屏蔽层挤出温度过高会引发材料分解、性能劣化、外观缺陷及生产稳定性下降等问题,具体危害及分析如下:
一、材料分解与性能劣化
聚合物降解
挤出温度过高会接近或超过塑料的分解温度,导致聚合物链断裂。例如,聚乙烯在高温下可能分解产生低分子量物质,使绝缘层或护套层变脆,抗张强度下降(如从20MPa降至10MPa以下)。电气性能下降
体积电阻率降低:高温下聚合物结晶度下降,自由电子移动增强,导致体积电阻率从降至以下,增加漏电风险。
介电常数变化:高温可能使介电常数从2.17升至2.5以上,影响信号传输稳定性(如高速数据电缆中误码率上升)。
击穿强度减弱:材料内部因分解产生气孔或裂纹,导致电气击穿强度从390kV/mm降至200kV/mm以下,易引发短路。
机械性能恶化
拉伸强度下降:高温挤出使分子链排列紊乱,拉伸强度从17.1MPa降至10MPa以下,抗冲击能力减弱。
断裂伸长率降低:材料脆性增加,断裂伸长率从675%降至300%以下,易在弯曲或拉伸时断裂。
二、外观缺陷与成型问题
表面质量劣化
焦烧与变色:温度过高导致材料局部过热,出现黑色焦烧点或整体发黄,影响产品美观。
气泡与气孔:分解产生的气体无法及时排出,形成气泡或气孔,降低绝缘性能(如气孔导致局部放电概率增加)。
成型困难
形状稳定性差:高温下材料流动性过强,挤包层易下垂或变形,导致电缆圆度超标(如圆度从95%降至80%以下)。
冷却定型困难:模口温度过高使材料冷却缓慢,需延长冷却水槽长度或降低水温,增加生产成本。
三、生产稳定性与效率下降
挤出压力波动
高温导致材料粘度降低,挤出压力不稳定,可能引发“打滑”现象,使挤出量波动(如±5%增至±15%),导致产品厚度不均。设备损耗加速
螺杆与机筒磨损:高温下材料摩擦系数增大,加速螺杆和机筒磨损,缩短设备寿命(如螺杆寿命从2年降至1年)。
模具堵塞:分解产生的焦烧物可能堵塞模具,增加停机清理频率(如每日清理次数从1次增至3次)。
能耗增加
高温挤出需更多能量维持温度,同时冷却系统负荷增大,导致综合能耗上升(如单位产品能耗增加20%-30%)。
四、典型案例与数据
案例1:聚乙烯护套高温挤出
问题:某电缆厂将低密度聚乙烯护套挤出温度从120℃提高至150℃。
后果:护套表面出现焦烧点,抗应力开裂强度从40N降至20N,产品退货率从1%升至5%。
解决:调整温度至120℃,退货率降至0.5%。
案例2:交联聚乙烯绝缘层高温挤出
问题:交联聚乙烯在180℃下挤出,先期交联反应导致绝缘层硬度增加。
后果:绝缘层弯曲半径从10倍外径增至15倍外径,安装难度上升。
解决:降低温度至160℃,弯曲半径恢复至10倍外径。
案例3:PVC护套高温挤出
问题:PVC在200℃下挤出,分解产生HCl气体,腐蚀设备。
后果:螺杆腐蚀速率加快,每月需更换螺杆,年维修成本增加10万元。
解决:降低温度至180℃,螺杆寿命延长至6个月。
相关内容

