电缆用钢塑复合带技术工艺发展趋势分析
第一节 产品技术发展现状
电缆用钢塑复合带对电缆产品质量保证起了很大的作用，随着电缆
行业的需求增长及产品质量要求的提高，电缆钢塑复合带
行业也有了迅速的发展，钢塑复合带的生产技术和产品质量都有了很大的提高。生产钢塑复合带的材料主要运用的是不锈钢基材和乙烯共聚物，目前由镀铬钢生产的复合带机械性能、抗腐蚀性能、粘结性能等各项性能指标都比较好，能保证光缆的长期稳定可靠的运行。但是与国外产品相比，由于国内镀铬钢的带的主要化学成分破洞大、成品尺寸精度不高，因而对钢塑复合带的产品质量造成了一定的局限。现在一些国内厂商通过采用国外进口的优质钢基来生产，其产品质量有了很大的提高。
但是由于镀铬钢的价格较高，许多商家采用其他钢带进行生产，相对来说，这些产品的指标较差，特别是抗腐蚀性、粘结性能，以及腐蚀过程中的析氢问题，对保证光缆的长期稳定使用存在较大的风险。
随着电缆钢塑符合带技术的不断深入，目前研制的新型自粘型复合带，它的外层复合薄膜采用具有极好热封性的EMAA材料，因此它与普通的聚乙烯（PE）复合带相比，其有较低的起始粘结温度，较高的热封粘结性能，采用这种复合带可以大大降低通信电缆和光缆复合带纵合包形成工序中的热风枪的工作温度和气流量（热风枪温度最低只需80－90℃）甚至可以不需要用热风枪，只需挤塑机机头自身温度，就可实现复合带纵包重叠处很好的粘结,从而使电缆生产的纵包工艺更为简化、方便，同时也大大提高了产品质量。
另外在刚塑复合带的冷却过程中，对已贴膜的钢带采用风机吹风。冷却之前设置水冷却槽，先进行水冷却，槽内的水通过槽的进水口与出水口循环流动，进水口与出水口均设有控制阀门调节水的流速，当已贴膜的钢带经过水冷却槽时槽内的水温在３０－４５℃范围内调定，已贴膜的钢带经过水冷却后再经风机吹风冷却，然后制成钢塑复合带。这种冷却方法使已贴膜的钢带经水冷却后温度保持稳定，再经风机吹风冷却后的钢塑复合带成品的温度也能稳定，不会受环境温度的影响而过高或过低，也就不会产生粘带或贴膜剥离现象，提高了钢塑复合带的质量。
第二节 产品工艺特点或流程
光缆用钢塑复合带普遍采用流延复合法、热粘复合法生产，近年来随着金属塑料复合带工艺技术的不断进步，热贴薄膜已由过去的PE膜、EAA（EMAA）单层膜发展到今天的EAA/PE/EAA、EAA/PE/PE结构膜。正常情况下，复合带厂家通过原材料把关，通过严格的工艺控制，能够生产出合格的产品，满足生产光缆的要求。EAA/PE/EAA结构膜由于熔点低，纵包搭接自粘性能好，通常不需要使用热风枪；而EAA/PE/PE结构膜则由于熔点较高，纵包时通常需要使用热风枪。
1、流延复合法
1）原理
流延就是在粉料中加入粘合剂、溶剂等，经球磨、过滤后进行真空脱泡并把粘度控制在一定范围。这种有粘性的浆料在恒定的压力下，通过浆料刮刀与涂有有机硅的以一定速度运行的膜带之间的缝隙而流粘在膜带上，经连续烘干、切边，在流延机机尾把坯带与膜带进行分离（或不分离），分别卷绕得到生坯带的方法。然后再进入下一道工序，如切割、叠层、印刷、烧结等做成所需产品，而形成的流延制备的工艺。
流延工艺中，最关键的是浆料的制备和流延成型工艺。
2）工艺流程
通过球磨等一系列工序除去浆料中的有机或无机残渣即可得到稳定均匀的流延浆料，将制备好的流延浆料在流延机上流延成型，经干燥、裁剪、脱脂和烧结即可完成。
3）浆料中常用的添加剂
（1）溶剂
最常用的溶剂分为有机溶剂与水两类。
有机溶剂所得的料浆粘度低，溶剂挥发快，干燥时间短，所以流延法制膜中使用有机溶剂较多。常用的有乙醇、甲乙酮、三氯乙烯、甲苯、二甲苯等。但有机溶剂有易燃和有毒的缺点。
水作溶剂则有成本低、使用安全、卫生和便于大规模生产等优点，其缺点是：对粉料颗粒的湿润性能较差、挥发慢和干燥时间长；料浆除气困难，气泡的存在会影响素胚膜的质量；水基料浆所用粘结剂多为乳状液，市场上产品较少，使粘结剂的选择受到限制。溶剂对粉料的湿润性能主要与其表面张力有关，表面张力越小，对粉料颗粒的湿润性能越好。有机溶剂的表面张力比水要低得多，所以其湿润性能比水好。混合溶剂的表面张力和介电常数等综合性能较单一组分要好，且沸点低，对分散剂、粘结剂和塑性剂的溶解性能也较佳。为确保干燥过程中同时挥发，流延浆中常用二元共沸混合物。最常用的有乙醇／甲乙醇、乙醇／三氯乙烯、乙醇／水和三氯乙烯／甲乙酮等。
（2）分散剂
粉料在流延浆料中的分散均匀性直接影响着素胚膜的质量，从而影响材料的致密性、气孔率和力学性能等一系列特性。流延法制膜中常用的分散剂有非离子、阴离子、阳离子和两性离子四种类型。一般说来，阴离子表面活性剂主要用于颗粒表面带正电的中性或弱碱性料浆，而阳离子型表面活性剂主要用于颗粒表面带负电的中性或弱酸性料浆。
（3）粘结剂与增塑剂
为了与基板材料分离和拿放方便，流延膜必须具有一定的强度、韧性和延展性。为此，在料浆中须加入粘结剂和塑性剂。选择粘结剂应考虑的因素有：素胚膜的厚度；所选溶剂类型及匹配性，有利于溶剂挥发和不产生气泡；应易烧除，不留有残余物；能起到稳定料浆和抑制颗粒沉降的作用；要有较低的塑性转变温度，以确保在室温下不发生凝结；考虑所用基板材料的性质，要不相粘结和易于分离。
在水基介质中常用的粘结剂有聚乙烯醇、丙烯酸乳剂和聚丙烯酸胺盐等。塑性剂在料浆中的主要作用是降低粘结剂的塑限温度Tg，使Tg达到室温或室温以下，从而确保粘结剂在室温时具有好的流动性和不发生凝结。另外，塑性剂对粉体颗粒还起润滑和桥联作用，有利于料浆的分散稳定，但加入塑性剂会使素胚膜的强度降低。最常用的塑性剂有聚乙二醇、邻苯二甲酸脂、乙二醇等，它们对料浆流变性的影响作用不甚相同。邻苯二甲酸脂能润滑粉体颗粒，降低料浆粘度，而聚乙二醇则在粉体颗粒间形成有机桥，能增加料浆的粘度。
（4）其它添加剂
此外，在流延浆料的制备过程中，还经常加人一些功能性的有机物添加剂，产生一些特殊的浆料性质或理想的干带性质。
除泡剂：主要在高分子溶液（PVA）或高分子分散体系易产生有害的稳定泡沫的水介质中有用，特别是搅拌过程中（如用特殊的蜡，或用真空搅拌）。防止泡沫产生要比消除泡沫有效得多。常用的除泡方法是机械法加上化学法。
即在浆料中加人除泡剂，然后进行真空搅拌除气。常用的除泡剂是正丁醇、乙二醇各半的混合液。
润湿剂：主要是溶于液相的表面活化剂，用来减小液体表面张力（特别是水），提高它们对粉料和被作用物的润湿性。因此，表面活性剂也被用作分散剂。均化剂：用于增加组分的相互溶解性（如环己酮）,由此防止干燥时起皮。它们也增加基片的密度和拉伸强度。
控流剂：有时加人少量来防止基片的表面干燥太快，防止开裂。
絮凝剂：防止分散体系形成过高密度沉淀的试剂。
2、热粘复合法
1）原理
热熔复合是使用热熔性粘合剂，将其加热熔融后涂布在一基材的表面复合在一起，冷却后即成为复合薄膜。
2）工艺流程
1-第二基膜 2-复合辊 3-冷却辊 4-第一基膜 5-热熔胶
热熔复合工艺简单，无需使用溶剂，粘合在瞬间即可完成，成本较低。基主要缺点是粘合剂耗量大，粘合强度不高，且耐热性较差。
热熔复合最早使用微晶石蜡作粘合剂，又称蜡复合。现正逐渐为合成粘合剂所代替，如EVA、乙烯丙烯酸酯共聚物、聚异丁烯、聚丁烯、石油树脂等。其中以EVA热熔粘合剂用的最多。
1、提高机械性能
钢塑复合带最高抗拉强度可达到376.07Mpa、最高RP0.2(非比例延伸强度)达到351.12Mpa,最高断裂伸长率达到29.82%；而最低抗拉强度只达到343.15Mpa、最低RP0.2(非比例延伸强度)为262.47Mpa,最低断裂伸长率只有17.52%；有些厂家即使是在同一复合带上提取的六个试样，所测试的数据相差确很大，σ达到20.975，说明他们使用的基带性能很不稳定，离散性大。而有的厂家产品的性能就比较稳定，离散性很小σ仅为1.212。因此为了保证电缆的使用寿命及使用效果就必须提高钢塑复合带的钢基性质，通过应用性质稳定的钢基以使塑钢符合带的机械性能稳定、可靠。
2、提高粘结性能
复合带的粘接性能主要与薄膜所采用的材料性能有关，与生产厂家的复合工艺水平有关，与金属基带的品质有关。在今后的发展中应通过采用性能优良的镀铬钢基带及优质的共聚物来进行生产，同时在产品的生产技术上加强复合工艺的
研究和开发。
由于目前生产高性能的钢塑复合带所需要的原材料需要从国外进口，这就使得产品的生产成本大大提高，在各种复合材料迅速发展的时代，
研究和开发新型替代材料显得尤为重要，一方面可以减少产品对某种特定材料的依赖性，另外由于新型材料一般都是可再生，这就使得生产的耗能大大降低了，具有节能的社会意义。
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