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Como escolher matérias-primas para cabos de PVC?

O PVC tem sido amplamente utilizado na produção de materiais para cabos devido à sua excelente resistência à corrosão, isolamento elétrico, principalmente resistência à chama e autoextinguível.

O material do cabo de PVC é um pellet preparado misturando, amassando e extrusando o PVC como resina base, adicionando estabilizadores, plastificantes, lubrificantes e cargas inorgânicas, como carbonato de cálcio.

Seleção de resina de PVC

Quanto maior o peso molecular do PVC, maior a resistência à tração, a resistência ao impacto e o módulo de elasticidade do produto, mas a fluidez e a plasticidade do fundido diminuem, melhor será a resistência ao calor e ao frio e maior será a temperatura de processamento.

Geralmente, os materiais dos cabos devem ter plastificantes de alto peso molecular e fáceis de absorver. Resinas de PVC de tipo solto, alta pureza, menos impurezas e menos olhos de peixe pelo método de suspensão são frequentemente selecionadas. SG-1 ou SG-2 são geralmente selecionados, mas atualmente essas duas resinas são relativamente poucas, portanto, muitos materiais de cabos usam SG-3. A resina SG-1 deve ser selecionada como material de isolamento elétrico de alta qualidade, e SG-2 e SG-3 devem ser selecionadas como materiais de isolamento elétrico geral. Devem ser selecionados materiais de cabo SG-1 com altos requisitos de resistência ao calor.

Seleção de plastificante

A principal função do plastificante é reduzir a temperatura de fusão e a viscosidade de fusão do polímero, reduzindo assim a temperatura de processamento do polímero e dando flexibilidade aos produtos poliméricos e resistência a baixas temperaturas. Contudo, a adição de plastificante reduzirá o desempenho do isolamento.

A ordem de volatilidade e resistência ao calor dos plastificantes é a seguinte: totm > dTDP > DUP > DIDP > DINP > DOTP > DOP.

  1. O conteúdo de plastificante no cabo de PVC é geralmente de 50 ~ 60phr. Geralmente, são selecionadas variedades com melhor resistência ao calor e isolamento elétrico, como o DOP. Possui excelentes propriedades abrangentes, alta eficiência de plastificação, baixa volatilidade, boa resistência ao frio e propriedades elétricas, e é um plastificante principal ideal. No entanto, o DOP por si só não pode atender aos requisitos de desempenho de isolamento elétrico dos materiais isolantes. As propriedades do DOTP e do DOP são semelhantes, mas a resistência ao frio, a estabilidade térmica e o isolamento elétrico são melhores que o DOP (cerca de 18 vezes maior que o DOP). Portanto, os plastificantes DOP e DOTP precisam ser usados juntos para obter materiais de isolamento com as propriedades exigidas.
  2. Para materiais de cabos com alto isolamento elétrico, o éster de fosfato pode ser selecionado como o plastificante principal, e o éster de ftalato pode ser selecionado como o plastificante principal para qualidade geral. A parafina clorada pode melhorar o isolamento elétrico. Ésteres de ácidos graxos e plastificantes epóxi podem melhorar a resistência a baixas temperaturas dos compostos de cabos, e estes últimos também apresentam boa resistência às intempéries.
  3. Para materiais de cabos com resistência à temperatura de 70 ℃, plastificantes como ftalato de diisopropila (DIDP) ou ftalato de diisopropila (DINP) podem ser usados; Para materiais de cabos com resistência à temperatura de 90 ℃, devem ser usados ftalato de undecil duplo e ftalato de tridecil duplo; Para materiais de cabos com resistência a altas temperaturas de 105 ℃, plastificantes com maior resistência ao calor devem ser selecionados, como ácido trioctil trimelítico (TOTM).
  4. O índice de acidez do plastificante tem impacto no isolamento elétrico e na resistência ao calor do material do cabo, e o plastificante com menor índice de acidez deve ser selecionado.
  5. O peso molecular e o ponto de inflamação do plastificante têm impacto na perda de calor do material do cabo. O plastificante com maior ponto de fulgor e maior peso molecular deve ser selecionado, como dibutil ftalato em comparação com dioctil ftalato e adipato de dioctil em comparação com sebacato de dioctil. O primeiro tem menor peso molecular e menor ponto de fulgor, portanto a perda de aquecimento também é maior.
  6. Considerando a eficiência plastificante, deve-se selecionar o plastificante com alta eficiência plastificante, o que pode reduzir a quantidade de plastificante na fórmula. A quantidade de plastificante está relacionada ao desempenho do isolamento. Reduzir a quantidade de plastificante é benéfico para melhorar o desempenho do isolamento.

Seleção de estabilizador

O estabilizador é o sal básico de chumbo. Geralmente, uma variedade de estabilizadores são usados em conjunto para desempenhar um papel sinérgico para melhorar a estabilidade térmica.

Quando o sulfato de chumbo tribásico e o fosfito de chumbo dibásico são usados juntos, a estabilidade térmica e à luz pode ser considerada. O principal estabilizador do cabo resistente a altas temperaturas é o benzoato de chumbo dibásico com boa resistência ao calor. Atualmente, o estabilizador de chumbo composto também é amplamente utilizado em materiais de cabos de PVC, com uma adição de 4 ~ 6phr. O estabilizador composto de cálcio/zinco é frequentemente usado em materiais de cabos de proteção ambiental.

Seleção de retardador de chama

O retardamento de chama e a emissão de fumaça dos materiais dos cabos de PVC serão diferentes com diferentes plastificantes. Quando o teor de plastificante aumenta, o índice de oxigênio do PVC diminui. Para diferentes plastificantes, a velocidade de declínio é basicamente a mesma. Portanto, uma certa quantidade de retardador de chama precisa ser adicionada à fórmula. Verifica-se que o retardamento de chama do material do cabo de PVC será obviamente melhorado com o aumento da quantidade de retardador de chama.

  1. Quando talco e argila são adicionados como cargas, o índice de oxigênio aumenta 1 a 2 vezes, mas a velocidade de combustão do material do cabo também dobra e o coeficiente máximo de redução de luz permanece inalterado.
  2. Quando Al (OH) 3 é adicionado como enchimento, a velocidade de combustão aumenta em 50%, o índice de oxigênio aumenta e o coeficiente máximo de redução de luz diminui, por isso tem um melhor efeito na supressão da emissão de fumaça.
  3. Com a adição do enchimento CaCO3, o índice de oxigênio do material do cabo de PVC diminui com o aumento da quantidade, e o coeficiente máximo de redução de luz também diminui. Portanto, a quantidade de CaCO3 adicionada não deve ser muito grande, caso contrário, o efeito retardador de chama e supressão de fumaça do material do cabo será afetado. No entanto, o CaCO3 pode ser usado como agente de retenção do gás HCl, o que tem um efeito muito significativo.

Seleção de lubrificantes

Como existe uma grande quantidade de plastificante, os requisitos de lubrificante interno não são muito elevados. O lubrificante é usado principalmente para melhorar o brilho da superfície do material do cabo.

Sabonetes metálicos, ácido esteárico e parafina são frequentemente usados, e a quantidade de adição é de cerca de 1phr.

Seleção de enchimento

Adicionar enchimento ao material do cabo pode melhorar o desempenho do isolamento elétrico, a resistência ao calor e reduzir custos, mas uma quantidade excessiva levará à deterioração da conformabilidade e do desempenho do material do cabo.

Para melhorar o isolamento, a argila calcinada (grau elétrico) pode ser selecionada como enchimento em materiais de cabos com grau de isolamento; O carbonato de cálcio pode ser selecionado como enchimento para cabos de bainha (camada).

Seleção de enchimento
Seleção de enchimento 2
Seleção de enchimento 3

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