PVC电缆研究现状 谭燕平.docVIP

PVC电缆料研究近况 谭燕平 指导老师: 刘波 摘要：通过对PVC材料的相关报道及PVC电缆料科技文献的综合分析，结合电线电缆行业的发展，介绍了电线电缆用PVC材料的应用及未来发展的趋势。 关键字：电线 电缆 PVC 前言 聚氯乙烯(PVC)是一种聚合材料(或树脂)，它是由分子式为CH2=CHCI的单体氯乙烯(VCM)多次叠加而成【1】。除了含氯外，PVC与聚乙烯具有相同的结构，氯在PVC中占纯聚合树脂的57%，3 5%氯来自氯醛钾的电析。纯PVC是颗粒状材料，机械硬度高，非常好的防气候变化，防水防化学物性能以及是电绝缘材料。但是，对热和光相对不稳定，加热和紫外光导致了氯在氯化氢(HCL)中丢失，这可以通过加稳定剂来避免，稳定剂通常由金属盐如铅、钡、钙、镉或有机锡化合物组成。? PVC因其具有良好的物理、化学、电气、阻燃性能，二十世纪三四十年代国外就开始采用软PVC作为电线的绝缘材料【2】，我国PVC电缆料的开发应用始于上世纪五十年代。随着PVC树脂、增塑剂及工业助剂生产能力的提高和新品种的推广与应用开发，电缆行业有了质的飞跃。进入21世纪，随着人类环保意识的增强和人们对自身健康的关注，环境问题成为人类社会关注的焦点，许多国家、地区及组织纷纷制定了严格的标准与法规，限制有害物质的使用，特别是RolS和REACH法规【3】。寻求新方法新工艺，提高资源利用率，适应环保法规要求，环保PVC电缆料应运而生，并迅速成为当前PVC电缆料开发的主题之一。 1. PVC电缆料基本添加剂 1.1增塑剂 DOP：邻苯二甲酸二辛脂，是PVC的标准增塑剂，常用语耐温60度的电线插头料； DIDP：邻苯二甲酸二异癸酯，与PVC晶相相容性好，低挥发性，电气性能好，耐热性好，常用作耐温0度的电线料等； DINP：即邻苯二甲酸二异壬酯，属于PVC的主塑剂，相容性好，无毒，其他性能与DOP类似，做耐温70度的电源料及环保料； TOTM：偏苯三酸三辛酯，常用作耐105度的电源线电缆料以及NM耐ABS料的主塑剂； 环氧大豆油：无毒，耐光稳定性好，对PVC制品有温度效果 ，但与树脂的相容性差，为一般增塑剂的辅助增塑剂。 1.2填充剂（俗称碳酸钙） 填充剂是一种能改变塑料物理性能（如机械性能，表面性能，加工性能，热性能）及降低制品成本的添加剂，在塑料加工过程中，它在添加剂中是用量最大的PVC电线电缆制品中常用的填充剂是碳酸钙，碳酸钙又分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙，重质碳酸钙为纯白色粉状制品，一般在0-15UM，添加到制品中，既可降低制品成本。公司常用的有LH-2500/MLT-2800/LM-2800轻质碳酸钙，是经过化学反应后再进行表面处理，使碳酸钙的表面形成一层吸油量小的覆盖层。这样制得的碳酸钙可增加与PVC树脂的结合力。 1.3.稳定剂（俗称安定剂） 稳定剂是PVC产品配方的核心，最为重要的部分。PVC的稳定剂包括：热稳定剂，光稳定剂，抗氧化剂，紫外线吸收剂与粘合剂等。 钙锌安定剂：其主要优点是无毒，耐硫化污染，但其稳定性相对比较低，钙锌稳定剂用量大时透明度差，易吸毒，该公司使用过的RUP-161NB及现使用的RUP-161,RUP-127，RUP-1110C,GT-105有机类稳定剂的热稳定性好，价格较贵。 1.4.润滑剂（俗称润剂） 润滑剂的作用，在于建设配合物与设备之间的摩擦力也称为外部润滑，俗称外滑剂，该公司用的是PE蜡/OPE，以及聚合物分子链间的内摩擦，也称为内部润滑剂，该公司用的是KG-16，在PVC电线电缆制品中，润滑剂添加过了，会降低强度，也影响工艺操作，如脱皮，出料口产生剥落，电线不亮及塑化不完全等。 1.5 着色剂（俗称色粉） 用于PVC制品的着色剂主要有有机颜料和无机颜料，性能要求较高，如耐加工，耐高温，不受氯化氢影响，加工中无色粉，耐光等，一般来讲，无机颜料浓度低，色泽不够鲜艳，有的有毒且不透明，但稳定性好，无迁移。有机颜料浓度高，色泽鲜艳，无毒，透明性好，但有些品种稳定性差，有迁移现象。 1.6.阻燃剂 PVC增塑由于含氯量高，本身具耐燃性，但经增塑后的塑料大多容易燃烧，所以需要阻止燃烧，常用的阻燃剂有氯化石蜡，三氧化二镁，氯化铝，氧化镁，磷酸酯类增塑剂等。现PVC多使用三氧化二镁，不易导致溴类化合物超标，而硬质塑料多用溴类阻燃剂，要注意溴类化合物超标的问题。 2.环保PVC电缆料 2.1.检测标准现状 欧盟规定2006年7月1日以后进入欧盟国家的产品必须符合环保RolS规定。传统PVC电缆料因含一定量的重金属元素等有害物质，所以不符合RolS规定，成为制约PVC电线电缆在电气设备、基础设施、基本建设等场合应用的重要