Cách chọn masterbatch đen cho đùn vỏ bọc cáp

Bởi ZFH Technical Team · 12 tháng 6, 2026

Trả lời ngắn

Vỏ bọc cáp bảo vệ phần bên dưới khỏi hư hại cơ học, độ ẩm và ánh nắng. Masterbatch đen cho vỏ bọc cần hòa trộn với polymer vỏ bọc, cung cấp đủ carbon đen phân tán tốt cho mức chống UV mà cáp cần, và chạy ổn định ở tốc độ dây chuyền cùng độ dày thành của máy đùn mà không làm hỏng bề mặt. Nó được chọn cho vỏ bọc, không phải cho lớp cách điện: masterbatch dùng tốt cho vỏ bọc tự nó không có tính cách điện, bán dẫn hay chống cháy, và mọi yêu cầu như vậy phải được kiểm chứng trên hợp chất và cáp thành phẩm.

Vỏ bọc và cách điện có chức năng khác nhau

Bài viết này đề cập đến vỏ bọc. Để có cái nhìn rộng hơn về tính chất của masterbatch đen trong vật liệu cáp, xem hướng dẫn về các đặc tính then chốt của masterbatch đen cho vật liệu dây và cáp.

Polymer vỏ bọc và yêu cầu đối với masterbatch

Carbon đen và khả năng chống UV của vỏ bọc

Cáp ngoài trời dựa vào carbon đen để bảo vệ vỏ bọc khỏi tia cực tím, và hiệu quả của nó phụ thuộc vào hàm lượng, kích thước hạt và độ phân tán. Tiêu chuẩn cáp đặt ra yêu cầu cho vỏ bọc đen khi cần chống UV, và IEC 60811-605 đưa ra phương pháp đo hàm lượng carbon đen trong hợp chất polyethylene và polyolefin. Khi tiêu chuẩn cáp hoặc đặc tả của khách hàng nêu hàm lượng carbon đen, giá trị đó áp dụng cho vỏ bọc thành phẩm, vì vậy tỷ lệ bổ sung phải được tính từ hàm lượng carbon đen của masterbatch và xác nhận bằng thử nghiệm.

Phù hợp masterbatch với dây chuyền đùn

• Tốc độ dây chuyền và độ dày thành: thành mỏng ở tốc độ cao để lại ít thời gian trộn, vì vậy nhựa mang phải nóng chảy và hòa trộn nhanh.
• Bề mặt nhẵn: khối kết tụ và nhựa mang trộn kém lộ ra trên bề mặt thành chấm hoặc thô ráp; nứt nóng chảy ở năng suất cao cũng có thể làm bề mặt thô.
• Lưới lọc và đầu bọc: tạp nhiễm và khối kết tụ làm tải lưới lọc tăng; vùng chết trong đầu bọc có thể tích tụ vật liệu phân hủy.
• Độ ẩm và chất bay hơi: độ ẩm trong vật liệu có thể gây bọt khí hoặc rỗ trong vỏ bọc, nên lưu kho và sấy quan trọng với các thành phần hút ẩm.
• Chỉ số chảy của nhựa mang: nhựa mang cần chảy phù hợp với loại nhựa vỏ bọc trong điều kiện đùn thực tế, không chỉ theo giá trị MFR của nó.

Nứt do ứng suất và tính chất cơ học

Vỏ bọc polyethylene có thể nứt dưới tác động đồng thời của ứng suất và một số môi trường nhất định. Khả năng chống nứt do ứng suất môi trường (ESCR) của nhựa ethylene thường được đo bằng các phương pháp như ASTM D1693. Nhựa mang và phụ gia của masterbatch trở thành một phần của vỏ bọc, vì vậy ESCR, tính chất kéo và độ giãn dài nên được kiểm tra trên hợp chất vỏ bọc đã tạo màu khi cáp có yêu cầu về các tính chất này.

Carbon đen dẫn điện và carbon đen tạo màu là các sản phẩm khác nhau

Masterbatch dùng để tạo màu và chống UV sử dụng carbon đen được chọn theo độ đen và độ phân tán. Các ứng dụng dẫn điện và bán dẫn dùng carbon đen và công thức được thiết kế để tạo đường dẫn điện, với nhu cầu gia công và thử nghiệm riêng. Không nên dùng loại này thay cho loại kia. Về công thức dẫn điện, xem vì sao điện trở bề mặt của masterbatch đen dẫn điện không ổn định.

Những tính chất cần kiểm chứng riêng

• Tính chất điện của mọi lớp, bao gồm điện trở cách điện và đặc tính điện môi.
• Yêu cầu chống cháy, ít khói và không halogen.
• Khả năng chịu dầu, nhiên liệu và hóa chất.
• Độ dẻo và khả năng chịu va đập ở nhiệt độ thấp.
• Bất kỳ tính chất nào được nêu trong tiêu chuẩn cáp hoặc đặc tả của khách hàng.

Masterbatch đen không mặc nhiên mang lại các tính chất này; mỗi tính chất phải được thử trên cáp hoặc hợp chất thành phẩm.

Danh sách kiểm tra khi thử nghiệm

1. Xác nhận vật liệu vỏ bọc, tiêu chuẩn cáp và đặc tả của khách hàng.
2. Tính tỷ lệ bổ sung cho hàm lượng carbon đen yêu cầu, nếu có quy định.
3. Chạy ở tốc độ dây chuyền và độ dày thành sản xuất, kiểm tra bề mặt và áp suất cụm lưới lọc.
4. Thử hàm lượng carbon đen, độ phân tán và các tính chất cơ học yêu cầu trên vỏ bọc đã tạo màu.
5. Lưu mẫu và hồ sơ các lô masterbatch và vật liệu vỏ bọc đã dùng.

Câu hỏi thường gặp

Masterbatch đen cho vỏ bọc có dùng được cho lớp cách điện không?

Không thể nếu chưa kiểm chứng. Lớp cách điện có yêu cầu về điện, và chất tạo màu trong lớp cách điện bị giới hạn bởi thiết kế và tiêu chuẩn cáp.

Masterbatch đen có làm vỏ bọc chống cháy không?

Không. Khả năng chống cháy, ít khói và không halogen đến từ công thức hợp chất và phải được thử nghiệm riêng.

Hàm lượng carbon đen trong vỏ bọc PE được kiểm tra thế nào?

Các phương pháp cho hợp chất polyethylene và polyolefin được mô tả trong IEC 60811-605. Hàm lượng yêu cầu lấy từ tiêu chuẩn hoặc đặc tả của cáp.

Vì sao bề mặt vỏ bọc bị thô ráp ở tốc độ dây chuyền cao?

Nguyên nhân thường gặp là trộn chưa hết, khối kết tụ, nứt nóng chảy và độ ẩm. Kiểm tra độ phân tán của masterbatch, độ tương hợp của nhựa mang và điều kiện gia công giúp tìm ra nguyên nhân.

Hướng dẫn kỹ thuật liên quan

• Các đặc tính then chốt của masterbatch đen cho vật liệu dây và cáp
• Cách kiểm soát độ đen và độ phân tán khi đùn ống
• Mối liên hệ giữa MFI (MFR) và quá trình gia công masterbatch đen

Masterbatch đen cho vỏ bọc cáp

ZFH cung cấp masterbatch và compound cho cáp với nhựa mang PE và PP, đồng thời hỗ trợ ứng dụng dây và cáp. Hãy cho biết vật liệu vỏ bọc, tiêu chuẩn cáp và điều kiện đùn của bạn, rồi liên hệ ZFH để lên kế hoạch thử nghiệm trên dây chuyền.

Tài liệu tham khảo kỹ thuật

• IEC 60811-605:2012 — Cáp điện và cáp sợi quang, phương pháp thử vật liệu phi kim loại: đo carbon đen và/hoặc chất độn khoáng trong hợp chất polyethylene
• ASTM D1693 — Phương pháp thử tiêu chuẩn về nứt do ứng suất môi trường của nhựa ethylene

Các tài liệu này mô tả phương pháp thử. Yêu cầu đối với một loại cáp cụ thể đến từ tiêu chuẩn sản phẩm và đặc tả của nó, và bài viết không khẳng định bất kỳ loại masterbatch ZFH nào phù hợp.