低成本环保阻燃 10 5℃PVC电缆料配方设计与加工

1、低成本环保阻燃105PV C 电缆料配方设计与加工一. 前言：PVC 电缆料以其质优价廉的优势在被广泛使用，这里对105PV C 级电缆料配方设计和加工经验做一下分享，传统105PV C 级电缆料基本用料： 1. P V C 树脂：一般以国标S G -2、SG -3居多，其中S G -3（聚合度约1300）用量最大，要求耐老化抗低温更好的应选用更高聚合度的树脂； 2. 增塑剂：使用T O T M /D I D P /T I N T M /T O P M 等耐热耐迁移增塑剂，通常选用T O T M ，传统用量一般50份（100份树脂），但其捏合性不及D O P 良好，混合工序混合时间长（25分钟

2、），体系黏度大，没有良好的冷却很容易升温结块，或者搅拌不成干粉状造成塑化不良，同时由于不下料制约产量，严重制约普通单螺杆造粒机加工设备的使用，尤其同时要求低温柔韧性好使用D O S 的配方中，混合变得更加困难，能耗很大；同时在风冷切粒机器中，温度高极易粘粒，温度低塑化差，令多数配方师非常头疼。 3. 阻燃剂：一般使用氯化石蜡+氧化锑体系，用量一般在8份以内，常规使用都易达到V -0级阻燃，但70氯化石蜡容易分解，对加工不利，需要配方整体配合；在一些薄壁电缆中，阻燃要求更高，应配合一些液体阻燃剂如T C P 等提高阻燃性； 4. 填料：常规以煅烧陶土和碳酸钙为主，传统用量一般25份以下； 5.

3、内外滑剂：一般以P E 蜡+硬脂酸居多，常规要求下均能达到加工效果，用量1份以内为宜； 6. 稳定剂：传统使用铅盐稳定剂，被R O H S 指令所禁止，目前市场使用钙锌复合稳定剂居多，但其效果不如铅盐，常规添加量在10份以内；在一些要求200热稳定时间长的材料中，如国标105（180分钟以上），VD E 90（240分钟以上）电缆料中，对稳定剂要求很高，同时在树脂粉等原料选用上要求也很高。、 7. 典型环保配方： 名称/项目 105护层级 105绝缘级 105耐寒柔软护层级 PVC 树脂（SG-2或3） 100 100 100 TOTM 50 45 30 环氧大豆油 5 3 4 70氯化石蜡

4、8 8 8 氧化锑 5 4 6 抗氧剂 0.5 0.4 0.5 煅烧陶土 5 10 10 活性碳酸钙 10 15 5 钙锌复合稳定剂 7 7 7 UV-531 0.5 DOS 30 内外滑剂 适量 适量 适量8. 分析：常规配方中，TOTM 捏合性差，制品硬度大，70氯化石蜡容易在加工中分解，制品容易脆断，填料添加量上不去，且混合工序电耗大，混合不易成干粉造成不下料，生产效率低，普通单螺杆造粒机难以达到塑化效果。且配方成本很高，一般企业难以承受，在制造105高温细导线时，尤其有蘸绝缘漆烤干的工艺，很容易发生电线脆裂，露出铜丝导致电子部件报废。其根本原因是电缆料抗撕裂效果差，韧性不够，70氯化石

5、蜡分解，产品硬度大。要解决以上问题，常规思路是加大增塑剂量，使用耐寒增塑剂如DOS ，或者使用ACR 、EV A 、CPE 等抗冲剂，但制品强度严重下降，阻燃效果恶化，成本显著增高，尤其造成混合困难，无冷却情况下物料容易结块，导致电机烧毁。只有对PVC 改性，使用全新的改性产品，才能提高品质降低成本，这里根据使用经验推荐一种新型高效改性剂柔强剂（产品说明书：1. 本品环保无毒，与PVC 相容性极好，明显提高制品的伸长率和抗张强度及撕裂强度，显著增强制品柔韧性和弹性，有效改善制品折弯白化问题；与氯化石蜡/CPE有良好协同增韧增强效果，明显提高填充量，降低增塑剂使用量，与UV-531、168、BH

6、T 、W-9有良好协同效应，提高制品耐寒、抗老化、耐油、绝缘、防水性能；2. 明显提高挤出量，显著降低熔体粘度，完全取代ACR401/201等加工助剂, 改善PVC 制品表面光亮光洁度，使制品手感良好，使颜料稳定性增加，色彩更加鲜艳持久，在弹性料中显著提高制品的柔韧性及弹性。而且对液态增塑油有强烈亲合力，使增塑油被固定在制品内不迁移，防出油及制品粘手，使制品硬度稳定。（在加增塑剂PVC 制品中，部分增塑剂（如DOP ，TOTM ，DOS ，DOA ，石蜡油等）会析出到表面，先形成油污薄膜，导致产品有粘手感，继而蒸发散失，致产品硬度升高发脆龟裂。）Generated by Foxit PDF C

7、reator © Foxit Software For evaluation only.3. 推荐应用范围：PVC 电缆料、膜料、弹性体、鞋底料、封条、橡塑料等等，替代部分DOS 、DOA 等助剂，克服析出冒油和制品强度降低的缺点，替代部分丁青橡胶，明显降低成本等等；建议用量8-20份。（简易添加方案：8-15份替换DOP/TOTM/DOS/DOA,增加15-40份碳酸钙，成本降低100500元/吨）举例：以5份柔强剂替代5份DOP ，同时增加10份钙，强度和延伸率均可提升约10，增塑剂只能增加延伸率同时降低强度，阻燃也随之恶化。目前在线缆料和封条料中已获得客户认可和好评。电缆料参考

8、配方表 名称65绝缘料 70护套料 65护套料 105护套 105绝缘 耐油弹性料 70W 耐寒-40料 105W 耐寒-40料 P V C 1000（SG 5） 100 100 100 100 100 P V C 1300（SG -3） 100 100 100 纳米钙 35 50 50 25 25 25 50 普通钙 125 75 75 25 50 75 75 25 柔强剂 8 10 10 12 12 20 15 15 稳定剂 4 4 4 5 5 5 5 丁腈 15 T O T M 40 36 35 D O P 30 32 30 40 35 D O A 10 环氧大豆油 3 5 52氯化石蜡

9、 30 28 30 3 5 25 30 D O S 15 P E 蜡 0. 6 0. 5 0. 6 0. 5 0. 5 0. 4 0. 5 0. 5 硬脂酸 0. 8 0. 6 0. 8 0. 6 0. 6 0. 4 0. 6 0. 6 抗氧剂 0. 3 0. 3 0. 3 0. 4 U V -531 0. 3 0. 4 煅烧高岭土 5 氧化锑 0. 5 1 0. 5 3 2. 5 3 2 3 70氯化石蜡5 合 计282. 4274. 6305. 4245. 4249. 9312. 8291. 7262. 9将使用效果和低成本环保UL105电缆料配方给大家分享下：A ：改性思路：首先选用廉价

10、PVC 树脂如SG-5型，电石法选优等品，大幅度提升填充量，降低可燃增塑剂用量，使用廉价辅助增塑剂，减少阻燃剂氧化锑用量；稳定剂选用常用的钙锌复合稳定剂； B ：配方表： 名称/项目 UL105护层级 UL105绝缘级 UL105耐寒柔软护层级PVC 树脂SG-5/SG-3 100 100 100 TOTM 45 40 30 环氧大豆油 5 5 5 氯化石蜡 1 1 1 氧化锑 3 3 3 抗氧剂 0.5 0.5 0.5 煅烧陶土 5 活性碳酸钙 75 75 75 钙锌复合稳定剂 6 6 7 UV-531 0.5 DOS 5 20 柔强剂 10 10 10Generated by Foxit

11、PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.内外滑剂 适量 适量 适量C ：加工：按配方称取物料，高速混合至干粉状卸料，然后造粒机挤出造粒，然后拉成线材测试。经验调试单螺杆造粒机加工塑化温度为：180-200，双螺杆造粒机塑化温度为：150-190；拉线机挤出温度：182-195； D ：测试数据（按UL1581电线标准）： 名称/项目 105护层级 105绝缘级 105耐寒柔软护层级 拉伸强度 15MPa 15MPa 15MPa 断裂伸长率 250 180 260 136×168H 通过 通过 通过 -20低温曲绕 通过 通过 通过 阻燃 通过 通过 通过 E ：技术延伸：若要进一步提高热老化性能和200热稳定时间，须选用性能更优异的环保稳定剂，使用更高牌号杂质少的树脂，增塑剂使用纯度更高的等级，或者使用耐热性能更好的增塑剂，整体成本会有一定提高，但比传统配方成本仍然低很多，具有一定使用价值。这里根据个人经验推荐一个配方表： 名称/项目 GB105护层级 GB105绝缘级 VDE90护层级 VDE90绝缘级 PVCSG-2优级 100 100 100 100 优级TINTM 50 40 50 45 环氧大豆油 5 5 3 3 70氯化石蜡 6 8 6 8 氧化锑