PVC电缆配方设计及如何选材

PVC电缆配方设计及如何选材

        PVC电缆料是以聚氯乙烯为基础树脂，添加稳定剂、增塑剂、润滑剂及其碳酸钙等无机填充物等，通过混配捏合挤出而配制的粒子。针对广大的阻燃工程狮们而言，PVC电缆料的选材和配方设计始终是个关键研究的问题。那样，PVC电缆料选材及其设计配方有什么需要注意点呢？首要，我们要从选材谈起。PVC树脂的选取,PVC分子量越高，产品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高，但熔体的流动性与可塑性降低，耐高温性抗寒性越好，生产加工溫度越高。电缆料通常须要分子量高，且吸收增塑剂更容易，常选用悬浮法疏松型、纯度高、杂质少、鱼眼少低型号PVC树脂。通常选用SG-1或SG-2，但现在这两种树脂偏少，因而很多电缆料选用SG-3型。高级电绝缘材料应选用SG-1型树脂，通常电绝缘材料可选用SG-2、3型。耐高温性级须要高的电缆料，要选用SG-1型。

（一）PVC电缆配方设计;

1、针对普通绝缘级电缆料，增塑剂使用量为40～50PHR，稳定剂6～8PHR，润滑剂l～1.5PHR，填充剂10PHR之间；增塑剂、润滑剂用法参照护套级电缆料；

2、针对普通护套级PVC电缆料，增塑剂使用量为0～60PHR，稳定剂6～8PHR，润滑剂1.5～2PHR，填充剂10～20PHR。增塑效率差的增塑剂，使用量应多一些；填充料使用量大时，增塑剂、润滑剂使用量可大点；应用非活性填充剂时，增塑剂、润滑剂使用量宜大点；护套级电缆料普通要填加5PHR之间的耐寒增塑剂；

3、挥发性大的DBP这类增塑剂不可以用以电缆料；

4、耐高温电缆料除去要选择耐高温增塑剂外，还应增多稳定剂使用量，填加0.3～0.5PHR的抗氧剂；

5、针对普通护套级PVC电缆料，增塑剂使用量为0～60PHR，稳定剂6～8PHR，润滑剂1.5～2PHR，填充剂10～20PHR。增塑效率差的增塑剂，使用量应多一些；填充料使用量大时，增塑剂、润滑剂使用量可大点；应用非活性填充剂时，增塑剂、润滑剂使用量宜大点；护套级电缆料普通要填加5PHR之间的耐寒增塑剂；

6、针对绝缘性能标准高的电缆料，应取用煅烧陶土这类填充剂，高分子聚台物增塑剂的增塑效率较弱，制订配方时要适当增多增塑剂使用量；

7、制订透明电缆料配方时，应取用和树脂相容性好的增塑剂，直选择有机锡等透明稳定剂，并严控润滑剂的填加量；

8、设计阻燃电缆料配方时，应取用复合阻燃体系为宜；

9、制订高聚合度电缆料配方时，应取用复合生产加工改性剂，提升其生产加工特性；

10、针对普通护套级PVC电缆料，增塑剂使用量为0～60PHR，稳定剂6～8PHR，润滑剂1.5～2PHR，填充剂10～20PHR。增塑效率差的增塑剂，使用量应多一些；填充料使用量大时，增塑剂、润滑剂使用量可大点；应用非活性填充剂时，增塑剂、润滑剂使用量宜大点；护套级电缆料普通要填加5PHR之间的耐寒增塑剂。

（二）PVC电缆选材注意事项：

一、稳定剂的选取

稳定剂盐基型铅盐当家做主稳定剂，通常选用很多种稳定剂相互配合使用，起到协同效应，以提升耐热稳定性。三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅并用，可兼具热、光稳定性；耐高温电线主稳定剂选用耐高温性好的二盐基性苯二甲酸铅；现在复合铅稳定剂在PVC电缆料中也有广泛性的使用，添加量在4~6PHR；环保类电缆料中多使用钙/锌复合稳定剂。

二、润滑剂的选取

因为有较大量的增塑剂，因而对内润滑剂的须要并非很高。润滑剂主要是提升电缆料的表面光亮度。常选用金属皂类、硬脂酸及石蜡等，添加量为1PHR左右。

三、填充剂的选取

电缆料中添加填料可以提升电绝缘特性、耐高温性能和控制成本，但使用量过多会导致成型性及电缆料特性降低。为提升绝缘性，在绝缘级电缆料中可选用煅烧陶土（电用级）为填充剂；护套（层）级电缆料可选用碳酸钙为填充剂。

四、阻燃剂的选取

PVC电缆料中添加的增塑剂差异，电缆料的阻燃性和发烟性就会有所差别。增塑剂含量增加时，PVC的氧指数降低，针对差异的增塑剂，降低的快和慢情况大致相同，因而，须要在配方中添加一定的阻燃剂。研究发现：由于阻燃剂使用量的增加，PVC电缆料的阻燃性能有明显增强。

1、添加CaCO3填充剂，由于添加量的增加，PVC电缆料的氧指数降低，且最高减光系数也降低，因而添加CaCO3的量不要过多，不然会影响到电缆料的阻燃抑烟效果。可是CaCO3可以做为HCl气体的捕获剂，具备十分明显的效果。

2、添加滑石和陶土做为填充剂时，氧指数提升1到2倍，可是电缆料的燃烧速度也会翻倍，最高减光系数

3、添加Al（OH）3作为填充剂，燃烧速率提升50%，氧指数提升，最大减光系数降低，因而它对发烟量抑制的功效比较好。

五、增塑剂的使用

增塑剂的具体的作用是降低聚合物的熔融溫度和熔体粘度，进而降低聚合物的加工溫度，给予聚合物制品以柔软性和抗低温特性，但增塑剂的添加会使绝缘性能降低。增塑剂的挥发性及耐热性优劣次序如下所示：TOTM>DTDP>DUP>DIDP>DINP>DOTP>DOP。

1.耐温性70℃的电缆料，可采用邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）或邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）等增塑剂；耐温性90℃的电缆料，应采用邻苯二甲酸双十一酯、邻苯二甲酸双十三酯；耐高溫105℃的电缆料，则要选用具备更高一些耐热性的增塑剂，如偏苯三酸三辛酯（TOTM）。

2.增塑剂的酸值对电缆料的电绝缘性、耐热性有影响，应使用酸值较小的增塑剂。

3.增塑剂的分子量、闪点对电缆料的加热损失有影响，应使用闪点较高、分子量比较大的增塑剂，如邻苯二甲酸二丁酯与邻苯二甲酸二辛酯对比，己二酸二辛酯与癸二酸二辛酯对比，前面一种分子量小，闪点低，故加热损失也比较大。

4.PVC电缆中增塑剂成分通常在50~60PHR。通常使用耐热性和电绝缘性比较好的品种，如DOP，它具备优良的综合性能，增塑效率高、挥发性小、抗寒性和电性能等优良，是理想化的主增塑剂。但DOP单独采用难满足绝缘料电绝缘能性的规定。DOTP与DOP特性相似，但抗寒性、耐高温稳定和电绝缘性都好于DOP（比DOP高约18倍）。因而，需要将DOP与DOTP增塑剂配合采用，可得到所需特性的绝缘料。

5.电绝缘性高的电缆料，主增塑剂可使用磷酸酯，通用级则可使用苯二酸酯当家做主增塑剂。氯化石蜡可提升电绝缘性。脂肪酸酯、环氧增塑剂都可以改进电缆料的抗低温特性，且后者耐气候性也很好。

6.考虑到增塑效率，要选用增塑效率较高的增塑剂，可以降低配方中增塑剂使用量。增塑剂使用量与绝缘性能相关，降低增塑剂量有助于提升绝缘性能。

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