一、实验意义和目的
聚氯乙烯绝缘电缆电线俗称“塑料电线”,是电力传输的主要载体,其使用范围极为广泛,尤其在城网农网改造的进户用线和家庭装修室内用线上使用量非常大。随着人们环保意识的提高,对聚氯乙烯电缆料的要求也在提高,比如:无毒、无铅等重金属污染、阻燃抑烟等。
本实验要求制备出具有一定阻燃性能和电绝缘性的电线电缆用软PVC塑料,通过本实验,使学生加深对塑料材料、成型工艺、成型加工设备等专业理论知识的理解和掌握。了解聚氯乙烯软制品常用助剂,掌握聚氯乙烯润性物料的配合操作以及有关机械设备的结构特点和用途用法,能独立操作实验所用各种机械设备和仪器。掌握电缆所用物料的性能测试方面理论和技术。提高查阅和运用文献资料的能力。使学生能够综合运用所学知识,分析、解决实际问题,提高动手能力。
二、实验内容
本实验以聚氯乙烯树脂为基础原料,配合各种添加剂,经过混合、塑炼压制等工艺,制备出适合电缆绝缘的物料。主要内容包括:原材料选择,配方设计,混合、塑炼和压制工艺设计,制备样品,进行有关性能(如:电性能、氧指数、拉伸性能等)的测试。
三、实验准备
实验准备阶段的任务是查阅资料,确定实验方案并写出预习报告。具体要求如下。
1、根据题目要求和实验内容,复习各专业课的有关内容。
2、查阅有关专业资料并做好记录。推荐参考资料。
(1)丁浩《塑料工业实用手册》第二版,上册,化学工业出版社,2000.8
(2)吴培熙等,塑料制品生产工艺手册,化学工业出版社,2004.10。
(3)金标义,环保型聚氯乙烯电缆料的发展,电线电缆,2003.3
除上述推荐资料外,对有关杂志期刊及书籍中关于聚氯乙烯电缆阻燃方面知识应尽可能多的了解,以指导实验设计和实施。
3、设计实验方案
(1)利用所学专业知识和所掌握的技术资料,设计实验配方;
(2)根据实验室设备情况,设计实验工艺流程并给出工艺条件;
(3)根据电缆的使用性能要求,在实验室现有条件下,选定性能测试项目和测试方法;
(4)根据以上工作结果整理出实验方案,并提出实验用原材料一览表(包括原材料名称、规格型号、估算用量、生产产地等);设备仪器一览表(包括设备名称、规格型号、产地等)。
以上准备工作要求每个学生独立完成,每人提出一套实验方案,然后分小组讨论,取长补短,优选出一条实验方案,报指导教师审查认可,确定该小组最终实验方案。
3、写出预习报告
实验方案确定后,每人应写出预习报告,其内容如下。
(1)实验名称;
(2)实验目的意义;
(3)实验方案:阻燃聚氯乙烯电缆料配方,样品制备工艺流程(框图)及工艺参数,制品性能测试项目及测试方法及执行标准,原材料和仪器设备一览表等;
(4)对实验方案的评价:本实验的优缺点及改进意见;
(5)实验记录表格;
四、实施实验
实验准备工作完成后,即进入实验实施阶段,本阶段任务和要求如下。
生产制备样品
在制备样品的过程中,要严格按照设备操作规程和拟定的实验方案进行实验操作,注意观察实验过程中出现的各种现象,并做好记录。如:原料实际用量及配比、生产工艺参数、生产中的反常现象及所采取的克服措施,原料、中间产品及产品的有关情况。
性能测试
根据预先提出的性能项目和测试方法,对所制备样品进行性能测试,对每项性能的测试过程和现象均应有详细的记录。记录内容主要有:测试项目、测试方法、试样规格、数量、测试中的各种现象、测得的实验数据及计算结果,测试结论等。
操作注意事项
(1)操作前必须详细了解有关仪器设备的结构、性能和使用方法,否则不能开机。不允许摸索试用。
(2)开机后要严格按照操作规程操作。
(3)实验中要特别注意人身和设备的安全,避免烫伤、轧伤、砸伤及设备损坏等人身和设备事故,操作出现异常时报请指导老师处理。
(4)注意清洁,实验中要注意实验环境和设备的清洁,实验后要对环境及设备进行清扫。
五、实验总结
每组实验完成后,均应认真总结,每人写出一份详细的实验报告。实验报告在预习报告的基础上撰写。实验报告内容除预习报告所列内容外,还应补充以下内容:
实验时间、地点,及参加实验人员
实验结果讨论 根据个人实验体会,可以自定讨论内容,推荐讨论题目:实验是否成功?分析成败原因。样品是否达到预期性能要求?哪些因素影响聚氯乙烯电缆料的性能?你最大的收获是什么?根据实验配方和工艺估算聚氯乙烯电缆料的成本,并进行经济效益分析。