[发明专利]黑色聚乙烯电缆料及生产工艺

说明书

本发明涉及一种聚乙烯电缆料及其生产工艺，特别涉及黑色聚乙烯电缆料及生产工艺。

以前电缆料多用聚氯乙烯塑料制造，由于聚乙烯塑料产量大，用途广，有优良的机械物理性能，国内于七十年代初期开始研制黑色聚乙烯电缆料，到八十年代初期应用于电缆生产，然因这些电缆料的配方和组分含量不竟科学合理，因而性能不稳定，质量不易达到有关标准，满足不了使用要求。

目前，黑色聚乙烯电缆料的生产工艺有下述三种：

1、密炼辊压生产工艺程序：原辅材料→计量→密炼→辊压挤出成条→自然风冷→切粒→包装。

2、单螺杆生产线工艺程序：原辅材料→储罐→计量→单螺杆挤出，水下造粒→粒料干燥→包装。

这些生产工艺存在下述缺点：1、生产过程采用开炼式，易参入杂质，产品质量难以保证，且粉尘污染严重；2、采用人工停机换网，劳动强度大，且无法实现生产的自动化和连续化，生产效率低；3、在工序之间由上而下的排料，渗漏多，不经济，塑化效果差；4、第1种工艺采用自然风冷切粒，冷却速度慢，易粘料，成粒率低，效率不高；5、通过机身测量料温，准确度低，影响产品质量。

本发明的目的是提供一种新的黑色聚乙烯电缆料及生产工艺，通过科学配方和各组分含理的合理确定，使期性能参数达到最新标准，且有所提高；本发明提出的生产工艺可克服原生产工艺的缺点，提高产品质量和生产效率。

本发明的技术方案如下：

黑色聚乙烯电缆料由聚乙烯基料和其它辅料混炼而成，其配方(按重量)是：

聚乙烯树脂      100phr

改性剂          30～50phr

碳黑             3～5phr

润滑剂           1～15phr

防老剂           0.5～1phr

其中聚乙烯按需要分别选用高密聚乙烯或低密度聚乙烯，改性剂按各种用途的电缆料需要达到的参数指标选用，碳黑可用中超碳黑或槽法碳黑，润滑剂和防老剂亦按不同要求选用。按照本配方可制黑色高、低密度聚乙烯护套料和绝缘料以及黑色耐环境高、低密度聚乙烯护套料和绝缘料等，用于电线、电缆的绝缘和护层。

本发明提出的黑色聚乙烯电缆料生产工艺按下述步骤依次进行：原辅料准备→自动计量→捏炼→强制喂料、挤出造粒→自动快速换网→水下热切造粒→粒料干燥→成品自动计量→包装。本生产工艺生产的黑色聚乙烯电缆料的配方(按重量)为：聚乙烯树脂100phr，改性剂30～50phr，碳黑3～5phr，润滑剂1～15phr，防老剂0.5～1phr。其捏炼工序使用翻转式捏炼机，捏炼温度为110～125℃，捏炼时间8～11分钟，输入蒸汽压力0.2～0.3MPa，捏炼机工作电流60～130A：强制喂料、挤出造粒使用混炼型单螺杆挤出造粒机，自动快速换网由自动快速换网装置实现，水下热切造粒使用水循环冷却的水下造粒机。

按照本工艺可生产碳黑含量在40％以下的所有黑色母粒和各种电缆料。

和原配方的黑色聚乙烯电缆料相比，本发明提出的配方所获产品具有下述优点：1、产品质量明显提高，处于国内领先水平，有些指标超过国外一些工业发达国家的产品：(1)碳黑分散度提高，产品物理机械性能提高；(2)耐环境护套料的耐环境应力开裂由原来的48小时提高到96小时；(3)击穿强度由25kv提高到30kv；两种料的参数对比见表1和表2；2、由于配方科学合理，产品质量稳定，加之采用本发明提出的生产工艺，通过改变辅料可制成    各种不同用途的电缆料，充分满足电缆业的需求。

和现有生产工艺相比，本发明提出的生产工艺有如下优点：1、用翻转式捏炼机代替了密炼机，由原下排料改为翻转式排料，将料直接输送到下道设备，减少了粉尘污染和粉料渗漏，且能保持料温，既改善了工作环境，增强了塑化效果，又提高了生产效率；2、强制喂料、挤出造粒，由开炼式变为封闭式，减轻了劳动强度，实现了生产过程的封闭性和连续性，杜绝了外来杂物，保证了产品质量的提高，降低了原料消耗；机内装设压力、温度传感器，直接显示物料温度，保证了测温的准确性，有利于产品质量的提高；3、设计并使用了混炼型螺杆，促使物料进一步塑化，提高了混炼效果；4、采用自动快速换网装置和水下热切造粒，不需停机换网，保证了生产的连续性，加之用水循环冷却造粒，成粒率高，使得整个生产过程实现自动化和连续化，生产效率显著提高，班产量提高了两倍。