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電線電纜橡塑材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)

一、      電線電纜用橡塑材料的應(yīng)用歷史

自從五十年代提出“以塑代鉛”、“以合成橡膠代替天然橡膠”的技術(shù)發(fā)展方向后，有力推動(dòng)了電線電纜的品種發(fā)展。縱觀五十年來(lái)的變化，電線電纜產(chǎn)品的發(fā)展過(guò)程實(shí)質(zhì)上也是材料的更新?lián)Q代過(guò)程。電線電纜用途廣泛，不同使用場(chǎng)合對(duì)其性能要求差異很大。大部分電纜的絕緣，除必須有較高的絕緣電阻、耐電壓強(qiáng)度或低的介電損耗外，還必須兼顧良好的物理機(jī)械性能，如抗拉、抗彎曲、抗振動(dòng)、抗扭等；又如護(hù)套材料，由于不同的使用環(huán)境和場(chǎng)合，有抗撕裂、耐高低溫、耐氣候、耐油、耐溶劑等要求；有些則是針對(duì)成品電纜提出的綜合要求，如徑向、縱向壓力密封性、阻燃、耐火等。在這些要求相互疊加的前提下，材料的合理選擇和配合是電纜能否滿足要求的決定因素。

建國(guó)初期電纜應(yīng)用的材料主要有棉紗、石蠟、瀝青等，傳統(tǒng)的蠟克線就是該時(shí)期的代表�！耙运艽�鋼”推動(dòng)了PVC、PE、PP在電纜行業(yè)的廣泛應(yīng)用，如PVC以其工藝方便，綜合機(jī)械電氣性能好，阻燃，成本低，至今仍為低壓電纜選用。PE由于其電氣性能優(yōu)越，耐潮濕、耐寒、機(jī)械性能適中而常被用于弱電場(chǎng)合線纜的絕緣和戶外附設(shè)電纜的護(hù)套。PP由于其優(yōu)越的電性能，良好的耐高溫及耐油性，通常用于通信電纜和油井電纜的絕緣，也是電話機(jī)以及計(jì)算機(jī)軟繩的優(yōu)選絕緣材料。而各類橡膠的國(guó)產(chǎn)化和商品化，使得它們?cè)陔娎|上得到很普遍的應(yīng)用。硅橡膠主鏈含硅氧鍵，分子鏈柔軟，分子間作用力小，故耐寒和耐熱性好，耐電弧好，電性隨溫度和頻率的變化甚微，用于耐高溫、電機(jī)引接線、補(bǔ)償導(dǎo)線等；丁基由于其分子中雙鍵少，故耐熱、耐臭氧性好，透氣性小，電性優(yōu)越，過(guò)去常用于35kV及以下電力電纜和船用電纜的絕緣，現(xiàn)已被乙丙橡膠替代；CR、CSP、CPE及氯醚由于分子中含有鹵元素，故耐油、耐溶劑、耐候、阻燃性好，是理想的電線電纜護(hù)套材料，也可作低壓電線的絕緣；丁晴橡膠由于分子中含有CN基團(tuán)，耐油和耐溶劑性卓越，常用于電機(jī)引接線及潛油泵電纜的護(hù)套；乙丙橡膠飽和的分子結(jié)構(gòu)，使其除優(yōu)秀的電氣性能外，還具有優(yōu)越的耐熱性、耐臭氧性，成為高壓電纜中繼XLPE絕緣外的又一類被選擇的絕緣材料。

二、 線纜用橡塑材料的發(fā)展趨勢(shì)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提高，市場(chǎng)上流通的商品其功能性、安全性、壽命等也越來(lái)越多地被要求，電纜產(chǎn)品一直處在不斷地更新、成熟、創(chuàng)新的循環(huán)過(guò)程中。由于國(guó)內(nèi)近年來(lái)合成樹(shù)脂及共混技術(shù)發(fā)展較快，它正悄無(wú)聲息地推動(dòng)著電纜行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的材料應(yīng)用時(shí)代。

1  聚烯烴電纜料

電纜行業(yè)使用聚烯烴的品種主要有PE、PP、EVA及EEA等，其中相對(duì)量大、應(yīng)用歷史長(zhǎng)的主要是PE，它有HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE及經(jīng)過(guò)交聯(lián)的XLPE，它們的應(yīng)用已毋需多說(shuō)。行業(yè)中現(xiàn)今聚烯烴的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)主要集中在以下幾方面：

⑴ 無(wú)鹵低煙材料的系列化、完善化 無(wú)鹵低煙阻燃電纜料是近年來(lái)發(fā)展較快的品種，符合IEC92-359標(biāo)準(zhǔn)要求的熱塑型料已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著石油平臺(tái)、核電站、艦船用電纜及其他環(huán)境惡劣的使用場(chǎng)合的要求，交聯(lián)型無(wú)鹵低煙電纜料的應(yīng)用范圍將會(huì)越來(lái)越大。

⑵ 耐電痕料 耐電痕電纜料是隨著ADSS（全介質(zhì)自承式架空光纜）的推廣

應(yīng)用，而逐漸引起大家的注意的。其實(shí)，在10kV及以上架空電纜為防止在潮濕

狀況下產(chǎn)生電暈已有耐電痕要求，由于其絕緣材料（XLPE、HDPE）本身具有一定的耐電痕性，基本能保證架空電纜耐電痕的要求，故而問(wèn)題并不突出。而ADSS主要是沿著110KV、220KV的高壓線路附設(shè)，其護(hù)套的耐電蝕性將直接影響光纜壽命，故對(duì)護(hù)套材料的耐電痕性有較為苛刻的要求，即在施加實(shí)際使用拉力的90%張力情況下，進(jìn)行1000小時(shí)的耐電痕試驗(yàn)，它需要有為此專門設(shè)計(jì)的配方體系，其中的關(guān)鍵即為耐電痕劑的使用、優(yōu)越的物理機(jī)械性能、良好工藝加工性的平衡。目前，英、德、美等國(guó)對(duì)ADSS的壽命研究還在繼續(xù)，其重點(diǎn)還是如何提高置于空間電場(chǎng)中電纜護(hù)套材料的抗電蝕性。

⑶ 硅烷交聯(lián)料 硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣料在3KV及以下的力纜中已普遍使用。隨著硅烷交聯(lián)技術(shù)的普及，其它如硅烷交聯(lián)可剝離屏蔽料、無(wú)鹵低煙阻燃料、乙丙電纜料已相繼有產(chǎn)品問(wèn)世。國(guó)內(nèi)在硅烷交聯(lián)可剝離屏蔽料上已有廠家做了工作，而硅烷交聯(lián)無(wú)鹵阻燃料、乙丙電纜料尚少為大家了解，當(dāng)然更談不上應(yīng)用了。

⑷ 輻照交聯(lián)聚烯烴料 輻照交聯(lián)材料及技術(shù)在電力電纜、架空電纜及裝備線上已得到成熟的應(yīng)用。眾所周知，行業(yè)中105℃及以下溫度等級(jí)，無(wú)論用XLPE、XLPVC或PVC都可滿足要求，150℃以上，硅橡膠、氟塑料、聚酰亞胺等品種的應(yīng)用也已成熟，但在中間溫度等級(jí)（如125℃、150℃）的應(yīng)用開(kāi)發(fā)上，與國(guó)外差距比較大。

2  PVC電纜料

    PVC電纜料作為現(xiàn)今行業(yè)中用量最大的電纜料系列，已由當(dāng)初的三個(gè)品種發(fā)展到現(xiàn)在的三、四十個(gè)品種。在眾多的品種中，有以下幾方面值得大家關(guān)注：

⑴ 柔軟交聯(lián)PVC電纜料：該品種已耐人尋味地包括于IEC245-98、VDE0282-97中。大家知道，IEC245、VDE0282是橡膠絕緣電纜標(biāo)準(zhǔn)，在繼110℃EVA絕緣布線列入IEC245-7部分后，第八部分“高柔軟場(chǎng)合用電線”也將XLPVC絕緣（XP1）和XLPVC護(hù)套（SX1）電纜納入此標(biāo)準(zhǔn)。這也提醒大家，隨著新材料新工藝的不斷誕生，傳統(tǒng)的橡膠和塑料分類的概念正在演變，將為更加科學(xué)的分類方法而替代。

⑵ PVC透明電纜料 PVC透明電纜料用于音響線已有不短的歷史，隨著VCD、音響在國(guó)內(nèi)外的普及，使用透明電纜料出現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越集中，它們主要是：①透明持久性差。透明料擠制電線放置一段時(shí)間后，有發(fā)糊、發(fā)霧現(xiàn)象，透明度下降。②銅絲變色問(wèn)題。電線放置后銅絲表面黯淡，出現(xiàn)不同程度的氧化現(xiàn)象。以上問(wèn)題的出現(xiàn)，說(shuō)明了我們一些透明料的穩(wěn)定體系、相容性方面尚需完善。大家可能未曾注意，PVC透明電纜料在電纜上的應(yīng)用并不限于此，國(guó)外公司還把它用于柔軟控制電纜的外護(hù)層（一則美觀，二則可防屏蔽層被拉壞）。它也可作為專用地線的絕緣層。

3  熱塑彈性體

    熱塑彈性體，顧名思義，即是無(wú)須硫化或交聯(lián)工藝，在熱塑狀態(tài)即可加工獲得的彈性體材料。由于其強(qiáng)度高，耐多次曲繞及回彈性好，加工方便，且根據(jù)其用途場(chǎng)合的不同，品種和硬度選擇范圍很大，故在電纜上取代橡膠，用于柔軟要求的場(chǎng)合越來(lái)越多。有代表性的熱塑彈性體有以下幾類：

    苯乙烯嵌段共聚物：該類彈性體是發(fā)展較早的品種。對(duì)于電纜行業(yè)有應(yīng)用價(jià)值的品種是SEBS，它是SBS的加氫產(chǎn)物，由于是飽和的鍵結(jié)構(gòu)，故耐熱性、穩(wěn)定性好，耐候性優(yōu)良。其代表品種是SHELL的Kraton FG（or Evoprene）。

聚脂彈性體：該類彈性體在國(guó)外主要用于電話、計(jì)算機(jī)軟線等要求高回彈性， 抗蠕變、 曲繞疲勞的場(chǎng)合。它既有彈性又有韌性，具有低溫下的柔軟性和高溫

下的特性保留力，同時(shí)，耐化學(xué)藥品、溶劑、及油漆性佳。DU PONT公司已向

國(guó)內(nèi)推出HYTREL的彈性體基材供行業(yè)選用，它的比重為1.11～1.28，有卓越的耐高溫、耐油性和驚人的回彈力。但該料價(jià)格昂貴。

    EPDM/PP共混彈性體：自美國(guó)Uniroyal公司于1972年研究出動(dòng)態(tài)部分硫化的EPDM/PP熱塑彈性體的技術(shù)以來(lái)，該體系應(yīng)用發(fā)展得非常迅速，在七十年代后期，Monsanto公司采用動(dòng)態(tài)全硫化技術(shù)，推出了Santoprene彈性體系列。

    在此類彈性體中，EPDM已變成完全交聯(lián)的結(jié)構(gòu)，因此產(chǎn)品的強(qiáng)度、彈性、耐溫（可達(dá)105℃）、耐變形性得到了提高，耐油、酸、堿、溶劑性好。其比重為0.94～0.97，硬度范圍為shoreA 55～shore D 50，同時(shí)，有優(yōu)越的電性能和極優(yōu)的耐臭氧及耐候性能，據(jù)介紹，其長(zhǎng)期物性可超過(guò)氯丁橡膠。該共混體系國(guó)內(nèi)十年前就開(kāi)始了研究，并已有商品應(yīng)用于工程塑料領(lǐng)域，但作為彈性體電纜料，尚未有國(guó)產(chǎn)化商品問(wèn)世。

    乙烯-辛烯共聚物彈性體：這是美國(guó)D.P.DOW公司向國(guó)際市場(chǎng)推出的新穎熱塑性彈性體。它是由乙烯、辛烯在采用茂金屬催化劑作用下共聚而成。其特點(diǎn)是分子量分布范圍窄、密度低、熔點(diǎn)低，但卻伴有高強(qiáng)度、高彈性、高耐磨的特點(diǎn)。其比重范圍為0.86～0.88，耐低溫性能出色（－76℃）。作為電纜料的原材料，D.P.DOW已向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)推出了牌號(hào)為Engage的系列商品，但相應(yīng)電纜料的商品，尚未見(jiàn)報(bào)道。

    PVC彈性體：PVC類熱塑彈性體是目前行業(yè)中用量最大，且用得最普遍的品種。該類彈性體價(jià)格低廉，加工容易，且由于國(guó)內(nèi)PVC消光樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)成功，使得該類彈性體的亞光要求更容易獲得。

    由于熱塑性彈性體集橡膠和塑料的特性于一體，且具有加工和使用的靈活性，便于二次加工的特點(diǎn)，相信它在電纜行業(yè)有越來(lái)越多的應(yīng)用。但需注意得是，它仍有許多不足之處，如總體上耐磨性差，多次曲繞強(qiáng)度低，變形指標(biāo)高及熱穩(wěn)定性差等，在電纜上多用于耐磨性要求不太高，熱變形要求不太苛刻的場(chǎng)合。

4  橡膠方面

相對(duì)于合成樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，合成橡膠的發(fā)展比較緩慢，但合成橡膠在電纜行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)卻在不斷更新，這在船用電纜上體現(xiàn)得最為明顯。

5  防白蟻、防鼠電纜料

    硬質(zhì)和半硬質(zhì)的塑料一般是不會(huì)被白蟻咬穿的，因而這就決定了HDPE、MDPE依其自身的物理特性，就具有一定的防白蟻、防鼠功能。但是，在軟質(zhì)塑料中。如PVC要達(dá)到防蟻、防鼠的目的，是需要加入特殊的防蟻、防鼠劑，來(lái)驅(qū)避或降低其味覺(jué)的敏感性，以此減少受齒咬的程度。傳統(tǒng)的電纜防鼠、防蟻方法一般是采用兩個(gè)途徑，一是在護(hù)套材料中加入毒性較大的防蟻、避鼠劑，二是依靠結(jié)構(gòu)上的調(diào)整達(dá)到避鼠的目的，如增加鎧裝結(jié)構(gòu)或使用大外徑的電纜等措施。第一種方法盡管有效，但由于毒性大，對(duì)人體及環(huán)境帶來(lái)毒害和污染，且阻止不了老鼠的齒咬，而第二種方法也不能從根本上解決問(wèn)題。

防白蟻電纜料國(guó)內(nèi)已基本解決，而針對(duì)防鼠料，國(guó)內(nèi)已有廠商開(kāi)發(fā)了環(huán)保型的防鼠“忌避劑”，用于添加在有防鼠要求的電纜材料中。該產(chǎn)品系在合成的辣椒素體系中，加入菊脂、有機(jī)磷復(fù)配，配合工藝上的微膠囊化處理，以獲得高效、持久的驅(qū)鼠效果。

資料為什么沒(méi)有人頂下 8C的    LZ知道現(xiàn)在除了PVC外什么材料在電線方面用的多，比較有前景的  中低壓的外套料

其實(shí)現(xiàn)在 多半用的就是PVC了

以后的材料將向環(huán)保材料發(fā)展

TPE    TPU的發(fā)展

學(xué)習(xí)

我認(rèn)為以後的材料TPE和低煙無(wú)材料比較有前途。

謝謝

沒(méi)有介紹丁腈和丁硅材料的相關(guān)資料?