<DIV class=pct><DIV class=pcb><DIV class=t_fsz>一. 發(fā)泡分為兩種方式：物理髮泡&化學(xué)發(fā)泡
1. 物理發(fā)泡是選擇合適分子量的HDPE,在使用過程中用專用N2壓縮設(shè)備N2混入螺缸中融熔
在料裡.經(jīng)螺桿攪拌均勻,並產(chǎn)生較大壓力在擠出後瞬間膨脹,形成質(zhì)輕多孔的發(fā)泡PE.
2. 化學(xué)發(fā)泡是在HDPE中添加了發(fā)泡劑,其主成份一般為氨類化合物,其在高溫時會分解並產(chǎn)生N2,利用較小的外模,使其機(jī)頭內(nèi)獲得較大壓力.當(dāng)擠出後,因壓 力釋放,而使其內(nèi)部N2膨脹成氣孔,成為發(fā)泡PE.因在其中添加了發(fā)泡劑,利用化學(xué)反應(yīng)來達(dá)到發(fā)泡效果,故稱為化學(xué)發(fā)泡.
二. 發(fā)泡的目的及優(yōu)點(diǎn)
1.使制品輕量化,同時可以降低材料成本,但降低材料的介電系數(shù)才是主要目的.
2.介電常數(shù)小、介質(zhì)損耗低、高頻衰減低、性能穩(wěn)定、防水防潮和彎曲性好、電纜外徑小、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn).
3.機(jī)械性能和電性性能良好.
三. 發(fā)泡的缺點(diǎn).
機(jī)械強(qiáng)度小、易損傷;不耐磨,耐熱性能差,對導(dǎo)體附著力小、易燃.
四. 發(fā)泡的原理
1. 物理發(fā)泡是利用塑料擠出過程中直接注入氣體或液態(tài)氣體來實(shí)現(xiàn)發(fā)泡絕緣,物理發(fā)泡的制造
方法是采用不產(chǎn)生損耗的氣體用發(fā)泡齊,所以消除了化學(xué)發(fā)泡劑的弊端,即絕緣內(nèi)不存在化學(xué)發(fā)泡方法產(chǎn)生的殘余物或水份,使絕緣的介質(zhì)損耗大幅度下 降,物理發(fā)泡可消除化學(xué)發(fā)泡的許多工藝加工限制,易於制得泡孔微小、發(fā)泡均勻的優(yōu)質(zhì)絕緣,特別是可制得發(fā)泡高達(dá)80%的絕緣,而化學(xué)發(fā)泡絕緣的發(fā)泡度僅 40%左右.
2. 物理發(fā)泡絕緣材料是由於基本樹脂(絕緣塑料)、發(fā)泡劑和成核劑構(gòu)成,物理發(fā)泡法主要應(yīng)用於聚乙烯,也同樣應(yīng)用於氟塑料.進(jìn)行物理發(fā)泡時,聚合物(即PE絕 緣料)應(yīng)同成核劑混合,同時把氣態(tài)或液態(tài)的發(fā)泡劑注入熔融的聚合物中,並令其從熔解狀態(tài)析出,使之在擠出過程中不斷產(chǎn)生凝聚中心與氣泡,成核劑能使氣泡的 大小及分布變得均勻.
3. 氮?dú)獍l(fā)泡是通過壓縮空氣啟動注入泵,在一定的壓力下使氮?dú)飧邏罕蒙龎?並通過穩(wěn)流閥行控制,然後從噴頭把氮?dú)庾⑷霐D出機(jī)中,當(dāng)?shù)獨(dú)庠诟邏鹤饔孟?像霧狀一 樣噴入擠出機(jī)內(nèi)熔融的聚乙烯之中,同時與聚乙烯中的成核劑發(fā)生核化,擠出後在空氣中形成發(fā)泡絕緣.氮?dú)馕锢戆l(fā)泡的主要過程就是將氮?dú)馊芙忪度廴诘木垡蚁?nbsp; (PE)之中,形成微細(xì)的泡孔結(jié)構(gòu),在擠出機(jī)螺缸內(nèi),含有少量成核劑的PE料經(jīng)加熱攪拌充分塑化後,將氮?dú)庾⑷?
4. 物理發(fā)泡過程中為了易於泡孔生成,還在PE材料中添加一定量的成核劑,常用的主要成份為偶氮二洗胺.
五. 工藝設(shè)備及工藝設(shè)計
1. 高壓氮?dú)庾⑸湎到y(tǒng),范圍50~700bar,其穩(wěn)定性、密封性要好.
2. 內(nèi)導(dǎo)體預(yù)熱設(shè)備要有足夠的功率,能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體溫度調(diào)節(jié)范圍在常溫50℃．
3. 芯線的牽引要穩(wěn)定而有力,冷卻水槽要有足夠的長度.
4. 由於成核劑分解誘導(dǎo)期較長且具有突發(fā)性,擠出後仍有殘余,故�？跍囟纫�,否則在高溫環(huán)境中,絕緣層的內(nèi)部會出現(xiàn)泡孔過度生長,導(dǎo)致泡孔破裂、並泡,大小不均,甚至產(chǎn)生開孔狀態(tài)破壞絕緣結(jié)構(gòu).
5. 工藝實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)成核劑含量0.5%左右即能滿足要求,且單對發(fā)泡度而言,PE發(fā)泡料產(chǎn)品在恰當(dāng)工藝條件下均右達(dá)到80%以上.
6. PE發(fā)泡料的熔體溫度一般為180℃,實(shí)際上由於注氣段之前塑化段較短,溫度應(yīng)設(shè)置得高一些,以實(shí)現(xiàn)熔體較充分的塑化.機(jī)頭區(qū)域溫度要降低,整個溫度設(shè)置由前到後逐步收斂,呈類似正弦波分布曲線,效果較好.
7. 氮?dú)獾淖⑷胛恢迷跈C(jī)身的中段,其工藝參數(shù)的設(shè)置對能否實(shí)現(xiàn)高發(fā)泡度至關(guān)重要,由分子熱力學(xué)原理可知分子熱動力越快(溫度高),密度越大,其表現(xiàn)出來的壓力越大.隨著熵的增加,分子熱運(yùn)動不一樣的兩個系統(tǒng)發(fā)生交流後,將趨於均衡.
8. 由於物理發(fā)泡絕緣層厚度為泡沫結(jié)構(gòu),冷卻時由外向內(nèi)逐步固化,過程很慢,故應(yīng)采用壓力式或半壓力式模具.
六. 物理發(fā)泡絕緣的隔層擠出技術(shù)
1. 三層絕緣與傳統(tǒng)的線纜發(fā)泡絕緣技術(shù)不同的是,隔層擠出工藝可使絕緣獲得內(nèi)層、發(fā)泡層和外層的三層結(jié)構(gòu).各層均有特別的作用,其中：
1).內(nèi)層擠包在導(dǎo)體上,這是一層很薄的實(shí)心層,標(biāo)稱厚度為10um,它使得導(dǎo)體和絕緣層間有良好的附著性,因厚度很薄,故對絕緣整體的性能影響很小,內(nèi)層應(yīng)盡可能薄,導(dǎo)體上的內(nèi)層厚度越薄,則要求擠出機(jī)的擠出量越穩(wěn)定.
2).發(fā)泡層作為絕緣介質(zhì),要求其發(fā)泡度盡可能高,對於線纜而言,計算和實(shí)際生產(chǎn)均傾向要求有60%的發(fā)泡度；對於較厚的絕緣層(如小同軸電纜),發(fā)泡度高達(dá)70%,聚乙烯通常用作發(fā)泡層的材料.
3).外層則可保證機(jī)械強(qiáng)度和良好的表面質(zhì)量,提高整個絕緣層的耐磨性,目前線纜絕緣用的聚乙烯也適用於表層材料,外層的厚度約為50um,它取決於電纜的結(jié)構(gòu)和要求.
七. 模具的選擇
1. 絞合外徑：d=√N(yùn)×1.155×d
2. 外模：DX=√D2×0.5+d2×0.5 (經(jīng)驗(yàn)得出)
發(fā)泡芯線內(nèi)模： D=d+k(k=0.6~1.5)
D—內(nèi)模孔徑 d—導(dǎo)體外徑
k—內(nèi)模放大值,單支導(dǎo)體放大值較小,多支導(dǎo)體放大值較大
發(fā)泡模套計算方法：Dx=[(1-F)*(D2-d2)+d2]1/2*k
Dx—模套尺寸 mm F—發(fā)泡度 D—芯線外徑 mm
d—導(dǎo)體外徑（或內(nèi)芯外徑）mm k—系數(shù) 0.95~1.0 內(nèi)模、模套間距 L=1.5~2.5D
L —間距 D—模套孔徑
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