低烟低卤电缆生产工艺的优化方向可聚焦于导体加工、绝缘与护套材料改进、挤出工艺优化、交联技术升级、模具与设备改进、辅助添加剂应用六大核心环节,具体如下:
一、导体加工优化
拉丝与绞合:通过优化拉丝速度、模具尺寸和润滑剂使用,确保金属丝直径均匀,提高导体质量。绞合过程中合理控制节距和方向,使导体具有良好的柔软性和机械强度。
导体形状选择:采用圆形紧压铜导体,与扇形导体相比,圆形导体在绕包云母带时结合更紧密,有利于电场均匀分布,增强电气绝缘性能,同时节省云母带用量,降低成本。
二、绝缘与护套材料改进
材料配方优化:在聚烯烃基础上添加阻燃剂、抑烟剂等添加剂,提高材料的阻燃性能、低烟性能和机械性能。研究开发新型低烟低卤阻燃聚烯烃材料,如耐高温、抗撕裂、柔性改性等特殊配方,以满足不同应用场景的需求。
材料相容性提升:改善无机阻燃剂与聚烯烃的相容性,提高填料分散效果,减少力学性能损失。通过表面处理或添加相容剂,使无机阻燃剂在体系中均匀分散,提高挤出表面质量。
三、挤出工艺优化
温度控制:严格控制挤出温度、压力和挤出速度等参数,避免温度过高导致材料分解或温度过低导致材料流动性差。初始温度设定通常比正常挤出温度低5~10℃,以使挤塑稳定时温度恰好在材料挤出温度范围之内。
螺杆转速调整:螺杆转速过快易引起阻燃剂机械热分解,增加摩擦生热量,影响挤出表面质量。因此,需根据材料特性和目标丝径调整合适的螺杆转速。
拉伸比控制:使用挤管式或半挤管式生产时,需考虑拉伸比。无卤低卤阻燃聚烯烃的拉伸比为2.5~3.2,理论上拉伸比越小,表面越光洁。
四、交联技术升级
交联方式选择:采用化学交联或辐照交联技术提高绝缘层性能。辐照交联利用电子加速器产生的高能电子束照射绝缘层,使聚烯烃分子链之间形成交联结构,提高绝缘层的耐热性、机械性能和阻燃性能。
交联参数控制:在辐照过程中,精确控制电子束的能量、剂量和照射时间等参数,确保交联效果均匀。
五、模具与设备改进
模具设计优化:根据材料特性和挤出工艺要求,优化模具内径尺寸、模芯和模套设计。例如,采用挤压式模具时,模具内径尺寸比成品标称直径小5%左右;使用挤管式或半挤管式生产时,模芯内径=绕包层外径+(0.6~1.5)mm,模套内径=电缆标称外径+(2~7)mm。
设备升级:采用长径比L/D为20或25的螺杆,螺杆压缩比为1:1~2.5:1较合适。使用双阶混炼挤出机等先进设备,提高混料均匀性和挤出效率。
六、辅助添加剂应用
硅酮母粒添加:在低烟低卤电缆料中添加硅酮母粒,可提高热塑性树脂在熔融状态的流动性,改善填料的分散,减少挤出注塑加工的能耗,提高生产效率。同时,硅酮母粒还可提高最终塑料制品的表面爽滑性、降低表面摩擦系数以及改善耐磨耐刮性能等。
其他添加剂:根据具体需求,添加抗氧剂、润滑剂、抗静电剂等辅助添加剂,提高电缆的综合性能。
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