陶瓷化耐火硅橡膠的延伸產品—陶瓷化云母復合帶應用前景更是廣闊，其應用工藝和云母帶一樣，無需擠出設備，其性能超越了云母帶，它克服了云母帶燒蝕后發(fā)脆易脫落，不能夠承受噴淋和震動，儲存期短，受潮后絕緣下降非常嚴重，價格較云母帶低廉，燒結后能夠形成完整的一體，自支撐體陶瓷更加堅硬，得到了電纜生產企業(yè)更加廣泛的應用，而且垂直燃燒不延燃，更加達到了阻燃防火、耐火的性能。陶瓷化防火耐火硅橡膠不僅僅用于電線電纜行業(yè)，中高壓電氣、電纜附件、汽車行業(yè)等等都可以得到廣泛應用。本文介紹了阻燃高溫硫化硅橡膠電纜膠料的研制，簡述了阻燃機理及阻燃劑、其它助劑的選擇和配方設計。優(yōu)選配方制出的膠料制品進行了相關性能指標的檢測,達國內同類產品*水平，垂直燃燒試驗達發(fā)達國家水平.硅橡膠兼有無機和有機性質的高分性體絕緣材料,阻燃高溫硫化硅橡膠電纜膠料，它不僅具有硅橡膠的優(yōu)異性能,而且還具有阻燃自熄的特性,是航天、核工業(yè)、光纖、電訊、家用電器、汽車、建材、地下建筑、井下礦山、電線電纜等領域*的安全材料。所以用硅橡膠生產的電纜線，尤其是用阻燃高溫硫化硅橡膠電纜線膠料生產的電纜線，可以*在一百五十度以上高溫下
運行兩年左右，在常溫下可運行數十年，并且電氣性能在很寬的溫度和頻率范圍內變化很小。對于同樣截面積的電纜線使用阻燃硅橡膠替代普通絕緣材可承受百分之九十的電流超載，因而設備空間狹窄或在臨時過載情況下，使用阻燃硅橡膠電纜線膠料生產的電纜具有十分重要意義。阻燃膠的阻燃機理高聚物的燃燒過程是一個劇烈的熱氧化過程，阻止高聚物的燃燒，關鍵是阻止高聚物的裂解，若在這一步采用物理或化學方法控制高聚物的裂解，就能阻止高聚物的燃燒和蔓延，通過降溫、隔熱和隔絕空氣是基本的方法。阻燃高溫硫化硅橡膠主要原材料選擇：生膠以乙烯基封端的甲基乙烯基硅橡膠生膠為主要原料，其結構式為：硅橡膠的阻燃作用機理：它不僅能耐高溫，耐熱老化、耐候性、耐臭氧、耐紫外線，而且具有優(yōu)異的電絕緣性，它的耐電弧性能、電暈放電性、耐漏電痕性能更是*。補強劑填料的選擇：氣相白炭黑和沉淀白炭黑是阻燃高溫硫化硅橡膠的補強劑,它既能使阻燃高溫硫化硅橡膠具有較好的力學性能,又能使阻燃高溫硫化硅橡膠具有較好的難燃性，又是一種較好的無機填料。阻燃劑的選擇:高聚物的阻燃劑分為反應型和添加型阻燃劑兩類。反應型阻燃劑,主要是在聚合或縮合過程中參加反應，結合到聚合物的主鏈或側鏈中起阻燃作用，此類阻燃劑的操作和加工工藝均很復雜，在實際使用中很少。將添加型阻然劑添加到高聚物中，以物理的分散狀態(tài)與高聚物混合在一起，從而發(fā)揮阻燃作用，此類阻燃劑是目前使用多的一類阻燃劑。添加型阻劑又分為無機阻燃劑和有機阻燃劑。無機阻燃劑對金屬氧化物、結晶*、*及其碳酸鹽等無機阻燃劑進行了研究。碳酸鹽在高溫下分解成二氧化碳和金屬氧化物，二氧化碳能稀釋裂解產生的可燃氣體，抑制燃燒，金屬氧化物能抑制裂解環(huán)體的生成，從而進一步提高了阻燃高溫硫化硅橡膠的阻燃性。目前阻燃劑的用量中*占居*。有機阻燃劑的選擇，有機阻燃劑品種很多，有磷系列的阻燃劑和鹵素系列的阻燃劑，本課題篩選溴系阻燃劑，因為溴系阻燃劑用量少，阻燃效果好,毒性也小。發(fā)煙抑制劑和有體捕作劑含有阻燃劑的高溫硫化硅橡膠在燃燒過程中，往往會產生煙霧和氣體，這是火災中人員死亡的主要原因，為此，必須尋找一種既能抑制發(fā)煙又能捕作有體的無機填充材料。近年來，開展這方面的研究較多，顯示，以硅藻土、硅化合物等復合型無機填料具有雙重功能,且對膠料的硬度沒有影響，簡稱為無機填充劑。自熄劑的選擇：要使燃燒的阻燃硅橡膠一旦離開火焰時，即刻熄滅掉，通過許多試驗,已篩選出一種金屬絡合物。配方設計：擠出膠*變形要小于百分之十二。擠出型阻燃高溫硫化硅橡膠電纜膠料，工藝流程簡要說明為了便于生產，阻燃高溫硫化硅橡膠膠料分三段工序制備?；鞜捘z的制備：按照生產配方單，將稱重的生膠、白炭黑、結構控制劑和無機填充劑按序加入配料機中，合蓋進行捏合，捏合成大團出料入真空捏合機進行真空捏合，鋁膠的制備：按照生產配方單，將生膠、*、配合劑等原料按序加入配料機中，合蓋進行捏合，捏合成大團出料入真空捏合機進行真空捏合，捏合完畢出料為鋁膠，待用。阻燃高溫硫化硅橡膠的制備:將上速煉好的混煉膠、鋁膠，按比例稱量加入捏合機中捏合均勻后，然后按配方要求將稱量十溴聯苯醚、三氧化二銻、自熄劑、色母料一同加入捏合機中，其物理力學性能和電性能技術質量指標與國內同類產品技術指標同步。
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普通的高分子材料在經過火焰燃燒后絕大部分都變成灰燼，很少能夠變成陶瓷狀物體，所以起不到隔絕火焰的作用。陶瓷化耐火硅橡膠在常溫下無毒、無味，具有很好的柔軟性和彈性，具備了硅橡膠的特質。它在五百攝氏度以上的高溫和火焰燒蝕下，有機成分會在很短的時間內被燒蝕轉化成堅硬的陶瓷狀物質，形成一層良好的隔絕盡，阻擋火焰的繼續(xù)燃燒，而且燒蝕時間越長、溫度越高，堅硬的效果越明顯，部分型號的陶瓷化耐火硅橡膠可以耐到一千萬攝氏度。陶瓷化耐火硅橡膠可以使用常規(guī)的橡膠加工設備進行生產，生產的制品具備了硅橡膠的物理機械性能和其他各項性能，具有良好的加工性。陶瓷化耐火硅橡膠既不是阻燃膠，也不是難燃膠。阻燃膠和難燃膠的作用機理是在高分子材料中加入有機和無機阻燃材料，在燃燒的過程中，生成的物質可以使火焰逐漸熄滅，從而達到阻燃的效果。但是，在火災中，火焰是在持續(xù)不斷燃燒著的，阻燃膠和難燃膠被燒以后都會變成灰燼，所以起不到消防、防火的作用，這種用阻燃和難燃橡膠做成的阻燃電線電纜不能、夠*保障火災中的通訊、電力通暢，人員和財產的安全難以得到保證。陶瓷化耐火硅橡膠克服了上述缺點，是一種應用前景很廣的新型高分子復合防火材料。
陶瓷化耐火硅橡膠的主體材料是高溫硅橡膠，在常溫下它具備了硅橡膠的基本特性，無毒、無味、耐高低溫、耐臭氧老化、耐候老化、優(yōu)良的電絕緣性能，也具備了普通高溫硅橡膠良好的加工性能。陶瓷化耐火硅橡膠在火焰的燒蝕下，燃燒1-2min后即開始燒結成堅硬的陶瓷狀殼體的隔絕層，這種堅硬的陶瓷狀殼體的隔絕層可以非常有效地阻擋火焰的繼續(xù)燃燒，而且在被燒兩三分鐘后*斷煙。在接下來阻擋火焰的過程中，本身也不再產生煙霧。在前期兩三分鐘內產生的煙霧，也是無毒、無鹵的。煙霧主要由有機硅燃燒后產生，有機硅本身不含有毒、有鹵的物質。陶瓷化耐火硅橡膠和普通的高溫硅橡膠混煉膠的加工方法是*相同的，它具備了很好的擠出性和模壓性，可以直接用硅橡膠電線電纜設備擠出、硫化成電線電纜，無需增加設備，更無需像氧化鎂礦物防火絕緣電纜那樣需要巨額的設備投入，也無需像云母帶纏繞的耐火電纜那樣要經過多次纏繞，費工費時，可以大幅度降低成本。用陶瓷化耐火硅橡膠生產的電線電纜可以大幅度降低成本，可以和普通的電線電纜一樣便捷的進行敷設安裝，無需像氧化鎂礦物防火絕緣電纜那樣復雜敷設，為防火電線電纜的廣泛普及和應用提供了前提條件和基礎。陶瓷化耐火硅橡膠防火電線電纜有著廣闊的應用前景引言硅橡膠主要是以硅元素代替碳元素形成的高分子材料，是一種直鏈狀的高分子量的聚硅氧烷，分子量一般在十五萬以上，構成硅橡膠主鏈的硅氧鍵的性質決定了硅橡膠具有天然橡膠及其他橡膠所不具備的優(yōu)點，它具有較廣的工作溫度范圍，耐高低溫性能優(yōu)異，此外，還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、電絕緣性、耐候性、耐臭氧性、透氣性、很高的透明度、撕裂強度，優(yōu)良的散熱性以及優(yōu)異的粘接性、流動性和脫模性，一些特殊的硅橡膠還具有優(yōu)異的耐油、耐溶劑、耐輻射及在超高低溫下使用等特性。在使用溫度范圍內，硅橡膠不僅能保持一定的柔軟性、回彈性和表面硬度，機械性能也無明顯變化，而且能抵抗長時間的熱老化。電線電纜常用的硅橡膠為甲基乙烯硅橡膠，工作溫度范圍為-60℃～180℃，由于硅橡膠有以上優(yōu)異的性能，用其作為電線電纜的絕緣和護套材料制成的硅橡膠電纜，可在高溫和低溫下移動使用，具有耐水、耐臭氧、耐電弧、耐電暈和耐氣候老化等優(yōu)點，不易損壞和開裂，這些性能是一般高溫電纜不具有的，另外，硅橡膠電纜還具有自潔性好的優(yōu)點，在沿海地區(qū)敷設使用時具有防鹽霧腐蝕的特點，因而硅橡膠電纜具有較寬的應用范圍。國內硅橡膠電纜的使用已越來越廣泛，本文將重點介紹本公司應用連硫生產線生產硅橡膠電纜的情況。技術要點要采用連硫生產線生產硅橡膠電纜，首先必須確保硅橡膠材料能在擠橡機中正常擠出，其次硅橡膠材料在機頭中不能先期硫化，第三硅橡膠材料在硫化管中要能充分硫化。因此，必須考慮擠橡機改造、模具改進、硫化管改造、材料改進及擠出硫化工藝正確設定等問題。擠橡機改造因硅橡膠是柔軟膏體的材料，擠出過程中不需加熱，屬常溫擠出，在擠橡機中很難建立起正常的壓力，擠出過程中硅橡膠材料在料筒中打滑，不能順利擠出。針對這個問題，本公司對擠橡機進行了技術改造，在喂料區(qū)增加了一支側壓輥，側壓輥由齒輪帶動，跟隨螺桿一起旋轉，旋轉方向和螺桿相反，起到強制喂料的作用。另外，為了防止擠出過程中擠橡機溫度上升，我們對擠橡機的螺桿和機身及機頭冷卻系統(tǒng)進行了清理，確保擠出過程中能有一個較好的冷卻效果。模具改進和硫化管改造因硅橡膠材料采用—二氯過氧化苯甲酰作為硫化劑，在九十攝氏度就可以開始硫化，而連硫生產線采用蒸汽硫化，蒸汽直接接觸模具表面，長時間生產硅橡膠有可能在機頭內硫化，從而導致擠出缺陷。本公司對模具進行改進，通過模具之間的精密配合減少材料在機頭內的名人堂：眾名人帶你感受他們的驅動人生馬云任志強李嘉誠柳傳志史玉柱體積，同時對用于擠出硅橡膠的模芯外表面和模套內表面進行拋光處理；在硫化管*節(jié)增加隔套水冷卻，把硫化管進汽口由上部移到中下部，對機頭?？谔庍M行不間斷水冷卻，盡量降低模具表面的溫度。材料改進硅橡膠料在貯存過程中會產生“結構化”現象，使膠料變硬，工藝性能變差，物理機械性能下降，判斷硅橡膠料是否結構化較簡單的方法是用手摸，如材料發(fā)硬或用手掰下一塊料時，料分離處呈現一條白線的樣子，則該料已經結構化。使用已結構化的硅橡膠料在擠出過程中產生的熱量會增加，橡料在擠橡機中開始硫化，擠出來的電纜表面桔皮狀或破皮。消除結構化較有效的方法是在橡膠混煉加硫加色過程中適當加入一點甲基羥基硅油，研究表明，硅橡膠材料在加入甲基乙烯基硅油后，材料的老化性能更好。正確設定擠出硫化工藝硅橡膠必須采用冷擠出工藝，擠出過程中機身溫度不能過高，否則會出現在擠橡機中硫化的現象。我們在擠出過程中嚴格控制擠出溫度，采用加大螺桿、機身和機頭水冷卻的方式，控制機身溫度不超過50℃，確保硅橡膠在機身中不硫化。其它一些問題在試制過程中我們還遇到其他一些問題，如表面氣泡、噴霜等缺陷。對于表面氣泡，我們采取材料在開煉機上多打和抽真空擠出的方式來解決。對于表面噴霜，我們在材料中加入除霜劑，效果非常明顯。
