塑力纜基礎知識培訓

1、塑料性能塑料是總稱，高分子全成材料中凡性能上具有可塑性變化的材料統(tǒng)稱為塑料。塑料分類：熱塑性塑料；熱固性塑料電線電纜常用的塑料有：聚乙烯、聚氯乙烯、交聯(lián)聚乙烯、氟塑料、尼龍及聚丙烯等。交聯(lián)聚乙烯以分化學交聯(lián)、硅烷交聯(lián)、輻照交聯(lián)塑料的組成：一、 合成樹脂（基料）：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯（PP）二、 協(xié)作劑：為了滿足加工、貯存和使用要求合成樹脂內(nèi)一般都添加各種協(xié)作劑。聚氯乙烯：為抑制聚氯乙烯受熱分解和變色需加穩(wěn)定劑；為改善樹脂松軟性和耐寒性需加增塑劑。在一般塑料配方中需要生產(chǎn)時防止無機添加劑的分解。例如：AL（OH）3阻燃劑，因受熱失水溫度僅為210-320度，因此對加工溫度超過200度的樹脂，

2、不宜加入AL（OH）3作為阻燃劑，否則失水過多影響阻燃效果。聚乙烯、聚丙烯易氧化，需加抗氧劑。協(xié)作劑種類：防老劑（抗氧劑、穩(wěn)定劑）、增塑劑、交聯(lián)劑、潤滑劑、填充劑、著色劑、驅避劑、阻燃劑。配方舉例：以碳酸鈣填充的通用電纜料為例絕緣級護套級PVC樹脂（K值68）10001000堿式碳酸鉛7050二堿式硬脂酸鉛（穩(wěn)定劑、潤滑劑）05-10硬脂酸鈣（穩(wěn)定劑）13鄰苯二甲酸二異辛酯（增塑劑）300520氯化石蠟（增塑劑）300320碳酸鈣（添加劑）700400配方說明：1、由于絕緣料和護套料技術要求不同，配方中增塑劑和填充劑用量不同2、碳酸鈣用量是在不影響制品質(zhì)量前提下增大的，碳酸鈣用量太多會使強度和

3、伸長率降低，脆化溫度增高3、堿式碳酸鉛由于價格低，仍用于較低等級的電線，二堿式硬脂酸鉛和硬脂酸鈣既是幫助穩(wěn)定劑也是潤滑劑。在填充劑含量較高的電纜中，如外潤滑劑不足，在電線包覆時往往會消滅擠出物表面粗糙。此時可添加適當外潤滑劑如聚乙烯石蠟、高熔點石蠟。擠出機一、 機頭設計要點：1、 機頭內(nèi)腔要是流線型，不能急劇縮小，不能有死角、滯留區(qū)2、 足夠的壓縮比，消退結合縫3、 正確的斷面外形4、 結構緊湊，便于拆裝，傳熱均勻，不漏料5、 選材合理，耐腐蝕、耐摩擦、硬度高機頭的作用：1、 使擠出物料由螺旋運動變?yōu)橹本€運動2、 使其成型產(chǎn)生壓力，保證制品密度3、 使物料進一步塑化4、 使物料成為所需的斷面外

4、形機頭分類：1、 按熔料流經(jīng)方向分：直通機頭、直角機頭、螺旋式機頭2、 按壓力大小分：低壓機頭（料流壓力小于4M帕）、中壓機頭（料流壓力4-10M帕）、高壓機頭（料流壓力大于10M帕）3、 按用途分：擠管材、擠電纜二、 擠誕生產(chǎn)中塑料的物理變化（結晶、取向、纖維的成纖原理）1、 擠出過程中的結晶：結晶型塑料材料在擠出成型過程中必定消滅結晶現(xiàn)象。結晶特點：結晶速度較慢，結晶具有不完全性和結晶型高分子材料沒有清楚的熔點1、 塑料材料的結晶力量結晶力量：指可否結晶、結晶的難易程度和可達到的最大結晶度影響結晶力量的因素：分子鏈的對稱性：對稱性好的分子鏈簡潔結晶，如聚乙烯分子鏈的規(guī)整性：等規(guī)度越高的塑料

5、材料結晶力量越強共聚結構：一般共聚全既要破壞鏈的對稱性，又要破壞鏈的規(guī)整性，一般來說，共聚物的結晶力量比均聚物要差分子鏈柔性和分子間相互作用：一般來說，柔性好的高分子材料結晶力量強，正由于分間相互作用強，一旦結晶，則結晶結構比較穩(wěn)定。 高分子材料的使用對結晶力量的影響：一般說，再生料比新料的結晶度要低，并且再生的次數(shù)越多，則結晶度越低2、 塑料材料球晶的形成與結晶速度塑料材料結晶速度與溫度的關系圖在均相成核的條件下，當溫度很高時（TTm），分子熱運動的自由能顯著地大于內(nèi)聚能，難以形成有序結構，不能結晶；當溫度很低時（TTg），分子鏈的雙重運動處于凍結狀態(tài)，不能發(fā)生分子鏈重排運動，因而也不能形成

6、結晶結構。塑料結晶過程只能在Tg TTm溫度范圍內(nèi)發(fā)生。Tg -Tm區(qū)間溫度對這兩個過程有不同影響：接近Tm，晶核不穩(wěn)定，成核數(shù)量少，時間長速度慢；降溫則自由度降低，成核數(shù)量和成核速度均增加，所以成核速度最大時溫度偏向Tg一側。意義：對某一塑料材料，假如制品需要較高的結晶度，則在成型過程中冷卻時要在Tmax四周保溫一段時間（如聚乙烯）；如制品結晶要求盡可能地低，則冷卻時必需很快冷卻速度偏離Tmax3、 結晶參數(shù)（一次結晶、二次結晶、后結晶退火處理）二次結晶和后結晶會使制品性能及尺寸在使用和貯存過程中發(fā)生變化，影響制品正常使用。因此，常在Tg -Tm溫度范圍內(nèi)對制品進行熱處理（即退火處理），以加

7、速高分子鏈的二次結晶或后結晶過程。退火：將試樣加熱到熔點以下某一溫度（熱變形度以下10-20度），使制品尺寸和外形穩(wěn)定性得到提高，內(nèi)應力降低。另一種熱處理：淬火淬火：指熔融狀態(tài)或半熔融結晶性聚合物在該溫度下保持一段時間后，快速冷卻是使其來及及結晶，以改善制品韌性三、 擠誕生產(chǎn)中塑料的化學變化1、 擠誕生產(chǎn)的降解反應（熱降解、氧化降解、水降解、力降解）降解：由氣候、熱等作用引起的塑料分子鏈斷裂或化學結構發(fā)生有害變化。熱降解：聚乙烯分子鏈兩側幾乎全部是C-H，不易降解 聚氯乙烯分子鏈兩側具有弱鍵結構，易降解。2、 熱塑性塑料交聯(lián)反應四、 擠出機分類：單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機單螺桿擠出機由四部份組

8、成：擠出系統(tǒng)（塑化系統(tǒng)）、傳動系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)/冷卻系統(tǒng)和把握系統(tǒng)。擠出系統(tǒng)：由螺桿和料筒組成傳動系統(tǒng)：由電機、調(diào)整和傳動裝置組成加熱/冷卻系統(tǒng)：由加熱器和冷卻裝置構成把握系統(tǒng)由電氣把握組成螺桿：指裝在擠出機料筒內(nèi)可以轉動且?guī)в新莶鄣慕饘贄U。（不行能有萬能桿）螺桿直徑D：指螺紋的外徑長徑比：螺桿的有效長度與直徑的比（隨塑料工業(yè)進展，長徑比有增大的趨勢）長徑比較大的螺桿能改善塑料的溫度分布，有利于塑料的混合與塑化，并削減漏流與逆流，提高擠出機生產(chǎn)力量。但是，長徑比大使塑料受熱時間長而降解，并易引起料筒和螺桿之間的磨擦。螺桿的分區(qū)：加熱段（加料段）：（L1）作用是壓實塑料并輸送固體塑料。長度為（2-

9、10）D壓縮段（熔融段）：（L2）作用是熔化固體塑料 長度為有效長度的25%-50%計量段（均壓段）：（L3）作用使熔體進一步塑化均勻，并使料流定量、定壓地從機頭流道均勻擠出長度為（4-7）D。已熔化的塑料在熔體區(qū)的螺槽中，由簡單的流淌狀態(tài)分解成四種流淌狀態(tài)：正流、橫流、逆流、漏流壓縮比：壓縮段開頭處一個螺距螺槽的容積與計量段一處一個螺距螺槽的容積之比。不同塑料適應不同幾何壓縮比不同塑料要求螺桿有不同的壓縮比壓縮比長徑比PVC（粒）2.5(2-3)PVC（粒）16-20軟PVC3.2-3.5PE3-4XLPE18-20PP3.7(2.5-4)PP18-20影響擠出時的主要緣由：一、 擠出量隨機

10、頭壓力增加的影響1、 擠出量隨機頭壓力的增加而直線下降2、 對螺槽深而螺桿短的螺桿，隨機頭壓力增加下降，但對淺螺槽的計量段擠出量幾乎不隨機頭壓力而變化3、 當?？跍囟雀邥r，隨機頭壓力的增加，擠出量的增大，要大于口模溫度低時。4、 螺桿溫度高時，擠出量隨機頭壓力增大而下降的幅度要大于螺桿溫度低時5、 口模阻力高時（小口模），擠出時隨機頭壓力的增加而增大的比例大于口模阻力?。ù罂谀＃r6、 螺桿轉速高時，擠出量高，但擠出量隨機頭壓力的增加而削減是成比例的7、 螺桿長徑越大，擠出量隨機頭壓力增加而削減的幅度越小8、 未冷卻的螺桿，其擠出量隨機頭壓力增加而下降的幅度遠大于冷卻的螺桿9、 螺桿與料筒的間

11、隙越大，擠出量隨機頭壓力增加而下降的幅度越大。二、 螺桿轉速對擠出量的影響1、 隨螺桿轉速的提高，擠出量增大的幅度與物料有關；2、 熔融黏度低的塑料的擠出量隨螺桿轉速提高而增大，而增加的比例要大于熔融黏度高的塑料3、 熔融溫度高時，擠出量隨螺桿轉螺桿轉速提高而增大，但熔融溫度低時，其增加極微小4、 未冷卻螺桿的擠出量隨螺桿轉速增加而增大的比例稍大于冷卻螺桿5、 口模阻力低，擠出量隨螺桿轉速增加而增大，但口模阻力主時，其增大比例很小。擠出工藝擠出過程中塑料將要經(jīng)過三個階段：1、 塑化階段：在機筒內(nèi)完成2、 成型階段：在機頭內(nèi)進行，經(jīng)過機頭內(nèi)模具，使粘流體成型為所需各種尺寸及外形3、 定型階段：冷

12、卻水槽電線電纜生產(chǎn)中使用模具主要形式：擠壓式、擠管式、半擠壓式擠壓式模具：靠壓力實現(xiàn)產(chǎn)品最終定型的，接受擠壓式模具，具有塑膠層質(zhì)量和擠出產(chǎn)量，其較擠管式產(chǎn)量要低。因此，除有密實要求和擠出塑料拉伸比過小者外，多接受擠管式或半擠管式。擠管式優(yōu)點：1、 充分利用塑料可拉伸特性，出線速度快；2、 其徑向厚度均勻性只由模套同心打算，而不會因線芯任何形式的彎曲而偏芯；3、 防止模芯磨擦，提高模具壽命；4、 模具通用性較大擠管式缺點：塑膠層致密性與線芯結合緊密性差克服方法：增加拉伸比和接受抽真空半擠管式：在內(nèi)護套及要求嚴密的外護套中也有應用。拉伸比：塑膠?？趫@坯面積S1與包覆電纜的園環(huán)面積S2之比擠出溫度加

13、料段熔融段均壓段機脖機頭?？诰勐纫蚁?50160180180170170-180聚乙烯140170220215185170硅烷交聯(lián)140-165170-180180-190200-220220-240加料段接受低溫：這段任務是產(chǎn)生足夠推力，溫度高為打滑，造成壓力波動，并且因過早熔融而塑化不勻；熔融段：溫度提高保證塑化均壓段：進一步塑化機脖：溫度稍低；機頭：塑料在此有固定的表層與機頭內(nèi)壁長期接觸，溫度高易燒焦，?？冢簻囟雀弑砻婀饬?，但定型困難。交聯(lián)聚乙烯絕緣工藝交聯(lián)聚乙烯與一般聚乙烯相比，它具有卓越的電絕緣性能和機械性能，突出的耐磨性優(yōu)良的耐應力開裂性，耐蠕變性，耐凹凸溫、耐老化、耐老化、耐化學

14、藥品和其它綜合性能。一、 硅烷交聯(lián)化學步驟：形成自由基-乙烯基硅烷接枝到聚乙烯上-在水存在下接枝聚合物交聯(lián)硅烷交聯(lián)聚乙烯在擠出機停留100-400秒，完成的步驟：1、 被從25度加熱到200-240度；2、 被溫煉為均相熔體3、 被接枝4、 被擠出為絕緣材料擠出機溫度分布：溫度設定不合適區(qū)段溫度設置目的太高太低對絕緣的影響加料段140-165熔人粒料剪切過度喂料失常處徑波動壓縮段170-180完成熔化和引發(fā)反應剪切過度交聯(lián)不足預交聯(lián)表面粗糙計量段180-195混合、均化和接枝交聯(lián)不足預交聯(lián)表面呈桔皮狀機頸200-220完成接枝降低粘度交聯(lián)不足熔體裂開焦燒表面粗糙口模220-240完成接枝降低粘

15、度熔體裂開焦燒和變稀表面粗糙、包覆不勻長徑比在22/1到24/1效果最佳；拉伸比2。0：1左右最好接受分步冷卻，分步冷卻使聚合物分子有時間松馳從而消退內(nèi)應力二、 過氧化物交聯(lián)由于交聯(lián)劑過氧化物二異丙苯（DCP）在120度時開頭反應，所以加生產(chǎn)過程中溫度嚴格把握在120度以內(nèi)交聯(lián)過程是在高溫高壓的硫化管內(nèi)完成配 模擠壓式：模芯：d+(0.050.15)mm-單線線芯 d+(0.10.25)mm-絞合線芯模套：d+2B+(0.050.15)mm（d+2B-(0.050.10)mmd-線芯直徑； B-絕緣厚度擠管式：模芯：絕緣-d+(0.52)mm 護套-d+(36)mm模套：絕緣-d+2A+2B+

16、(0.51)mm 護套-d+2A+2B+(25)mmd-線芯直徑； B-絕緣厚度； A-模芯壁厚模 具 設 計常見問題及排解方法一、 硅烷交聯(lián)問題問題描述對電纜的影響解決方法熔體裂開連續(xù)消滅絕緣表面粗糙（呈桔皮狀）絕緣內(nèi)層質(zhì)地良好表面光滑度差，粗糙1、 適當降低機身各區(qū)段溫度；2、 降低螺桿轉速；3、 適當提高?？跍囟阮A交聯(lián)（接枝過充分）表面光滑但消滅小顆粒（嚴峻為硬塊狀）表面光滑度不行拉受1、 降低壓縮段和計量段溫度；2、 削減濾網(wǎng)數(shù)、或更換削減濾網(wǎng)目數(shù)；3、 適當提高螺桿轉速；4、 接受等距不等深一般螺桿交聯(lián)度不足（接枝不充分）絕緣表面光滑絕緣仍為熱塑性熱延長試驗不合格1、 提高壓縮段和計

17、量段濕度；2、 增加濾網(wǎng)數(shù)或增大濾網(wǎng)目數(shù)3、 適當降低螺桿轉速絕緣與導體粘附較差絕緣層與導體呈脫節(jié)現(xiàn)象影響粘合效果1、 合理配置模具，模具不易偏大；2、 接受擠壓式擠出；3、 若用擠管式，應接受真空4、 適當提高牽引速度凹點表面光滑但消滅凹點表面光滑不行接受1、 降低計量段溫度2、 避開水槽中水泡粘附在絕緣表面?？诹飨芽谀１谟薪篃锪戏e累影響絕緣表面光亮度或絕緣表面呈凹凸狀1、 改進?？诠饣?、 適當降低?？跍囟葰饪捉^緣層斷面有微氣孔絕緣質(zhì)量不行接受1、 降低計量度、機頭溫度2、 生產(chǎn)前應徹底干燥碳黑或色母料脫膠絕緣破洞脫膠表面質(zhì)量不行接受1、 提高計量段、口模溫度2、 合理配置模具3、 適

18、當降低牽引速度二、過氧化物交聯(lián)序號廢品種類廢品產(chǎn)生緣由消退方法1熱延長不合格硫化工藝不當，如氣壓過低，線速過快，水位過高。首先查清緣由，針對緣由解決 。2絕緣厚度不合格線速度 快，擠出機出膠量小 模具選配不當。降低線速度或擠出升速，調(diào)整模具尺寸。3偏芯模具沒有調(diào)整正或者是模具調(diào)好后懸度把握發(fā)生變化。調(diào)正模具或者開車過程中盡量將懸垂角把握穩(wěn)定。4竹節(jié)電器、機械系統(tǒng)的緣由造成牽引不穩(wěn)定，模太小 或者圓導體外徑不均勻。檢查電氣、機械系統(tǒng)，排解幫障，適當調(diào)整模芯的大小，把握絞線外徑盡量均勻，超過工藝規(guī)定的絞線不能使用。5表面劃傷電纜在硫化管中碰上、下壁或異物模套外邊緣有焦燒物。調(diào)好垂度，盡量使線在交聯(lián)管中部移動，如了現(xiàn)異物，準時消退。起車時將模套溫度把握好，防止過熱。發(fā)覺焦燒，應停車處理。6雜質(zhì)絕緣料和半導電料中的雜質(zhì)多數(shù)是在混 料時和擠出機加料過程中帶入的。操作者應嚴格留意料的雜質(zhì)，防止外界雜質(zhì)混入。三、聚氯乙烯序號廢品種類產(chǎn)生緣由消退方法1塑化不足、表面粗糙無光、有顆粒隱現(xiàn)溫度過低、原材料質(zhì)量差提高溫度、提高轉速、增大擠出壓力、更換護套料2塑料分解、燒焦、表面發(fā)毛、模套口有瓦色膠料