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线缆用橡胶的技术进展
线缆用橡胶的技术进展随着我国电力工业及相关工业的快速发展，给电线电缆行业发展带来良好商机，目前我国电线随着高质量、高要求电线电缆及其附件需求越来越大，乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯及纳米填充改性的橡胶用量逐年增加，很多橡胶材料更趋向于弹性体化，成为了电线电缆用橡胶的热点品种和技术开发应用主要方向。◆加工技术由于橡胶混合料存在易粘连、易焦烧、不易贮存和运输等特点，因此电线电缆行业凡是生产橡胶类线缆的企业均采用自产自用的方式，生产加工方式有开炼机+辗页机；密炼机+开炼机+辗页机；连续混炼造粒机等，其中连续混炼造粒机加工方式代表着线缆用橡胶加工技术的方向，20世纪90年代后期才开始在一些外资企业中使用，连续混炼造粒机与塑料造粒工作原理相似，其优点是设备紧凑效率高，可以将整条生产线从称量到加料、混炼、造粒和包装做成封闭系统，自动化程度高，大大减少了粉尘污染，产品质量稳定、可靠、粒料流动性好，便于下道工序挤出的喂料，该生产线只适合粉状、粒状或者液体状胶的生产，目前从世界线缆橡胶料发展趋势来看，粉状、粒状或液体胶品种和数量在不断增加。国内下列品种原胶均已商品化：粒状天然胶、粒状乙丙胶、液体丁苯胶、粉装氯化聚乙烯橡胶、粉状丁腈胶等。国内已经有数家企业可以生产“连续混炼造粒机”。而且价格与“密炼+开炼+辗页”生产线相当，因此国内线缆生产企业应加快加工技术进步，采用连续混炼造粒机技术。◆线缆用橡胶料1、氯化聚乙烯树脂状氯化聚乙烯（CPE）一般具有一定的结晶度和较高粘度，具有门尼粘度高、胶料加工和挤出困难等缺点，影响其在电线电缆行业应用，近年来国内成功开发了弹性体型氯化聚乙烯（CM），解决了国内线缆行业长期高价进口国外CM或使用难以加工的CPE问题。CM作为阻燃、耐候性优良的特种橡胶，特别适用于电缆护套和家电电缆。杭州科利化工有限公司自行开发技术，成功解决了单用相对分子量低的高密度聚乙烯来生产低门尼粘度和非结晶性CM过程中易结团、难干燥及产生焦垢等问题，该公司开发出的CM352（通用型）和CM352（低门尼粘度型），与美国陶氏化学公司相应同类产品CM0136和CM0636性能进行分析和比较。国内几家采用进口大长径比（16-20：1）挤出机和连续管式高压（1.8-2.0MPa）蒸汽硫化机生产电线电缆的外资企业对国产的CM352和CM352L试用表明与国外同类产品性能相当，适合连续混炼造粒；电线电缆老化性能明显改善和拉伸强度有一定提高；电绝缘性能比CPE高；而且使线缆表面的光亮度大幅度提高；采用该胶料生产出的电线电缆产品符合美国保险商协会相关标准规定，目前国产的CM已经在阻燃VDE、ULHDN和YZW等电线电缆中大量使用。潍坊亚星化学股份有限公司成功研发的Weipren?CM硫化胶产品经北京橡胶工业设计院全面测试，与氯丁橡胶（CR），氯磺化橡胶（CSM），三元乙丙橡胶（EPDM），丁腈橡胶（NBR），丁苯橡胶（SBR）对比，CM硫化胶的拉伸性能、耐候性、耐臭氧性、耐热性、耐寒性、阻燃性、颜色稳定性均为优良。亚星Weipren?CM色泽洁白，可以配制颜色鲜艳的胶料，还可用作井下标志电压等级的黄色和红色矿用阻燃电缆护套；亚星XH-01A护套胶料作为65℃一般不延燃橡皮护套胶料，应用于空调机、电梯、电焊机等电缆护套；XH-03A胶料可用于井下煤矿使用的阻燃电缆护套，其燃烧性能已通过GB12665.5-90标准中成束燃烧试验；其他还可制成无气味船用阻燃电缆等。2、丁腈橡胶丁腈橡胶在线缆中应用主要是作为树脂改性剂，与一些通用塑料形成弹性体，尤其是粉末丁腈橡胶，由于其分散性、易操作性、粒子细化等优点，对橡胶加工应用、树脂改性和制品性能改善等方面都起到较大改善。丁腈橡胶在电线电缆胶料中应用可以大大改善制品耐油、耐寒和耐磨性能。中国专利03131872介绍，由聚氯乙烯树脂、交联聚氯乙烯树脂、粉末丁腈橡胶和一些填充剂、助剂等组成一种新型电线电缆料，具有橡胶的柔软性、良好的亚光效果，且耐油、耐磨和耐酸碱等性能获得提高，可以替代乙丙橡胶作为高性能的电线电缆绝缘护套。丁腈橡胶还可以与聚丙烯采用动态硫化和增容技术生产生产弹性体，由于丁腈橡胶和聚丙烯的分子结构和极性不同，溶解度参数、界面张力相差甚大，两者相容性很差，将增容化技术运用于动态硫化法体系中，可以得到性能优良的丁腈橡胶-聚丙烯弹性体，主要用于制造电线电缆护套和一些胶管、垫片等。3、乙丙橡胶由于具有饱和的主链，乙丙橡胶可以采用不同的配方，但是多数乙丙橡胶均具有耐臭氧、耐热、耐湿气、低温柔性、宽拉伸强度范围及极好的电绝缘性能，这些性能在电气领域中是特别重要的，因此在中压和高压绝缘电线电缆、电缆连接件及聚合物绝缘子的生产中增加了乙丙橡胶的使用量。以前这些领域主要由聚氯乙烯占领，随着全球范围内