Page 47 - 网络电信2021年1/2月刊下
P. 47

光    通    信

                                                                             o
            优点：一方面通过使用包含高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚                         温度不高于170 C,由于无机阻燃剂的加入使得低烟无卤阻燃护
            物和茂金属合剂的聚合物基料，提高了聚合物基料的耐热性，                          套料极易吸潮，一般生产前要对护套料进行60～80℃（不超过
            从而提高了其在热态时的抗开裂性能；另一方面选用单烷氧基                          90℃），时间控制在4小时左右的烘干处理。
            型钛酸酯类高效偶联剂和平均粒径≤3微米的阻燃剂，能够增强                             还有一个影响低烟无卤护套料挤出的重要因素，那就是
            聚合物基料与阻燃剂的界面结合力；通过采用粒径细微化的无                          挤出机的冷却装置，因为低烟无卤材料的特殊性，在挤出过程
            机填料进一步提高了与塑料基料的相容性；通过改进加工工艺,                         中，因磨擦而产生大的热量，这就要求挤出设备要有良好的冷
            使各种组分充分混合均匀,  保持良好以塑化状态,  从而提高材                      却装置，才能控制工艺温度，如果温度过高将使光缆的表面产
            料的抗开裂性能。                                             生气孔，温度过低又会使设备的驱动电机电流加大，容易损伤
                偶联剂是一类具有两性结构的物质，它们分子中的一部份                        设备。
            基团可与无机物表面的化学基团反应，形成强固的化学键合；                              5.3.螺杆转速控制
            另一部份基团则有亲有机物的性质，可与有机分子反应或物理                              由于LSZH料的粘度较大（流动性差），熔体从模口（即出
            缠绕，从而把两种性质大不相同的材料牢固结合起来。工业上                          料口）包覆到缆芯上比较困难，当螺杆转速较快时，随螺杆输
            使用的偶联剂可分为硅烷类、钛酸酯类、锆类和有机铬络合物                          送的大量熔体在模具出料口迂回，使模具受到来自熔体的压力
            四大类。在以PE,EVA等聚烯烃为基料,以水合氧化铝等不含游离                      非常大。因此在挤出LSZH护套料时，宜设定较低的螺杆转速进
            水的干燥阻燃填充剂的护套料中,采用单烷氧基型钛酸酯类偶联                         行生产，一般在同种条件下，LSZH料的螺杆转速设定为PE料的
            剂较为有效,如三异硬脂酰基钛酸异丙酯OL-T999(简称TTS);  磷                 50%左右为宜。目前专用的低烟无卤阻燃挤出设备已经克服了普
            酸型单烷氧基型钛酸酯TC-2等。                                     通挤出机的这些缺点，可使生产速度提高。
                在本发明中，在阻燃剂中添加如活性碳酸钙、钛白粉等小                            5.4.挤出模具
            颗粒成分，能够提高阻燃剂在聚合物基料中的分散性。阻燃护                              由于低烟无卤料在熔融状态下熔体的强度、拉伸比和粘
            套料的原料配方中还包括相容剂，用于降低聚合物基料中高密                          度与常规护套材料存在着较大的差异，所以对模具的选配也有
            度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和茂金属合剂间的界面张力，                         所不同，首先是模具的挤出方式的选择上。对于低烟无卤护套
            从而改善聚合物之间的相容性；例如，相容剂MC218是由化学接                       的挤出，应选用半挤压式，这样才能充分保证材料的抗拉强度
            枝改性乙烯-醋酸乙烯（EVA）制得，在保持乙烯-醋酸乙烯物理                       和伸长率以及表面光洁度。低烟无卤料的机械性能没有普通料
            性能的同时，呈现出高的极性和反应性，能够提高氢氧化铝的                          优越，其拉伸比小，只有2.5～3.2左右，所以在选择模具的时
            分散性及相容性，从而最大限度的提高护套料的阻燃性，降低                          候也要充分考虑它的拉伸性能，拉伸比过大，光缆的表面不致
            烟指数、发烟量、发热量和一氧化碳的产生量，提升氧指数，                          密，而且挤包也比较松。另外，挤出模具的承线也不宜太长
            改善滴落性能等。阻燃护套料的原料配方中还包括适量碳黑，                          （通常＜1mm），太长的承线将增加熔体受到的剪切力，过大的
            用以抗紫外光老化，优选为采用槽法碳黑，粒度为15～30nm或                       剪切力可能导致熔体化学键的断裂，从而影响光缆成品的机械
            者以碳黑母料形式加入混和。在本发明中，润滑剂可以选用常                          性能。
            规的那些，例如聚乙烯蜡、硅油、硬脂酸盐中的一种或及几种                              5.冷却方式
            组成的混合物，抗氧剂可以选用常规的那些，例如[β-(3,5-二                          与传统的护套料相比较，LSZH护套在挤出时收缩更急剧，
            叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2.4-二叔丁基苯基)                    导致护套外层已经冷却定型，而内层护套料还处于高温未定型
            亚磷酸酯、双酚A中的一种或及几种组成的混合物。                              状态，进而埋下应力集中的隐患，甚至最终导致光缆外护的应
                                                                 力开裂。为减少生产过程中引起应力集中，建议在护套挤出
                五、低烟无卤阻燃护套的挤出工艺                                  过程中，采用分段冷却的方式对光缆进行冷却。如：热水冷却
                阻燃护套的弯曲热应力开裂，除了护套料本身性能外，也                        （循环水）→温水冷却→冷水冷却等。这种分段冷却工艺也有
            与护套挤出成型工艺有关，低烟无卤阻燃（LSZH）护套料的挤                        助于减小阻燃护套的挤出后回缩。
            出工艺与普通护套的挤出工艺有较大差异。本节从以下几个方
            面对低烟无卤电缆材料的挤出工艺进行探讨。                                     六、结言
                5.1.挤出设备                                             一，建议将光、电缆阻燃护套料的抗弯曲热应力开裂列入
                护套挤出设备的主要部件是螺杆，由于低烟无卤(LSZH)阻                     阻燃护套料的国家标准的性能条款之一，并制定出抗弯曲热应
            燃护套料中含有高填充的氢氧化镁或氢氧化铝，故熔体的粘度                          力开裂的相应的实验室检测方法。
            较大，当挤出螺杆的压缩比较大时，很容易造成聚合物的化学                              二，建议光、电缆工程和施工部门在阻燃护套的光、电缆
            键断裂，使成品的抗张强度和断裂伸长率等机械特性下降。一                          的施工过程和敷设使用中采取必要防护措施，防止光、电缆的
            般应选用普通型的螺杆，而且它的压缩比通常在1：1～1：2.5                       弯曲置放段经受烈日暴晒，以防止护套在弯曲热应力作用下导
            之间，长径比通常在20～25:1之间。                                  致的老化开裂。
                5.2. 挤出温度控制
                由于LSZH阻燃护套料的阻燃剂多采用水合氧化物（金属
            氢氧化物），这类阻燃剂在高温下容易分解。因此在生产过程
            中应严格控制挤出机的温度，一般情况下LSZH护套料的挤出

            74                                        网络电信 二零二一年一、二月
   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52