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用于高填充低烟无卤/高氟阻燃电缆化合物的硅酮母料：改善加工和表面质量

混炼过程中扭矩过大。电缆挤出过程中模具压力升高。模具清洗后，护套表面粗糙度再次出现。

对于使用高填充 LSZH/HFFR 电缆化合物的制造商而言，即使配方满足其预期的阻燃性能要求，这些问题也会限制可销售的产量。

挑战在于如何在保持成品电缆所需的机械、电气和防火性能的同时，改进加工工艺。

使用相容的硅酮母料可以改善复合材料内部以及熔体-金属界面处的摩擦力。其适用性取决于聚合物共混物、矿物填料、现有添加剂配方和加工条件，而不仅仅是硅酮的存在。

本指南解释了如何识别加工瓶颈，选择兼容的硅酮母料，并评估其对加工负荷、生产稳定性和可销售产量的影响。

为什么高填充LSZH/HFFR电缆化合物难以加工？

低烟无卤阻燃电缆化合物通常含有大量的氢氧化铝 (ATH) 或氢氧化镁 (MDH)。这些矿物质有助于提高阻燃性能，同时改变聚合物混合物的混合和流动方式。

高填料含量会增加材料的抗变形能力，并对润湿性、分散性和表面控制提出更高的要求。最终的加工窗口还取决于聚合物粘度、填料粒径和处理方式、水分、偶联剂以及润滑剂配方。

这就造成了一种实际的权衡。制造商需要充分混合以使矿物相分布均匀，但过大的负荷或温度会限制生产。他们还需要有效的润滑，同时又不能影响输送、表面完整性或后续操作。

在某些情况下，提高温度或添加更多润滑剂可能会有所帮助，但这两种方法都无法解决加工不良的所有原因。

在选择添加剂之前，先确定生产限制因素

有效的添加剂试验始于明确定义的生产问题。

对于混炼厂而言，首要任务可能是在保持分散性和颗粒一致性的同时控制扭矩。对于电缆制造商而言，首要任务可能是减少模具清理中断或在所需生产线速度下保持合格的护套表面质量。

将混炼结果与电缆挤出结果分开考虑。降低混炼扭矩可能有所帮助，但这本身并不能提高电缆线速度。

硅酮母料如何改善加工性能和表面性能？

硅酮母料将硅酮功能组分与聚合物载体结合在一起。该载体提供了一种固体输送形式，可以简化配料和与相容热塑性化合物的混合。

硅油成分会影响加工润滑性和成品材料的表面性能。这些功能应分别进行评估。

管理处理负载

在合适的配方中，硅润滑剂可以降低流动阻力，并在输出功率相当的情况下改变扭矩或压力。

理想的结果是获得一个可行的加工窗口，实现充分混合和稳定的材料质量。仅降低扭矩并不能改善填料分散性；必须采用适当的方法评估分散性。

支持更稳定的挤出

当熔体与金属相互作用导致沉积物或表面不稳定时，添加合适的硅酮添加剂有助于保持更清洁的流动表面和更稳定的挤出效果。

商业价值取决于持续的性能。应在一次典型的运行过程中评估沉积物形成和清洗周期，而不仅仅依赖于启动时的外观。

改变电缆护套表面行为

还可以对硅酮添加剂的表面光滑度、摩擦力、耐磨性和划痕性能进行评估。

这些特性相互关联，但并非可以互换。较低的摩擦系数并不一定意味着更好的耐磨性，而更光滑的涂层也并不一定意味着更好的标记附着力或粘合力。

相关目标应符合电缆的实际处理和最终用途要求。

丝状物硅酮母料应用评价：高填充低烟无卤化合物的处理响应

SILIKE的硅胶母料是一种功能性加工添加剂以各种热塑性塑料为载体，聚硅氧烷为功能组分。一方面，硅基母料可以改善热塑性体系在熔融状态下的流动性，提高填料的分散性，降低挤出和注塑成型的能耗，提高生产效率；另一方面，这种硅基加工助剂还可以改善最终塑料制品的表面光滑度，降低表面摩擦系数，提高耐磨性和耐刮擦性。此外，作为热塑性塑料行业的加工助剂，硅基母料用量少（<5%）即可达到明显的改性效果，且无需过多考虑其与基体材料的反应。

SILIKE 的内部评估程序包括含有硅酮母料 LYSI-401 的 LSZH 模型配方、涉及硅酮母料 LYSI-502C 的对比流动测量，以及电缆挤出模具处材料堆积的模拟。

这些评估旨在解决不同的问题：配方如何响应添加剂，候选产品在润滑相关测量中的比较情况，以及添加剂的选择如何影响模拟条件下的积累。

图2、图3和图4分别展示了高含量硅氧烷的扭矩流变仪测试结果。LYSI-502C 硅酮母料在常见的低烟无卤配方基础上，并与国外同类产品的扭矩、压力和剪切粘度进行比较，可以看出LYSI-502C具有优异的润滑性能。

图 5 提供了一个有价值的模拟，展示了在电缆挤出模具中添加硅胶母料后，材料在模具内的堆积情况。结果表明，添加标准硅胶母料可显著减少模具内的积垢。此外，SILIKE 的高分子量硅酮母料在减少芯片积垢方面表现出更明显的效果，表明其具有提高加工效率的潜力。

数据说明：以上内容摘自SILIKE内部评估的部分结果。结果适用于所测试的配方、添加剂含量、设备和条件，在其他系统中可能有所不同。实验室流量测量和模拟累积结果并不能独立证明生产线节能、产量提高或成品电缆符合相关标准。如需完整的测试信息和特定应用指导，请联系SILIKE。

为什么分子设计和兼容性至关重要

单凭硅含量并不能决定添加剂的性能。

硅油的分子结构、分子量、载体和周围配方都会影响其分布和润滑性能。

不合适的添加剂或过量添加会破坏内部润滑、输送和表面性能之间的平衡。根据系统的不同，这可能导致螺杆打滑、分散不均匀、表面缺陷或粘附困难。

功能改性硅酮技术提供了另一种配方选择。其改性基团旨在调节与周围聚合物或填料体系的相互作用，以期平衡润滑性和相容性。

这种效果取决于具体的化学成分和应用场景。它不应被描述为与基体自动形成化学键合，也不应被描述为防止螺钉滑脱的保证。

对于 LSZH/HFFR 应用而言，有用的问题是，特定的分子设计是否能在实际化合物中提供更稳定的加工响应。

在 LYSI-401、LYSI-502C 和 SC930 三种硅酮母料中进行选择

产品选择应使配方与生产目标相联系。

LYSI-401 和 LYSI-502C 的不同载体与配方选择有关；但这并不意味着某一等级总是更优越。

SC930 硅加工助剂SC 930 是一种特殊的加工助剂，尤其适用于低烟无卤 (LSZH) 和高氟阻燃 (HFFR) 电缆材料，它含有基团改性的超高分子量硅氧烷，为应对加工挑战提供了另一种选择。SC 930 与材料具有良好的相容性，并能起到锚固作用，从而赋予基材更优异的性能。它可用于改善 LSZH 和 HFFR 体系材料的加工性能，尤其适用于高速挤出电缆，能够提高产量，防止线径不稳定和螺杆打滑等挤出现象，有效降低模头压力，减少模头积屑。

上述内部测试结果仅适用于实际测试的产品。使用 LYSI-401、LYSI-502C 或其他特定测试配方获得的结果不应自动归于硅油母粒 SC930。

选择试用范围时，请查阅当前产品的技术文档。母料用量和活性硅油用量不同，载体也必须计入配方平衡中。

如何将实验室结果应用于生产试验

建立稳定的控制

记录聚合物混合物、矿物填料、湿度状况、联轴器系统和现有润滑剂。记录运行设置以及产量、负载和质量的正常波动情况。

这可以确定观察到的变化与基线相比是否具有意义。

选择候选药物和限定剂量范围

根据兼容性和处理目标选择等级。使用特定应用的技术指南来定义评估级别。

记录添加剂是添加到配方中还是替代其他成分。否则，总聚合物或矿物质含量的变化会使比较变得复杂。

比较匹配的输出

首先在产量和尺寸保持一致的情况下，比较处理负荷和产品质量。如果候选方案表现可接受，则逐步增加产量。

监控整条生产线：即使挤出变得更容易，冷却和下游设备仍可能成为限制因素。

衡量预期收益

确认最终用途要求

认证应反映配方变更和预期用途。相关检查可能包括拉伸性能、伸长率、老化性能、电性能、阻燃性和烟气性能、标记性能、剥离性能和附着力。

可交联电缆系统还需要评估其固化性能和焦烧性能。材料测试和成品电缆要求应作为认证的不同组成部分进行处理。

评估可销售产品的成本

如果合格的配方能够减少清洁、废料或其他生产损失，那么较高的添加剂价格或许是合理的。但如果实验室的改进无法转化为实际操作中的有效改进，那么其价值可能有限。

将添加剂在预期剂量下的成本与以下各项进行比较：

•每小时可售产量。

•清洗频率和重启损失。

•废旧、返工和不合格的电缆。

•测量能源消耗量。

•试验和资格认证费用。

商业论证应以实际生产效益为依据。扭矩曲线降低固然是有用的技术证据，但其财务价值取决于它有助于解决哪些制约因素。

常见问题解答

是1%LYSI-401 硅酮母料每种LSZH化合物的推荐剂量是多少？

不，这是此处所述内部评估中报告的添加水平。合适的添加水平取决于配方、剂量基础和应用要求。

扭矩降低是否证明填料分散性得到改善？

不。扭矩会随润滑、温度、进给量和其他条件而变化。分散情况需要单独评估。

芯片累积模拟能否预测电缆线路的清洗周期？

它可以帮助筛选候选产品，但并不能直接确定生产清洗周期。实际挤出条件、沉积物来源和运行持续时间等因素都必须考虑在内。

硅酮母料能否替代氢氧化铝、甲基异噻唑啉酮或偶联剂？

加工润滑剂并不能自动取代矿物填料对防火性能的贡献或偶联剂的界面功能。此类改变需要单独的配方开发和测试。

功能性改进能否消除螺钉滑脱？

并非所有系统都如此。分子设计或许有助于平衡润滑性和相容性，但输送效果也取决于剂量、配方、进料和设备条件。

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高扭矩、模具压力、反复沉积物或外壳缺陷是否限制了您的生产？

请与 SILIKE 分享您的聚合物混合物、ATH 或 MDH 等级和含量、现有润滑剂配方、加工条件和主要生产限制。可用的运行记录和缺陷照片有助于进行对比。

成都思力科技有限公司是一家领先的中国制造商，专门从事硅基添加剂适用于塑料和橡胶行业。凭借20多年来专注于硅酮与聚合物融合的研究，Silike已成为高性能添加剂解决方案领域值得信赖的创新合作伙伴。

SILIKE 可以审查候选方案，例如硅酮母料 LYSI-401、UHMW 硅基润滑剂加工添加剂 LYSI-502C 或硅基添加剂 SC930，并讨论以您所需的加工和电缆性能目标为重点的应用试验。

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