般在捏合過程和擠出機抽真空處會有所表現。二是因為配方體系穩定性差或物料高溫停留時間過長，物料分解而導致氣孔出現。
此問題嚴重時，一般會伴有顏色的變化。
2、電纜料析出問題
因為電纜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，實際生產中析出問題出現還是較多的。該問題主要和增塑劑品種及pvc樹脂顆粒結構有關，如果增塑劑與pvc樹脂的相容性差，這類增塑劑比例過高時，析出問題就不可避免。一般都會歸結到增塑劑這裡。
其實pvc樹脂顆粒形態也與此有很大關係，如果顆粒過於緊密，皮膜太厚，增塑劑就不易進入到顆粒中，從而影響樹脂與增塑劑分子的『結合』。100gpvc樹脂增塑劑吸收量只能部分反應樹脂的這種效能，可以作為一個參照。但和實際情況還是有較大差異的。
如果是因樹脂原因造成的析出，一般還會出現料偏硬或塑化不好現象，出現一些類似魚眼狀的小顆粒物質。
另外，物料的混合工藝對此影響也很大。特別是混合過程中各種助劑的新增順序及時機(溫度或前面物料混合程度)，對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。混料時要儘量保證增塑劑與pvc樹脂有充足的混合時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。
疙瘩主要是由一些混合時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，也會造成疙瘩現象，但一般比較小。如今配方，追求填料更細更多，填料如果表面處理不好，混合時效果不佳，出現團聚現象的機率會比較大，只不過團聚程度的大小以及電纜料中表現是否嚴重，是否成為了問題。
麻點問題相對要複雜一些，一般認為和物料中跑出的小分子物質有關。這些小分子物質**於樹脂本身、增塑劑、潤滑劑。由於擠出造粒生產電纜料時，都需要抽真空，按道理這些小分子物質應該被抽提走，但為什麼還會出現呢?
通過分析發現，其實這些小分子物質更多是抽真空後，物料中產生出來的，很多是來自量不是很大的潤滑劑，當然也有增塑劑中的。因為電纜料作為軟製品，有大量的增塑劑，所以配方設計時一般不太注意潤滑劑，會使用一些低檔滑劑，這些低檔滑劑熔點低，擠出後期很多成分易揮發出來，此時已無法排除，只好被熔融物料夾裹著前行，由於氣體比重輕，會儘可能逃逸到表面，佔據一定空間，和物料一起被強制輸送，從模口出來後它立即進入空氣中，但在電纜料上卻留下了點點痕跡。
還有一種情況是，配方外潤滑嚴重不夠，特別是後期潤滑不夠，熔融物料在擠出過程中與機械錶面產生粘連現象，造成表面粗糙，會有出現一些坑窪。發生這種情況時，一般電纜料表面的整體都不會太好。
4、絕緣性不好
因為pvc材質侷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。對於普通電纜料來說，如果絕緣性明顯偏差，主要有如下幾個原因：
(1)雜質偏多。雜質的混入會對電纜料產生不利影響，過多的雜質會造成絕緣性的問題。這些雜質有可能**於pvc樹脂和各種助劑，也有可能**於混料和加料環節。
(2)粉狀顆粒太粗。電纜料中粉狀助劑一般是要經過研磨後才使用的，如果圖省事或者一些機械故障，造成加入的粉狀物質顆粒過粗，會對電纜料的絕緣性產生不利影響。
(3)著色劑重金屬問題。很多顏料都是一些重金屬鹽類，這些重金屬離子會提高電纜料的導電性，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
因為電纜料中有一定比例的填料，有些還會有一定比例的低檔增塑劑(或增塑劑替代品)，本來不易產生受潮現象的電纜料，在一定季節也會出現這類問題。電纜料受潮和包裝過程及包裝物有很大關係，應該強化乾燥，使其冷卻到一定溫度下再封口密閉，另外還應改善包裝物，增加防潮措施。同時，還應注意由潛在降解和表面附層引起的假受潮現象，這方面楊濤已在『pvc電纜料受潮現象剖析』一文中進行了詳細的分析和說明，這裡不再重述。
6、電纜料發脆
電纜料脆的問題，一般和pvc樹脂型號、增塑劑、潤滑劑、填料等配方組分有關。pvc樹脂如果選用偏高的型號，由於pvc分子鏈短，做出的電纜料效能就會偏脆。增塑劑新增量少，電纜料偏硬，有時也會有偏脆的感覺。
更多的是因為填料新增量太大，而造成的電纜料效能下降，強度不好。潤滑劑是另一重點，如果外潤滑過量，往往會造成塑化不好(塑化溫度低也是塑化不好的另一主要原因)，此時電纜料就會明顯強度不好，發脆。
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