1.พีวีซี การเลือกเรซิน
PVC ยิ่งน้ำหนักโมเลกุลสูง ความต้านทานแรงดึง แรงกระแทก และโมดูลัสยืดหยุ่นของผลิตภัณฑ์ก็จะยิ่งสูงขึ้น แต่ความลื่นไหลและความเป็นพลาสติกของการหลอมจะลดลง ความต้านทานต่อความร้อนและความเย็นก็จะยิ่งดีขึ้น และอุณหภูมิในกระบวนการผลิตก็จะยิ่งสูงขึ้น
วัสดุสายเคเบิ้ลโดยทั่วไปต้องการน้ำหนักโมเลกุลสูง และการดูดซึมของพลาสติไซเซอร์นั้นง่าย มักเลือกวิธีการระงับแบบหลวม ความบริสุทธิ์สูง สิ่งเจือปนน้อย เรซินพีวีซีรุ่นต่ำน้อย โดยทั่วไปจะเลือก SG-1 หรือ SG-2 แต่ในปัจจุบันเรซินทั้งสองชนิดนี้มีน้อยลง วัสดุของสายเคเบิลจำนวนมากจึงใช้ประเภท SG-3 วัสดุฉนวนไฟฟ้าขั้นสูงควรเป็นเรซิน SG-1 วัสดุฉนวนไฟฟ้าทั่วไปอาจเป็น SG-2,3 ควรเลือกประเภท SG-1 สำหรับวัสดุสายเคเบิลที่มีข้อกำหนดระดับการทนความร้อนสูง
2. การเลือกใช้พลาสติไซเซอร์
หน้าที่หลักของพลาสติไซเซอร์คือการลดอุณหภูมิหลอมละลายและความหนืดของพอลิเมอร์ จากนั้นลดอุณหภูมิการประมวลผลของพอลิเมอร์ และให้ผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์มีความนุ่มนวลและทนต่ออุณหภูมิต่ำ อย่างไรก็ตามการเติมพลาสติไซเซอร์จะทำให้ประสิทธิภาพของฉนวนลดลง
The order of volatile and heat resistance of the plasticizer are as follows:TOTM > DTDP > DUP > DIDP >DINP > DOTP > DOP
ก. เนื้อหาของพลาสติไซเซอร์ในสาย PVC โดยทั่วไปคือ 50 ~ 60 PHR มักจะเลือกพันธุ์ที่มีความต้านทานความร้อนและเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี เช่น DOP มีประสิทธิภาพที่ครอบคลุมดีเยี่ยม ประสิทธิภาพของพลาสติไซเซอร์สูง ผันผวนน้อย ทนต่อความเย็นและคุณสมบัติทางไฟฟ้าได้ดี เป็นพลาสติไซเซอร์หลักในอุดมคติ อย่างไรก็ตาม DOP นั้นยากที่จะตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของฉนวนไฟฟ้าของวัสดุฉนวนเพียงอย่างเดียว DOTP และ DOP นั้นคล้ายกับ DOP แต่การต้านทานความเย็น เสถียรภาพในการต้านทานความร้อน และความเป็นฉนวนไฟฟ้านั้นดีกว่า DOP (สูงกว่า DOP ประมาณ 18 เท่า) ดังนั้นควรรวม DOP กับ DOTP plasticizer เพื่อให้ได้ฉนวนที่มีคุณสมบัติตามต้องการ
b. ฉนวนไฟฟ้าของวัสดุสายสูง, พลาสติไซเซอร์หลักสามารถเลือกได้ ฟอสเฟตเอสเตอร์, เกรดทั่วไปสามารถเลือกเป็นพลาสติไซเซอร์หลัก คลอโรพาราฟินสามารถปรับปรุงฉนวนไฟฟ้าได้ เอสเทอร์ของกรดไขมันและอีพ็อกซี่พลาสติไซเซอร์สามารถปรับปรุงความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำของวัสดุเคเบิล และตัวหลังมีความทนทานต่อสภาพอากาศที่ดี
ค สำหรับวัสดุสายเคเบิล 70 องศา ไดไอโซเดซิลพทาเลต (DIDP) หรือไดไอโซโนนิลพทาเลต (DINP) สำหรับวัสดุสายเคเบิล 90 องศา ควรใช้พทาเลตสิบเอ็ดคู่และพทาเลตสิบสามคู่ สำหรับวัสดุสายเคเบิล 105 องศา ควรใช้พลาสติไซเซอร์ที่ทนความร้อนสูง เช่น ไตรออคทิลเอสเตอร์ (TOTM)
d ค่ากรดของพลาสติไซเซอร์มีผลกระทบต่อฉนวนไฟฟ้าและความต้านทานความร้อนของวัสดุเคเบิล ดังนั้นควรเลือกพลาสติไซเซอร์ที่มีค่ากรดเล็กน้อย
e. น้ำหนักโมเลกุลและจุดวาบไฟของพลาสติไซเซอร์มีผลกระทบต่อการสูญเสียความร้อนของวัสดุเคเบิล ควรเลือกพลาสติไซเซอร์ที่มีจุดวาบไฟสูงกว่าและมีน้ำหนักโมเลกุลสูง เช่น ไดบิวทิลพทาเลตและไดโอโคลพทาเลต และไดเฮกเซทและดิเดเคต ซึ่งเดิมมีน้ำหนักโมเลกุลเล็กและมีจุดวาบไฟต่ำ ดังนั้นการสูญเสียความร้อนจึงมีมากเช่นกัน
ฉ.การพิจารณาประสิทธิภาพของพลาสติไซเซอร์ควรเลือกพลาสติไซเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าซึ่งสามารถลดปริมาณพลาสติไซเซอร์ในสูตรได้ ปริมาณของพลาสติไซเซอร์เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของฉนวน และการลดปริมาณของพลาสติไซเซอร์จะเอื้อต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของฉนวน
3. ทางเลือกของความคงตัว
เกลือตะกั่วที่มีเกลือเป็นส่วนประกอบของสารทำให้เสถียรเป็นตัวทำให้เสถียรหลัก และโดยทั่วไปแล้วสารทำให้เสถียรหลายชนิดถูกนำมาใช้เพื่อมีบทบาทร่วมกันในการปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อน ตะกั่วซัลเฟตที่มีไตรซอลต์เป็นฐานและตะกั่วฟอสเฟตที่มีไดเกลือเป็นพื้นฐาน ทั้งความเสถียรทางความร้อนและแสง; ตัวกันโคลงหลักของสายเคเบิลที่มีอุณหภูมิสูงใช้ฟีนิลฟทาเลตตะกั่วแบบ disalt ที่มีความต้านทานความร้อนได้ดี ในปัจจุบัน โคลงนำคอมโพสิตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุสายพีวีซี จำนวนเพิ่มคือ 4 ~ 6 PHR; โคลงผสมแคลเซียม / สังกะสีใช้ในวัสดุสายเคเบิลป้องกันสิ่งแวดล้อม
4. การเลือกสารหน่วงไฟ
PVC พลาสติไซเซอร์ที่แตกต่างกันที่เพิ่มในวัสดุสายเคเบิล สารหน่วงไฟและการสร้างควันของวัสดุสายเคเบิลจะแตกต่างกัน เมื่อเนื้อหาของพลาสติไซเซอร์เพิ่มขึ้น ดัชนีออกซิเจนของ PVC จะลดลง และสำหรับพลาสติไซเซอร์ที่แตกต่างกัน ความเร็วของการลดลงจะเท่ากัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มสารหน่วงการติดไฟจำนวนหนึ่งลงในสูตร พบว่าเมื่อเพิ่มปริมาณสารหน่วงการติดไฟ ประสิทธิภาพการหน่วงการติดไฟของวัสดุสาย PVC จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
(1) เมื่อเติมแป้งและดินเหนียวเป็นสารตัวเติม ดัชนีออกซิเจนจะเพิ่มขึ้น 1 ถึง 2 เท่า แต่ความเร็วการเผาไหม้ของวัสดุเคเบิลจะเพิ่มเป็นสองเท่า และค่าสัมประสิทธิ์การลดแสงสูงสุดจะไม่เปลี่ยนแปลง
(2) เพิ่ม Al (OH) 3 เป็นฟิลเลอร์ ความเร็วการเผาไหม้เพิ่มขึ้น 50 เปอร์เซ็นต์ ดัชนีออกซิเจนเพิ่มขึ้น และค่าสัมประสิทธิ์การลดแสงสูงสุดลดลง ดังนั้นจึงมีผลดีกว่าในการยับยั้งการผลิตควัน
(3) เพิ่มสารตัวเติม CaCO3 เมื่อปริมาณเพิ่มขึ้นดัชนีออกซิเจนของวัสดุสายเคเบิลพีวีซีจะลดลงและค่าสัมประสิทธิ์การลดแสงสูงสุดก็ลดลงเช่นกัน ดังนั้นปริมาณของ CaCO3 จะต้องไม่มากเกินไป มิฉะนั้นจะส่งผลต่อสารหน่วงไฟ และผลการระงับควันของวัสดุสายเคเบิล แต่ CaCO3 สามารถทำหน้าที่เป็นตัวดักจับก๊าซ HCl ซึ่งมีผลกระทบอย่างมาก
5. การเลือกใช้น้ำมันหล่อลื่น
เนื่องจากมีพลาสติไซเซอร์จำนวนมาก ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับสารหล่อลื่นภายในจึงไม่สูงมากนัก น้ำมันหล่อลื่นเป็นส่วนใหญ่เพื่อปรับปรุงความสว่างพื้นผิวของวัสดุสายเคเบิล มักใช้สบู่โลหะ กรดสเตียริก และไขพาราฟิน และปริมาณที่เพิ่มขึ้นคือประมาณ 1 PHR
6. การเลือกใช้สารเติมแต่ง
การเติมสารตัวเติมลงในวัสดุของสายเคเบิลสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของฉนวนไฟฟ้า การทนความร้อน และลดต้นทุน แต่การบริโภคมากเกินไปจะทำให้ประสิทธิภาพของวัสดุการขึ้นรูปและสายเคเบิลลดลง
เพื่อปรับปรุงฉนวน สามารถใช้ดินเผา (เกรดไฟฟ้า) เป็นตัวเติม และแคลเซียมคาร์บอเนตสามารถใช้เป็นวัสดุเกรดเปลือกหุ้ม (ชั้น)
ประเด็นสำคัญของการออกแบบสูตร
1. สำหรับวัสดุสาย PVC เกรดเปลือกหุ้มทั่วไป ปริมาณของพลาสติไซเซอร์คือ 0 ~ 60 PHR, สารทำให้คงตัว 6 ~ 8 PHR, สารหล่อลื่น 1.5 ~ 2 PHR และสารตัวเติม 10 ~ 20 PHR พลาสติไซเซอร์ที่มีประสิทธิภาพของพลาสติไซเซอร์ต่ำควรมีมากกว่านี้ เมื่อวัสดุอุดมีจำนวนมาก พลาสติไซเซอร์และสารหล่อลื่นอาจมีขนาดใหญ่ขึ้น เมื่อใช้ฟิลเลอร์ที่ไม่ใช้งาน พลาสติไซเซอร์และสารหล่อลื่นควรมีขนาดใหญ่ขึ้น วัสดุสายเคเบิลระดับเปลือกควรเพิ่มพลาสติไซเซอร์ทนความเย็นประมาณ 5 PHR;
2. สำหรับวัสดุสายเคเบิลเกรดฉนวนทั่วไปปริมาณของพลาสติไซเซอร์คือ 40 ~ 50 PHR, สารกันบูด 6 ~ 8 PHR, น้ำมันหล่อลื่น l ~ 1.5PHR, ฟิลเลอร์ประมาณ 10 PHR; พลาสติไซเซอร์และการใช้สารหล่อลื่นหมายถึงวัสดุเกรดเปลือกหุ้ม;
3, DBP ที่ระเหยได้เช่นพลาสติไซเซอร์ไม่สามารถใช้กับวัสดุเคเบิลได้
4 วัสดุสายทนอุณหภูมิสูงนอกเหนือจากการเลือกพลาสติไซเซอร์ทนอุณหภูมิสูง แต่ยังควรเพิ่มปริมาณของสารกันบูด เพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระ 0.3~0.5PHR;
5. สำหรับวัสดุสายเคเบิลที่ต้องการประสิทธิภาพฉนวนสูงควรเลือกดินเผาและประสิทธิภาพของพลาสติไซเซอร์ของโพลิเมอร์โพลิเมอร์แพลตฟอร์มพลาสติไซเซอร์ไม่ดีดังนั้นควรเพิ่มปริมาณของพลาสติไซเซอร์ตามความเหมาะสมเมื่อทำสูตร
6, การกำหนดสูตรของวัสดุสายเคเบิลโปร่งใส, ควรเลือกพลาสติไซเซอร์ที่มีความเข้ากันได้ของเรซินและเรซินที่ดี, เลือกดีบุกอินทรีย์และโคลงโปร่งใสอื่น ๆ โดยตรง, และควบคุมปริมาณของสารหล่อลื่นที่เพิ่มอย่างเคร่งครัด;
7, การออกแบบของสูตรวัสดุสารหน่วงไฟสาย, ควรเลือกระบบสารหน่วงไฟคอมโพสิตที่เหมาะสม;
8. เมื่อกำหนดสูตรของสายเคเบิลโพลิเมอไรเซชันสูง ควรเลือกตัวดัดแปลงการประมวลผลแบบคอมโพสิตเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล
9. ในการกำหนดสูตรสายเคเบิลที่ไม่ใช่การโยกย้ายควรเลือกโพลีเอสเตอร์หรือโพลิเมอร์พลาสติไซเซอร์
10 เมื่อเลือกสารทำให้คงตัวของแท่น ปริมาณจะมากกว่าสารทำให้คงตัวเล็กน้อย เช่น เกลือ 3 ชนิด
11. ภายใต้สภาวะปกติของการรับรองการประมวลผลและการใช้วัสดุสายเคเบิล จำเป็นต้องลดปริมาณสารทำให้เสถียรให้มากที่สุดเพื่อป้องกันปริมาณที่มากเกินไปและทำให้เกิด "ผลกระทบการบรรจุ"
