浅析TAIC、BIPB在橡胶电缆中的应用

龚毅生 阳云义

（桂林国际电线电缆集团有限责任公司，广西 桂林 541004）

1 引言

在IEC成员国中，因产品标准的不断提升、修正，现已大范围地使用三元乙丙橡胶及氯化聚乙烯橡胶作为主体材料，加上环保方面的严格要求。硫磺及含硫化合物已基本不能在电缆制品中作为硫化剂或促进剂使用，目前全球范围内的橡胶电缆生产厂家大部分使用过氧化物作为此两种橡胶材料的硫化剂。在所有的过氧化合物中，使用最广泛、最安全的为DCP和BIPB两种，而配合这两种硫化剂使用的促进剂最有效的是TAIC。由于DCP在硫化过程中会产生大量恶臭物，导致制品与环境均有恶臭，目前用量已严重萎缩；BIPB因其硫化后的制品无味，其用量这几年已得到长足增长，在许多企业中已完全取代DCP。本文就BIPB及TAIC的实际应用谈一些体会。

2 电线电缆绝缘和护套胶使用 BIPB与TAIC作硫化体系的原因

（1）电线电缆与人们的生活息息相关，日用电器更是离不开电线制品，国家日用电器标准规定凡在工作中温升超过40℃电器所使用的电源线必须为橡套电缆，而IEC的电线产品标准中又明确规定Y系列（我国的俗称）橡套电缆的绝缘橡皮必须满足127℃x40h空弹老化试验，这就要求该制品应使用三元乙丙橡胶或相当材料来作为骨架材料，而三元乙丙橡胶的硫化体系为过氧化物及相应促进剂，使用DCP作硫化，因硫化产生的苯丙酮有恶臭会给人们的日常生产带来不适，因此使用气味极小的BIPB作为硫化剂已是势在必行，甚至已成为高品质家电的必然条件。

（2）BIPB因具有更好的焦烧延缓性能，可使其制作的橡胶在加工过程中几乎没有焦烧现象而被电线生产厂家所接受。

3 使用BIPB及TAIC硫化体系的优势

使用该体系硫化的橡胶具有更好的耐热性。若配方恰当，完全可在120℃环境中正常使用，甚至可在150℃的高温环境中较长使用。

该硫化体系因不含硫，不会出现铜导体发黑氧化现象，即使长期使用，也能保证导体光泽如新。

BIPB官能团是DCP的2倍，因此用量减少，更利于炼胶过程中加工。过氧化物的熔点都比较低，而加硫工序一般是最后一道进行的。若过氧化物用量大则会使得胶料湿漉在开炼机上难以进胶，导致加工时间大量延长，而使用BIPB则会相对DCP至少缩短一半的加工时间。

电缆在高温硫化速度快，不会出现硫化返原现象。

电缆颜色稳定性好，不污染、不喷霜。

未硫化混炼胶可长期贮存而不会焦烧。

电缆在高温情况下，基本不会出现压缩变形现象。

4 TAIC及BIPB硫化体系的应用范围

可广泛作为三元乙丙橡胶，氯化聚乙烯橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化橡胶、丁腈橡胶等的硫化体系。

更适合高温状态下的硫化，在电线电缆行业适用于连续硫化工艺体系中，罐式硫化因硫化温度偏低不太适用。

5 具体应用

（1）通用橡套电缆绝缘和护套的使用

通用橡套电缆的绝缘橡皮对应于IEC标准中用量最大的为IE1型橡皮，参考配方见表1：

表1 IE1参考配方

通用橡套电缆中护套配方用量最大的为SE3型、SE4型两种，SE3型参考配方见表2：

表2 SE3型参考配方

SE4型参考配方见表3：

表3 SE4型参考配方

（2）在矿用电缆配方中的应用

表5 矿用电缆绝缘参考配方

表6 矿用电缆护套参考配方

（3）在美规HPN电线配方中的应用

表7 105℃ HPN参考配方

6 注意事项

（1）TAIC 的用量不宜超出8份，否则易导致喷霜。

（2）配方当中应尽量少用酸性材料及环烷类油剂，以免影响BIPB的硫化效果。

（3）防老剂（RD、MB）、抗氧剂类产品对BIPB的硫化有延缓甚至抯挠作用，在必须使用防护体系的配方中应适当增加TAIC及BIPB的使用份量。

（4）用BIPB的半衰期来判断硫化工艺参数

BIPB在175℃时的半衰期为1分钟，每升8℃半衰期时间减半，而连续硫化工艺中使用的锅炉一般为2.5MPa炉，当汽压为1.3MPa时，其对应的蒸汽温度为195℃左右，每升高或降低0.1MPa，温度也随之升高或降低3～4℃，加上硫化管道的长度（若带水封装置的为有效硫化管道长度），可确定硫化所需的挤出速度，正常来说，至少 BIPB的分解量应超出80%才能达到比较好的硫化效果。对有尾端封汽装置（水密封）的生产线适当增加BIPB用量。

（5）对有抗撕裂要求的产品，应保持胶料适当欠硫，即硫化BIPB应少用些，以满足产品抗撕要求。

（6）对于不需滤胶工序的胶料，BIPB可与其它粉料一起投入密炼机混炼，以提高工作效率，也使BIPB分散更均匀。

对于必须滤胶的胶料，可将BIPB和已好滤的胶投入密炼机内完成加硫工序，也可以在开炼上完成加硫工序。BIPB在密炼机加硫，尚未出现焦烧的现象。

（7）配方提到的BIPB的含量均指90%或以上，TAIC的为液态。

（8）使用BIPB和TAIC作为硫化体系的胶料，建议在130℃以下进行胶料加工，特别是在密炼机加硫时胶料及密炼室的温度应在120℃以下，密炼时间应在2分钟内即排胶。

（9）在挤出过程中若蒸汽压力过低产生起泡（电缆表面）粘连等现象。

（10）在双烯类橡胶制品中尽量不使用过氧化物交联，氯丁橡胶不能使用过氧化物交联。