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[技術(shù)資料] PVC電纜料配方設(shè)計及實例
P:2010-05-04 13:37:50
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PVC電纜料是由聚氯乙烯樹脂、穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑、潤滑劑、抗氧劑、著色劑等組成。PVC電纜料的耐電壓和絕緣電阻比較高，但介電常數(shù)和介電損耗較大。因此，一般主要用作低壓（≤1KV）和中高壓（6~10KV）電纜的絕緣層。PVC塑料由于具有難燃、耐油、耐電暈、耐化學(xué)腐蝕和良好的耐水性能，因此還廣泛用作電線電纜的護層材料。利用添加特種性能助劑或改性劑，可以分別制造出耐熱型（105℃）、耐寒型、耐油型、難燃型、特軟型和無毒型的PVC電纜料，以滿足特殊電線電纜產(chǎn)品的需要。 電纜料在PVC配方中屬于性能要求較高的品種，特別是電絕緣性、耐低溫性和耐老化性等都有一定要求。配方設(shè)計時必須考慮這些特殊的要求。 PVC電纜料可分為護層級和絕緣級兩種。護層級要求耐熱性好，而絕緣級則要求絕緣性好。 各組分選擇的要點如下： 1、 PVC樹脂：要求分子量高，而且吸收增塑劑容易，因此選用懸浮法疏松型PVC樹脂。另外，還應(yīng)選用純度高的、雜質(zhì)少的、魚眼少的低型號樹脂，一般選用SG-1或SG-2，目前一些廠家也有選擇SG-5型的樹脂的，但原則上不提倡。目前由于1、2型樹脂偏少，所以很多電纜料采用的是SG-3型PVC樹脂。高級電絕緣材料應(yīng)選用SG-1型樹脂，一般電絕緣材料可選用SG-2、3型。耐熱級要求高的電纜料，更要選用SG-1型。 2、 增塑劑：增塑劑含量一般在50PHR左右，最高高達60PHR。通常選用耐熱性和電絕緣性較好的品種，如DOP，為改善耐寒性可添加DOS、DOA，為提高耐熱性可添加偏苯三酸三辛酯。幾種增塑劑復(fù)合使用往往效果好，實際電纜料配方中一般增塑劑都是復(fù)合使用的。 電絕緣性高的電纜料，主增塑劑可選用磷酸酯，通用級則可選用苯二酸酯作主增塑劑。氯化石蠟可提高電絕緣性。脂肪酸酯、環(huán)氧增塑劑都可改善電纜料的耐低溫性能，且后者耐氣候性也很好。 增塑劑的耐揮發(fā)性能和耐熱性是決定電纜料的耐高溫性能的關(guān)鍵。對于耐溫70℃的電纜料，可使用鄰苯二甲酸二異癸酯（DIDP）或鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）等增塑劑。對于耐溫90℃的電纜料，應(yīng)使用鄰苯二甲酸雙十一酯、鄰苯二甲酸雙十三酯。耐高溫105℃的電纜料，則應(yīng)選用具有更高耐熱性的增塑劑，如偏苯三酸三辛酯（TOTM）。 增塑劑的酸值對電纜料的電絕緣性、耐熱性有影響，應(yīng)選擇酸值較小的增塑劑。增塑劑的分子量、閃點對電纜料的加熱損失有影響，應(yīng)選擇閃點較高、分子量較大的增塑劑，如鄰苯二甲酸二丁酯與鄰苯二甲酸二辛酯比較，己二酸二辛酯與癸二酸二辛酯比較，前者分子量小，閃點低，故加熱損失也較大。 選用增塑劑時還應(yīng)考慮其增塑效率。選用增塑效率較高的增塑劑，可以減少配方中增塑劑用量。增塑劑用量與絕緣性能有關(guān)，減少增塑劑量有利于提高絕緣性能。 3、 穩(wěn)定劑鹽基性鉛鹽作主穩(wěn)定劑，一般選用多種穩(wěn)定劑配合使用，發(fā)揮協(xié)同作用，以提高熱穩(wěn)定性。三鹽基性硫酸鉛、二鹽基性亞磷酸鉛并用，可兼顧熱、光穩(wěn)定性。耐高溫電纜主穩(wěn)定劑采用耐熱性好的二鹽基性苯二甲酸鉛。國外配方大多是無鉛、無鎘的，以防止鉛、鎘中毒。目前復(fù)合鉛穩(wěn)定劑在PVC電纜料中也有了廣泛的應(yīng)用，添加量在4~6PHR。環(huán)保類電纜料中多使用鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑。在配方中添加抗氧劑，可以抑制PVC的熱氧化降解�？寡鮿┛梢赃x用雙酚A。 4、 潤滑劑：由于有較大量的增塑劑，所以對內(nèi)潤滑劑的要求不是很高。潤滑劑主要是提高電纜料的表面光亮度。常選用金屬皂類、硬脂酸及石蠟等，加入量為1PHR左右。 5、 填充劑：電纜料中加入填料可以提高電絕緣性能、耐熱性能和降低成本，但用量過多會造成成型性及電纜料性能下降。為提高絕緣性，在絕緣級電纜料中科選用煅燒陶土（電用級）為填充劑。護套（層）級電纜料可選用碳酸鈣為填充劑。
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