環(huán)保型PVC電纜料的配方設計.ppt

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1、環(huán)保型PVC電纜料的配方設計導師:宋汝鴻答辯人:邱金金2010年6月10日論文主要內容一、PVC電纜料簡介二、實驗介紹三、結果與討論四、結論五、謝辭一、PVC電纜料簡介PVC樹脂難燃、耐油、耐化學藥品腐蝕及耐水，而PVC電纜料具有物理機械性能好、電性能優(yōu)良、耐油性等特點，是電線電纜行業(yè)理想的包覆材料。在我國，PVC電纜料發(fā)展較早，品種、型號較多。近期，由于國內環(huán)保要求的提高，我國PVC電纜料的發(fā)展也逐漸呈下降趨勢。但由于PVC電纜價格低廉，加之機械性能優(yōu)異等多種優(yōu)勢，使得我國PVC電纜料近期仍有一定的發(fā)展前途。本實驗的研究的方向主要集中在提高PVC材料的環(huán)保性、阻燃抑煙性、抗靜電等方面。二、實

2、驗介紹1.試驗目的:本實驗的目的是得到一種能滿足70℃柔軟絕緣級軟聚氯乙烯塑料性能要求的配方。GB/T8815-2002對電纜料JR-70的性能要求如下表：性能拉伸強度MPa斷裂伸長率%熱變形%20℃時體積電阻率Ω·m指標≥15.0≥180≤50≥1.0×10112.工藝流程及工藝條件2.1工藝流程2.2工藝條件（1）預混：PVC和DOP按100：40稱取,PVC和DOP、DOTP按100：20：20稱取，高速混合機加熱至75℃加入PVC并攪拌，穩(wěn)定至85℃時開始加入DOP,持續(xù)混合至溫度達到110℃左右出料（得到的混合物很蓬松），PVC和DOP、DOTP混合同上。（2）煉膠時：應嚴格控制雙輥

3、密煉機的溫度，以防止物料的分解影響性能。在本試驗中，前輥溫度為170℃，后輥溫度為175℃，混煉過程中使物料包后輥。在煉膠過程中，要注意煉膠時間要相同，同為10分鐘，而且要注意自己不要被燙傷，所使用的鏟子和自己的雙手不要放到雙輥的中間，以免出現傷害事故。(3）壓板時：溫度不能過高，溫度過高，物料會分解，而且所壓的板中會有很微小的氣孔；壓片過程中，排氣要充分，以確保材料內部無氣泡，控制不同的配方的物料受壓時間及壓力相同，以免影響性能。試驗中的各項參數設置如下：預熱壓力為5MPa,溫度為200℃,時間為10分鐘；預壓結束后排氣，排氣次數為3次，之后熱壓，熱片的壓力為10MPa，溫度為200℃，時間

4、為3分鐘;接著取出冷壓5分鐘，冷壓壓力為50—90MPa。(4)制樣前，應保證壓片放置足夠的時間，以消除內部應力，保證數據的準確性，本次實驗中采取沖片機制樣。3.測試標準：(1)拉伸強度，按GB1040-92進行；(2)斷裂伸長率，按GB1040-92進行；(3)氧指數，按GB2406-93進行,在測試氧指數時記錄發(fā)煙情況；(4)體積電阻率，按GB1410-89進行。三、結果與討論3.1增塑劑的選擇磷酸類增塑劑雖然具有阻燃作用，但在國內市場價格相對DOP、DOTP還是比較高的，再加上對電纜料的熱穩(wěn)定性和揮發(fā)性都有一定程度的影響，所以放棄使用，仍采用DOP、DOTP為主要增塑劑。表3.1實驗配方

5、表3.2樣條性能通過表中數據，可以看出DOTP的加入能夠提高樣品的斷裂伸長率和體積電阻率，而氧指數基本上不會有太大的變化，這說明DOTP和DOP在阻燃方面的性能差別很小，兩者可以通用，同時也可以看出在加入DOTP后，材料的拉伸強度有所減小，密度明顯變小，故此在下面的配方中選擇DOTP和DOP各20份。。3.2穩(wěn)定劑的選擇及用量：熱穩(wěn)定劑是聚氯乙烯加工時所必不可少的一類助劑。它能防止PVC在加工過程中由于熱和機械剪切所引起的降解，另外還能使制品在使用過程中長期防止熱、光和氧的破壞作用。常見的有復合鉛鹽穩(wěn)定劑和鈣鋅穩(wěn)定劑。編號PVCDOPDOTP重鈣氯化石蠟-52Sb2O3硼酸鋅穩(wěn)定劑66100(

6、S-1300)2020501055復合868100(S-1300)2020501055鈣鋅8表3.3實驗配方編號拉伸強度(MPa)斷裂伸長率(%)氧指數(%)密度20℃時體積電阻率(1014Ω·m)6616.87176.1036.001.394.086815.20183.0038.001.453.51表3.4樣條性能通過表中數據，可以看出除了氧指數和斷裂伸長率性能之外，鈣鋅穩(wěn)定劑都稍差于復合鉛鹽穩(wěn)定劑，但其余各項性能也能滿足標準的要求，并且達到環(huán)保的目的。故在下列實驗中選用稀土鈣鋅穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑的用量對各項性能的影響編號拉伸強度(MPa)斷裂伸長率(%)氧指數(%)密度體積電阻率（1014Ω?

7、cm）6716.25189.7037.001.452.606815.20183.0038.001.453.516915.96174.6037.001.512.677017.76173.7037.001.532.14編號PVCDOPDOTP重鈣氯化石蠟-52Sb2O3硼酸鋅鈣鋅穩(wěn)定劑67100(S-1300)20205010551068100(S-1300)2020501055869100(S-13