专利名称：黑色聚乙烯电缆料及生产工艺的制作方法
技术领域：
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。
本发明的实施例1，黑色高密度聚乙烯护套料的配方为高密度聚乙烯树脂100kg，改性剂30kg，碳黑3.5kg，润滑剂1kg，防老剂0.5kg，经自动计量混合后加入55～75立升的翻转式捏炼机，通入0.2～0.3MPa的蒸汽，在110～125℃的温度下捏炼8～11分钟，经翻转将料强制喂入Φ150～Φ200混炼型单螺杆挤出造粒机，挤出造粒，机内分五个温度段加料段120℃，混炼段130℃，挤出造粒段150℃，法兰部分170℃，机头部分200℃，其转速为70～80转/分，接着由自动快速换网装置换网，在水冷情况下热切造粒，成品粒料经干燥、计量后包装；完成了整个生产工艺过程。
实施例2，黑色低密度聚乙烯护套料的配方为低密度聚乙烯树脂100kg，改性剂50kg，碳黑4.4kg，润滑剂1.5kg，防老剂1.0kg，其生产工艺同实施例1。
本发明电缆料所用的基料聚乙烯和各种辅料均为国内生产，如北京前进化工厂、大庆、金山、兰化等工厂均有聚乙烯树脂供应，辅料也由国内有关单位供应。
权利要求
1.一种黑色聚乙烯电缆料，由基料聚乙烯和其它辅料混炼而成，其特征在于该料按各组分的重量配方是聚乙烯树脂 100phr改性剂 30～50phr碳黑 3～5phr润滑剂 1～1.5phr防老剂 0.5～1phr
2.根据权利要求1所述的电缆料，其特征在于基料聚乙烯树脂为高密度聚乙烯树脂或低密度聚乙烯树脂。
3.根据权利要求1所述的电缆料，其特征在于碳黑为中超碳黑或槽法碳黑。
4.一种黑色聚乙烯电缆料生产工艺，包括原料计量、混炼、造粒等工序，其特征在于该生产按下述工艺步骤依次进行原辅材料准备→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，其原辅料的配方为聚乙烯树脂100phr，改性剂30～50phr，碳黑3～5phr，润滑剂1～1.5phr，防老剂0.5～1phr，捏炼在翻转式捏炼机中进行，其工作参数为捏炼温度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。
5.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于混炼型单螺杆挤出造粒机的五个温度段为加料段120℃，混炼段130℃，挤出造粒段150℃，法兰部分170℃，机头部分200℃。
全文摘要
本发明是一种聚乙烯电缆料及生产工艺，通过科学配方获得优质电缆料，应用该工艺方法实现生产过程的自动化和连续化。该电缆料由聚乙烯、改性剂、碳黑、润滑剂、防老剂混炼而成。其主要工序是将原料送入翻转式捏炼机，加温、加压捏炼、强制喂料、挤出造粒、自动换网、水下热切造粒。该料可作各种电缆的护套和绝缘件，本工艺可生产碳黑含量在40％以下的所有黑色母粒和多种聚乙烯电缆料。
文档编号B29B9/02GK1124258SQ9411846
公开日1996年6月12日 申请日期1994年12月9日 优先权日1994年12月9日
发明者章万生, 王利民, 郑秦生, 张江 申请人:天水电缆材料厂