一般来说做电线电缆料生产的从业者都清楚,泡孔结构直接关联到成品的绝缘性能,机械强度还有综合生产成本,不少同行都碰到过类似的情况,同一批次的OBSH发泡剂,换台设备或者稍微调下螺杆转速,出来的泡孔就明显变粗,严重的还直接塌陷,很多人第一反应就去排查发泡剂本身的问题,反倒忽略了OBSH发泡剂的起泡过程对温度,时间还有剪切力的敏感度本来就很高。
OBSH发泡剂的有效分解温度在155℃-165℃之间,这个区间相对是比较集中的,在电线电缆料的混炼或者挤出阶段,要是加工温度不对,或是局部剪切生热带的物料实际温度低于,又或是高出这个区间,都会出问题的,温度偏低的话,发泡剂分解不完全,泡孔数量不够,成品密度就会偏高,温度偏高或是物料在设备里停留时间太长的话,发泡剂还没进到发泡工位就已经提前分解了,生成的气体提前散掉,后续出来的泡孔数量少不说,孔径还特别粗大,通常情况下,把控实际物料的温度精准度,比只盯着设备面板的设定温度要重要得多。

针对交联型的电线电缆料,发泡剂分解产气的速率得和交联反应的速率大致匹配,要是发泡速度太快,交联反应还没跟上,气体很容易冲破橡胶基体,形成开孔或是缩孔,反过来交联速度太快的话,发泡剂还没充分分解就被基体锁住了,最后出来的就是细小又分布不均的闭孔结构,这种匹配关系也得结合胶料配方里的硫化体系一起调整才行。

粉体形态的OBSH粒径是微米级的,混炼的时候要是分散得不均匀,就会在基材里形成局部的富集区域,这些区域受热之后会集中分解,生成的大气泡互相合并,最后形成不规则的粗孔,情况严重的话还会在绝缘层里留下薄弱点,从用母胶粒,或是经过表面处理的粉体入手,就能明显改善微观分散的均匀度。

常用的电线电缆料比如EPDM,CPE,对OBSH发泡剂的敏感程度是不一样的,EPDM体系本身的硫化速率偏慢,可以适当调整主促进剂的品类或是添加量,保证硫化和发泡两个过程同步推进,CPE体系的加工温度窗口就比较窄,需要更精准的把控整条升温曲线,避免发泡剂在塑化阶段就提前消耗掉,这些差异也说明,光靠换助剂牌号是没法彻底解决问题的,得从配方整体层面去考量。
一般来说大家调整泡孔结构的时候,也会涉及到温度和时间的微调,在模压发泡,或是挤出后走热水槽发泡的工序里,升温速率的快慢直接决定了发泡剂分解浓度的峰值,升温太快容易出现局部温度过冲的情况,导致泡孔互相合并,升温太慢的话,发泡剂的分解周期会被拉长,生成大量的微泡,试生产的时候建议先从小批量试产开始,记录好螺杆各段的温度还有模头压力,慢慢摸出稳定的升温曲线。
工艺窗口本身不是一条固定的线,它是一个涵盖了温度,时间,剪切速率的三维区域,判断这个窗口是不是适配的常用方法,就是把加工完还没发泡的半成品取出来,检测里面的OBSH发泡剂分解残留量,残留量稳定的话就说明当前的工艺参数匹配度不错,残留量波动大的话就说明工况不稳定,得从设备状态或是日常操作习惯上面找原因。
OBSH发泡剂本身属于无亚硝胺体系,在电线电缆料生产领域也更贴合当下的环保趋势,不过它的分解产物对环境的影响,比如对模具的腐蚀性,和传统发泡剂是有区别的,长期连续生产的话,得注意调整模具的清理周期,避免残留的物质影响后续批次的泡孔结构稳定性。
要是你这边需要结合自身的具体配方,设备参数还有实际工艺要求,评估发泡剂的选型方向的话,可以直接和杜巴化学的技术团队进一步沟通,一起探讨可行的调试方案。