２ 阻燃剂的选择
①氯化石蜡。氯化石蜡属于卤素类阻燃剂，在气相中发挥作用。在ＰＶＣ树脂中加人此种阻燃剂，在高温下，分解产生ＨＣ１气体，把燃烧产生的高能量ＨＯ·自由基捕获，转换为低能量的Ｃ１·自由基和水，同时，Ｃ１·自由基与烃反应又生成ＨＣＩ，如此循环下去，ＨＯ·自由基的连锁反应被切断，其方程式如下
氯化石蜡→Ｃ１· Ｃ１· ＋ ＲＨ高聚物 →Ｒ· ＋ ＨＣ１ ＨＯ＋ＨＣｌ→Ｈ２０＋Ｃ１ 因为卤化物分解产生的卤化氢气体是不可燃性气体，有稀释作用，它覆盖在高聚物表面可隔绝空气和热，对阻燃效果非常有利。
卤素类阻燃剂在燃烧过程中使得高聚物分子卤化，导致脱卤化氢，生成双键，促进有机物炭化，这对聚合物的阻燃是有利的。
②三氧化二锑 Ｓｂ２０３ 。三氧化二锑作为阻燃剂单独使用时效果很差，但它与卤化物并用可获得非常好的阻燃效果，即它与卤化物有协同作用。三氧化二锑和卤素类阻燃剂受热后，卤素类阻燃剂热分解产生的卤化氢与三氧化二锑反应生成卤氧化锑和三卤化锑，其反应方程式如下 ４ＨＣ１ ＋Ｓｂ２ ０３→ＳｂＯＣＩ固体 ＋ＳｂＣＩ３↑气体 ＋２Ｈ２０由于ＳｂＣＩ３气体挥发进人火焰中，能捕捉活性自由基ＨＯ·，将其置换成活性较低的Ｃ１·，从而中断链反应，减缓或终止燃烧，反应方程式如下 ＳｂＣＩ３＋ＨＯ·→ ＳｂＯＣＩ＋ＨＣｌ＋ＣＩ·
ＨＣ１＋ＨＯ·→Ｈ２０＋ＣＩ· 另外，ＳｂＣＩ３覆盖在可燃性聚合物表面能隔绝氧气，消除火焰，同时，还能稀释可燃性气体和氧气，起阻燃作用。
在燃烧过程中，生成的高沸点ＳｂＯＣＩ，由于其密度较大，能覆盖在可燃性聚合物表面，切断氧气，阻止烧燃烧过程中水的生成能吸收大量的热量，抑制高聚物温度升高，延缓热分解，降低反应速度。
③阻燃剂用量。通过试验发现阻燃剂的用量对氧指数影响如表１所示，要使材料氧指数满足不小于３０的要求，就必须将阻燃剂添加到一定的数量才能满足要求，氯化石蜡－７０添加量较多时，虽然氧指数较高，但是会导致其析出，影响材料的性能，因此，它的用量要限制在一定的范围之内。三氧化二锑的阻燃效果较氯化石蜡－７０差一些，而且价格昂贵，因此，在满足氧指数要求时，其用量要尽可能少一些。
３．３ 避鼠剂的选用
老鼠的门齿珐琅质很硬，而且有啃咬习性，老鼠啃咬材料的莫氏硬度可达３．０－５．５左右，故一般塑料很难抵挡老鼠啃咬。为了防止老鼠啃咬塑料，通常在混料时加人老鼠所厌恶的药物及其他方法防鼠，此类药物称为塑料避鼠剂。过去所用避鼠剂有的缺少对微生物的分解性，容易积蓄在人体内，因而在电缆制作过程中会破坏自然环境，给实际应用造成困难。
本配方采用的是一种新型避鼠剂，应用国际上先进的微胶囊技术，由于微胶囊特殊结构的存在，所以避鼠时间比较长久，避鼠效果比较好。新型避鼠剂克服了以往传统避鼠剂毒性较大ＬＤ５０ ＜１ ｍｇ ／ ｋｇ ，热分解温度低１８０℃ ，水溶性大室温５ ｇ ／ Ｌ ，价格高１５万元／ ｔ 等缺点。新型避鼠剂性能为ＬＤ５０ ＞ ５０００ ｍｇ ／ ｋｇ，热分解温度＞３００℃，不溶于水，价格低。由此可以看出，该新型避鼠剂的性能是非常优良的。注ＬＤ５０ ＜ １ ｍｇ ／ ｋｇ表示试样一次给予实验动物群致死５０％概率时药物即试样剂量数为小于每公斤动物体重的试样量为１毫克。
采用的该新型避鼠剂的避鼠机理为含有该避鼠剂的电缆材料在使用中会散发出让老鼠厌恶的气味，使老鼠闻到这种气味后远离该材料，而不去啃咬它，从而达到避鼠效果。由于该避鼠剂存在微胶囊结构，所以避鼠间比较长久。
根据避鼠试验规定，驱避率为５０％－６０％时，有一定的驱避效果驱避率为６０％－８０％时，驱避效果比较好驱避率为８０％－１００％时，驱避效果非常好。由表２可知当避鼠剂用量为６份时，驱避效果比较好当避鼠剂用量为１２份时，驱避效果非常好，且老化后各项性能也均满足要求当避鼠剂用量为巧份时，驱避效果肯定会更好，但老化后断裂伸长变化率及热失重均不合格，且严重超标。因此，掌握好避鼠剂用量对配方研究是非常关键的。
１ 在材料中随着驱避剂用量增加，驱避率逐步提高，即避鼠效果越来越好，这是因为添加的避鼠剂增多时，材料挥发出更多让老鼠厌恶的气味，使老鼠闻到这种气味后远离该材料，更不愿啃咬该材料，从而使避鼠效果更好。
２ 在材料中加人避鼠剂后，材料的体积电阻率同不含避鼠剂的材料的体积电阻率基本无变化，即避鼠剂对材料的电性能没什么大的影响。
３ 三个添加避鼠剂的配方与１＃不含避鼠剂的配方相比，抗张强度及断裂伸长率变化不大，即避鼠剂对电缆料老化前的物理机械能影响不大。但是，随着避鼠剂用量的增加，材料的老化性能变差，即材料断裂伸长率变化率增大，热失重增大。这是因为避鼠剂在老化过程中会挥发出低分子物质，随着避鼠剂用量的增加会挥发出更多的低分子物质，从而导致材料的断裂伸长率变化率越来越大，材料热失重也越来越大，因此，应通过合理调整配方将它们控制在标准要求的范围内。
３．４ 增塑剂的选择
增塑剂加在高分子聚合物中，能降低聚合物高温下的流动粘度，增加可塑性和弹性，并改善低温脆性，增加柔软性，影响和改善其物理机械性能、化学性能、介电性能及加工工艺性能。所以增塑剂的使用，不仅大大降低了加工温度，有利于成型加工，而且扩大了聚合物的应用范围。
通过ＰＶＣ护套料配方研制及试验可知，要想获得比较理想的ＰＶＣ护套料性能，选择合适的增塑剂是非常关键的。由以前护套料研制及试验可知，研制ＰＶＣ护套料，老化前的物理机械性能及电气性能较易达到标准要求，关键的是老化后断裂伸长率变化率及热失重，使它们同时满足标准要求是配方研制的关键所在。
塑料热老化性能的改善主要取决于稳定剂及抗氧剂的作用，对于ＰＶＣ护套料，由于添加的增塑剂量很大，所以护套料的耐老化性能与增塑剂有很大关系。随着使用的增塑剂种类不同，耐老化性能会有很大不同，特别是增塑剂的挥发性，会严重影响材料老化后的断裂伸长率变化率，并决定电缆料的热失重大小。热失重是由增塑剂挥发、氯化氢的逸出、低分子物析出造成的，而增塑剂的挥发是产生热失重的主要原因。
增塑剂的挥发性与它的分子结构有密切关系，一般分子量小的增塑剂挥发性较大，同时，一般与ＰＶＣ树脂相容性好的增塑剂其挥发性也较大。如果分子内有较大基团的增塑剂，由于它在聚合物内扩散比较困难，所以挥发性比较小。
增塑剂的耐寒性与增塑剂的结构有密切的关系，一般相容性良好的增塑剂耐寒性较差，而具有直链烷基的增塑剂的耐寒性是良好的。另外，随着烷基支链的增加，耐寒性将变差，一般烷基支链越多，耐寒性越差。
另一方面，增塑剂用量即增塑剂浓度 与塑化物的低温柔软性也有很大关系。如果增加增塑剂用量，塑化物的玻璃化温度就更低，材料的低温柔软性更好，但是增塑剂的加人量过多，就有损材料其它性能，会影响物理机械性能和热失重等。如果增塑剂加人量过少，会影响材料低温冲击性能、加工工艺性能及使用性能等。
生产ＰＶＣ电缆护套料常用的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯ＤＯＰ、对苯二甲酸二辛酯ＤＯＴＰ、癸二酸二辛酯ＤＯＳ 、邻苯二甲酸二异葵酯ＤＩＤＰ氯化石蜡－５２等。通过实验发现增塑剂的挥发性由大到小依次是氯化石蜡－５２ＤＯＰＤＯＴＰＤＯＳＤＩＤＰ。
在阻燃防鼠９０℃ ＰＶＣ护套料配方研究中，综合考虑各方面性能，最终选用ＤＩＤＰ作为配方体系的增塑剂。
３．５ 稳定剂的使用
聚氯乙烯在加工和使用过程中，受到热和光的作用后会发生老化，从而影响聚氯乙烯性能，在聚氯乙烯中加人稳定剂是抑制塑料老化的有效办法。
３．６ 抗氧剂的使用
稳定剂对抑制热和光作用引起的老化效果比较好，但对抑制塑料氧化的效果不太理想，另一方面，９０℃ ＰＶＣ护套料老化条件又比较苛刻，因此，有必要引入抗氧剂以获得比较理想的防老化效果。
电线电缆都是在空气中加工和使用的，氧对聚氯乙烯的加速老化作用是不可避免的，因而在聚氯乙烯中加入抗氧剂有双重作用一是防止聚氯乙烯树脂的氧化分解，终止游离基链锁反应，防止易于产生脱氯化氢结构，从而抑制了脱氯化氢的速度二是保护增塑剂，减少氧化。
３．７ 填充剂的使用
塑料中添加填充剂主要是降低产品成本，降低树脂消耗，还可改善某些性能，如提高硬度，提高耐热变形性，改善捏合性能，减少成型收缩率等。但是，另一方面添加填充剂会降低塑料的抗张强度，影响低温性能等，在ＰＶＣ护套料中常用碳酸钙做填充剂。
碳酸钙添加量对ＰＶＣ护套料低温冲击性能影响比较大，添加量较多时，低温冲击性能一般不容易合格，这是因为碳酸钙加人量增加了，而增塑剂用量保持不变，这会使护套料玻璃化温度升高，相应的低温性能变差。
３．８ 润滑剂的使用
塑料在加工和使用过程中，塑料与加工机械之间及塑料分子内部之间相互摩擦会产生大量摩擦热，从而影响塑料的加工性能。润滑剂的作用是在塑料与加工机械接触面形成光滑界面，从而降低了它们的摩擦作用。同时能降低塑料的熔融粘度，减少塑料内部分子之间的摩擦，改善了塑料的加工性能，提高了生产效率，防止了因摩擦热过大而造成树脂分解，提高了稳定剂的效率。
常用的润滑剂有金属皂及硬脂酸醋，由于硬脂酸铅及硬脂酸钡不仅有良好的润滑性，而且有良好的防老化效果，因此硬脂酸铅及硬脂酸钡做配方体系润滑剂，可谓一举两得，既获得了理想的润滑效果，又获得了满意的防老效果。
３．９ 着色剂的使用
着色剂的作用是赋于塑料颜色，在本配方中用高耐磨炭黑作ＰＶＣ护套料黑色着色剂。
４ 阻燃防鼠９０℃ＰＶＣ护套料性能
由表３的试验结果可知，阻燃防鼠型９０℃ ＰＶＣ护套料性能完全满足标准ＧＢ８８１５－２００２《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》中对９０℃ ＰＶＣ护套料性能要求。阻燃性能和防鼠性能完全满足相关要求。
５ 结论
研制成功的阻燃防鼠型９０℃ ＰＶＣ护套料的性能完全满足于标准ＧＢ８８１５－２００２中对９０℃ ＰＶＣ护套料性能的要求，阻燃性能和防鼠性能也满足相关要求，该材料研制成功有着广阔的应用前景和良好的经济效益。
