平时做电线电缆缆芯绝缘层还有护套层的发泡加工的时候,泡孔匀不匀、细不细,直接关联产品的电气性能还有物理机械强度,很多配方工程师都碰到过这类情况,换了一批发泡剂之后,成型出来的泡孔结构直接就变了,有时候孔径太大,有时候出现并泡,甚至局部位置还会出现发泡剂没完全分解的情况,问题往往就出在发泡剂粒径这个看着特别基础的指标上。

一般来说发泡剂的分解过程是受温度还有时间控制的,不过分解的起始点还有均匀度,很大程度上是由颗粒尺寸决定的,相同的升温速率下,小粒径的颗粒比表面积更大,吸热速度更快,会先一步分解成核,大粒径的颗粒就得花更长时间,才能攒够成核需要的能量。要是粉体的粒径分布太宽的话,细颗粒先分解,生成的核又多又密,粗颗粒后分解,生成的核又少又大,最后出来的泡孔就会大小混在一起,直接影响制品的密度均匀性还有表面的光洁度。

通常情况下做高速挤出的大线径电缆的时候,要是发泡剂粒径太粗,在很短的停留时间里没法完全分解,就会出现泡孔缺失或者孔壁过厚的问题,要是粉体粒径太细的话,又可能分解得太早,出现提前发泡的情况,反过来影响物料的熔融流动性。选发泡剂的时候不能只看分解温度这一个数值,还得关注它的粒径能不能匹配实际加工过程里的受热历程,很多做了多年线缆配方的老师傅都有经验,每次调整完配方之后,要判断发泡剂粒径对发泡效果的影响,最直观的方法就是对比对应加工温度下助剂分解的起止时间。

电缆发泡料泡孔不均?先排查发泡剂粒径与分散匹配度-1

常规线缆挤出温度在170℃-180℃区间的话,把发泡剂粒径控制在5-15微米左右,就有助于拿到均匀细密的闭孔结构,要是碰上更高温度或者更低剪切条件的发泡工艺,就可以适当放宽粒径分布,避免因为分散不均匀出现局部过发泡或者欠发泡的问题,要是生产现场反馈泡孔总是偏大,一般就是粒径偏粗,或者粉体里混了少量超大颗粒,成了不受控的泡孔增长点。

电缆发泡料泡孔不均?先排查发泡剂粒径与分散匹配度-2

哪怕你选的是符合标准粒径的发泡剂,要是它在基材里分散得不均匀,实际能发挥的效果也会打折扣,这种情况在高固含量、高粘度的电缆料配方里还挺常见的,粉体发泡剂在转运、存储还有混料的过程里,很容易因为静电吸附出现团聚,形成所谓的假大颗粒,导致局部分解延迟,要是在密炼机或者开炼机里分散得不够充分,部分区域还会缺少成核点,气泡的总数量就不够。

针对这些常见的问题,预分散母胶粒形态的发泡助剂,是通过预分散技术把发泡剂颗粒包裹在载体里面的,直接消除了粉体团聚的风险,能保证每一粒助剂在加工过程里都能各司其职,母胶粒里的助剂颗粒被有效隔离和定位,粒径的初始优势在塑炼过程里也能保留下来,就能保证发泡过程的稳定性。

电缆发泡料泡孔不均?先排查发泡剂粒径与分散匹配度-3

要真正处理好发泡剂粒径对发泡效果的影响这个问题,得从助剂形态还有配方适配性两个层面着手,先核实清楚加工窗口的参数,明确挤出机各段的温度、螺杆转速还有物料的滞留时间,再去考察助剂的具体形态,碰到分散难度大的高填充体系,就建议选用预分散母胶粒,要是生产现场的调整空间本身就有限,调整发泡剂的粒径或者搭配使用复配活化剂,就是更经济的修正手段。杜巴化学可以根据您的实际需求,提供配方改性与工艺改进的全流程技术支持。