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電線電纜橡塑材料的發(fā)展動態(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，有力推動了電線電纜的品種發(fā)展�？v觀五十年來的變化，電線電纜產(chǎn)品的發(fā)展過程實質(zhì)上也是材料的更新?lián)Q代過程。電線電纜用途廣泛，不同使用場合對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、耐電壓強度或低的介電損耗外，還必須兼顧良好的物理機械性能，如抗拉、抗彎曲、抗振動、抗扭等；又如護套材料，由于不同的使用環(huán)境和場合，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)的蠟克線就是該時期的代表�！耙运艽�鋼”推動了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、機械性能適中而常被用于弱電場合線纜的絕緣和戶外附設(shè)電纜的護套。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，也是電話機以及計算機軟繩的優(yōu)選絕緣材料。而各類橡膠的國產(chǎn)化和商品化，使得它們在電纜上得到很普遍的應(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、電機引接線、補償導(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，耐油和耐溶劑性卓越，常用于電機引接線及潛油泵電纜的護套；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

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提高，市場上流通的商品其功能性、安全性、壽命等也越來越多地被要求，電纜產(chǎn)品一直處在不斷地更新、成熟、創(chuàng)新的循環(huán)過程中。由于國內(nèi)近年來合成樹脂及共混技術(shù)發(fā)展較快，它正悄無聲息地推動著電纜行業(yè)進入了一個新的材料應(yīng)用時代。

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，其中相對量大、應(yīng)用歷史長的主要是PE，它有HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE及經(jīng)過交聯(lián)的XLPE，它們的應(yīng)用已毋需多說。行業(yè)中現(xiàn)今聚烯烴的應(yīng)用和發(fā)展趨勢主要集中在以下幾方面：

⑴ 無鹵低煙材料的系列化、完善化 無鹵低煙阻燃電纜料是近年來發(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越廣泛的應(yīng)用。隨著石油平臺、核電站、艦船用電纜及其他環(huán)境惡劣的使用場合的要求，交聯(lián)型無鹵低煙電纜料的應(yīng)用范圍將會越來越大。

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，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，故而問題并不突出。而ADSS主要是沿著110KV、220KV的高壓線路附設(shè)，其護套的耐電蝕性將直接影響光纜壽命，故對護套材料的耐電痕性有較為苛刻的要求，即在施加實際使用拉力的90%張力情況下，進行1000小時的耐電痕試驗，它需要有為此專門設(shè)計的配方體系，其中的關(guān)鍵即為耐電痕劑的使用、優(yōu)越的物理機械性能、良好工藝加工性的平衡。目前，英、德、美等國對ADSS的壽命研究還在繼續(xù)，其重點還是如何提高置于空間電場中電纜護套材料的抗電蝕性。

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、無鹵低煙阻燃料、乙丙電纜料已相繼有產(chǎn)品問世。國內(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，無論用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（如125℃、150℃）的應(yīng)用開發(fā)上，與國外差距比較大。

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)初的三個品種發(fā)展到現(xiàn)在的三、四十個品種。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“高柔軟場合用電線”也將XLPVC絕緣（XP1）和XLPVC護套（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、音響在國內(nèi)外的普及，使用透明電纜料出現(xiàn)的問題也越來越集中，它們主要是：①透明持久性差。透明料擠制電線放置一段時間后，有發(fā)糊、發(fā)霧現(xiàn)象，透明度下降。②銅絲變色問題。電線放置后銅絲表面黯淡，出現(xiàn)不同程度的氧化現(xiàn)象。以上問題的出現(xiàn)，說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，國外公司還把它用于柔軟控制電纜的外護層（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。由于其強度高，耐多次曲繞及回彈性好，加工方便，且根據(jù)其用途場合的不同，品種和硬度選擇范圍很大，故在電纜上取代橡膠，用于柔軟要求的場合越來越多。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。對于電纜行業(yè)有應(yīng)用價值的品種是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：該類彈性體在國外主要用于電話、計算機軟線等要求高回彈性， 抗蠕變、 曲繞疲勞的場合。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，耐化學(xué)藥品、溶劑、及油漆性佳。DU PONT公司已向

國內(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。但該料價格昂貴。

    EPDM/PP共混彈性體：自美國Uniroyal公司于1972年研究出動態(tài)部分硫化的EPDM/PP熱塑彈性體的技術(shù)以來，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，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，其長期物性可超過氯丁橡膠。該共混體系國內(nèi)十年前就開始了研究，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，尚未有國產(chǎn)化商品問世。

    乙烯-辛烯共聚物彈性體：這是美國D.P.DOW公司向國際市場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。其特點是分子量分布范圍窄、密度低、熔點低，但卻伴有高強度、高彈性、高耐磨的特點。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已向國內(nèi)市場推出了牌號為Engage的系列商品，但相應(yīng)電纜料的商品，尚未見報道。

    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。該類彈性體價格低廉，加工容易，且由于國內(nèi)PVC消光樹脂的開發(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，相信它在電纜行業(yè)有越來越多的應(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合。

4  橡膠方面

相對于合成樹脂來說，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，來驅(qū)避或降低其味覺的敏感性，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途徑，一是在護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，對人體及環(huán)境帶來毒害和污染，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題。

防白蟻電纜料國內(nèi)已基本解決，而針對防鼠料，國內(nèi)已有廠商開發(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和低煙無材料比較有前途。

謝謝

沒有介紹丁腈和丁硅材料的相關(guān)資料?

現(xiàn)在高端電纜用戶基本上用PE環(huán)保料