成型劑WY-55在PVC電纜料上的應用

田維生

（遠東電纜有限公司，江蘇 宜興 214257）

成型劑WY-55在PVC電纜料上的應用

田維生

（遠東電纜有限公司，江蘇 宜興 214257）

Application of WY-55 forming agent in PVC cable materials

介紹了PVC電纜料特點與配方設計原則，詳述了成型劑WY-55的作用與特點，簡述了高流動性PVC電纜料的需求場合，列出了PVC電纜料正常生產用的幾種配方示例。

成型劑；WY-55；PVC；電纜料

1 應用背景

近年來，PVC 材料的環境問題被廣泛認識，控制和禁止使用PVC 材料已形成了強有力的趨勢。用無鹵料取代PVC材料的呼聲越來越高，但是PVC材料價格低廉、阻燃性好、工藝簡單、電絕緣性好、耐油、耐化學試劑等，短期內在世界范圍完全禁止PVC的使用并不現實。由于國內環保要求的提高，我國PVC電纜料的發展也逐漸呈下降趨勢，引起國內電線電纜行業的高度重視。

目前，PVC電纜料仍是電線電纜行業中使用數量最多的絕緣和護套材料；對PVC電纜料使用的加工助劑來說，在符合環保要求的前提下，讓PVC電纜料具有更高更好的加工流動性是一個重要研究課題。

本文是遠東電纜有限公司在改善、提高PVC電纜料的加工流動性的具體示例。

2 主要儀器設備及原輔材料2.1 主要試驗儀器

小雙輥開煉機、平板硫化機、沖片機、微控電子拉力試驗機、熱穩定試驗儀等。

2.2 主要生產設備

高速混合機、雙階擠出機（一階雙螺桿擠出機，二階單螺桿擠出機）造粒機組。

2.3 主要原輔材料

PVC樹脂、復合穩定劑、B-02、DOTP、DOP、ESO、超細重質碳酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸、WY-55等。

3 PVC電纜料配方設計原則

3.1 性能指標要求

配方性能指標按GB/T 8815—2008要求執行。

3.2 PVC樹脂的選擇

PVC樹脂選用懸浮法SG3、SG5通用型。

3.3 加工助劑的選擇

因為PVC熔體延展性差，易導致熔體破碎；同時熔體松弛慢，易導致成品表面粗糙、無光澤等；所以，PVC加工時需要加入加工助劑來改善PVC熔體的缺陷。

本文加工助劑選用江蘇愛特恩高分子材料有限公司生產的成型劑WY-55。

成型劑WY-55為經過接技改性得到的具有核-殼結構的高分子聚合物，其極性大分子鏈與PVC分子間產生較強的相互纏結作用，二者相容性極佳，在PVC軟制品加工過程中可發揮良好的成型作用。

PVC樹脂在剪切力下加熱時，成型劑WY-55先熔融并黏附在PVC樹脂微粒表面，使PVC黏度及摩擦增加，有效地將剪切應力和熱傳遞給整個PVC樹脂，加速PVC樹脂熔融，內摩擦增熱效果明顯，大幅度縮短塑化時間，降低了物料的加工溫度；成型劑WY-55 增加PVC熔體的黏彈性，可改善PVC熔體強度差、延展性差及熔體破裂等缺點，提高制品的表面細膩光潔度及力學性能，改善低溫脆性，提高電纜成品擠出速度。

成型劑WY-55具有良好的分散性，大幅度提高其他添加組份的分散性，顯著提高PVC樹脂的塑化效率及塑化均勻性。

3.4 其他配合劑體系的選擇

穩定劑選用環保型鈣鋅復合穩定劑；抗氧劑用雙酚A；增塑劑體系選用固體增塑劑B-02、液體增塑劑DOTP、DOP、ESO與氯化石蠟-52中一種或幾種共用；填充劑體系選用輕質碳酸鈣、超細重質碳酸鈣與高嶺土中一種或幾種共用；潤滑劑體系選用硬脂酸鋇與硬脂酸共用；阻燃劑體系選用環保型復合阻燃劑。

4 PVC電纜料高流動性需求場合

近幾年來，在使用時間1年左右及以后，用PVC護套料的電纜表面滲油現象十分嚴重，經過多方分析、查找原因，發現電纜表面滲油成分多是環氧脂與環氧大豆油類，經過長期努力，也找到了浸濃硫酸質量損失檢測方法與紅外光譜檢測方法來控制電纜表面滲油現象，取得了較好的效果，但這只是治標不治本，主要原因是前幾年環氧大豆油的價格較低，生產粒子的廠家用盡量多的環氧大豆油來做PVC電纜護套料的增塑體系，超過了環氧大豆油與PVC樹脂的相容性上限，但是環氧大豆油用量多了時，對PVC護套料的擠出流動性是有益處的，從配方防出油的設計角度，需要考慮在少用或不用環氧大豆油的增塑體系中，用適宜加工助劑來提高PVC電纜料的加工流動性；近半年來，因國際石油價格處于低位，造成常用增塑劑DOP、DOTP的價格已經低于環氧大豆油的價格，生產粒子的廠家會從成本上考慮，主動在H-70配方上少用或不用環氧大豆油的增塑體系，提高性價比，這也需要思考用適宜加工助劑來提高PVC電纜料的加工流動性；目前市場上，客戶對電纜的阻燃性能越來越重視，抽檢送檢的頻率越來越高，這也要求生產粒子的廠家越來越重視PVC護套料的阻燃性能與氧指數控制，而阻燃劑用量加大后會減弱PVC電纜料的加工流動性，從配方提升阻燃的設計角度，需要考慮在阻燃劑用量加大的體系中，用適宜加工助劑來來改善PVC電纜料的加工流動性；

大截面導體電力電纜的護套多用H-90，一般擠出時用Φ120、Φ150、Φ200型擠出機，因螺桿直徑大、出膠料量大、停留時間短，要用適宜加工助劑來改善PVC護套料的加工流動性、提高塑化速度；一般在Φ70、Φ90型擠出機上塑化效果較好的PVC護套料，到了Φ150、Φ200型擠出機上擠出時，往往會產生焦料、表面粗糙、放線速度變慢，不能滿足產品質量和生產速度要求；

對PVC電纜絕緣料J-70來說，體積電阻率是一個重要指標，增塑體系用量多了，對PVC電纜絕緣料的加工流動性有益處，但會降低體積電阻率，從配方設計的角度，可以考慮在減少增塑劑用量的體系中，用適宜加工助劑來來改善PVC電纜絕緣料的加工流動性。

5 PVC電纜料配方設計示例

PVC電纜料正常生產用的幾種配方示例與部分測試數據詳見表1，在這幾種電纜料配方示例中都使用了成型劑WY-55，它能滿足電纜料塑化速度快、放線擠出速度快及電纜表面光亮等要求。

表1 電纜料配方示例與部分測試數據

[1] 田維生. 電線電纜用PVC環保70 ℃絕緣料配方的開發.山東化工，2013第1期P.24～25.

[2] 田維生. 高流動性PVC環保90 ℃護套料配方的開發.山東化工，2013第2期P.19～20.

[3] 田維生. 超細重質碳酸鈣在PVC電纜護套料上的應用.中國化工貿易，2013第2期P.124.

[4] GB/T 8815—2008.電線電纜用軟聚氯乙烯塑料.

(P-02)

TQ325.3

1009-797X(2016)06-0054-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.06.018

田維生（1966-），男，碩士，高級工程師，主要從事橡套電纜用橡皮、PVC電纜料、聚烯烴電纜料多系列高分子材料配方的研發工作。

2016-02-24