晋中专业制造硅橡胶控制电缆厂家 品质精良

浅谈硅橡胶电缆生产中的几点注意事项

硅橡胶由于具有很高的耐热性和优异的耐寒性，长期使用温度范围可达－90～250℃，同时具有优良的电绝缘性能、耐老化等性能，因此硅橡胶在电缆行业的发展非常*。

在过去的几十年间，硅橡胶工业不断面临着满足日益增长的现代挤出产品市场需要的挑战。硅橡胶在耐磨性、耐割穿性能、耐化学药品性、耐油性及机械强度方面都有了提高。硅橡胶作为具有较高热老化温度的材料，其价值和可靠性促进了它在制造商和用户中的广泛使用。如今，硅橡胶在电线电缆行业的应用在不断发展，主要用作舰船电缆、航空电线、电机引接线、加热电线以及许多特殊用途（如原子能工业、**工业、冶金工业等）电线电缆的绝缘和护套。

硅橡胶电缆在生产过程中遇到的问题

1．胶料混炼加硫后在挤制过程中易焦烧并含有大量杂质，导致绝缘电压击穿。

2．护套挤制过程中出现松壳和起泡现象。

解决方法

混炼与返炼技术要求

虽然硅橡胶的加工设备和**橡胶的加工设备没什么两样，但较好不要用同一台开炼机来加工**橡胶和硅橡胶。较好能有硅胶**的操作间，而且要保持清洁的环境，因为被污染的硅橡胶的机械性能和电性能都要降低。如果不能为硅橡胶配置**的加工设备和加工场地，那么一定要注意将污染性材料与硅橡胶和硅橡胶的配合助剂完全隔离，因为大部分杂质都来自胶料的混炼。

由于硅橡胶本身的特点，确实需要返炼的胶料在返炼后塑性会发生变化，*包到转速较快的辊筒上。开炼机的辊筒应该通入冷却水，以避免胶料焦烧，对采用含双２.４二氯化苯甲酰过氧化物作为硫化体系的胶料尤其应该注意。因为双２.４二氯化苯甲酰的分解温度约为45℃，分解产物２.４二氯化苯甲酸和２.４二氯苯均不易挥发，胶料易胶烧。

为了得到高质量的产品，硅橡胶混炼时必须遵循以下基本步骤：

（１）仔细称量每种要用到的配合组分（如阻燃剂、硫化剂、色母料等）。

（２）将硅橡胶纯胶或补强胶料放到开炼机上后，调节辊距，让硅橡胶包到转速较快的上，并且充分返炼。纯硅橡胶通常只需稍加返炼或不用返炼就可以加入填料。但是，由于补强硅橡胶中含有白炭黑，必须经过充分返炼。只要胶料包到转速较快的辊筒上就表明返炼程度合适了。

（３）如果需要，就要将阻燃剂、色母料等加入胶料中。有些填料在混炼过程中会经过滚筒掉到接料盘中，应该将这些填料收集起来在下一次填料加入之前加到胶料中。常用使用橡胶刮板来刮取接料盘中的填料，较好不要使用刷子，因为一些刷毛有可能从刷子上掉下来混到胶料中去。尤其要注意的是不能将所有填料一次加入胶料中，而应该分成２～３次分批加入。每加入一批填料，都要充分翻炼胶料。这样就能保证填料分散均匀，避免形成硬的填料凝块。合理的辊距可以保证较佳的胶料混炼速度和混炼质量。

（4）较后加入胶料中的是硫化剂。由于我们目前采用的硫化剂为２．４－二氯化苯甲酰过氧化物，所以当胶料太热（较多不**过４Ｏ℃）时，不要加硫化剂，否则会产生部分先期硫化，导致胶料或硫化剂损耗。向滚筒中通入足够的冷却水，可以避免胶料过热。较后，为了使硫化剂分散均匀，还要将整辊胶料薄通几遍。

滤胶网和滤胶垫板的正确使用

　滤胶网通常由２０～４０目的滤胶板和网孔较细的６０～１００目不锈钢滤胶网组成。 某些生产厂家不喜欢用滤胶网就直接挤出，因为这样可以提高挤出速度，有时也消除了在滤胶板附近生热和焦烧的可能性。但是，滤胶网的使用不容忽视，因为起着一个显着的作用就是除去胶料中的杂质和未分散的填料颗粒。同时，滤胶网也可以排除混炼和返炼时夹进胶料中的空气，尤其是对较柔软的胶料。

挤出设备的选择

在设备的选择上，由于我们根本就没有专门的硅橡胶电缆生产设备，我们没有选择的余地。在我们目前所使用的三台连续硫化生产设备中，可以用于硅橡胶生产的设备有蒸汽连续硫化挤橡机和PLCV盐浴连续硫化挤橡机。

工艺摸索和改进

由于硅橡胶电缆并不是我们的常规产品，我们在生产硅橡胶电缆时总是摸着石头过河。在绝缘挤制时我们分别采用了蒸汽连续硫化挤橡机和PLCV连续硫化挤橡机。但是由于Φ65/Φ90蒸汽连续挤橡机不能将伸缩管接到机头上，因为将伸缩管接到机头后在蒸汽的加热下，机头温度会很快上升，导致硅橡胶在挤出时先期硫化。所以在实际生产时，我们并没有将伸缩管接到机头，而是开放式使用蒸汽，这样就导致蒸汽压力不能施加过大，影响了生产速度和浪费了大量蒸汽。而在PLCV机组进行绝缘挤制时，在控制好挤出温度的条件下，挤出并没有太大问题，只需加0.2MPa压力或不加压力就能满足产品要求。

常用电线电缆绝缘材料优缺点分析

PVC聚氯乙烯（以下简称PVC）绝缘材料是在PVC粉中添加稳定剂、增塑剂、阻燃剂、润滑剂及其它助剂的混合物。针对电线电缆不同应用与不同的特性需求,其配方做相应的调整。经过几十年的生产和使用，目前PVC制造及加工技术已经非常成熟。PVC绝缘材质在电线电缆领域有着非常广泛的应用，并有着显着的自身特点：

1)制造技术成熟、易成型和加工制造。相比其它类的线缆绝缘材料,不仅成本低廉，在线材表面色差、光哑度、印字、加工效率、软硬度、导体的附着力、线材本身的机械物理性能和电性能方面均可作有效控制。

2)具有非常良好的阻燃性能，故PVC绝缘电线较易达到各类标准规定的阻燃等级。

3)在耐温方面,通过对材料配方优化改进,目前常用的PVC绝缘类型主要有以下三类：

4)在额定电压方面，一般使用于额定1000V AC及其以下电压等级,可广泛应用于家用电器、仪器仪表、照明、网络通讯等行业。

5)无毒无味的PVC绝缘线，还可广泛使用于空调，冰箱等电器配线。

PVC也有一些自身缺点，限制了其使用：

1) 由于含有大量氯元素，燃烧时会散发出大量浓烟会让人窒息,影响能见度,并产生一些致癌物质和HCl气体，对环境造成严重危害。随着低烟无卤绝缘材料制造技术的发展，逐步取代PVC绝缘已成为线缆发展的必然趋势。目**些有影响力及社会责任感较强的企业,在公司技术标准中明确提出了替代PVC材料的时间表。

2) 普通PVC绝缘耐酸碱,耐热油,耐**溶剂性能较差,根据相似相溶的化学原理，PVC线材较易在所述特定环境中出现破损和开裂。

但是，凭借其优良的加工性能和低廉的成本。 PVC线缆在家用电器、照明灯饰、机械装备、仪器仪表、网络通讯、楼宇布线等领域仍得到广泛的使用。

二 、交联聚乙烯电线电缆绝缘

交联聚乙烯(Cross-linke PE,以下简称 XLPE)是聚乙烯受到高能射线或交联剂的作用,在一定条件下能从线型分子结构转变成体型三维结构。同时由热塑性塑料转变成不溶的热固性塑料。目前在电线电缆绝缘运用中，主要交联方法有三种：

1 过氧化物交联。是先用聚乙烯树脂配合适当的交联剂和抗氧剂，根据需要添加其它成份，制成可交联的聚乙烯混合物颗粒。挤出过程中，通过热蒸汽交联管道产生交联。

2 硅烷交联 （温水交联）。也是一种化学交联的方法，其主要机理是将**硅氧烷和聚乙烯在特定的条件下产生交联，交联度一般能达到 60%左右。

3 辐照交联是利用高能射线如 r 射线, α射线,电子射线等能量,使聚乙烯大分子中的碳原子激发活*联,电线电缆常用的高能射线为电子加速器产生的电子射线,因该交联是依靠物理能量进行的,故属物理交联。

以上三种不同的交联方式,具有不同的特点和应用：

交联类别特点应用

交联过程中悹悀格控制 适用于生产高电恪、大长度、 过氧化物交联 温度，通过热蒸汽交联 大截面电缆, 生产小规格浪管道,产生交联. 费多. 硅烷交联可采用通用的 适用于小尺寸、小规格、低设备,挤出机受温度限 电恪的电缆。交联反愓悹在硅烷交联制,接触水分即开始交 有水或潮气的条件下才会完联,温度越高交联速度 成, 适用于低恪电缆的生产. 愁辐射源能量的关系, 适用于绝缘厚度不太厚,耐 用于不太厚绝缘, 绝缘 高温阻燃电缆. 辐照交联太厚时，惦存在照射不均匀现象.

XLPE 绝缘与热塑性聚乙烯比较,有以下优点:

1 提高了耐热变形性,改善了高温下的力学性能,改进了耐环境应力龟裂与耐热老化的性能.

2 增强了耐化学稳定性和耐溶剂性,减少了冷流性,基本保持了原来的电气性能,长期工作温度可达 125℃和 150℃,交联聚乙烯绝缘的电线电缆,也提高了短路的承受能力,其短时承受温度可达 250℃,同样厚度的电线电缆,交联聚乙烯的载流量就大得多.

3 XLPE 绝缘电线电缆有优良的机械、防水及耐辐射性能所以应用领域广泛。如：电器内部连接线、电机引线、灯饰引线、汽车低压信号控制线、机车电线、地铁用电线电缆、矿用环保电缆、船用电缆、核电铺设电缆、TV 高压线、X-RAY 击发高压线，以及功率传输电线电缆等行业。XLPE 绝缘电线电缆有着显着的优点,但也有一些自身的缺点,限制了其使用：

1)耐热粘连性能较差。在**过电线额定温度情况下加工使用电线,容

易造成电线之间相互粘连情况,严重可导致绝缘破皮形成短路.

2)耐热切通性能较差。在**过200℃的温度下,电线绝缘变的异常柔软,受外力挤压碰撞*导致电线切通短路.

3)批次之间色差难控制。加工过程易刮花发白,印字脱落等问题

4)耐温等级 150℃XLPE绝缘,做到完全不含卤素并且能通过UL1581规范的 VW-1 燃烧实验,并保持优良的机械电气性能,在制造技术上还存在一定瓶颈,成本高昂。

5)该类材料绝缘线材在电子电器连接线方面，尚无国家相关标准。

三 、硅橡胶 （Silicone rubber）电线电缆绝缘

硅橡胶亦聚物分子是由 SI-O （硅-氧）键连成的链状结构。SI-O 键是443.5KJ/MOL，比 C-C 键能 （355KJ/MOL)高得多。硅橡胶电线电缆大部分采用冷挤和高温硫化工艺，在众多的合成橡胶电线电缆中，因其*特分子结构，使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更优良的性能：

1) 非常柔软，良好的弹性，无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点。

使用温度范围在-90~300℃。硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性，可在 200℃下连续使用,在350 度下亦可使用一段时间。

2)优良的耐候性能。长时间在紫外线和其他气候条件下，其物性也仅有微小变化。

3)硅橡胶具有很高的电阻率且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。硅橡胶绝缘电线电缆具有以上一系列优点,在电视机高压装置线、微波炉耐高温用线、电磁炉用线、咖啡壶用线、灯具引线、UV 设备、卤素灯具、烤炉和风扇内部连接线等特别是小家电领域有着广泛的应用,但自身一些缺点也限制更广泛的运用。如

1)抗撕裂能力差。加工或使用过程中受外力挤压，刮磨易破损，造成短路。目前的防护措施是是在硅胶绝缘外加上玻璃纤维或者高温聚酯纤维编织层，但加工过程中仍需尽可能避免外力挤压所致的伤害。

2)硫化成型添加的硫化剂目前主要使用双二四。该硫化剂含有氯元素,

完全无卤素的硫化剂 （如铂金硫化）对生产环境温度要求严格,而且成本高昂。

所以线束加工时应注意：压轮压力不可过大，较好使用胶材质，防止生产过程中压裂导致耐压不良。同时需注意：玻璃纤维纱在生产过程中需采取必要的防护措施，防止吸入肺部，影响员工健康。

四、交联三元乙丙烯橡胶 （XLEPDM）

电线绝缘交联三元乙丙烯橡胶

交联三元乙丙烯橡胶 （XLEPDM）电线绝缘交联三元乙丙烯橡胶，是由乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,通过化学或者辐照方式交联。交联三元乙丙橡胶绝缘电线综合聚烯烃绝缘电线和普通橡胶绝缘电线两种电线的优点：

1)柔软、曲挠、弹性、高温不粘连、长期的耐老化性、耐恶劣的气 候（-60～125℃）。

2)耐臭氧、耐紫外线、耐电气绝缘性能、耐化学腐蚀性。

3)耐油和耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶绝缘不相上下，普通热挤出的加工设备进行加工，采用辐照交联，加工简便、成本低廉。交联三元乙丙橡胶绝缘电线有上述诸多优点,在制冷压缩机引线，防水电机引线，变压器引线，矿山移动电缆，钻探，汽车，医疗器械，船泊以及一般的电器内部布线等领域都有运用。

XLEPDM 电线主要缺点是：

1)同XLPE 和 PVC 电线,抗撕裂能力较差。

2)粘合性和自粘性较差,影响后续加工性。

五 氟塑料（Fluoroplastic）电线电缆绝缘

相对于常见的聚乙烯、聚氯乙烯电缆而言，氟塑料电缆有着如下**特点：

1)耐高温氟塑料有着**乎寻常的热稳定性，使得氟塑料电缆能适应 150~250℃的高温环境。在同等截面导体的条件下，氟塑料电缆可以传输更大的许用电流，从而大大提高了该类绝缘线材的使用范围。由于这种*特的性能，氟塑料电缆常用于飞机、舰艇、高温炉以及电子设备的内部布线、引接线等。

2)阻燃性好

氟塑料的氧指数高，燃烧时火焰扩散范围小，产生的烟雾量少。用其制 作的线材适合对阻燃性要求严格的工具和场所。例如：计算机网络、地铁、车辆、高层建筑等公共场合等。一旦发生火灾，人们可以有一定的时间疏离，而不被浓烟熏倒，争取到宝贵的救援时间。

3)电气性能优异

相对于聚乙烯而言，氟塑料的介电常数更低。因此，与类似结构的同轴电缆比较，氟塑料电缆的衰减更小，更适合于高频信号传输。当今电缆的使用频率越来越高已经成为潮流，同时又由于氟塑料能耐高温，所以常用作传输通信设备的内部接线、无线发射馈线与发射机之间的跳线和视频音频线。此外，氟塑料电缆的介电强度、绝缘电阻好，适合作重要仪表仪器的控制电缆。

4)机械化学性能**

氟塑料的化学键能高，具有高度的稳定性，几乎不受温度变化的影响，有着优良的耐气候老化性能和机械强度；而且不受各种酸、碱和**溶剂影响。因此适用于环境气候变化大、有腐蚀性场合，如石化、炼油、油井仪器控制等。

5)利于焊接连线

在电子仪器中，有不少接线是采用焊接方法进行连接，由于一般塑料的熔融温度低，在高温时易融化，需要熟练的焊接技术，而有些焊点必须要有一定的焊接时间，这也成为氟塑料电缆受到欢迎的原因。如通信设备和电子仪器的内部接线。氟塑料系列绝缘材料在电线电缆领域有着广泛运用，参考UL1581、UL758 规定,电线电缆中常使用的氟塑料绝缘 ：

名 称 额定温度(较大) 特性及其应用燃烧后无残留,热温度性好,军事上有广PTFE 250℃ 泛愓用,连恋加工困难,接头多,效率低热稳定性好,相对 PTFE 惦加工,主悹愓PFA 250℃ 用高温导线,成本较高. 可长期在200℃环境下工作,相对 PTFE，FEP 200℃ 惦加工,在电子连接线领域使用较为广泛柔韧性优良,可惣**薄壁绝缘电线生产, XLETFE 可长期在 200℃环境下工作, (XL)ETFE 150℃ 优良耐腐蚀和机械性能,在航空和** 领域使用广泛. PVDF 150℃ 柔韧性良好,**薄绝缘,替代漆包线使用，此外氟塑料还有一些缺点限制了使用：

1)原材料的价格高, 目前国内生产还主要依赖进口 （日本大金和美国杜邦公司）,国产氟塑料虽然较近几年发展*,但生产品种还是单一,材料在热稳定性及其它综合性能上同进口材料相比还有一定差距。

2)生产工艺相比其他绝缘材料较困难,生产效率低,印字易脱落,耗损大等问题,使生产成本较高。

总之，上述各种类别的绝缘材料，特别是耐温在 105℃以上高温特种绝缘材料的应用方面，在国内仍属转型期。无论是线材生产，还是线束加工，不仅有一个成熟的过程，对该类线材要有一个对其优缺点作理性认识的过程。