通常來講,PVC電纜料的常用填充料輕鈣、陶土的加入量與電纜料的抗拉強(qiáng)度成反比關(guān)系,但由于目前PVC樹脂的價(jià)格一路攀升。這樣眾多PVC電纜料生產(chǎn)廠家就從能否增加相對(duì)低廉的填充料著手,考慮如何優(yōu)化配方以降低成本。一些新型的化工助劑被廣泛應(yīng)用在PVC電纜料中,其中新型PVC專用偶聯(lián)劑正是其中的典型代表。 偶聯(lián)劑是一類具有兩性結(jié)構(gòu)的物質(zhì),它們分子中的一部分基團(tuán)可與無機(jī)物(如粉末填料、纖維樁增強(qiáng)材料)表面的化學(xué)基團(tuán)反應(yīng),形成強(qiáng)固的化學(xué)鍵合;而另一部分基團(tuán)則有親有機(jī)物(如塑料、橡膠)的性質(zhì),可與有機(jī)物分子反應(yīng)或物理纏繞,從而把兩種性質(zhì)大不相同的材料牢固的結(jié)合起來,其到“橋”的作用。因此性能優(yōu)良的偶聯(lián)劑不僅可以起到增加填充的作用,而且可以兼有穩(wěn)定劑的作用。
隨著顧客要求的不斷提高,生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)也隨之創(chuàng)新完善。為減少電纜料發(fā)熱燃燒所引起的火災(zāi)事故,阻燃電纜料的使用越來越普遍;現(xiàn)在的阻燃電纜料主要是有鹵阻燃,在發(fā)生火災(zāi)時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量煙霧,產(chǎn)生有毒、帶刺激性和腐蝕性的鹵化氫氣體;煙霧會(huì)妨礙救火和人員疏散,鹵化氫氣體會(huì)腐蝕設(shè)備,還會(huì)危害人體健康。生產(chǎn)和使用無鹵阻燃電纜已經(jīng)成為一種趨勢(shì),而無鹵阻燃電纜料是其中的關(guān)鍵。
80年代初,國(guó)外已研制出低煙無鹵阻燃電纜料。到80年代后期, 已經(jīng)開發(fā)了第二代電線電纜用無鹵阻燃塑料。同第一代產(chǎn)品相比,第二代無鹵阻燃塑料除了在阻燃性能、發(fā)煙性、毒性、腐蝕性能、力學(xué)性能、電性能上有所改進(jìn)外,其高速擠出性能是一大特征。
低煙無鹵阻燃聚烯烴樹脂為主要原料,經(jīng)加入特殊改性劑、阻燃劑助劑經(jīng)混煉、塑化、造粒而制得的熱塑性、熱固性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料。
低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料通常由聚烯烴共混樹脂加阻燃填充劑氫氧化鋁、氫氧化鎂和一些為了提高耐熱壽命而添加的適量抗氧劑組合而成。有時(shí)為了降低其燃燒時(shí)的發(fā)煙量,還加入了一些發(fā)煙抑制劑,如釩、鎳、鉬、鐵、硅、氮系化合物。其阻燃機(jī)理為:燃燒時(shí),阻燃填充劑氫氧化鋁、氫氧化鎂會(huì)釋放出結(jié)晶水,吸收大量熱量;與此同時(shí),脫水反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量水蒸汽,它可以稀釋可燃性氣體,從而阻止燃燒,另外會(huì)在材料表面形成一層不熔不燃的氧化物硬殼,阻斷了高聚物與外界熱氧反應(yīng)的通道,Z終材料阻燃、自熄。
低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料要具有較好的阻燃性,配方中氫氧化鋁、氫氧化鎂必須有較大的填充量,通常要達(dá)到150份以上,而大量的無機(jī)阻燃劑填充必將導(dǎo)致材料在物理機(jī)械性能、電氣性能和擠塑工藝性能方面大大劣化。為了解決其阻燃性和物理機(jī)械等性能方面的平衡,使材料能充分滿足Z終使用的技術(shù)要求,常用的方法有:一方面對(duì)聚烯烴材料進(jìn)行改性、接枝,以提高聚烯烴材料極性;另一方面是對(duì)無機(jī)阻燃劑的表面進(jìn)行化學(xué)改性,通常用偶聯(lián)劑處理。