三元乙丙橡胶与氯化聚乙烯在低压电缆中应用

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1、三元乙丙橡胶与氯化聚乙烯在低压电缆中应用［摘要］乙丙橡胶是乙烯和丙烯为基础单体共聚而成的一类合成橡胶的统称，它是一种无定型的非结晶橡胶。乙丙橡胶包括两种类型。三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯在低压电缆中的应用包括材料的选择及配方确定和加工方式及工艺的确定。［关键词］三元乙丙胶氯化聚乙烯电缆应用［中图分类号］0622［文献标识码］A［文章编号］2095-3437(2013)21-0067-02乙丙橡胶是乙烯和丙烯为基础单体共聚而成的一类合成橡胶的统称，它是一种无定型的非结晶橡胶。乙丙橡胶包括两种类型：一类是由乙烯-丙烯两种单体共聚而成的二元乙丙橡胶(EPM),

2、其分子链完全饱和，只能采用有机过氧化合物、辐射等特殊方式进行硫化，适用于高压电缆和特别耐热的产品；另一类是由乙烯-丙烯-非共辄二烯三种单体共聚而成的三元乙丙橡胶，在电线电缆行业主要用于中低压电线电缆产品。三元乙丙橡胶按其第三单体的种类可分为亚乙基降冰片烯三元乙丙橡胶(ENB-EPDM)、双环戊二烯三元乙丙橡胶(DCPD-EPDM)和1,4-己二烯三元乙丙橡胶(HD-EPDM)等三类，其在过氧化物的硫化体系中硫化速度依次是DCPD-EPDM.ENB-EPDM.HD-EPDM。三元乙丙橡胶（EPDM）具有优良耐老化性能（可在105°C的工作温度下正常使用

3、）、耐臭氧和耐候性，具有卓越的绝缘性能（体积电阻率可达1015Q-cm以上）以及较好的化学稳定性，而且在-5（TC的低温下仍具有良好的动态特性，是公认的优质绝缘材料。在我国的线缆行业中也被广泛使用。三元乙丙橡胶硫化体系在电线电缆行业中普遍采用过氧化物类，因为硫化胶具有优越的耐热性能和较低的压缩变形，高温下硫化速度快，且无硫化还原现象，颜色稳定，不污染，胶料贮存时无焦烧危险，对铜无腐蚀，而过氧化二异丙苯（DCP）因其价格低廉、中等的硫化速度、较高的交联率和良好的焦烧安全而首选为EPDM的硫化剂，但其在酸性或还原性物质的影响下，会产生离子型分解，降低了过

4、氧化物的利用率，这些离子型分解物，还进一步加速聚合物的降解，因此在选择材料时，必须要考虑其酸碱性。三元乙丙胶的种类很多，而且没有统一的牌号，因此选用三元乙丙橡胶时，必须要求厂家或供应商提供必要的技术参数，如门尼粘度、第三单体种类及含量、乙烯含量等。据我们的经验，一般门尼粘度在40〜55,第三单体为ENB,含量为5%左右，这类三元乙丙胶做电线电缆比较理想。门尼粘度低的加工性能好但混炼胶强度小，可适当并用门尼粘度高的乙丙胶；门尼粘度高的因其炼胶加工及挤出性能差建议不要单独使用。第三单体ENB含量高的，硫化速度快，但其耐热性能有所下降；而含量低的硫化速度慢

5、，易出现欠硫现象。氯化聚乙烯(CPE、CM)是聚乙烯通过氯取代反应而制成的无规生成物，有优良的阻燃性和耐油性，较高的物理机械性能，良好的耐热老化、耐臭氧、耐气候性能，优异的工艺加工性能等，在护套材料中已被广泛地、良好地使用。国家标准GB/T5013-2008已取消天然/丁苯橡胶作橡套电缆的绝缘胶，如单独使用三元乙丙胶来做绝缘胶，成本会很高，市场难以接受。而氯化聚乙烯价格较低，且与三元乙丙胶可使用同一硫化体系，因此在绝缘材料中因其与乙丙橡胶有良好的相容性也越来越被广泛地运用，但因其电性能和低温性能相对较差，因此不适合单独做绝缘橡皮的骨架材料，最好是与三

6、元乙丙橡胶并用，同时能降低生产成本。一、应用EPDM及CM(CPE)在YZW(YZ)、H07RN-FCH05RR-F、H05RN-F)等产品中的使用。产品技术指标参见相应产品标准。在EI4、SE3、EM2三种材料中最难达到的性能是EI4型橡皮中的空气弹老化项目、SE3(EM2)中的低温卷绕项目，所以在进行配方设计时首先从这两个项目着手。(-)材料的选择及配方确定（二）加工方式及工艺的确定1.绝缘橡皮（EI4）的工艺流程：配料一一密炼一一开炼过滤（薄通）加硫出片挤出。1.护套橡皮（SE3、EM2）的工艺流程：配料一一密炼（含加硫）开炼出片挤出。2.各工

7、序工艺参数的确定（1）密炼由于三元乙丙橡胶缺乏粘着性，不易包棍。一般混炼采用密炼机，容量要比天然丁苯胶要略高些，温度也要高些，这样有利于三元乙丙橡胶塑化和配合剂的分散均匀。密炼机一般为55L比较合适，密炼室温度控制在85-100°Co为使材料分散均匀，混炼时，先把除油料外的所有配料投入密炼机内搅拌2〜3分钟，不放上顶栓，然后将油料投入，再放下上顶栓混炼。混炼时间4〜6分钟，以成胶块为准，成胶2分钟后排胶，胶料温度以105〜1209为宜。考虑到加工的安全性，建议硫化剂在开炼机上加入。（2）开炼开炼机选"450与密炼机匹配。棍轮温度控制在40〜60°Co

8、用于滤胶的，开炼机規间距8〜10mm,打两个横包，然后将棍间距调到3〜5mm,打卷，进行过滤。用于辗页片的，