低烟无卤电缆料加工痛点及解决方案

知识点：低烟无卤电缆料

一、背景简介

在低烟无卤电缆料生产过程中，通常会添加大量的阻燃剂，这也直接导致了一系列加工问题的出现。近年来，硅酮母粒在低烟无卤电缆料中的应用成为不可阻挡的趋势。

硅酮母粒在低烟无卤阻燃料的应用特性

硅酮母粒是以各种热塑性塑料为载体，有机聚硅氧烷为有效成分的一种功能母料。一方面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；另一方面也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。除此以外，硅酮母粒作为热塑性塑料的一种加工助剂，较小的添加量（<5%）即可达到明显改性效果，无需过多考虑它和基体材料发生反应。

二、低烟无卤电缆料痛点

低烟无卤阻燃电线电缆的主要特征为所有的材料中不含卤素，且在燃烧时释放的烟雾量很少。为达到此两个关键要素，在低烟无卤电缆料生产过程中，通常会添加大量的阻燃剂，这也直接导致了一系列加工问题的出现。下文主要介绍低烟无卤料加工过程中的痛点及解决方案。

加工痛点：

1. 大量氢氧化铝、氢氧化镁等阻燃剂的加入使用，使体系流动性差，加工过程中摩擦生热导致温度升高从而引起氢氧化铝、氢氧化镁降解。

2. 挤塑效率低，即便提高速度挤出量也基本保持不变。

3. 无机阻燃剂及填料与聚烯烃相容性差，加工时分散效果不佳，导致力学性能降低。

4. 由于无机阻燃剂在体系中分散不均导致挤出时表面粗糙缺乏光泽度。

5. 阻燃剂及填料的结构极性导致熔体粘附在模头上，延缓材料脱模，或配方中的小分子析出，导致模口积料，从而影响电缆的质量。

三.解决方案 

基于以上问题，思立可研发出专门针对低烟无卤电缆料加工痛点的系列产品 (如下表)，为解决这一难题提供了多种有效的方案。

思立可产品在低烟无卤料中典型测试数据:

在低烟无卤电缆料高阻燃剂填充体系中，添加硅酮母粒，可以改善加工流动性，降低扭矩，提高生产效率， 图1为我公司模拟一般低烟无卤配方（ 表1）测试添加1%LYSI-401硅酮母粒后的线缆性能测试对比，可看出相关性能明显的提升。

表1 常见低烟无卤配方

物质	含量（%）
EVA	30
LLDPE	5
相容剂MAH-LLDPE	5
Al(OH)3	45
Mg(OH)2	15
抗氧剂	0.3
硅酮	1.0

图1

图2和 图3为思立可高含量硅酮母粒LYSI-502C加入到常见低烟无卤配方中转矩流变仪实验与国外竞品扭矩、压力以及剪切粘度的对比。可以看出，LYSI-502C具有优异的润滑性能。

图2

图3

图4 为加入硅酮母粒后模拟线缆挤出口模积料的变化。可看出添加普通款硅酮母粒可以有效减少口模积料，而思立可的高分子硅酮母粒对口模积料的改善的效果更加优异。

 

图4

总结：

普通的硅酮母粒中硅氧烷为非极性的，与大多数的碳链聚合物的溶解度参数的相差很大，添加量多的情况下可能会导致加工过程中螺杆打滑，润滑过度，制品表面分层，影响制品表面的粘结性能，在基材中分散不均等情况。

思立可推出的由特殊基团改性的超高分子量硅酮助剂系列产品，其官能团种类可根据硅酮助剂在不同基材中应用需求的不同，做出不同的选择与搭配。此系列产品可在基材之中起到锚固作用，从而与基材的相容性更好，并且更易分散，结合力更强，进而赋予基材更优异的性能。应用于低烟无卤体系中时可有效避免螺杆打滑，同时对于口模积料也能起到明显的改善作用。

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