English
中文简体
русский
Оболочка LSZH, которая выглядит безупречно на катушке, все равно может не пройти испытание на растяжение на линии производителя кабеля или на ее поверхности появятся пузыри, которые, похоже, не исправит никакая регулировка штампа. Причиной редко является экструдер. Он находится выше по технологической цепочке, в рецептуре смесей и производственном процессе, который превращает сырые порошки в гранулы.
Первый вывод: огнестойкость, механические свойства и технологичность компаунда LSZH определяются на стенде для приготовления рецептур и на линии компаундирования, а не на кабельном экструдере. Если вы выбираете или закупаете материалы LSZH, понимание этих шагов поможет вам установить реалистичные окна экструзии, интерпретировать результаты входного контроля и судить, может ли поставщик поставлять стабильные партии.
LSZH означает малодымный, нулевой галоген. Эти соединения основаны на полиолефинах и не содержат хлора, брома и других галогенов. Когда кабель горит, он выделяет мало дыма и не содержит агрессивных галогенных газов, что защищает людей и оборудование в туннелях, зданиях, кораблях и центрах обработки данных. Эта безопасность сопряжена с компромиссом: рецептура более чувствительна к условиям обработки, чем ПВХ, а небольшие изменения в качестве наполнителя, влажности или смешивании могут напрямую ухудшить механические характеристики.
Почему процесс так же важен, как и рецепт
В технических характеристиках указано, что должен давать состав LSZH, но не указано, как была изготовлена партия. Две партии с одинаковой плотностью и одинаковым предельным кислородным индексом могут по-прежнему вести себя в экструдере по-разному, если одна партия была составлена с плохой дисперсией наполнителя или абсорбировала влагу во время упаковки. Рецепт и процесс — две половинки одной системы, и конечная производительность кабеля зависит от обеих.
Вот почему опытные производители кабелей обращают внимание не только на название марки. Они спрашивают о типе линии компаундирования, профиле температуры плавления, процедуре сушки и тестах контроля качества каждой партии. В разделах ниже мы рассмотрим основные компоненты рецептуры LSZH, производственную последовательность и переменные процесса, которые определяют согласованность от партии к партии.
Основные компоненты состава LSZH
Базовая полимерная система
Большинство составов LSZH начинаются с этиленвинилацетата (ЭВА) с содержанием винилацетата от 15 до 28 процентов в сочетании с полиэтиленом низкой плотности или линейным полиэтиленом низкой плотности. Этиленвинилацетат обеспечивает гибкость и полярность, что помогает матрице выдерживать очень высокие нагрузки наполнителя, необходимые для огнестойкости. Полиолефиновые эластомеры иногда добавляются для повышения гибкости при низких температурах, что важно для морозостойких марок кабелей, используемых на открытом воздухе или для хранения энергии.
Огнезащитные наполнители
Огнестойкость состава LSZH зависит главным образом от неорганических гидроксидных наполнителей. Тригидроксид алюминия (АТГ) эндотермически разлагается при температуре примерно 200–220°C, выделяя водяной пар, который разбавляет горючие газы. Дигидроксид магния (МДГ) разлагается при температуре выше 330°C, что делает его пригодным для высокотемпературных и сшитых марок. Общая загрузка наполнителя обычно достигает 50-65 процентов по весу, поэтому выбор наполнителя оказывает большое влияние на обработку и конечные свойства.
| Недвижимость | АТН (тригидроксид алюминия) | МДГ (дигидроксид магния) |
|---|---|---|
| Типичный диапазон разложения | 200-220°С | 330°С и выше |
| Предел температуры обработки | Нижний; удерживает температуру расплава ниже примерно 220°C | Высшее; позволяет плавиться при температуре выше 220°C |
| Типичное использование | Термопластичные сорта 90-105°C | 125-150°C и сшитые марки |
| Стоимость | Нижний | Высшее |
Функциональные добавки
Связующие агенты, обычно силаны или малеинированные полиолефины, связывают поверхность наполнителя с полимерной матрицей и защищают от удлинения при разрыве. Антиоксиданты и дезактиваторы металлов защищают материал при тепловом старении. Смазочные материалы снижают вязкость и улучшают качество поверхности во время экструзии. Для сшиваемых марок LSZH вместо этого добавляются силановая сшивающая система или пакет, сенсибилизирующий облучение.
Разработка рецептуры: что на самом деле означают компромиссы
Увеличение загрузки наполнителя улучшает предельный кислородный индекс и снижает дымообразование, но также снижает прочность на разрыв, удлинение и гибкость. Это главный компромисс любой формулы LSZH. Хорошо спроектированный сорт сохраняет огнестойкие характеристики на уровне, требуемом стандартом, сохраняя при этом достаточное удлинение для надежной прокладки и изгиба кабеля.
Температурный рейтинг является вторым важным параметром. В марках 90°C, 105°C, 125°C и 150°C используются разные соотношения полимеров, варианты наполнителей и антиоксидантные системы. Например, в составе компаунда, рассчитанного на температуру 125°C, используется MDH или смешанная система наполнителей и пакет стабилизаторов для более высоких температур. Та же логика применения применима к разнице между изоляцией и составами оболочки: марки изоляции подчеркивают объемное сопротивление и диэлектрическую прочность, тогда как марки оболочки подчеркивают стойкость к истиранию, маслостойкость и гибкость при механическом воздействии.
Термопластик LSZH является наиболее распространенным типом, он стабилен при хранении и легко поддается вторичной переработке. Типичный продукт, такой как термопластичный огнестойкий состав оболочки LSZH перерабатывается непосредственно на обычных одношнековых экструдерах. Для применений, требующих высокой термостойкости, маслостойкости и устойчивости к деформации под воздействием тепла, предпочтительны сшитые версии. Ан изоляционный материал LSZH, сшитый облучением , например, сохраняет свою форму и диэлектрические свойства после длительного воздействия повышенной температуры, поэтому сшитый LSZH широко используется в автомобильной и строительной промышленности.
Оптовая продажа ML-FJ1051 105 ℃ Огнестойкая изоляция LSZH с перекрестной радиацией Мы - оптовая продажа Китая ML-FJ1051 105 ℃ Огнестойкий изоляционный материал LSZH с радиационным излучением Поставщики, Фабрика, Ханчжоу Мэй ... Посмотреть продукт → Оптовый поставщик огнестойкого материала оболочки из термопластика LSZH ML-TH9001 Мы - оптовая продажа Китая ML-TH9001 Термопластичный огнестойкий материал оболочки LSZH Поставщики, Фабрика, Ханчжоу Meilin Новые материалы Te ... Посмотреть продукт → Процесс производства LSZH шаг за шагом
Производство компаунда LSZH происходит по тому же общему маршруту, который используется для большинства наполненных полиолефиновых компаундов, но высокая загрузка наполнителей и чувствительность неорганических наполнителей делают каждый этап критически важным.
Проверка сырья и сушка
Входящие наполнители проверяются на гранулометрический состав, чистоту и содержание влаги. Частицы ATH размером 1-2 микрометра диспергируются более равномерно и обеспечивают лучшие механические свойства, чем более крупные сорта. Поскольку ATH поглощает влагу из воздуха, силосы и упаковка должны быть защищены, а перед смешиванием часто требуется сушка.
Предварительное смешивание и соединение
Полимеры, наполнители и добавки взвешиваются и смешиваются в высокоскоростном миксере. На этом этапе обычно добавляют связующие агенты, покрывая поверхность наполнителя тонким слоем силана или малеата. Время смешивания и температура на выходе влияют на то, насколько равномерно распределяется связующий агент, а плохое предварительное смешивание может привести к тому, что агломерированные частицы наполнителя останутся в конечной таблетке.
Компаундирование и гранулирование
Премикс плавят и гомогенизируют в двухшнековом экструдере с сонаправленным вращением, затем охлаждают и разрезают на гранулы. Температура расплава должна оставаться выше точки пластификации полимера, но значительно ниже температуры разложения наполнителя; для систем на основе ATH температура плавления выше примерно 220°C начинает создавать микропустоты и шероховатость поверхности, которые позже проявляются в виде плохого удлинения. Взаимосвязь между параметрами компаунда и конечным поведением кабеля более подробно рассматривается в нашей статье о том, как дисперсия наполнителя влияет на целостность экструдированного LSZH.
После гранулирования пеллеты сразу же сушат и упаковывают. Влага, абсорбированная гранулами, приводит к образованию пузырей и пустот во время экструзии кабеля, особенно при изоляции, где стенки тонкие и требования к диэлектрике строгие.
Пакетное отслеживание
На каждой партии маркируется сорт, дата производства и номер партии, чтобы результаты лаборатории контроля качества можно было проследить до конкретных партий сырья и условий процесса. Эта прослеживаемость важна, когда клиент сообщает об отклонении свойств, которое необходимо расследовать.
Критические переменные процесса на линии компаундирования
Четыре переменных заслуживают особого внимания, поскольку они объясняют большинство проблем с качеством LSZH.
- Температура плавления. Пребывание в пределах окна обработки, обычно 150-200°C для систем EVA с наполнением ATH, сохраняет как механические свойства, так и качество поверхности. Перегрев приводит к разложению наполнителя и выделению водяных паров внутрь расплава.
- Сдвиговая и винтовая конструкция. Высокий сдвиг помогает диспергировать наполнители, но также повышает температуру плавления. Элементы шнека и скорость должны соответствовать рецептуре; слишком агрессивное смешивание может привести к разрушению полимера.
- Контроль влажности. И сырые наполнители, и готовые гранулы легко впитывают влагу. Условия хранения, температура сушки и упаковка влияют на конечный продукт.
- Активация сшивания. Сшиваемые силаном компаунды LSZH не должны преждевременно сшиваться во время компаундирования. Температура и время добавления силана контролируются таким образом, чтобы сшивка начиналась только на экструзионной линии производителя кабеля.
Производители кабеля также видят влияние этих переменных на своих линиях. Одно и то же соединение может вести себя по-разному в одношнековом экструдере с барьерным шнеком и в шнеке низкого сжатия. Практический опыт работы с температурными профилями и скоростями шнеков описан в нашем обзоре распространенных проблем экструзии LSZH в кабелях связи.
Контроль качества: важные тесты
Авторитетные производители LSZH проверяют каждую партию на определенный набор свойств перед ее выпуском. В таблице ниже перечислены тесты, которые производители кабелей должны ожидать в типичном техническом паспорте, а также результаты каждого теста.
| Тест | Что он проверяет | Типичная цель (руководство) |
|---|---|---|
| Предел прочности | Механическая целостность оболочки или изоляции | Мин. 9 МПа до и после старения |
| Удлинение при разрыве | Гибкость и устойчивость к растрескиванию при монтаже. | Мин. 125-150%, в зависимости от сорта |
| Предельный кислородный индекс | Относительная огнестойкость соединения | 28-32% и выше, в зависимости от класса |
| Плотность | Равномерность загрузки наполнителя между партиями | В жестких пределах спецификации |
| Тепловое старение | Сохранение свойств после длительного термического воздействия | Низкое изменение через 7-10 дней при номинальной температуре |
Пожарные испытания так же важны, как и механические. Предельный кислородный индекс является основным инструментом проверки, но он не описывает поведение горящего кабеля при реальном пожаре. Плотность дыма, токсичность дыма и коррозионная активность дымовых газов определяют, можно ли использовать кабель в туннеле, больнице или центре обработки данных. Мы описали, как количественно оценить токсичность дыма и коррозионную активность соединений LSZH, в отдельном руководстве.
Для производителей кабеля, ориентированных на конкретные рынки, состав также должен соответствовать соответствующему стандарту. Применение строительных проводов все чаще требует классификации по реакции на возгорание, например B1, B2 или C. A Огнезащитный состав LSZH класса B1 разработан и протестирован на соответствие такой классификации, поэтому марка соединения и конструкция кабеля должны быть согласованы с самого начала.
Оптовая продажа ML-H9001B1 Термопластичный огнестойкий материал оболочки LSZH класса B1 Мы - оптовая продажа Китая ML-H9001B1 Термопластичный огнестойкий материал оболочки LSZH класса B1 Поставщики, Фабрика, Ханчжоу Мэйлин Нью-Ма ... Посмотреть продукт → Что это означает для поиска соединений
Когда вы оцениваете поставщика LSZH, спросите не только о технических характеристиках. Спросите о контроле за сырьем, конфигурации линии компаундирования, времени выдержки при высокой температуре, обработке влаги и стабильности от партии к партии. Поставщик, который интегрировал эти переменные в свой производственный процесс, с гораздо большей вероятностью поставит соединение, которое будет бесперебойно работать на вашей линии и пройдет испытания типа кабеля с первой попытки.
Например, Meilin управляет 31 автоматизированной производственной линией на трех заводах и имеет собственное лабораторное испытательное оборудование, которое является именно той инфраструктурой, которая необходима для контроля качества наполнителя, влажности и постоянства партии. Тридцатилетний опыт работы с кабельными материалами также проявляется в широком ассортименте марок: термопластичные и сшитые LSZH, классы B1/B2/C, температурные диапазоны от 90°C до 150°C, а также специальные варианты изоляции, оболочки и внутренней оболочки.
Та же логика применима и в обратном порядке: если ваш кабель не прошел испытание на огнестойкость или испытание на тепловое старение, причина часто может быть связана с рецептурой и процессом, а не с настройками экструдера. Когда рецептура и производственный процесс контролируются, соединение стабильно, производительность экструзии предсказуема, а готовый кабель работает так, как задумано.
