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塑料改性技术在电线电缆材料中的应用
塑料改性是指通过物理、化学或者物理、化学相结合的方法使塑料的性能发生人们所预期的变化,实现降低生产成本,改善某些性能,赋予全新功能的过程。改性塑料行业是涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的产业领域。近10年来,随着国民经济的稳定健康发展,改性塑料行业实现了跨越式发展,连续十年经济技术指标大幅递增,全行业规模不断发展壮大,已成为中国国民经济持续繁荣的重要产业之一。
塑料改性技术已经成为塑料工业中普遍关注的对象,并广泛应用于塑料工业的各个方面。目前人们正朝着通用翅料工程化,通用工程塑料功能化和特种工程塑料实用化的目标而努力。塑料改性技术在塑料工业中占有的地位越来越重要,所起的作用也越来越突出,其主要的表现⋯在:(1)塑料改性技术是获得独特性能高分子材料的有效途径。如根据某种用途(抗老化性、阻燃、抗静电等)的需要,如果去开发一种全新化学结构的高分子材料,需要消耗大量的人力物力,所以是几乎不可能的,但是采用对现有的塑料进行改性,则有可能较为容易地解决这一问题。
(2)塑料改性是在保证满足使用要求的前提下降低塑料制品成本的有效途径。在我国,塑料制品的总成本中,原材料约占制品总成本的70%,因此,通过采用塑料改性技术有可能显著地降低原料的费用,使总成本降低,给生产企业带来巨大的经济效益和社会效益。(3)塑料改性技术可以提高产品技术含量,增加产品的附加值。如采用刚性粒子增强增韧塑料的技术已经成功应用于塑料的增韧增强,通过将无机矿物颗粒进行特殊的表面处理改性后填充到塑料中,改性后的塑料具有与加入橡胶或热甥性弹性体相同水平的增韧效果,具有极为重要的应用价值。随着我国经济的飞速发展,电线电缆材料的需求量增加很快,同时随着安全及环保等方面的要求,对电线电缆料也提出了新的要求,将塑料改性技术引入到电线电缆材料的应用上不仅可以满足安全、环保等要求,同时也将降低各企业的生产成本。
1聚氯乙烯(PVC)电线电缆料
生产电缆料的基础树脂主要是PvC、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。其中,PVC的使用量最大。PVC树脂具有难燃、耐油、耐化学药品腐蚀、耐水等特点,同时具有物理机械性能好、电性能优良等优点,是电线电缆行业较为理想的包覆材料;但是PVC材料存在耐温性、耐候性、耐磨性较差,使用过程中增塑剂的析出使材料老化性能变差等缺点,使PVC材料难以适应当前环保要求,也难以适应某些特种线缆的要求。此外,PVC作为电缆料的最大弊病是在燃烧过程中会释放大量的烟雾和有毒、腐蚀性的氯化氢(HC!)气体忙J。因此,对PVC改性以提高其综合性能是目前面对的首要问题。对PVC改性方法较多,应用于电线电缆改性的主要方法有:
(1)无毒PVC热稳定剂的应用"1
钙/锌复合稳定剂是无毒PVC热稳定剂中的重要品种H J。也是近年来复合稳定剂中研究开发最为活跃的领域之一。其研究方向是通过各种辅助稳定剂的复配,不断提高其热稳定性,赋予更多功能性,使其可用于电线电缆等领域,耐热性有了很大提高,也能代替或部分代替铅镉稳定剂开发新的PVC制品。稀土热稳定剂是近年来国内研究开发最关注的无毒PVC热稳定剂之一”-6j。研究表明,稀土元素具有形成配位络合物能力,在PVC加工过程,能大量吸收PVC降解产生的HCI,从而起到稳定作用i7 J。
2聚烯烃低烟无卤电缆料
低烟无卤电缆料选择基材是聚烯烃无卤材料,如聚乙烯、交联聚乙烯、辐照交联聚乙烯、聚丙烯、乙烯一醋酸乙烯聚合物等。这些材料本身并不阻燃,需添加无卤阻燃剂才能使其成为低烟无卤材料。目前应用得比较多的是以乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、PE作为基材,全球生产的EVA、PE规格众多,这也为低烟无卤电缆料的发展奠定了基础。
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