PVC電纜料配方設計及例項

2021-03-04 01:32:55 字數 3461 閱讀 5384

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塑料由於具有難燃、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。利用新增特種效能助劑或改性劑,可以分別製造出耐熱型(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配方中屬於效能要求較高的品種,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,因此選用懸浮法疏鬆型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。

目前由於1、2型樹脂偏少,所以很多電纜料採用的是sg-3型pvc樹脂。高階電絕緣材料應選用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,為改善耐寒性可新增dos、doa,為提高耐熱性可新增偏苯三酸三辛酯。

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、環氧增塑劑都可改善電纜料的耐低溫效能,且後者耐氣候性也很好。

增塑劑的耐揮發性能和耐熱性是決定電纜料的耐高溫效能的關鍵。對於耐溫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。對於耐溫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,減少增塑劑量有利於提高絕緣性能。

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、二鹽基性亞磷酸鉛並用,可兼顧熱、光穩定性。耐高溫電纜主穩定劑採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,新增量在4~6phr。環保類電纜料中多使用鈣/鋅復合穩定劑。

在配方中新增抗氧劑,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:由於有較大量的增塑劑,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效能、耐熱性能和降低成本,但用量過多會造成成型性及電纜料效能下降。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。

參考配方:(重量份)

pvc絕緣級電纜料

(1)pvc 100 二鹼式亞磷酸 2

dop 20 硬脂酸鉛 0.8

氯化石蠟 18 硬脂酸鈣 0.4

m-50 18碳酸鈣 4

三鹼式硫酸鉛 3 煅燒陶土 6

(2)低成本

pvc 100 dop 38

環氧大豆油 3 氯化石蠟 12

三鹽基性硫酸鉛 5 二鹽基性硬脂酸鉛 2

陶土 10 碳酸鈣 10

(3)pvc 100 鹼式碳酸鉛 6

dop 34 硬脂酸鈣 1

42%氯化石蠟 17 雙酚a 0.25

電氣級陶土 10

相關效能:硬度(邵氏)91;拉伸強度20mpa;伸長率430%;拉伸強度保持率105%;伸長保持率92%;電線耐溫60℃。

(4)pvc 100 鹼式碳酸鉛 6

dop 27.5 硬脂酸鈣 1

52%氯化石蠟27.5 雙酚a 0.25

電氣級陶土 10

相關效能:硬度(邵氏)89;拉伸強度20mpa;伸長率420%;拉伸強度保持率104%;伸長保持率100%;電線耐溫60℃。

(5)pvc 100 三鹼式硫酸鉛 6

didp55 硬脂酸鈣 1

電氣級陶土 10 雙酚a 0.25

相關效能:硬度(邵氏)83;拉伸強度17.2mpa;伸長率390%;拉伸強度保持率104%;伸長保持率117%;電線耐溫90℃。

(6)pvc 100 三鹼式硫酸鉛 6

didp 45 硬脂酸鈣 1

42%氯化石蠟 15 雙酚a 0.25

電氣級陶土 10

相關效能:硬度(邵氏)83;拉伸強度16.8mpa;伸長率310%;拉伸強度保持率100%;伸長保持率113%;電線耐溫90℃。

(7)pvc 100 三鹼式硫酸鉛 6

didp 40 硬脂酸鈣 1

52%氯化石蠟 22 雙酚a 0.25

電氣級陶土 10

相關效能:硬度(邵氏)85;拉伸強度18.3mpa;伸長率340%;拉伸強度保持率99%;伸長保持率109%;電線耐溫90℃。

(8)pvc 100 硬脂酸鈣 1

季戊四醇辛酸丁酸酯 55 雙酚a 0.25

爾鹼式鄰苯二甲酸 6

相關效能:硬度(邵氏)83;拉伸強度17.7mpa;伸長率320%;拉伸強度保持率106%;伸長保持率103%;電線耐溫105℃。

(9)pvc 100 dop 22

didp 12 三鹽基硫酸鉛 3

氯化石蠟 10 硬脂酸鉛 0.5

硬脂酸鋇 1 雙酚a0.3

碳酸鈣 20 鈦白粉適量

(10)70℃

pvc 100 dop 45

三鹽基硫酸鉛 4 二鹽基亞磷酸鉛 3

硬脂酸鉛 0.5 硬脂酸鋇 1

碳酸鈣 10 雙酚a 0.5

鈦白粉 2 色適量

(11)600v

pvc 100 dop 40

50%氯化石蠟 15 三鹽基性硫酸鉛 5

二鹽基硬脂酸鉛 0.5 硬脂酸鉛 0.5

碳酸鈣 20 煅燒陶土 10

(12)600v

pvc 100 dop 50

三鹼式硫酸鉛 2 硬脂酸鋇 1

粘土 10

pvc護套級電纜料

(1)pvc 100 二鹼式亞磷酸鉛 2

didp 30 硬脂酸鋇 1

tcp 12 硬脂酸鉛 1

dop 13 碳酸鈣 8

PVC電纜料配方設計

電纜料在pvc配方中屬於效能要求較高的品種,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 ...

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