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CPE电缆料配方调整
一、前言：
CPE是氯化聚乙烯的简称，是高密度聚乙烯经氯气氯化后生产的一种高分子氯化物。因为它是主链上没有双键的含氯聚合物，故具有良好的耐候性、抗臭氧性、阻燃性、耐化学药品和耐油性等特点。由于其优异的耐户外老化性能，及杰出的挤出性能，目前已成为低压橡套电缆的通用橡胶护套材料之一。
二、橡胶型CPE的配方成分大致如下：
橡胶+硫化体系+防护体系+软化体系+补强填充体系+特殊添加剂，在电缆护套中：
1、硫化体系：多为过氧化物(如DCP，双BP)及共硫化剂（coagent）TMPTMA或TAIC
2、防护体系：多为以活性氧化镁为主的稳定剂。防老剂RD及抗氧剂1010也时有使用。
3、软化体系：多为DOP，TOTM等酯类增塑剂及液体氯化石蜡。也有少数厂家并用部分链烷烃油以增加电线外观光洁度。
4、补强填充体系：为快压炉黑和半补强碳黑，纳米高岭土，超细滑石粉及超细碳酸钙。
5、氧化锑作为***常用的阻燃剂。
三、以下资料是公司收集各方资料整理而成，仅供参考：
表一：CPE弹性体配方中各组分对性能的影响
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NO |
组分 |
影响 |
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1 |
酸性填料 |
促进过氧化物分解，降低硫化程度 |
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2 |
环氧化合物 |
优良的热稳定剂 |
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铅化合物 |
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3 |
增粘剂 |
不清 |
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4 |
芳香油 |
降低硫化效率 |
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5 |
氯化石蜡油 |
有效的增塑剂 |
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6 |
锌化合物 |
急速催化CPE的分解，禁用 |
表二：CPE弹性体性能与配方调整
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NO |
性能要求 |
影响因素 |
配方调整方法 |
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1 |
增加拉伸模量 |
1 |
填料选择 |
1、增加碳黑，表面改性陶土或沉淀白炭黑用量、以及适量增加纳米高岭土 |
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2、避免使用酸性填料（如煅烧高岭土） |
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2 |
交联密度 |
1、增加过氧化物或共硫化剂用量 |
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2、避免使用酸性填料和芳香油 |
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3 |
聚合物选择 |
选用低氯含量或高门尼粘度的CPE |
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2 |
提高硬度 |
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增塑剂，填料选择 |
1、减少增塑剂，增加填料 |
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2、用低粘度的CPE代替部分增塑剂 |
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3、DAP可作为增塑剂和共硫化剂 |
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4、填料对硬度影响如下：碳黑>沉淀白炭黑>煅烧高岭土>纳米高岭土 |
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3 |
提高耐热性 |
1 |
抗氧剂/自由基吸收剂 |
用对苯二酚衍生物（Agerite D 0.3phr）或受阻酚类化合物 |
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2 |
金属稳定剂 |
用MgO,PbO 或铅化合物 |
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3 |
减少增塑剂的挥发性 |
1、用大分子量的酯类增塑剂TOTM，TINTM，或用聚合物增塑剂 |
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2、用聚酯增塑剂，氯化石蜡，ESOS（环氧大豆油） |
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4 |
减少填料用量 |
1、含胶量高，耐热性能好 |
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2、碳黑比白色填料耐热性好，MT碳黑***好，纳米高岭土对热性能有贡献 |
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3、补强性差，耐热好 |
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4 |
提高耐油性 |
1 |
聚合物选择 |
高氯含量高门尼粘度的CM |
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2 |
填料，增塑剂选择 |
增加填料和增塑剂的用量，炭黑比白色填料好，白色填料中以纳米高岭土和白烟较佳 |
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3 |
交联密度 |
增加交联密度 |
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5 |
耐燃料油性 |
1 |
聚合物选择 |
选用半结晶CM或配方中加入PE |
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2 |
填充量 |
高炭黑或高白色料填充均好，纳米高岭土有耐油的特性 |
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3 |
交联密度 |
提高交联密度 |
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6 |
减少压缩变形 |
1 |
交联密度 |
用足量的硫化剂获得***大的交联密度 |
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2 |
增塑剂，填料用量 |
低填充，低油量较好 |
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3 |
高聚物选择 |
1、低氯含量的，无定型的聚合物 |
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2、低耐热的聚合物，同样也低压缩变形 |
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7 |
提高抗撕裂强度 |
1 |
用增强填料 |
用沉淀白烟，高补强性黑烟，（同时增强拉力和伸长率） |
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2 |
共硫化剂 |
并用DAP油作增塑剂和共硫化剂 |
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8 |
减少长久变形 |
1 |
交联密度 |
用低氯含量无定型的TYRIN |
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2 |
填料选择 |
避免使用易于取向的填料，可以采用碳黑+纳米高岭土来避免 |
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9 |
增加回弹性 |
1 |
增加含胶率 |
减少填料和可塑剂用量， |
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2 |
增加低温性能 |
增加低温性能，并用DOS，DOA作增塑剂 |
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10 |
耐臭氧性 |
共硫化剂选择和用量 |
增加过氧化物和共硫化剂 的用量 |
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11 |
加工性 |
1 |
降低门尼粘度 |
1、增加增塑剂用量（不能用芳香油，环烷油和石蜡油） |
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2、并用低门尼粘度的TYRIN（如CM0636） |
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2 |
加工助剂 |
加入低分子PE蜡，石蜡，和硬脂酸盐（禁用ZnSt），增加流动，增少对设备的粘附 |
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3 |
延长焦烧时间 |
用分解温度较高的过有机氧化物 |
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12 |
增加低温柔软性 |
1 |
增塑剂选择 |
用线性酯类（DOS，DOA） |
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2 |
聚合物选择 |
1、用低氯含量无定型的TYRIN
2、并用部分EPDM橡胶，低温性更佳 |
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3 |
高含胶率 |
减少填料用量 |
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13 |
提高阻燃性 |
1 |
增加卤素含量 |
1、用高氯含量的TYRIN |
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2、用含氯或溴的阻燃剂 |
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3、用氯化石蜡代替部分增塑剂 |
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2 |
增塑剂 |
减少增塑剂用量 |
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3 |
填料选择 |
白料比炭黑料阻燃性好，纳米高岭土的具有纳米黏土的协从阻燃效果，可以提高阻燃效果。 |
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4 |
阻燃剂 |
并用氧化锑5PHR，或磷酸酯衍生物5PHR，或ATH 20~60PHR |
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14 |
提高耐水汽性 |
1 |
聚合物选择 |
用低钠离子含量的CM，（或用高结晶的CM） |
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2 |
稳定剂选择 |
用以铅化合物为基础的稳定剂，避免使用MgO |
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3 |
填料选择 |
用疏水性填料（沉淀白烟）或者片状分散结构（纳米高岭土） |
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15 |
耐磨耗性 |
1 |
填料选择及用量 |
高补强性填料，降低填充量 |
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2 |
聚合物选择 |
使用高氯含量，高结晶CM |
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根据此方案我公司提供一参考配方：
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材料名称 |
配比 |
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CPE135B |
100 |
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铅盐稳定剂 |
3 |
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MgO活性氧化镁 |
5~15 |
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石蜡 |
1.6 |
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超细滑石粉 |
20~25 |
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炭黑 |
6 |
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白炭黑 |
10 |
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纳米高岭土(Nanokao-L170) |
40~60 |
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轻钙 |
20 |
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Sb2O3三氧化二锑 |
6 |
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DOP二辛脂 |
5 |
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52号氯化石蜡 |
20 |
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DCP硫化剂 |
2.1 |
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TAIC助交联剂 |
2.7 | |
