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電線電纜絕緣材料的選擇 - 無圖版
mlship --- 2006-10-08 13:25:42
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塑料的分類
1.1 Thermosetting 熱固定塑料：（ 電線極少用到 ）初期亦為直鏈分子，加熱軟化只有短時(shí)間的可塑性，隨后分子起交聯(lián)反應(yīng) ( Cross Linking ) 變成三度的空間結(jié)構(gòu)，使得熱固性塑料一但固化后無法重新使用，如：EP, PDAP, SI……等。
1.2 熱塑性塑料：分子結(jié)構(gòu)多為直鏈型，它在常溫下是固態(tài)，加熱后即軟化或液化成為可塑態(tài)，成型冷卻后又恢復(fù)固態(tài)，這樣的性質(zhì)可重復(fù)使用。
2.0 塑料的加工原理
2.1 塑料是高分子材料，高分子是由許多單體分子連接而成的巨大分子，這些分子通常成直鏈狀，但由于結(jié)構(gòu)上的差異，有時(shí)主鏈分支而成短側(cè)鏈或長側(cè)鏈，甚至由于架橋作用而形成三度空間的綱狀結(jié)構(gòu)。這些分子經(jīng)常以C―C， C， C―O的共價(jià)組合。如下圖a、b、c共價(jià)結(jié)合，分子間則籍氫鍵等互相吸引，這些巨大的分子鏈互相吸引、重疊、糾纏、卷纏，形成塊狀的高分子聚合體，由于分子之極性與立體規(guī)則性的影響，聚合體的集合狀態(tài)有結(jié)晶形，也有無定形。塑料的物理性質(zhì)與加工性，即是這些分子結(jié)構(gòu)現(xiàn)象的綜合表現(xiàn)。
2.2 塑料加工是利用塑料形態(tài)變化的特性先將塑料熔化或軟化，塑造成特殊形狀后，使之硬化固定，一般塑料加工的功能可歸納如下四種方式。
2.2.1 賦予材料可塑性：使材料流動(dòng)或軟化。
2.2.2 賦予形狀：軟化或流動(dòng)的塑料成特殊外形。
2.2.3 硬化定形：使變成特殊形狀的塑料保持不變的形狀通常有幾種方法。
a 降溫冷卻，使硬化定形﹔
b 移去溶劑使硬化定形﹔
c 利用化學(xué)的交聯(lián)反應(yīng) (cross linking) 而硬化定形。
2.2.4 材料改質(zhì)：利用加工手段，使塑料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生化學(xué)或物理變化而提高價(jià)值。
一般塑料加工技朮均包含2.2.1，2.2.2，2.2.3三項(xiàng)功能而2.2.4材料改質(zhì)則視產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要而定。
3.0 塑料的性質(zhì)
3.1 基本物理性質(zhì)
a 比重﹔
b 分子量﹔
c 粘度﹔
d 假比重及粒徑分布﹔
e 游離單體含量 ( 聚合程度 ) ﹔
f 吸水率﹔
g 透氣率。
3.2 機(jī)械性質(zhì)
3.2.1 抗張強(qiáng)度及伸長率，參考 UL或ASTM D638﹔
3.2.2 彎曲強(qiáng)度，參考 ASTM D790﹔
3.2.3 壓縮強(qiáng)度，參考 ASTM D695﹔
3.2.4 沖擊強(qiáng)度，參考 ASTM D256﹔
3.2.5 硬度：
(a) Rock Well Durometa 法 （ ASTM D785 ）﹔
(b) Barcol Impressor 法 ( ASTM D785 )﹔
(c) Shore Durometa 法 ( ASTM D2240 )。
3.2.6 彈性系數(shù)：受外力作用變形后回復(fù)原來形狀能力
3.3 熱性質(zhì)
3.3.1 熱變形溫度：顯示塑料在高溫受壓下能否保持不變的外形。
3.3.2 軟化點(diǎn)：受熱而硬度降低，即將開始流動(dòng)溫度。
3.3.3 熱傳導(dǎo)率：熱量在塑料材料中傳導(dǎo)的速率。
3.3.4 熱膨脹系數(shù)：塑料加熱時(shí)尺寸膨脹的比率。
3.3.5 收縮率：收縮后與原模具設(shè)計(jì)尺寸的比例。
3.3.6 熔態(tài)指數(shù)又稱熔化指數(shù)：通常用來判斷熱塑性塑料的加工性質(zhì)。
3.4 化學(xué)性質(zhì)
3.4.1 抗溶劑性：對(duì)酸、堿、醚、醇、酮、芳香烴、脂肪烴……等抵抗性。
3.4.2 燃燒性：為改善塑料的耐燒性通常添加難燃劑。
3.4.3 耐候性：受光、熱、空氣……等影響而引起的變質(zhì)，劣化的抵抗性，包含在紫外光、氧、臭氧影響下之安定性。
3.5 光學(xué)性質(zhì)
3.5.1 透明度：可視光域的光透過率，分為透明、半透明、不透明。
3.5.2 霧度 ( Haze )：透明塑料內(nèi)部或表面呈現(xiàn)模糊狀的、霧狀外觀程度，霧狀外觀是由于光線散射而引起的。
3.5.3 尚有其它要求之光澤度、折光率、黃色指數(shù)等。
3.6 電氣特性
3.6.1 導(dǎo)電率及電阻率，導(dǎo)電性越高表示導(dǎo)電率越好，導(dǎo)電性越低表示導(dǎo)電率越差即絕緣性越好。
電阻率 102Ω/cm以下為導(dǎo)體﹔
電阻率 103〜108Ω/ cm為半導(dǎo)體﹔
電阻率 108Ω以上為絕緣體，
以上依ASTM D257為測試方法。
3.6.1.1 容積電阻：將絕緣體內(nèi)部1cm3的立方體在其相對(duì)兩面施加電壓的電阻，以Ω－cm表示，詳細(xì)方法可查 JIS K6911或ASTM D527規(guī)定。
3.6.2 介電強(qiáng)度（Dielectric Strength）
絕緣體所能承受的介電破壞電壓與其厚度的商值，可參考ASTM D149方法測試。
3.6.3 介電常數(shù) (Dielectric Constant)
介電常數(shù)亦稱電容率，為物體中電容與真空中電容的比值，可參考ASTM D150。
3.6.4 功率因子（Power Factor）
散逸于物質(zhì)中電力對(duì)正弦曲線電壓（V）與電流（I）乘積的比例，即：PF＝W/（VI）＝sinδ，sinδ為損失角度，可參考ASTM D150。
3.6.5 散逸因子（Dissipation Factor）
施于介電物質(zhì)之交流電壓的正弦曲線與流過介電物質(zhì)的電壓曲線的夾角的余角。δ的正切值tanδ稱為散逸因子，可參考ASTM D150。
3.6.6 屏蔽效果（Shielding Effectiveness）
指減少電磁干擾（EMI）與射頻干擾（RFI）的效應(yīng)其，測定方法為：SE＝20xLOG(Eb/Ea)。
Eb＝：屏蔽前的電場強(qiáng)度﹔
Ea＝：屏蔽后的電場強(qiáng)度。
3.7 加工性
要注意其流動(dòng)性，熱安定性，成型（押出）溫度，融解溫度點(diǎn)（融點(diǎn)），成形收縮率等問題。
4.0 塑料添加劑
添加劑是指分散在塑料分子構(gòu)造中，不會(huì)嚴(yán)重的影響塑料的分子結(jié)構(gòu)，而能改善其性質(zhì)或降低成本的化學(xué)物質(zhì)，依其功能可分下述各類。
4.1 抗氧化劑（Antionxidant）
主要是防止塑料中的不飽和雙鍵受氧原子侵襲而引起的品質(zhì)劣化，如芳香胺類，烷基酚……等。
4.2 抗靜電劑（Antistatic agent）
主要是賦予塑料細(xì)微的導(dǎo)電性，以避免因磨擦而造成靜電的積存，如乙氧化胺類……等。
4.3 發(fā)泡劑
發(fā)泡劑主要有三類：
（a） 直接壓入塑料熔膠中使發(fā)泡，壓入氣體有氮?dú)�、二氧化碳、空氣……等�?BR>（b） 揮發(fā)性液體，升溫后揮發(fā)膨脹，而使塑料體發(fā)泡。常見有聚苯乙烯泡棉。
（c） 分解性化學(xué)發(fā)泡劑，一般為固體粉未，它們?cè)诩訜釙r(shí)即分解放出氣體（通常為氮或二氧化碳）常用者為偶氮化合物（有機(jī)物）或無機(jī)鹽類，如酸氫鈉。
4.4 著色劑（染料）
分有機(jī)與無機(jī)兩大類，又分為染料及顏料兩大類。
4.5 難燃劑（又稱防火劑）
當(dāng)塑料暴露于火焰時(shí)，能壓抑火焰之蔓延，防止煙霧形成，當(dāng)火焰去掉時(shí)，燃燒便會(huì)停止，大致可分為二大類型：
（a） 反應(yīng)型：難燃劑常是鹵化的單體，它可以參加反應(yīng)與聚合體形成化學(xué)結(jié)合。
（b） 非反應(yīng)型是含鹵素、磷、氮、硼的化合物，它們與聚合體只作物理性的混合。
（c） 其它，如三氧化二石弟……等。
4.6 安定劑（Heat Stabilizer）
一般塑料均會(huì)在高溫時(shí)分解劣化，以PVC最嚴(yán)重，PVC在100℃以上長時(shí)間加熱，有少量鹽酸游離出來，開始分解，因此安定劑的添加是非常重要的，PVC安定劑可分為五類
（a） 鉛鹽安定劑——硬脂酸鉛，三鹽基硫酸鉛，二鹽基硬酯酸鉛﹔
（b） 金屬皂類安定劑——硬脂酸鎂，硬脂酸鈣﹔
（c） 鎘鋇液狀安定劑有Cd—Ba系，Cd—Ba—Zn系, Ba—Zn系等﹔
（d） 有機(jī)錫安定劑，如：二丁錫二月桂酸鹽等﹔
（e） 安定化助劑，如環(huán)氧化合物。
4.7 紫外光吸收劑（UV absorber）
受到高溫能量的紫外光照射而發(fā)生劣化，因此戶外使用的塑料必須添加此劑，將紫外光線吸收或遮斷，如水楊酸脂類。
4.8 沖擊改質(zhì)劑（Impact modifier）
加入具有特殊性質(zhì)的樹脂，可籍著混煉的方式增加，以改良塑料的耐沖擊性，該劑也常影響到塑料的耐熱性，流動(dòng)性，必須慎重選擇。
4.9 滑劑（Lubricant）
可分內(nèi)部與外部滑劑：內(nèi)部滑劑的目的減少聚合分子間的磨擦，降低粘度，提高流動(dòng)性﹔外部滑劑是使塑料從金屬模具表面易于脫模。常用滑劑有脂肪酸酯類或脂肪酯醯胺類、烴類 （如天然石臘），金屬皂類。
4.10 可塑劑（Plasticizer）
可塑劑為揮發(fā)性低的物質(zhì)，添加于塑料時(shí)，能使塑料的彈性系數(shù)增加或減少，而于常溫時(shí)增加柔軟性，高溫時(shí)易于加工，以PVC為例，添加量愈多時(shí)制品愈軟。可塑劑又分為一次可塑（主可塑劑）通常與樹脂兼容性良好，可單獨(dú)使用﹔而二次可塑料劑（輔助可塑劑），其兼容性有限，只能添加少許量以改良性質(zhì)�？伤軇┑闹饕诸悾�
（一） 酸酯類——如DOP, DBP等﹔
（二） 直鏈二元酸酯類：此為耐寒一次可塑劑如DOA等﹔
（三） 磷酸脂類：具有耐燃性，耐化學(xué)性如TCP﹔
（四） 環(huán)氧化油類、無毒性、耐菌性差如環(huán)氧大豆油﹔
（五） 苯三甲酸酯類，如TIDTM﹔
（六） 高分子類（又稱聚酯可塑劑）特點(diǎn)：揮發(fā)性及移行性低，如Polyglycoladipate等﹔
（七） 其它，如脂族羥類。
4.11 硬化劑（Curing agent）
硬化劑目的在促進(jìn)塑料形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)稱之硬化，其目的提高機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐溶劑性、與尺寸穩(wěn)定性，如DCP ……等。
4.12 填充劑（Filler）
改善機(jī)械強(qiáng)度作為補(bǔ)強(qiáng)劑，增加重量作為增量劑，以降低成本，如高嶺土，碳酸鈣等。
4.13 其它
4.13.1 成核劑（Nucleating agent）有些無機(jī)粉未在發(fā)泡中可使泡棉結(jié)構(gòu)更為細(xì)致。
導(dǎo)電劑：如碳煙，金屬粉未等。
5.0 塑料調(diào)配設(shè)備
原料（配方）→混合→混煉→冷卻（氣冷或水冷）→切斷 →膠粒
常用混合設(shè)備，如漢氏混合機(jī)（Henshel mixer）
常用混煉設(shè)備，有雙螺桿或多段煉押出機(jī)﹔有捏合機(jī)（Kneader），以布氏雙向捏合機(jī)（Buss Ko—Kneader）最有名。
6.0 塑料的加工形式
有射出成型，押出成型……等。電線絕大部分用押出成形（Extrusion）,是將熱熔性塑料在加熱筒內(nèi)溶化再用螺桿予以押出。
7.0 塑料之鑒別
7.1 燃燒法
依下述簡易方法進(jìn)行：
7.1.1 是否燃燒﹔
7.1.2 燃燒火焰顏色﹔
7.1.3 是否冒煙﹔
7.1.4 冒煙顏色﹔
7.1.5 煙為清煙或含炭灰之煙﹔
7.1.6 是否有溶膠滴落﹔
7.1.7 溶膠是否繼續(xù)燃燒﹔
7.1.8 有何氣味。
7.2 例舉常用各種塑料性質(zhì)
7.2.1 燃燒法
Teflon：遇火軟化變形，有鄒曲薄層，少量焦炭，微焦發(fā)味，不可燃性遇火軟化。
PVC：綠色光罩，綠焰及黃焰滾滾冒出，軟化冒出白煙并有鹽酸味（自熄性塑料）。
PE：蘭色光罩，燃燒區(qū)熔融透明，有熔膠滴落及蠟燭味（延燒性塑料）。
PP：蘭色光罩，燃燒區(qū)熔融透明，有熔膠滴落及煤油味（延燒性塑料）。
PU：黑煙，有熔膠滴落，無焦灰，氮氧化合物味，延燒性。
Nylon： 蘭色光罩，熔融，頭發(fā)焦味，自熄性。
Silicone類： 無味，濃濃白煙，白色殘余灰份，自熄性。
7.2.2 比重法
品名 PVC；Teflon；PE；PP
比重 硬質(zhì)1.30－1.58軟質(zhì)1.16－1.35； 2.08－2.2 ；0.917－0.965；0.90－0.92
品名 PU;Nylon ;Silicone PVDF
比重 1.1－1.5 1.12－1.15 / 1.76－1.78
7.2.3 其它法如光譜分析法、溶劑鑒別法……等。
8.0 架橋的應(yīng)用
8.1 塑料因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)的關(guān)系，一般絕緣材料有其基本上無可克服的缺點(diǎn)。由于高分子聚合物絕緣材料是由一群左右連接的分子組成，受熱時(shí)，分子距離增大，進(jìn)而造成聚合物分子結(jié)構(gòu)變?nèi)�，變軟甚至融化。因此，若能在相鄰分子長鏈橫間架一些固定鏈，必能防止或減輕聚合物分子受熱后產(chǎn)生劣化的現(xiàn)象，進(jìn)而增加其物理與機(jī)械性能，用于電氣絕緣必甚有價(jià)值。在化學(xué)上，這種改變高分子聚合物分子結(jié)構(gòu)為三度空間綱狀組織的過程稱為交連反應(yīng)（Crosslinking）。
在電線制成中，電子照射是達(dá)成使絕緣材料分子交連最有效的方法﹔可*度、均勻性與化學(xué)反應(yīng)速率及其再現(xiàn)性都相當(dāng)高。尤其對(duì)于薄絕緣電線或較小型電纜的交連，電子照射更是絕佳的方法。面對(duì)各種電線產(chǎn)品輕、薄、短、小的嚴(yán)格要求，電子照射交連提供了最佳的方向。在電線絕緣材料的“光譜”上，照射材料（耐熱等級(jí)90~150℃）正好填補(bǔ)了現(xiàn)有其它絕緣材料的“空缺”（一般材料耐熱等級(jí)為60~105℃，高溫材料耐熱等級(jí)為150~260℃）。照射絕緣材料同時(shí)兼顧了各項(xiàng)特性間的平衡，使電線使用者有了更寬廣的選擇彈性與空
間。
8.2 架橋方法
(a) 電子照射 ( Electron Bean Irradiation ) ﹔
(b) 加硫﹔
(c) 空氣，
以上以電子照射最好。
9.0 環(huán)境對(duì)策所衍生相關(guān)問題
因環(huán)境保護(hù)的重視，世界各國對(duì)于破壞環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)，法律明令禁止使用，如下所述物質(zhì)皆為禁止使用。鎘和鎘的化合物﹔PBB（多溴聯(lián)苯）類和PBDE（多溴二苯醚）類﹔氯化石臘（氯阻燃劑 / 增塑劑）﹔
多氯聯(lián)苯（PCB）類﹔多氯化奈類﹔有機(jī)錫化合物（三丁基錫類或三苯基錫類）﹔石棉﹔偶氮化合物﹔鉛和鉛化合物﹔汞和汞化合物﹔六價(jià)鉻及其化合物等其它有害環(huán)境物質(zhì)。在世界各地（國）皆有相關(guān)法規(guī)和政府管制法，及開始實(shí)施綠色伙伴制度的推動(dòng)下，完全廢止使用有害物質(zhì)的推動(dòng)已進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的階段。
9.1 塑料料金屬含量管制
9.1.1 菲利蒲
菲利蒲內(nèi)規(guī)管制鎘含量小于5PPM，其內(nèi)規(guī)有檢測方法。
9.1.2 微軟（microsoft）規(guī)范
(a) EN-71-1994 part3所規(guī)定﹔
(b) EN-1122檢測方法鎘含量5PPM以下﹔
(c) EPA-3050B檢驗(yàn)方法鉛含量小于90PPM。
9.1.3 日本Sony內(nèi)規(guī)對(duì)其重金屬含量有所規(guī)范
可詳閱SS-00259規(guī)范。
不同。
9.1.4 重金屬檢出
參照各規(guī)范將重金屬溶解出再利用AA法（原子吸收法）或ICP（感應(yīng)藕合離子光譜分析法）進(jìn)行檢測。
9.2 低煙無鹵材料（LSNH）
Low Smoke Non Halogen
9.2.1 鹵素：氟（F），氯（Cl），溴（Br），碘（I）， （At）
9.2.2 以PE+EVA為Base發(fā)展出低煙無鹵素塑料材料須通過下述之試驗(yàn)，（尚無正確規(guī)范）以下僅拱參考。
1. Vertical Tray Flame Test 垂直架耐燃試驗(yàn)﹔
2. Smoke emission Test 煙濃度測試﹔
3. Toxicity index Test 毒氣指數(shù)測試﹔
4. Corrosive gas Test 腐蝕氣測試﹔
5. Oxygen index Test 氧指數(shù)測試。
說明：
1. 垂直架耐燃試驗(yàn)（IEEE 383）
仿真實(shí)際配線，多條電纜垂直并列在一起，下端用火焰燒20分鐘，以檢定電纜之耐燃性，耐燃測試中，電
纜若傳導(dǎo)火焰，致使火源上之試樣燃燒超過1.8M則判
定不合格，另若燃燒20分鐘后關(guān)閉火源，電纜自行熄
滅則為合格，若繼續(xù)燃燒，則記錄持續(xù)時(shí)間及長度。
2. 煙濃度試驗(yàn)（ASTM E662）
于密閉燃燒室中用光線穿透率表來判定電纜材料焚燒（Flaming）或悶燒（Non-Flaming）所產(chǎn)生煙濃度。
3. 毒氣指數(shù)測試（NES 713）
在指定條件下，材料在空氣中燃燒之后所產(chǎn)生之某些特定氣體之毒氣因子（toxicity factor）的總和。
毒氣因子系在1M3空間的空氣中燃燒100g之試料產(chǎn)生之氣體量（Co）與該氣體在30分鐘致人于死之氣體濃度（Cf）的比值。
Co：Toxicity Coefficient ( PPM ) ﹔
Cf：Danger Concertration ( PPM ) 。
4. 腐蝕氣測試（AS 1660 5.4）
為間接測定自電纜上取下來之材料燃燒時(shí)所釋放出來氣體的腐蝕性，以酸堿值和導(dǎo)電度表示。
5. 氧指數(shù)測試（ASTM D2863）
在室溫下剛好可以維持材料燃燒之氮氧混合氣中氧的體積百分比。 氧指數(shù)的測定可以用來選擇最佳的添加物以增加材料耐燃性，以及決定理想的添加量。
9.2.3 氧指數(shù)（OI）[oxygen index]
依JIS K7201 規(guī)定：試片燃燒3分鐘或是燃燒長度50mm所需之必要的最低氧氣濃度。
試片長度70~150mm寬6.5mm厚3.0mm
1.1 Thermosetting 熱固定塑料：（ 電線極少用到 ）初期亦為直鏈分子，加熱軟化只有短時(shí)間的可塑性，隨后分子起交聯(lián)反應(yīng) ( Cross Linking ) 變成三度的空間結(jié)構(gòu)，使得熱固性塑料一但固化后無法重新使用，如：EP, PDAP, SI……等。
1.2 熱塑性塑料：分子結(jié)構(gòu)多為直鏈型，它在常溫下是固態(tài)，加熱后即軟化或液化成為可塑態(tài)，成型冷卻后又恢復(fù)固態(tài)，這樣的性質(zhì)可重復(fù)使用。
2.0 塑料的加工原理
2.1 塑料是高分子材料，高分子是由許多單體分子連接而成的巨大分子，這些分子通常成直鏈狀，但由于結(jié)構(gòu)上的差異，有時(shí)主鏈分支而成短側(cè)鏈或長側(cè)鏈，甚至由于架橋作用而形成三度空間的綱狀結(jié)構(gòu)。這些分子經(jīng)常以C―C， C， C―O的共價(jià)組合。如下圖a、b、c共價(jià)結(jié)合，分子間則籍氫鍵等互相吸引，這些巨大的分子鏈互相吸引、重疊、糾纏、卷纏，形成塊狀的高分子聚合體，由于分子之極性與立體規(guī)則性的影響，聚合體的集合狀態(tài)有結(jié)晶形，也有無定形。塑料的物理性質(zhì)與加工性，即是這些分子結(jié)構(gòu)現(xiàn)象的綜合表現(xiàn)。
2.2 塑料加工是利用塑料形態(tài)變化的特性先將塑料熔化或軟化，塑造成特殊形狀后，使之硬化固定，一般塑料加工的功能可歸納如下四種方式。
2.2.1 賦予材料可塑性：使材料流動(dòng)或軟化。
2.2.2 賦予形狀：軟化或流動(dòng)的塑料成特殊外形。
2.2.3 硬化定形：使變成特殊形狀的塑料保持不變的形狀通常有幾種方法。
a 降溫冷卻，使硬化定形﹔
b 移去溶劑使硬化定形﹔
c 利用化學(xué)的交聯(lián)反應(yīng) (cross linking) 而硬化定形。
2.2.4 材料改質(zhì)：利用加工手段，使塑料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生化學(xué)或物理變化而提高價(jià)值。
一般塑料加工技朮均包含2.2.1，2.2.2，2.2.3三項(xiàng)功能而2.2.4材料改質(zhì)則視產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要而定。
3.0 塑料的性質(zhì)
3.1 基本物理性質(zhì)
a 比重﹔
b 分子量﹔
c 粘度﹔
d 假比重及粒徑分布﹔
e 游離單體含量 ( 聚合程度 ) ﹔
f 吸水率﹔
g 透氣率。
3.2 機(jī)械性質(zhì)
3.2.1 抗張強(qiáng)度及伸長率，參考 UL或ASTM D638﹔
3.2.2 彎曲強(qiáng)度，參考 ASTM D790﹔
3.2.3 壓縮強(qiáng)度，參考 ASTM D695﹔
3.2.4 沖擊強(qiáng)度，參考 ASTM D256﹔
3.2.5 硬度：
(a) Rock Well Durometa 法 （ ASTM D785 ）﹔
(b) Barcol Impressor 法 ( ASTM D785 )﹔
(c) Shore Durometa 法 ( ASTM D2240 )。
3.2.6 彈性系數(shù)：受外力作用變形后回復(fù)原來形狀能力
3.3 熱性質(zhì)
3.3.1 熱變形溫度：顯示塑料在高溫受壓下能否保持不變的外形。
3.3.2 軟化點(diǎn)：受熱而硬度降低，即將開始流動(dòng)溫度。
3.3.3 熱傳導(dǎo)率：熱量在塑料材料中傳導(dǎo)的速率。
3.3.4 熱膨脹系數(shù)：塑料加熱時(shí)尺寸膨脹的比率。
3.3.5 收縮率：收縮后與原模具設(shè)計(jì)尺寸的比例。
3.3.6 熔態(tài)指數(shù)又稱熔化指數(shù)：通常用來判斷熱塑性塑料的加工性質(zhì)。
3.4 化學(xué)性質(zhì)
3.4.1 抗溶劑性：對(duì)酸、堿、醚、醇、酮、芳香烴、脂肪烴……等抵抗性。
3.4.2 燃燒性：為改善塑料的耐燒性通常添加難燃劑。
3.4.3 耐候性：受光、熱、空氣……等影響而引起的變質(zhì)，劣化的抵抗性，包含在紫外光、氧、臭氧影響下之安定性。
3.5 光學(xué)性質(zhì)
3.5.1 透明度：可視光域的光透過率，分為透明、半透明、不透明。
3.5.2 霧度 ( Haze )：透明塑料內(nèi)部或表面呈現(xiàn)模糊狀的、霧狀外觀程度，霧狀外觀是由于光線散射而引起的。
3.5.3 尚有其它要求之光澤度、折光率、黃色指數(shù)等。
3.6 電氣特性
3.6.1 導(dǎo)電率及電阻率，導(dǎo)電性越高表示導(dǎo)電率越好，導(dǎo)電性越低表示導(dǎo)電率越差即絕緣性越好。
電阻率 102Ω/cm以下為導(dǎo)體﹔
電阻率 103〜108Ω/ cm為半導(dǎo)體﹔
電阻率 108Ω以上為絕緣體，
以上依ASTM D257為測試方法。
3.6.1.1 容積電阻：將絕緣體內(nèi)部1cm3的立方體在其相對(duì)兩面施加電壓的電阻，以Ω－cm表示，詳細(xì)方法可查 JIS K6911或ASTM D527規(guī)定。
3.6.2 介電強(qiáng)度（Dielectric Strength）
絕緣體所能承受的介電破壞電壓與其厚度的商值，可參考ASTM D149方法測試。
3.6.3 介電常數(shù) (Dielectric Constant)
介電常數(shù)亦稱電容率，為物體中電容與真空中電容的比值，可參考ASTM D150。
3.6.4 功率因子（Power Factor）
散逸于物質(zhì)中電力對(duì)正弦曲線電壓（V）與電流（I）乘積的比例，即：PF＝W/（VI）＝sinδ，sinδ為損失角度，可參考ASTM D150。
3.6.5 散逸因子（Dissipation Factor）
施于介電物質(zhì)之交流電壓的正弦曲線與流過介電物質(zhì)的電壓曲線的夾角的余角。δ的正切值tanδ稱為散逸因子，可參考ASTM D150。
3.6.6 屏蔽效果（Shielding Effectiveness）
指減少電磁干擾（EMI）與射頻干擾（RFI）的效應(yīng)其，測定方法為：SE＝20xLOG(Eb/Ea)。
Eb＝：屏蔽前的電場強(qiáng)度﹔
Ea＝：屏蔽后的電場強(qiáng)度。
3.7 加工性
要注意其流動(dòng)性，熱安定性，成型（押出）溫度，融解溫度點(diǎn)（融點(diǎn)），成形收縮率等問題。
4.0 塑料添加劑
添加劑是指分散在塑料分子構(gòu)造中，不會(huì)嚴(yán)重的影響塑料的分子結(jié)構(gòu)，而能改善其性質(zhì)或降低成本的化學(xué)物質(zhì)，依其功能可分下述各類。
4.1 抗氧化劑（Antionxidant）
主要是防止塑料中的不飽和雙鍵受氧原子侵襲而引起的品質(zhì)劣化，如芳香胺類，烷基酚……等。
4.2 抗靜電劑（Antistatic agent）
主要是賦予塑料細(xì)微的導(dǎo)電性，以避免因磨擦而造成靜電的積存，如乙氧化胺類……等。
4.3 發(fā)泡劑
發(fā)泡劑主要有三類：
（a） 直接壓入塑料熔膠中使發(fā)泡，壓入氣體有氮?dú)�、二氧化碳、空氣……等�?BR>（b） 揮發(fā)性液體，升溫后揮發(fā)膨脹，而使塑料體發(fā)泡。常見有聚苯乙烯泡棉。
（c） 分解性化學(xué)發(fā)泡劑，一般為固體粉未，它們?cè)诩訜釙r(shí)即分解放出氣體（通常為氮或二氧化碳）常用者為偶氮化合物（有機(jī)物）或無機(jī)鹽類，如酸氫鈉。
4.4 著色劑（染料）
分有機(jī)與無機(jī)兩大類，又分為染料及顏料兩大類。
4.5 難燃劑（又稱防火劑）
當(dāng)塑料暴露于火焰時(shí)，能壓抑火焰之蔓延，防止煙霧形成，當(dāng)火焰去掉時(shí)，燃燒便會(huì)停止，大致可分為二大類型：
（a） 反應(yīng)型：難燃劑常是鹵化的單體，它可以參加反應(yīng)與聚合體形成化學(xué)結(jié)合。
（b） 非反應(yīng)型是含鹵素、磷、氮、硼的化合物，它們與聚合體只作物理性的混合。
（c） 其它，如三氧化二石弟……等。
4.6 安定劑（Heat Stabilizer）
一般塑料均會(huì)在高溫時(shí)分解劣化，以PVC最嚴(yán)重，PVC在100℃以上長時(shí)間加熱，有少量鹽酸游離出來，開始分解，因此安定劑的添加是非常重要的，PVC安定劑可分為五類
（a） 鉛鹽安定劑——硬脂酸鉛，三鹽基硫酸鉛，二鹽基硬酯酸鉛﹔
（b） 金屬皂類安定劑——硬脂酸鎂，硬脂酸鈣﹔
（c） 鎘鋇液狀安定劑有Cd—Ba系，Cd—Ba—Zn系, Ba—Zn系等﹔
（d） 有機(jī)錫安定劑，如：二丁錫二月桂酸鹽等﹔
（e） 安定化助劑，如環(huán)氧化合物。
4.7 紫外光吸收劑（UV absorber）
受到高溫能量的紫外光照射而發(fā)生劣化，因此戶外使用的塑料必須添加此劑，將紫外光線吸收或遮斷，如水楊酸脂類。
4.8 沖擊改質(zhì)劑（Impact modifier）
加入具有特殊性質(zhì)的樹脂，可籍著混煉的方式增加，以改良塑料的耐沖擊性，該劑也常影響到塑料的耐熱性，流動(dòng)性，必須慎重選擇。
4.9 滑劑（Lubricant）
可分內(nèi)部與外部滑劑：內(nèi)部滑劑的目的減少聚合分子間的磨擦，降低粘度，提高流動(dòng)性﹔外部滑劑是使塑料從金屬模具表面易于脫模。常用滑劑有脂肪酸酯類或脂肪酯醯胺類、烴類 （如天然石臘），金屬皂類。
4.10 可塑劑（Plasticizer）
可塑劑為揮發(fā)性低的物質(zhì)，添加于塑料時(shí)，能使塑料的彈性系數(shù)增加或減少，而于常溫時(shí)增加柔軟性，高溫時(shí)易于加工，以PVC為例，添加量愈多時(shí)制品愈軟。可塑劑又分為一次可塑（主可塑劑）通常與樹脂兼容性良好，可單獨(dú)使用﹔而二次可塑料劑（輔助可塑劑），其兼容性有限，只能添加少許量以改良性質(zhì)�？伤軇┑闹饕诸悾�
（一） 酸酯類——如DOP, DBP等﹔
（二） 直鏈二元酸酯類：此為耐寒一次可塑劑如DOA等﹔
（三） 磷酸脂類：具有耐燃性，耐化學(xué)性如TCP﹔
（四） 環(huán)氧化油類、無毒性、耐菌性差如環(huán)氧大豆油﹔
（五） 苯三甲酸酯類，如TIDTM﹔
（六） 高分子類（又稱聚酯可塑劑）特點(diǎn)：揮發(fā)性及移行性低，如Polyglycoladipate等﹔
（七） 其它，如脂族羥類。
4.11 硬化劑（Curing agent）
硬化劑目的在促進(jìn)塑料形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)稱之硬化，其目的提高機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐溶劑性、與尺寸穩(wěn)定性，如DCP ……等。
4.12 填充劑（Filler）
改善機(jī)械強(qiáng)度作為補(bǔ)強(qiáng)劑，增加重量作為增量劑，以降低成本，如高嶺土，碳酸鈣等。
4.13 其它
4.13.1 成核劑（Nucleating agent）有些無機(jī)粉未在發(fā)泡中可使泡棉結(jié)構(gòu)更為細(xì)致。
導(dǎo)電劑：如碳煙，金屬粉未等。
5.0 塑料調(diào)配設(shè)備
原料（配方）→混合→混煉→冷卻（氣冷或水冷）→切斷 →膠粒
常用混合設(shè)備，如漢氏混合機(jī)（Henshel mixer）
常用混煉設(shè)備，有雙螺桿或多段煉押出機(jī)﹔有捏合機(jī)（Kneader），以布氏雙向捏合機(jī)（Buss Ko—Kneader）最有名。
6.0 塑料的加工形式
有射出成型，押出成型……等。電線絕大部分用押出成形（Extrusion）,是將熱熔性塑料在加熱筒內(nèi)溶化再用螺桿予以押出。
7.0 塑料之鑒別
7.1 燃燒法
依下述簡易方法進(jìn)行：
7.1.1 是否燃燒﹔
7.1.2 燃燒火焰顏色﹔
7.1.3 是否冒煙﹔
7.1.4 冒煙顏色﹔
7.1.5 煙為清煙或含炭灰之煙﹔
7.1.6 是否有溶膠滴落﹔
7.1.7 溶膠是否繼續(xù)燃燒﹔
7.1.8 有何氣味。
7.2 例舉常用各種塑料性質(zhì)
7.2.1 燃燒法
Teflon：遇火軟化變形，有鄒曲薄層，少量焦炭，微焦發(fā)味，不可燃性遇火軟化。
PVC：綠色光罩，綠焰及黃焰滾滾冒出，軟化冒出白煙并有鹽酸味（自熄性塑料）。
PE：蘭色光罩，燃燒區(qū)熔融透明，有熔膠滴落及蠟燭味（延燒性塑料）。
PP：蘭色光罩，燃燒區(qū)熔融透明，有熔膠滴落及煤油味（延燒性塑料）。
PU：黑煙，有熔膠滴落，無焦灰，氮氧化合物味，延燒性。
Nylon： 蘭色光罩，熔融，頭發(fā)焦味，自熄性。
Silicone類： 無味，濃濃白煙，白色殘余灰份，自熄性。
7.2.2 比重法
品名 PVC；Teflon；PE；PP
比重 硬質(zhì)1.30－1.58軟質(zhì)1.16－1.35； 2.08－2.2 ；0.917－0.965；0.90－0.92
品名 PU;Nylon ;Silicone PVDF
比重 1.1－1.5 1.12－1.15 / 1.76－1.78
7.2.3 其它法如光譜分析法、溶劑鑒別法……等。
8.0 架橋的應(yīng)用
8.1 塑料因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)的關(guān)系，一般絕緣材料有其基本上無可克服的缺點(diǎn)。由于高分子聚合物絕緣材料是由一群左右連接的分子組成，受熱時(shí)，分子距離增大，進(jìn)而造成聚合物分子結(jié)構(gòu)變?nèi)�，變軟甚至融化。因此，若能在相鄰分子長鏈橫間架一些固定鏈，必能防止或減輕聚合物分子受熱后產(chǎn)生劣化的現(xiàn)象，進(jìn)而增加其物理與機(jī)械性能，用于電氣絕緣必甚有價(jià)值。在化學(xué)上，這種改變高分子聚合物分子結(jié)構(gòu)為三度空間綱狀組織的過程稱為交連反應(yīng)（Crosslinking）。
在電線制成中，電子照射是達(dá)成使絕緣材料分子交連最有效的方法﹔可*度、均勻性與化學(xué)反應(yīng)速率及其再現(xiàn)性都相當(dāng)高。尤其對(duì)于薄絕緣電線或較小型電纜的交連，電子照射更是絕佳的方法。面對(duì)各種電線產(chǎn)品輕、薄、短、小的嚴(yán)格要求，電子照射交連提供了最佳的方向。在電線絕緣材料的“光譜”上，照射材料（耐熱等級(jí)90~150℃）正好填補(bǔ)了現(xiàn)有其它絕緣材料的“空缺”（一般材料耐熱等級(jí)為60~105℃，高溫材料耐熱等級(jí)為150~260℃）。照射絕緣材料同時(shí)兼顧了各項(xiàng)特性間的平衡，使電線使用者有了更寬廣的選擇彈性與空
間。
8.2 架橋方法
(a) 電子照射 ( Electron Bean Irradiation ) ﹔
(b) 加硫﹔
(c) 空氣，
以上以電子照射最好。
9.0 環(huán)境對(duì)策所衍生相關(guān)問題
因環(huán)境保護(hù)的重視，世界各國對(duì)于破壞環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)，法律明令禁止使用，如下所述物質(zhì)皆為禁止使用。鎘和鎘的化合物﹔PBB（多溴聯(lián)苯）類和PBDE（多溴二苯醚）類﹔氯化石臘（氯阻燃劑 / 增塑劑）﹔
多氯聯(lián)苯（PCB）類﹔多氯化奈類﹔有機(jī)錫化合物（三丁基錫類或三苯基錫類）﹔石棉﹔偶氮化合物﹔鉛和鉛化合物﹔汞和汞化合物﹔六價(jià)鉻及其化合物等其它有害環(huán)境物質(zhì)。在世界各地（國）皆有相關(guān)法規(guī)和政府管制法，及開始實(shí)施綠色伙伴制度的推動(dòng)下，完全廢止使用有害物質(zhì)的推動(dòng)已進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的階段。
9.1 塑料料金屬含量管制
9.1.1 菲利蒲
菲利蒲內(nèi)規(guī)管制鎘含量小于5PPM，其內(nèi)規(guī)有檢測方法。
9.1.2 微軟（microsoft）規(guī)范
(a) EN-71-1994 part3所規(guī)定﹔
(b) EN-1122檢測方法鎘含量5PPM以下﹔
(c) EPA-3050B檢驗(yàn)方法鉛含量小于90PPM。
9.1.3 日本Sony內(nèi)規(guī)對(duì)其重金屬含量有所規(guī)范
可詳閱SS-00259規(guī)范。
不同。
9.1.4 重金屬檢出
參照各規(guī)范將重金屬溶解出再利用AA法（原子吸收法）或ICP（感應(yīng)藕合離子光譜分析法）進(jìn)行檢測。
9.2 低煙無鹵材料（LSNH）
Low Smoke Non Halogen
9.2.1 鹵素：氟（F），氯（Cl），溴（Br），碘（I）， （At）
9.2.2 以PE+EVA為Base發(fā)展出低煙無鹵素塑料材料須通過下述之試驗(yàn)，（尚無正確規(guī)范）以下僅拱參考。
1. Vertical Tray Flame Test 垂直架耐燃試驗(yàn)﹔
2. Smoke emission Test 煙濃度測試﹔
3. Toxicity index Test 毒氣指數(shù)測試﹔
4. Corrosive gas Test 腐蝕氣測試﹔
5. Oxygen index Test 氧指數(shù)測試。
說明：
1. 垂直架耐燃試驗(yàn)（IEEE 383）
仿真實(shí)際配線，多條電纜垂直并列在一起，下端用火焰燒20分鐘，以檢定電纜之耐燃性，耐燃測試中，電
纜若傳導(dǎo)火焰，致使火源上之試樣燃燒超過1.8M則判
定不合格，另若燃燒20分鐘后關(guān)閉火源，電纜自行熄
滅則為合格，若繼續(xù)燃燒，則記錄持續(xù)時(shí)間及長度。
2. 煙濃度試驗(yàn)（ASTM E662）
于密閉燃燒室中用光線穿透率表來判定電纜材料焚燒（Flaming）或悶燒（Non-Flaming）所產(chǎn)生煙濃度。
3. 毒氣指數(shù)測試（NES 713）
在指定條件下，材料在空氣中燃燒之后所產(chǎn)生之某些特定氣體之毒氣因子（toxicity factor）的總和。
毒氣因子系在1M3空間的空氣中燃燒100g之試料產(chǎn)生之氣體量（Co）與該氣體在30分鐘致人于死之氣體濃度（Cf）的比值。
Co：Toxicity Coefficient ( PPM ) ﹔
Cf：Danger Concertration ( PPM ) 。
4. 腐蝕氣測試（AS 1660 5.4）
為間接測定自電纜上取下來之材料燃燒時(shí)所釋放出來氣體的腐蝕性，以酸堿值和導(dǎo)電度表示。
5. 氧指數(shù)測試（ASTM D2863）
在室溫下剛好可以維持材料燃燒之氮氧混合氣中氧的體積百分比。 氧指數(shù)的測定可以用來選擇最佳的添加物以增加材料耐燃性，以及決定理想的添加量。
9.2.3 氧指數(shù)（OI）[oxygen index]
依JIS K7201 規(guī)定：試片燃燒3分鐘或是燃燒長度50mm所需之必要的最低氧氣濃度。
試片長度70~150mm寬6.5mm厚3.0mm
jxhuaqing --- 2010-01-25 09:26:36
2
zero61603 --- 2010-01-26 16:57:41
3
好東西都沒有人頂啊
wangbo5920 --- 2010-02-06 20:04:59
4
看的眼花，不過很好
xhj0607 --- 2010-02-08 09:00:53
5
概括的很全面，好帖子
Zhang5555 --- 2010-03-24 16:23:50
6
學(xué)習(xí)