胶料的基本知识与常用材料.ppt

1,膠料的基本知識與常用材料,2,概述,塑料 是高分子合成材料中凡是性能上具有可塑性變化的材料的總稱,塑料可分為熱塑性塑料(熱塑性:加熱即軟化而流動,冷卻即再度孌硬之性質,一般線性高分子化合物具有此性質)和熱固性塑料(熱固性:合成樹脂受到熱,紫外線,放射線等之作用在分子間引起交聯反應,形成立体網狀結構,成為不溶之狀態)兩大類,電線電纜制造中所用的塑料都是熱塑性塑料.電線電纜常用的熱塑性塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、交聯聚乙烯、泡沫聚乙烯、氟塑料、尼龍、聚丙烯和聚脂塑料、熱塑性彈性體(TPE)、聚氨脂(PU)、熱塑性聚氨脂(TPU)。塑料是以合成樹脂為基本成份,再添加各種配合劑,經捏合、切粒等工藝而塑制成一定形狀的材料。塑料共有的特性:比重小、機械性能較高、電絕緣性能優異并且化學穩定性好、耐水、耐油、加工成型方便,原料來源豐富。,3,塑料基本性能,1.體積電阻系數 泄漏電流通過塑料時的阻力稱為體積電阻,電流通過每1cm3塑料的電阻即為體積電阻系數PV,系數越高,絕緣性能越好,M。2.擊穿場強 擊穿電壓與塑料厚度之比稱為擊穿場強E,單位符號為KV/mm。3.介電常數 它是表示塑料極性大小的指標,介電常數越小,塑料在電場作用下的極化強度越小,其介質損耗也越小。4.介質損耗角正切 在交孌電場作用下,塑料中所消耗的級量稱為介質損耗。常以介質損耗角的正切角值tg來表示,介質損耗角正切tg越小,說明介質損耗也越小,塑料的電絕緣性能越好。在高頻、高壓下使用時,要求塑料的tg值不大于千分之幾或萬分之幾;低壓和一般的絕緣時,塑料的tg值則不大于百之幾。5.耐電暈性 塑料抵抗電暈作用而保持其使用性能的能力.,4,塑料基本性能,6.抗拉強度和延伸率7.密度 在一定溫度(20),單位體積塑料試樣的質量。8.耐熱變形性 塑料在受熱情況下變形時的最高溫度。9.熔融指數 在一定溫度和壓力下,熔融樹脂在10分鐘內從一定孔穴中被壓出的克數,稱為熔融指數,以MI表示,單位為g/min。10.耐寒性 在低溫下,塑料仍能保持一定的物理機械性能的能力 A.低溫脆化溫度:即為塑料在低溫下,受特定的沖擊負荷時,50%的試樣出現損壞時的溫度。B.低溫對折溫度:即為塑料試樣在彎折180時出現將要破裂而未破裂時的溫度。C.低溫中擊壓縮溫度:即為塑料試樣在低溫下,以一定能量和速度的沖錘對其進行沖擊壓縮,使之破裂率達50%時的溫度。,5,塑料基本性能,11.耐燃性能 塑料抵抗火焰燃燒的能力。12.耐熱老化性能 塑料在加工和使用過程中,由于孌熱導致塑料性能孌劣,這種現象稱為熱老化。塑料抵抗熱老化的能力稱為耐熱老化性。采用在高溫下,進行加速熱老化試驗,測定塑料性能(機械性能和電氣性能)在老化後的保留率,來衡量塑料的耐熱老化性。13.耐氣候性 塑料在大氣條件使用下,受目曬、雨淋、風吹、大氣污染等嚴酷的自然條件作用,塑料性能孌劣稱為大氣老化。塑料抵抗大氣老化的能力稱為塑料的耐氣候性。14.耐油性能及耐溶劑性能 塑料與礦物油或各類溶劑接觸時,低御油或溶劑的能力。15.耐水性及耐濕性 塑料在浸水或潮濕條件下,低御水或潮濕氣體滲入的能力。16.耐環境應力開裂性 一些結晶型塑料,由于加工過程中內應力的存在和使用時接觸化學藥品,致使在貯存和使用中出現開裂,稱為環境應力開裂,6,LTK使用的膠料,LTK在電線電纜中所使用的塑膠材料主要有PVC，PE，PP，PU，TPU，EVA，氟塑料及低煙無鹵料等.目前LTK可自行生產PVC材料及TPU+PVC的合金材料以及部分無鹵材料其餘材料均是根據所需性能向外購買,7,聚氯乙烯(PVC)膠料,聚氯乙烯(PVC)塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎的多組份混合材料，根據各種電線電纜的要求，在PVC配方中配入有可塑劑，安定劑，填充劑，耐燃劑，加工助劑(潤滑劑)，紫外線吸收劑，著色劑和特殊用途添加劑等物質。PVC的一般電氣參數:體積電阻率=1010 1012，介質損耗角正切tg(50Hz)=0.05 0.15，介電常數(50Hz).2.聚氯乙烯廣泛用于各種類型電線電纜的絕緣和護層材料.2.1.PVC作為電線電纜絕緣用之性能：不易燃燒、耐老化、耐油、耐化學藥品、耐沖擊、易著色;2.2.PVC作為電線電纜護套用之性能：具有良的耐磨性、能抵抗油、酸、鹼、菌、潮氣及日光照射等，并且對火焰的作用有自滅作性能；聚氯乙烯護套的最低工作溫度為-400C,耐高溫可達 1050C;本廠所用PVC之耐溫級數有:600C,750C,800C,900C,1050C.3.現有的PVC膠料按其用途，主要分為三種：絕緣料，護套料及注塑料,8,聚乙烯(PE),PE是所有塑料中產量最大，用途最廣的一種塑料，在電線電纜中的應用非常廣泛除了制造某些特種細線和軟線外，還在塑力纜的高壓纜上(電壓等級35400KV)和海底電纜以及各種類型的通信電纜上使用，目前已有90%以上的通信電纜采用PE作絕緣特點：PE的一般物理性能：呈白色蠟狀，半透明，柔而韌，稍能伸長，比水輕，無毒；燃燒特征：易燃，離火後繼續燃燒，火焰上端呈黃色而下端呈藍色，燃燒時熔融滴落，發出石蠟燃燒時的氣味；聚乙烯加工熔點范圍是132135，著火溫度為：340，自燃溫度為：3902.聚乙烯的一般電氣參數：體積電阻率1015，熔融指數MI=0.17 2.0，介電常數2.252.35(50Hz)PE具有優良的電絕緣性能，良好的化學穩定性，低透氣性及吸水性，比重小，無毒，并具有良好的塑性，易於成型,9,聚乙烯(PE),PE的種類：PE是由單體乙烯聚合而成的高聚物，按其生產方法可分為高壓法聚乙烯/低壓法聚乙烯及中壓法聚乙烯，按其合成密度進行區分如下：,10,聚乙烯(PE),LDPE：低密度聚乙烯是聚乙烯系列中最輕的一種，又稱低壓聚乙烯,結構特點是非線性的，分子量一般為10 50萬；因此，與中密度和高密度聚乙烯相比，它具有較低的結晶度和軟化點（軟化點為：105 120），有較好的柔軟性、伸長率、電絕緣性、透明性，以及較高的耐沖擊強度低密度聚乙烯機械強度較差，耐熱性低，此外，一個明顯弱點是耐環境應力開裂性差 MDPE：中密度聚乙烯又稱中壓聚乙烯和菲利浦聚乙烯，其性能和高密度聚乙烯相儺，本廠已不再使用，此處不詳述HDPE：高密度聚乙烯較之低密度聚乙烯，又稱高壓聚乙烯，它具有優異的綜合性能，如提高了耐熱性和機械強度（如拉伸長度、彎曲強度、壓縮強度、剪切強度），并且提高了對水蒸汽和氣體的阻隔性能，耐環境應力龜裂性能優越,11,發泡聚乙烯(FMPE),發泡聚乙烯是一種在聚乙烯塑料中存在有許多封閉均勻的微孔材料，與實心聚乙烯比較，它的介電常數小，比重輕，技術經濟指標好，因此在通信電纜中被廣泛使用FMPE的性能與其發泡度有密切的關係通常比重，抗張強度，伸長率，介電常數以及擊穿強度等都隨發泡度的增加而顯著下降FMPE的體積電阻系數與普通PE相同，但由於FMPE的吸水性較大，故在浸水或受潮時絕緣電阻會下降，在要求低損失時，押出電線必須進行干燥處理通信電纜的FMPE絕緣要求孔細，數量多，分布均勻一致，彼此間不貫通，并且表面要光滑平整,12,發泡聚乙烯(FMPE),FMPE：發泡是使用最廣泛的泡沫材料，采用化學發泡的泡沫聚乙烯，其介電常數可降低到1.55左右;如果采用物理發泡的新工藝，即在擠塑時將惰性氣體（氮氣或空氣）注入熔化的聚乙烯來發泡，可制得氣泡尺寸較小的泡沫聚乙烯，發泡度可控制在35-40%之間，最高可達80，其介電常數可降低到1.20左右，而且由于不采用化學發泡劑，絕緣內不包含發泡劑殘余，介質損耗也可大大地減少，損耗已達到空氣絕緣的水平 發泡聚乙烯的強度和耐磨性能較實體聚乙烯差很多，尤其是薄層細線結構時，在絞合工藝中會使絕緣磨破為了確保強度和耐磨性，要采用密度高和分子量大的PE一般采用LDPE時,密度要達0.928g/cm3，熔融指數MI要在0.3以下，也可加入一部分HDPE甚至全部采用HDPE來提高泡沫層的機械強度，加入HDPE還可提高PE的耐溫性能,但HDPE的加工性能較差本廠現用高密度發泡聚乙烯，低密度發泡聚乙烯本廠很少使用,13,發泡聚乙烯(FMPE),由於各種電纜的用途要求不同，發泡度也不同，如同軸電纜發泡絕緣層發泡度一般要求為5060%，而市話電纜中使用發泡絕緣的發泡度只要求為2030%種類：FMPE按照押出方式分為化學發泡和物理化泡兩種化學發泡法是把含有發泡劑(一般用AN型發泡劑)的聚乙烯混合物，通過押出機時發泡劑受熱分解，押出後分解的氣體迅速在絕緣層中膨脹，從而變成許多微孔狀態即FMPE這是制造發泡PE絕緣層有最常用方法物理發泡法是絕緣材料中混入成核劑，氣體(一般為氮氣)注入押出機與材料混合,形成發泡絕緣層最高發泡度可達80%,14,聚乙烯,聚乙烯的電絕緣性及應用1.介電常數 和介質損耗角正切tg很小，并且在很寬的頻率範圍內幾乎不變，因此是很理想的絕緣材料此外和tg與溫度的關系也很小2.聚乙烯的分子量對電絕緣性能的影響不大，它的體積電阻系數和擊穿場強Eb，在浸水七天後仍然變化不大3.聚乙烯具有優異的電絕緣性能，廣泛用于通信電纜的絕緣；為了改進通信電纜的技朮經濟指標，一般都采用泡沫聚乙烯4.為了改善耐環境應力龜裂性能，除采用交聚乙烯外，還可選擇熔融指數小的PE一般，分子量越小（熔融指數越高），耐環境應力開裂性能就越差熔融指數0.4以下者，基本上可以避免環境應力開裂密度在0.950左右，熔融指數越小的品種，最耐環境應力開裂如果密度大于0.95，耐環境應力開裂性能也變差，但較低密度而具同樣熔融指數的卻好得多但HDPE成型時常會殘留有內應力,這點在使用過程中應注意5.PE與EVA按一定比例混用,可改善環境應力開裂；與混用可提高硬度；與不同密度之PE混用，可調節其柔軟性和硬度6.輸送信號時,PE的介電常數小,電極性能好,衰減小等特點,則PE常用于生產同軸線,音視頻線等,PE的介電常數隨輸送頻率的變化而波動;用于輸送高頻電極性能時,PE比PP好.,15,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(間稱:EVA),EVA是一類具有類儺橡膠彈性的熱塑性塑料,它的性能與醋酸乙烯酯的(VA)的含量有很大的關系：VA越小越象高壓聚乙烯，而VA越大樓越象橡膠VA含量低的EVA儺高壓聚乙烯，柔軟而抗沖擊強度好，宜制造復合材料乙烯-醋酸簡稱VA,乙烯酯簡稱Et,如果共聚物中,Et的含量大于VA的含量,則此共聚物稱為EVA,此時 Et/VA=5-15/95-85;反之,VA含量高于Et時則稱VAE,此時VA/Et=60/40,VAE的彈性類儺于橡膠,可改善電線外觀的光亮程度.EVA具有良好的彈性和低溫可撓性、耐化學藥品性、耐候性與LDPE共聚使用，可改善LDPE的耐環境開裂性、抗沖擊性、軟硬度及導體與絕緣間的附著力體積電阻率1014，熔融指數MI=2.5，介電常數2.83(50Hz)比重=0.94,16,聚丙烯(PP),PP的外觀呈白色蠟狀固體，較透明，無毒，吸水性小，僅為0.030.04%，可燃比重為0.890.91，是目前常用塑料中最小的一種，機械強度優良，軟化溫度在熱塑性樹脂中最高，耐低溫性、耐老化性都好；只是耐光性略差，但可以通過共聚合添加穩定劑加以改進 PP的機械強度很大，抗張強度達300390MN/m2，當溫度升高時抗張強度下降很小PP的硬度比PE高，耐磨性及耐彎曲變形均十分好，所以聚丙烯有“低密度高強度塑料”之稱，PP的外觀很象HDPE，是白色蠟狀體，比PE透明，無毒，可燃燒而且離火後會繼續燃燒，并放出石油儺的氣味 PP有很好的電氣絕緣性能，絕緣性能基本上類似LD-PE，而且在很寬的範圍內不發生變化介電常數只有2.1，介質損耗角正切為0.00050.001，體積電阻系數在1014.m以上，擊穿埸強為30MV/m故PP可用作高頻絕緣材料,17,聚丙烯(PP),PP的耐熱性很好，熔融溫度高達167，負載下可以在110 連續使用PP的化學穩定性良好，80 以下能耐酸/鹼，鹽以及很多有機溶劑腐蝕由於PP具有很好的機械物理性能，較高的耐熱性和較為優良的電絕緣性和化學穩定性，因此可用於制造各種電線，電力電，纜通信電纜的絕緣材料例如由於PP的柔韌性及剛性好，用作電話曲線絕緣層押出溫度範圍在160240,18,聚丙烯(PP),與聚乙烯相比,聚丙烯有如下不同特點:PP表面硬度比PE高,耐磨性及彎曲變形能力均十分良好，所以PP有“低密度高強度塑料”之稱.PP優于PE的另一優點是幾乎沒有環境應力開裂現象，PP具有極為優良的耐環境應力開裂性不過由于PP本身分子結構規整度很高，使它在室溫和低溫下的沖擊性能很差PP之電氣絕緣性能：是非極性材料，所以有很好的電氣絕緣性；它的電絕緣性基本上類儺于LDPE，而且在廣闊的頻率範圍內不發生變化由于它的密度極低，介電常數比LDPE還小（2.0 2.5），介質損耗角正切為0.0005 0.001，體積電阻系數為1014.m以上，擊穿場強也很高，為30MV/m；再加之吸水性很小，所以PP完全可以用作高頻絕緣材料總之,PP的機械性能比PE好,PP的彈性好,伸長率大,強度大,耐溫等級高,故常用于曲線(如電話線芯線,游戲機線芯線等);耐環境裂變好.,19,氟塑料(Teflon),氟塑料與其他塑料相比，具有優異的耐高低溫，而腐蝕，耐候性，電氣絕緣性，不吸水以及低磨擦系數等特性氟塑料主要用於制作耐高溫航空導線，測油井電纜，地球勘纜探電線，太陽能電能收集窗，加熱電，纜天花板plenum級電纜，火災預警電纜等種類：氟塑料的種類很多，在電線電纜中常用的有：聚四氟乙烯(F-4)，聚三氟氯乙烯(F-3)，聚全氟乙丙烯(F-46)，四氟乙烯和乙烯共聚物(F-40)，四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚共聚物(FPA),20,氟塑料(Teflon),聚四氟乙烯(F-4)特點：優良的電絕緣性能，比重2.12.2介電常數2.1及很低的介質損耗系數，并在很寬的範圍內保持穩定優異的耐高溫特性機械性能良好在室溫下，抗張強度200MN/m2，伸長率達400%，即使在300高溫下使用一個月，抗張強度只降低10%優異的化學穩定性能抵抗電活性的化學試劑的作用良好的耐水性和耐濕性由於其分子結構特點，它的透濕性和吸水性微，放在水中浸泡24h，吸水性幾乎為0，浸泡後絕緣電阻也基本不變不能使用常規押出成型加工，使聚四氟乙烯的使用範圍大大受到限制在做電線電纜絕緣時，一般采用繞包聚四氟乙烯薄膜，然後燒結成型；或采用裸導線浸涂聚四氟乙烯懸浮液，然後燒結成型；或采用活塞押出或糊狀聚四氟乙烯的冷押出，然後烘乾燒結,21,氟塑料(Teflon),冷流性嚴重，即在連續負載下容易產生塑性變形導熱性差因溫度變化而引起的膨脹和收縮要比一般塑料大，如在加工中燒結溫度和冷縮速度控制不完善，易造成應力開裂耐電暈性及耐輻射性差受長期電壓時，氟原子容易游離分解，擊穿電壓降低；碳主鍵不能抵抗珈瑪射線所以聚四氟乙烯只能作為耐高溫低壓及不耐輻射的絕緣材料氟塑料價格非常昂貴，是一般塑料的2030倍或以上為克服聚四氟乙烯的缺點，可以用幾種途徑加以改性：在聚四氟乙烯塑料中加入各種填料，例如加入玻璃纖維，可提高其尺寸穩定性，降低因溫度造成的膨脹和收縮不一而導致的應力開裂，減少冷流采用改性的方法(與其他高聚物聚合)改變聚四氟乙烯原有結構,基本保存聚四氟乙烯的優點，改善其缺點，從而擴大應用範圍,22,氟塑料(Teflon),氟塑料與其他塑料相比，具有優異的耐高低溫，而腐蝕，耐候性，電氣絕緣性，不吸水以及低磨擦系數等特性氟塑料主要用於制作耐高溫航空導線，測油井電纜，地球勘纜探電線，太陽能電能收集窗，加熱電，纜天花板plenum級電纜，火災預警電纜等種類：氟塑料的種類很多，在電線電纜中常用的有：聚四氟乙烯(F-4)，聚三氟氯乙烯(F-3)，聚全氟乙丙烯(F-46)，四氟乙烯和乙烯共聚物(F-40)，四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚共聚物(FPA)押出方式：螺桿擠出機通常是D=3065mm，L/D=2024，壓縮比=2.53.0螺桿是突變型，模具采用高拉伸比的拉管式模具,23,氟塑料(Teflon),各種氟塑料的綜合技術性能,24,低煙無鹵料(Non-Halogen),低煙無鹵料是從七十年代開始提出的提出此要求是由於PVC膠料所制的線材在火災中容易析出大量煙霧及有毒氣體，造成“二次災害”七十年代未期，第一代無鹵料配制成功這是以橡膠為基礎，加入金屬阻燃劑，在燃燒時析放出水及CO2在初期，它們的機械物理性能與PVC相比還是有限至今，金屬阻燃劑的表面經過改良，已可制出與PVC性能相近的產品評估低煙無鹵料，除了常用的的機械物理性能外，還需評估其煙密度及鹵素與酸氣的析放量標準可參考IEC 60754-1，IEC 60754-2及ASTM D 2843,25,低煙無鹵料(Non-Halogen),LTK現在已有使用低煙無鹵料進行生產，現時所用的膠料是向外購買的其中上海所用的是從聯碳購買，以PE為基料，較硬，用於LAN Cable惠州所用的是從日本三洋購買，以PP為基料，較軟，作USB用現我們亦在自行開發低煙無鹵料，主要是以PE為基料，通過不同材料的加入，以制作軟質及硬質的膠料供生產用低煙無鹵料中，因為不能加入含鹵素的阻燃劑，同時還需抑制發煙量，故一般會采用Al(OH)3或Mg(OH)2作阻燃劑，通過水份的揮發，以達到阻燃效果,26,Basic requirements of Halogen Free materials for UL wires,27,聚氨脂（）,1.聚氨脂是一種新發展起來的柔軟而堅韌的護套材料，具有良好的韌性、強度、耐靡性、耐化學腐蝕性和抗震性，能在550C+900C範圍內保持柔軟性，它還具有良好的抗輻射能力以及適于密封等優點，耐磨性比聚乙烯和聚氯乙烯好四倍PU彈性體的原料是多元醇在二異氰酸酯;分聚酯型和聚醚型兩種;聚酯多元醇多用于制造對撕裂強度、承重能力、耐熱性、耐化學腐蝕和耐紫外線輻射等性能有較高要求的PU料而聚醚多元醇則可使材料具有較好的低溫性，耐水解性和耐徵生物性按結構形式分,PU的一般通性如下：結構加工性抗潮性本廠所用牌號Ester,聚酯型易差C 85 AEther,聚醚型難好E-58202Lactone,聚內酯較難較好-,28,PU合金(TPU+PVC),PU具有高彈性，耐遷移性能，耐磨性，耐油性，耐寒性及耐溶劑性良好的優點但同時存在價格高，吸潮易水解及加工性差的缺點使用TPU+PVC可改善PU的缺點，使用壽命可延長三倍，同時價格可下降約三分之一現時惠州已開發出TPU+PVC的合金材料,29,尼龍,尼龍的一般性能 尼龍是白色至黃色的不透明角狀固體物,有較高的結晶度和較高的熔點(180280度),且熔點範圍較狹窄,體積電阻率101，介電常數2.3.6(60Hz)介質損耗角正切為0.02 0.03,比重為1.041.06，常用溫度為80100度。尼龍由于有優異的物理、機械性能，是應用效果良好的工程塑料尼龍與一般塑料相比的優點是耐磨、強韌、質輕、耐藥品、耐熱、耐寒、易成型、自潤滑、無毒、易染色，但尼龍有吸水性和耐酸性及耐光性較差，不適用于做絕緣材料。,30,PVC配合劑-樹脂,一.PVC樹脂的制法 PVC樹脂的合成方法有：懸浮聚合乳化聚合總體聚合溶液聚合，其中電線電纜用樹脂都采用懸浮聚合之樹脂，因為與其余三種樹脂相比，它具有下述優點：1.樹脂中雜質含量少，熱光穩定性好；2.作電線電纜絕緣時，電氣絕緣性比其它樹脂高10100倍；3.作硬質制品時，透明度好，耐熱性能好；4.懸浮聚合之樹脂粒徑為30150（乳化聚合之樹脂粒徑為:0.22.0），粒徑較粗，成型加工時粉塵飛揚少，有利于粉料擠出和粉料注射成型加工二.PVC樹脂的性能決定它的分子量的大小,分子量與性能的關系,主要可歸納為如下幾點 1.分子量愈大(量有一定限度)，則機械性能愈高；2.分子量愈大，則耐寒性愈強；3.分子量愈大，則熱穩定性愈好；4.分子量愈大，則玻璃化溫度越高，成型溫度也越高；5.分子量愈大，則值或分子量愈大愈高，機械強度或耐熱性皆會提高,31,聚氯乙烯(PVC)配合劑-樹脂,聚氯乙烯(PVC)樹脂聚氯乙烯(PVC)樹脂是PVC膠料的基本材料電線電纜中所用的是懸浮聚合型的PVC樹脂，主要以平均聚合度P進行區分，目前LTK是使用K值表示隨平均聚合度的增大，其機械物理性能會提高，但流動性會下降膠料的性能表現如下：機械物理性能，耐磨，電氣性能 流動性各種樹脂對應表：,32,聚氯乙烯(PVC)配合劑-樹脂,電線電纜用聚氯乙烯之配合劑及改善特性如下;,33,聚氯乙烯(PVC)配合劑-可塑劑,可塑劑PVC所用的可塑劑，是在一定範圍內能與其相溶而又不易揮發的液體電線電纜用PVC的可塑劑主要改善膠料的：軟硬度，耐溫等級，耐遷移性能等普通增塑劑的選擇應盡量滿足下述性能 1.與樹脂相容性佳，可塑化效率高；揮發性低，耐熱、耐光安定強；2.浸出性少，移行性少；耐寒性及電氣絕緣性佳；外觀（特指色相、嗅味）良好；3.其它根據制品的某些特殊要求，應選用具有相應特性的增塑劑，如電絕緣性好、不易燃燒、無毒、無色透明等,34,聚氯乙烯(PVC)配合劑-可塑劑,本廠PVC配方中常用可塑劑:,35,聚氯乙烯(PVC)配合劑-可塑劑,使用可塑劑應注意的事項:1.混合鉿用增塑劑時，混合比要適當，主增塑劑應占60 70，氯化石蠟不能超過30，環氧化合物應低于20在不使用輔助增塑劑和增充劑時，也不能加入過多的增塑劑，否則也會出現增塑劑滲析“出汗”現象2.抽出性：指增塑劑向液體介質中的移動現象，塑料制品和與溶劑或洗滌液接觸時，易抽出的增塑劑就會被抽取出來3.遷移性：指增塑劑由增塑制品中向著與其接觸的另一種塑料制品（包括增塑劑種類和用量不同的一種塑料制品）遷移的現象4.溢出（亦稱滲出，Bleeding,Sweat out）：由于添加可塑劑過量，在塑料制品之表面可塑劑或軟化劑等液體成份滲出呈徽細水滴狀附著之現象，又稱“發汗”或“出汗”5.析出（Blooming）：安定劑、滑劑或可塑劑等在制品表面以固體狀浮出之現象,36,聚氯乙烯(PVC)配合劑-填充劑,PVC配方中加入填充劑的目的及選依據1.填充劑的作用增量，有降低成本的效果，同時提高配合料的比重和硬度；此外，還有改善PVC 的加工特性。2.填充劑使用不當和用量過多時,吸油量增加，不但成品性能達不到預期效果反而會變劣,所以選擇填充劑時應考慮如下因素:分散性、熱光安定性、可塑劑消耗量、配合物之電氣性質、光澤等。本廠PVC配方常用填充劑有：碳酸鈣、粘土、氫氧化鋁等1.碳酸鈣分為處理型和未處理型兩大類，即輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣兩類；重質碳酸鈣添加量低,多量加入有困難,表面光澤亦小;輕質碳酸鈣則加工性好,適于多量添加,光澤性亦好.但填充劑顆粒愈細,添加量愈多,則吸油量也就越多,成品比重越大,抗張、伸長則隨之降低，碳酸鈣主要作用是降低成本，增加強度。2.粘土的添加除具有填充劑的一般特征外,它還相增加膠料的電氣絕緣性能.本廠PVC配方中,粘土用于電源線之膠料配方中，粘土主要作用是增加電絕緣性能。3.氫氧化鋁作為填充劑，兼具耐燃劑的作用；適當添加，不但可增加膠料的阻燃效果，而且可降低PVC膠料燃燒時的發煙量和氯酸量，氫氧化鋁主要作用是阻燃。填充劑的加入要吸收一部分可塑劑，所以使用填料的配方中應適當調整可塑劑用量,37,聚氯乙烯(PVC)配合劑-耐燃劑,PVC含氯量為約56%，本身對燃燒就有自息性，但線纜用途需要可撓性，所以材料以柔軟居多，添加的可塑劑為易燃物質，其添加量如超過PHR，或塑化後的PVC含氯量低于%時即不具自息性由此知PVC配合物之耐燃性問題主要在軟質配合中，為了使PVC膠料具有耐燃要求,常常在配方中加入阻燃劑本廠常用的耐燃劑有：氧化銻、氫氧化鋁、溴系等,38,聚氯乙烯(PVC)配合劑-安定劑,一,加入安定劑的目的:1.PVC樹脂長期曝露于熱或光下即引起脫氯化氣反應而分解劣化;2.穩定劑的加入,能阻止或抑制合成樹脂因受熱、光、氧、細菌以至簡單的長期存放等所引起的變質;二.定定劑的選擇:選擇穩定時，除要求穩定效果好外，還要求與樹脂的相容效果好，揮發性低，盡可能無色，無毒或低毒，在成型時對熱穩定，對化學品穩定但引起塑料變質的因素往往不是單一的，而且各種因素又相互影響，所以在配制塑料時，通常要加入一種以上的穩下劑穩定劑的加入量一般低于三.安定劑的種類主要有：熱安定劑及光安定劑熱安定劑的主要作用是與PVC分解的HLC反應，達到消除HCL的效果；能與游離基及雙鍵反應防止降解光安定劑的主要作用是吸收紫外線，以防止紫外線對PVC的降解作用目前LTK所用的熱安定劑主要是不含重金屬和溴的環保的複合安定劑，主要有以下三種：Ba/Zn、Ca/Zn和Ca/Mg/Zn,其主要性能是：復合穩定劑與樹脂及增塑劑的混合分散性好，透明性好，用量較少，不易析出，可避免粉塵中毒，但加工範圍較差。光安定劑使用紫外線吸收劑UV Absorber：主要性能為能有選擇性地強裂吸收紫外光，并把吸收的能量轉換成無害的能量，而其本身并不會因吸收紫外光而發生化學變化則此類物質可抑制合成樹脂的光氧老化,39,聚氯乙烯(PVC)配合劑-安定劑,其他助劑助劑的主要作用是通過加入這些具有特殊用途的材料，改善PVC的性能，以達到所需的要求助劑的種類很多，均是一些用量較少而又有特殊性能的材料潤滑劑及著色劑潤滑劑的主要作用是提高膠料的流動性，改善其加工性能，有內潤滑劑和外潤滑劑兩種潤滑劑的原理是：減少聚合體在混煉中與加工機械的金屬之間磨擦發熱而產生粘著現象，增加其表面滑性，使之容易加工著色劑是調配出膠料所需的顏色的色粉或色母,40,電線材料導體,導體在結構上有實心及絞線兩種，而金屬成份方面有純金屬合金鍍層和包覆等，在選用這些導體材料時基于其導電率價格耐熱性抗張強度加工性彈性系數及其它因素等予以考慮，需注意的問題為：A.材料 B.柔軟性 C形狀 D.尺寸(電流容量).本廠現用的導體主要有如下幾類:一 銅箔絲(TINSEL,本廠具體要求見:HZMS-003)1.銅箔絲的一般加工方法將0.103mm的銅絲 壓形 扁銅箔條,箔寬0.300.04mm,箔厚:0.0250.005mm;然後將該銅箔條一根或二根密繞在中心一根聚脂纖維上;最後把幾根(一般為4根)繞包好的銅箔絲按正規絞合方式絞合即成銅箔絲.注:本廠現用銅箔絲為:普通銅箔絲,一條銅箔條繞包在250D的聚脂纖維上成一股,然後四股正規絞合即得.,41,電線材料導體,2.銅箔絲的種類:2.1按材料分:純銅銅箔絲和合金銅銅箔絲(錫銅 導體性能要求見 HZMS-016),42,電線材料導體,五 鍍錫絞合後再鍍錫銅線(簡稱鍍絞鍍銅線,OVER-COATED COPPER WIRE)主要用于電子線上,性能指標見 HZMS-015)六 銅包鋼(COPPER COVERED STEEL WIRE)1.它由銅材包覆在鋼芯上制成,既有銅的優良是性能,又具有鋼的高強強度.耐疲勞特性.如在10MHz以上使用,電阻和裸銅線一樣,耐機械強度可提高三倍.2.銅包鋼線的用途 2.1可用于電力傳輸和電話線路的架空線用于微波線路與銅線具有同樣的傳輸效果；在山區寒冷地帶及農村用作架空電話線時，能承受冰凍負荷和大風沖擊；架設跨距比銅線大一倍2.2 小直徑銅包鋼線可用作各種電子線器件的引線天線同軸電器，射頻線圈地球物理探測線等2.3 電氣化鐵道中用作訊號和通訊線，訊號連接線埋伏線屏蔽線接地線等七 聚氨脂漆包線(POLYURETHANE ENAMELLED ROUND COPPER WIRE)強度好且特別柔軟,主要用于耳機線上,目的在于減小耳機線的外徑尺寸,從而減少耳機線整體 重量,保證強度柔軟且小巧玲瓏.,43,電線材料填充,導體絞合時填充：在絞合較細導體時，為了增加導體的強度，常常中心填充一根250D(或1000D,視單根導體線徑、數目和要求而定)的聚脂纖維作為補強和對彎曲試驗要求較高線材.芯線絞合時常采用棉紗和PP繩作為填充材料,兩者的區別是：棉紗只起填充間隙作用，而PP繩可加強成品電纜的機械性能、抗拉伸強度和可撓性;棉紗易吸水,PP繩不易水.,44,電線材料分隔層,棉紙：芯線成纜時繞包紙帶或押出外被時縱包紙帶，可使電纜圓整，保證開皮；本廠使用的規格為：630 mm,&=0.040mm.聚脂帶：芯線成纜時繞包聚脂帶,所起分隔層作用與紙帶相儺，但絕緣性好；本廠使用規格為：630 mm,&=0.025/0.030mm.發泡PP帶:除具有聚帶的作用外,還可以減少線材的介電常數,對保證IEEE 1284類線材的電氣性能起著一定的作用.滑石粉/云母粉：電線絕緣後，芯線直放以及經絞合後不再經編織或纏繞、包紙等工序，即做被覆加工時，必須使用滑石粉潤滑芯線，使芯線不與被覆粘著在一起，造成脫皮加工困難因為芯線PVC表面與被覆PVC受熱度易粘著一起，所以使用滑石粉是為了保證開皮及控制附著力；硅油：押出絕緣時噴涂硅油，主要是改善導體與絕緣之間的附著力；用于絕緣與外被之間，保證開皮DOP：用于導體與絕緣之間，改善導體與絕緣之間的附著力.B.T.A.:押出絕緣時涂復導體表面,主要為了防止裸銅絲氧化.,45,電線材料屏蔽,其目的是為將導體致信號電壓(或電流)變形的外界干擾消除，對同軸電纜，由于有屏蔽層而使阻抗獲得匹配，降低信號或傳輸能量之功率損失，對電力電纜，屏蔽層可防止電纜表面發生放電現象，而使應力分布均勻，對電力電纜之壽命，有大之幫助，同時屏蔽層可以限制導體與絕緣體間之電場，防止外部干擾現象本廠現采用的屏蔽方式有如下形式：1.鋁箔麥拉帶：屏蔽效果要求不高時可選用鋁箔作為屏蔽層，本廠現用單面鋁箔，規格格為：W=630mm/斜包：采用斜包可消除某一方向上的干擾，結構不穩定，下軸後導體易松散,斜包過程中導體易重疊.但斜包線較柔軟本廠常用導體為0.10mm&0.12mm裸銅絲或鍍錫銅絲作為斜包導體,46,問題,47,Thank You!,