连硫生产线生产硅橡胶电缆探索

连硫生产线生产硅橡胶电缆探索 余  虎  柳尧裕  钱晓娟   无锡市沪安电线电缆有限公司 [摘  要]  提出一种采用橡皮连硫生产线生产硅橡胶电缆的。对现有连硫生产线、模具及生产工艺进行适当改进，认为采用橡皮连硫生产线生产硅橡胶电缆是可行的。 [关键词]  硅橡胶、连硫、挤出、硫化 1  引言 硅橡胶主要是以硅元素代替碳元素形成的高分子材料，是一种直链状的高分子量的聚硅氧烷，分子量一般在15万以上，构成硅橡胶主链的硅氧键的性质决定了硅橡胶具有天然橡胶及其他橡胶所不具备的优点，它具有最广的工作温度范围（-100℃～350℃），耐高低温性能优异，此外，还具有优良的热稳定性、电绝缘性、耐候性、耐臭氧性、透气性、很高的透明度、撕裂强度，优良的散热性以及优异的粘接性、流动性和脱模性，一些特殊的硅橡胶还具有优异的耐油、耐溶剂、耐辐射及在超高低温下使用等特性。在使用温度范围内，硅橡胶不仅能保持一定的柔软性、回弹性和面硬度，机械性能也无明显变化，而且能抵抗长时间的热老化。 电线电缆常用的硅橡胶为甲基乙烯硅橡胶，工作温度范围为-60℃～180℃，由于硅橡胶有以上优异的性能，用其作为电线电缆的绝缘和护套材料制成的硅橡胶电缆，可在高温和低温下移动使用，具有耐水、耐臭氧、耐电弧、耐电晕和耐气候老化等优点，不易损坏和开裂，这些性能是一般高温电缆不具有的，另外，硅橡胶电缆还具有自洁性好的优点，在沿海地区敷设使用时具有防盐雾腐蚀的特点，因而硅橡胶电缆具有较宽的应用范围。 国内硅橡胶电缆的使用已越来越广泛，本文将重点介绍本公司应用连硫生产线生产硅橡胶电缆的情况。  2  设备和材料 设备：400型开炼机      Φ65连硫生产线 Φ120连硫生产线 材料：硅橡胶（牌号HD 6770）      2，4—二氯过氧化苯甲酰       甲基羟基硅油 3  技术要点 要采用连硫生产线生产硅橡胶电缆，首先必须确保硅橡胶材料能在挤橡机中正常挤出，其次硅橡胶材料在机头中不能先期硫化，第三硅橡胶材料在硫化管中要能充分硫化。因此，必须考虑挤橡机改造、模具改进、硫化管改造、材料改进及挤出硫化工艺正确设定等问。 3.1 挤橡机改造 因硅橡胶是柔软膏体的材料，挤出过程中不需加热，属常温挤出，在挤橡机中很难建立起正常的压力，挤出过程中硅橡胶材料在料筒中打滑，不能顺利挤出。针对这个问题，本公司对挤橡机进行了技术改造，在喂料区增加了一支侧压辊，侧压辊由齿轮带动，跟随螺杆一起旋转，旋转方向和螺杆相反，起到强制喂料的作用。另外，为了防止挤出过程中挤橡机温度上升，我们对挤橡机的螺杆和机身及机头冷却系统进行了清理，确保挤出过程中能有一个较好的冷却效果。 3.2  模具改进和硫化管改造     因硅橡胶材料采用2，4—二氯过氧化苯甲酰作为硫化剂，在90℃就可以开始硫化，而连硫生产线采用蒸汽硫化，蒸汽直接接触模具表面，长时间生产硅橡胶有可能在机头内硫化，从而导致挤出缺陷。本公司对模具进行改进，通过模具之间的精密配合减少材料在机头内的体积，同时对用于挤出硅橡胶的模芯外表面和模套内表面进行抛光处理；在硫化管第一节增加隔套水冷却，把硫化管进汽口由上部移到中下部，对机头模口处进行不间断水冷却，尽量降低模具表面的温度。 3.3  材料改进     硅橡胶料在贮存过程中会产生“结构化”现象，使胶料变硬，工艺性能变差，物理机械性能下降，判断硅橡胶料是否结构化最简单的方法是用手摸，如材料发硬或用手掰下一块料时，料分离处呈现一条白线的样子，则该料已经结构化。使用已结构化的硅橡胶料在挤出过程中产生的热量会增加，橡料在挤橡机中开始硫化，挤出来的电缆表面桔皮状或破皮。消除结构化最有效的方法是在橡胶混炼加硫加色过程中适当加入一点甲基羟基硅油，研究表明，硅橡胶材料在加入甲基乙烯基硅油后，材料的老化性能更好。 3.4  正确设定挤出硫化工艺 硅橡胶必须采用冷挤出工艺，挤出过程中机身温度不能过高，否则会出现在挤橡机中硫化的现象。我们在挤出过程中严格控制挤出温度，采用加大螺杆、机身和机头水冷却的方式，控制机身温度不超过50℃，确保硅橡胶在机身中不硫化。 因采用2，4—二氯过氧化苯甲酰作为硫化剂在90℃就可以开始硫化，以2.5mm2绝缘线芯挤出为例，我们把蒸汽压力设定在0.6MPa，温度约在150-155℃，生产线速度设定10m/min。 3.5  其它一些问题 在试制过程中我们还遇到其他一些问题，如表面气泡、喷霜等缺陷。对于表面气泡，我们采取材料在开炼机上多打和抽真空挤出的方式来解决。对于表面喷霜，我们在材料中加入FSJ-01型除霜剂，效果非常明显。  4  结果 在解决了一系列的问题后，我们在连硫生产线上生产出质量可靠、性能优异的硅橡胶绝缘和护套电缆，其部分性能如下：  　　检验项目 单   位 实测值  拉伸强度 Mpa 7.6 断裂伸长率 % 270 热延伸 （200±3℃，20N/cm3，15min） % 0 老化性能 （200℃×10d） 拉伸强度 Mpa 7.3 断裂伸长率  % 255  5  结束语 以上是笔者在采用连硫生产线生产硅橡胶电缆的经验，供相关人员参考。今后我们还将不断进行产品材料、工艺的改进与研究，进一步采用新材料、新技术，提高产品的质量以满足市场发展的需求。    参考文献： 1.吉启荣.上海线缆.耐热和高温电线电缆简述，2007（第2期）.11-14 2.王僧山. 电线电缆.LDPE/MVQ并用胶的组份对其热老化性能的影响，2007（第2期）.36-37