PVC電纜料技術知識介紹,PVC配方設計時要考慮的要求
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- 發布時間:2023/6/15 8:47:31
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PVC電纜料技術知識介紹,PVC配方設計時要考慮的要求
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PVC電纜料是由聚氯乙烯樹脂、穩定劑、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,還應選用純度高的、雜質少的、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。幾種增塑劑復合使用往往效果好,實際電纜料配方中一般增塑劑都是復合使用的。
電絕緣性高的電纜料,主增塑劑可選用磷酸酯,通用劑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。
增塑劑的耐揮發性能和耐熱性是決定電纜料的耐高溫性能的關鍵。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,減少增塑劑量有利于提高絕緣性能。
3、 穩定劑
鹽基性鉛鹽作主穩定劑,一般選用多種穩定劑配合使用,發揮協同作用,以提高熱穩定性。三鹽基性硫酸鉛、二鹽基性亞磷酸鉛并用,可兼顧熱、光穩定性。耐高溫電纜主穩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。目前復合鉛穩定劑在PVC電纜料中也有了廣泛的應用,添加量在4~6PHR。環保類電纜料中多使用鈣/鋅復合穩定劑。在配方中添加抗氧劑,可以抑制PVC的熱氧化降解。抗氧劑可以選用雙酚A。
4、 潤滑劑:
由于有較大量的增塑劑,所以對內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,在絕緣級電纜料中可選用煅燒陶土(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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