環(huán)保阻燃電纜表面粗糙無光澤的問題,通常由阻燃劑分散不均、工藝參數(shù)不當(dāng)、模頭口水料或材料配方缺陷導(dǎo)致,可通過優(yōu)化材料配方、調(diào)整工藝參數(shù)、改善設(shè)備與模具、使用添加劑等措施系統(tǒng)性解決。以下是具體分析及解決方案:
一、表面粗糙無光澤的成因分析
阻燃劑分散不均
無鹵阻燃劑(如氫氧化鋁、氫氧化鎂)在復(fù)合過程中若分散不均勻,會(huì)形成團(tuán)狀物,導(dǎo)致擠出物表面粗糙、無光澤。工藝參數(shù)不當(dāng)
牽引速度與溫度:低牽引速度配合高溫雖能部分改善表面質(zhì)量,但會(huì)降低生產(chǎn)效率,且可能引發(fā)材料降解。
擠出量控制:擠出量過大或熔體粘附模頭(如因極性導(dǎo)致),會(huì)形成“模頭口水料”,累積后被電纜帶走,造成表面缺陷。
材料配方缺陷
填料與增塑劑:填料添加量過大或增塑劑選擇不當(dāng),會(huì)降低材料流動(dòng)性,導(dǎo)致塑化不良。
潤滑劑不足:外潤滑劑過量可能引發(fā)塑化不良,但潤滑劑不足則會(huì)導(dǎo)致熔體與模頭粘附,加劇表面粗糙。
設(shè)備與模具問題
模頭設(shè)計(jì):模頭承線徑表面不光滑或有缺口,會(huì)劃傷熔體表面,形成痕跡。
螺桿與牽引穩(wěn)定性:螺桿或牽引速度不穩(wěn),會(huì)造成產(chǎn)品粗細(xì)不均,表面起皺。
二、系統(tǒng)性解決方案
1. 優(yōu)化材料配方
阻燃劑分散處理:
采用表面改性技術(shù)(如硅烷偶聯(lián)劑處理)提高阻燃劑與基體的相容性,減少團(tuán)聚。
選擇粒徑分布均勻的阻燃劑,避免大顆粒引發(fā)表面缺陷。
調(diào)整填料與增塑劑比例:
減少填料添加量,或選用納米級(jí)填料(如納米碳酸鈣)以降低對流動(dòng)性的影響。
選用高效增塑劑(如偏苯三酸三辛酯TOTM),提高材料塑化效果。
潤滑劑優(yōu)化:
添加低分子量聚乙烯蠟或表面活性劑,降低熔體粘度,改善脫模性。
平衡內(nèi)外潤滑劑比例,避免外潤滑過量導(dǎo)致塑化不良。
2. 調(diào)整工藝參數(shù)
溫度與速度匹配:
適當(dāng)提高擠出溫度(如從160℃提升至180℃),同時(shí)優(yōu)化牽引速度(如從5m/min調(diào)整至8m/min),確保熔體充分塑化且表面光滑。
避免長時(shí)間高溫停留,防止材料降解產(chǎn)生氣孔或焦燒。
真空與壓力控制:
強(qiáng)化擠出機(jī)真空系統(tǒng),確保小分子物質(zhì)(如潤滑劑揮發(fā)物)被充分抽提,減少麻點(diǎn)形成。
增加過濾網(wǎng)數(shù)量或目數(shù),提高擠出壓力,促進(jìn)熔體密實(shí)化。
3. 改善設(shè)備與模具
模頭維護(hù)與選型:
定期清理模頭承線徑表面的塑料分解物或缺口,確保表面光滑。
選用流道設(shè)計(jì)合理的模頭(如螺旋式模頭),減少熔體滯留區(qū)。
螺桿與牽引穩(wěn)定:
檢查螺桿與牽引裝置的同步性,避免速度波動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)品粗細(xì)不均。
對纜芯施加適當(dāng)張力,配合冷卻系統(tǒng)優(yōu)化,防止表面起皺。
4. 添加劑應(yīng)用
光亮劑:
添加含氟聚合物光亮劑(如法國福融塑料光亮劑),在熔體外層形成潤滑層,減少表面缺陷,提高光澤度。
典型添加量為500-1000PPM,需根據(jù)基礎(chǔ)樹脂和工藝調(diào)整。
流變改性劑:
加入納米二氧化硅或有機(jī)膨潤土,改善熔體流動(dòng)性,減少凝膠形成。
三、案例驗(yàn)證
某電纜廠通過以下措施解決表面粗糙問題:
配方優(yōu)化:將氫氧化鋁阻燃劑粒徑從10μm降至5μm,并添加2%低分子量聚乙烯蠟。
工藝調(diào)整:擠出溫度從170℃提升至190℃,牽引速度從6m/min提高至9m/min。
設(shè)備改進(jìn):更換為螺旋式模頭,并增加一級(jí)過濾網(wǎng)。
結(jié)果:電纜表面粗糙度(Ra值)從3.2μm降至1.5μm,光澤度提升40%,生產(chǎn)效率提高15%。
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