电线电缆常用材料介绍

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1、电线电缆材料 一聚氯乙烯(PVC)PVC1. PVC 一般电气参数体积电阻率p=1010 1012 Q. m,介质损耗角正切tg6(50Hz)=0.05 0.15, 介电常数=48(50Hz).2. PVC用于绝缘和护层材料.2.1 PVC作为电线电缆绝缘用之性能:不易燃烧、耐老化、耐油、耐化学药品、 耐冲击、易着色;但由于介电常数大，一般只作为低压电缆的绝缘材料和控制电缆 的绝缘材料.2.2 PVC作为电线电缆护套用之性能:具有良的耐磨性、能抵抗油、酸、碱、菌、 潮气及日光照射等,并且对火焰的作用有自灭作性能;聚氯乙烯护套的最低工作 温度的-40度，耐高温可达105度.二聚乙烯(PE)1.

2、PE的一般物理性能:呈白色蜡状，半透明,柔而韧，稍能伸长，比水轻，无毒;燃 烧特征:易燃，离火后继续燃烧，火焰上端呈黄色而下端呈蓝色，燃烧时熔融滴落， 发出石蜡燃烧时的气味;聚乙烯加工熔点范围是1321350C,着火温度为:3400C, 自燃温度为：3900C.2. 聚乙烯的一般电气参数：体积电阻率P1015 Q. m,熔融指数M 1=0.17 2.0,介电常数 = 2.252.35(50Hz).3. PE的类型:类型生产方法比重熔融指数g/10min成型温度大分子结构LDPE 高压法 0.9100.926 0.250 180-2400C 支链接构 MDPE 中压法 0.9260.940 1.

3、44.0 135-1770C 线 型HDPE 低压法 0.9410.965 1.0 以下 220-2600C 线 型3.1 LDPE:低密度聚乙烯是聚乙烯系列中最轻的一种，又称低压聚乙烯，结构 特点是非线性的,分子量一般为10 50万；因此，与中密度和高密度聚乙烯相比, 它具有较低的结晶度和软化点(软化点为：105 1200C),有较好的柔软性、伸长 率、电绝缘性、透明性，以及较高的耐冲击强度.低密度聚乙烯机械强度较差， 耐热性低，此外，一个明显弱点是耐环境应力开裂性差.3.2 MDPE:中密度聚乙烯又称中压聚乙烯和菲利浦聚乙烯，其性能和高密度 聚乙烯相傩，本厂已不再使用，此处不详述.3.3

4、HDPE:高密度聚乙烯较之低密度聚乙烯，又称高压聚乙烯,它具有优异的 综合性能,如提高了耐热性和机械强度(如拉伸长度、弯曲强度、压缩强度、剪切 强度)，并且提高了对水蒸汽和气体的阻隔性能,耐环境应力龟裂性能优越.3.4 FMPE :发泡PE是使用最广泛的泡沫材料，采用化学发泡的泡沫聚乙烯,其介电 常数可降低到1.55左右.如果采用物理发泡的新工艺，即在挤塑时将惰性气体 (氮气或空气)注入熔化的聚乙烯来发泡,可制得气泡尺寸较小的泡沫聚乙烯，发 泡度可控制在35-40%之间,40%以上骓达到,其介电常数可降低到1.20左右，而且 由于不采用化学发泡剂，绝缘内不包含发泡剂残余，介质损耗也可大大地减少

5、，损 耗已达到空气绝缘的水平.本厂现采用化学发泡方法挤出.3.5发泡聚乙烯的强度和耐磨性能较实体聚乙烯差很多，尤其是薄层细线结构时, 在绞合工艺中会使绝缘磨破为了确保强度和耐磨性,要采用密度高和分子量大的PE. 般采 用LDPE时，密度要达0.928g/cm3,熔融指数MI要在0.3以下，也可加入一部分HDPE甚至全 部采用HDPE来提高泡沫层的机械强度，加入HDPE还可提高PE的耐温性能，但HDPE的加工性 能较差.本厂现用高密度发泡聚乙烯，低密度发泡聚乙烯本厂很少使用.4聚乙烯的电绝缘性及应用4.1介电常数e和介质损耗角正切tg5很小，并且在很宽的频率范围内几乎不 变，因此是很理想的绝缘材

6、料.此外e和tg6与温度的关系也很小.4.2聚乙烯的分子量对电绝缘性能的影响不大，它的体积电阻系数P和击穿场强 Eb，在浸水七天后仍然变化不大.4.3聚乙烯具有优异的电绝缘性能,广泛用于通信电缆的绝缘;为了改进通信电 缆的技朮-经济指标，一般都采用泡沫聚乙烯.4.4为了改善耐环境应力龟裂性能，除采用交聚乙烯外，还可选择熔融指数小的 PE. 一般，分子量越小(熔融指数越高)，耐环境应力开裂性能就越差熔融指数 0.4以下者，基本上可以避免环境应力开裂.密度在0.950左右，熔融指数越小的 品种,最耐环境应力开裂.如果密度大于0.95,耐环境应力开裂性能也变差，但较 低密度而具同样熔融指数的却好得多

7、.但HDPE成型时常会残留有内应力,这点在 使用过程中应注意.4.5 PE与EVA按一定比例混用，可改善环境应力开裂;与PP混用可提高硬度;与 不同密度之PE混用，可调节其柔软性和硬度.三乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)1. EVA是一类具有类傩橡胶弹性的热塑性塑料，它的性能与醋酸乙烯酯的(VA) 的含量有很大的关系:VA越小越象高压聚乙烯,而VA越多越象橡胶.VA含量低的 EVA傩高压聚乙烯，柔软而抗冲击强度好，宜制造复合材料.2. EVA具有良好的弹性和低温可挠性、耐化学药品性、耐候性.3. 与LDPE共聚使用，可改善LDPE的耐环境开裂性、抗冲击性、软硬度及导体与 绝缘间的附着力.四聚丙

8、烯(PP)1. 聚丙烯的比重为 0.89-0.91,是目前常用塑料中比重最小的一种，机械强 度优良，软化温度在热塑性树脂中最高，耐低温性、耐老化性都好;只只是耐旋光 性略差，但可以通过共聚合添加稳定剂加以改进.2. 聚丙烯的一般性质：PP的外观很象HDPE，是白色蜡状固体，比PE透明，无毒, 可燃烧而且离火后会继续燃烧，并放出石油傩的气味.3. 与聚乙烯相比，聚丙烯有如下不同特点：3.1 PP表面硬度比PE高,耐磨性及弯曲变形能力均十分良好，所以PP有“低密 度高强度塑料”之称.3.2 PP优于PE的另一优点是几乎没有环境应力开裂现象,PP具有极为优良的耐 环境应力开裂性.不过由于PP本身分子

9、结构规整度很高，使它在室温和低温下的 冲击性能很差.3.3 PP之电气绝缘性能:PP是非极性材料，所以有很好的电气绝缘性;它的电绝缘 性基本上类傩于LDPE,而且在广阔的频率范围内不发生变化.由于它的密度极低, 介电常数比LDPE还小(=2.0 2.5),介质损耗角正切为0.0005 0.001,体积 电阻系数为1014Q.m以上，击穿场强也很高，为30MV/m;再加之吸水性很小，所以 PP完全可以用作咼频绝缘材料.五聚脂料(DU PONT 的 HYTREL - 7246)这类材料的特点是高模数、高抗撕、高耐磨、高弹性及低滞后，适用温度的上限 达1500C,大大超过其它热塑性橡胶，另外还具有优

10、良的耐油、耐溶剂特性.六 热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer,TPE),聚氨脂(Polyurethane ,PU ), 热塑性聚氨脂(Thermoplas tic Polyure thane,TPU)聚氨脂是一种新发展起来的柔软而坚韧的护套材料，具有良好的韧性、 强度、耐靡性、耐化学腐蚀性和抗震性，能在-550C +900C范围内保持柔软性， 它还具有良好的抗辐射能力以及适于密封等优点，耐磨性比聚乙烯和聚氯乙烯好 四倍.PU弹性体的原料是多元醇在二异氰酸酯;分聚酯型和聚醚型两种;聚酯多 元醇多用于制造对撕裂强度、承重能力、耐热性、耐化学腐蚀和耐紫外线辐射等 性能有较高

11、要求的PU料.而聚醚多元醇则可使材料具有较好的低温性，耐水解性 和耐征生物性.编辑本段简介热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic polyurethane):所谓弹性体是指玻璃化温度低于室温度，断裂伸长率50%，外力撤除后复原性比 较好的高分子材料。聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类，聚氨酯弹性体的硬 度范围很宽，性能范围很宽，所以聚氨酯弹性体是介于橡胶和塑料的一类高分子材料。可加热塑化，化学结构上没有或很少交联，其分子基本是线性的，然而却存在一 定的物理交联。这类聚氨酯称为 TPU。编辑本段特性TPU的主要特性有：硬度范围广：通过改变 TPU各反应组分的配比，可以得到不同硬度的产

12、品，而 且随着硬度的增加，其产品仍保持良好的弹性和耐磨性。机械强度高：TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。耐寒性突出：TPU的玻璃态转变温度比较低，在零下 35度仍保持良好的弹性、 柔顺性和其他物理性能。加工性能好：TPU可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工，如注塑、挤出、 压延等等。同时，TPU与某些高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金。TPU耐油、耐水、耐霉菌。再生利用性好。TPU1作为弹性体是介于橡胶和塑料之间的一种材料，这从它的刚性看出来，TPU的刚性可由弹性模量来度量。橡胶的弹性模量通常在1lOMpa，TPU在 10lOOOMpa，塑料(尼龙，ABS，PC，P

13、OM )在 1000lOOOOMpa。TPU 的硬度范围 相当宽，从Shore A 60Shore D 80并且在整个硬度范围内具有高弹性；TPU在很宽的 温度范围内-40120 C,具有柔性，而不需要增塑剂；TPT对油类(矿物油，动植物油脂和润滑油)和许多溶剂有良好的抵抗能力；TPU还有良好的耐天候性，极优的耐高能射线性能。众所周知的耐磨性，抗撕裂性，屈扰强度都是优良的；拉伸强度高， 伸长率大，长期压缩永久变形率低等都是 TPU的显著优点。这里介绍的TPU性能包括三个方面：力学性能，物理性能和环境性能。1.力学性能：TPU弹性体的力学性能主要包括：硬度，拉伸强度，压缩性能，撕裂强度，回弹性和

14、耐磨性能，耐屈扰性等，而TPU弹性塑料的力学性能，除这些性能外，还有较高剪切强度和冲击功等。(a)硬度：硬度是材料抵抗变形，刻痕和划伤的能力的一种指标。TPU硬度通常用邵尔A (Shore A )和邵尔D (shore D )硬度计测定，邵尔 A用于比较软的TPU，邵尔D用于较硬的TPU。硬度主要由TPU结构中的硬段含量来决定，硬段含量越高， TPU的硬度就会随之上升。硬度上升后，TPU的其他性能也会发生改变，拉伸模量和 撕裂强度增加，刚性和压缩应力(负荷能力)增加，伸长率降低，密度和动态生热增 加，耐环境性能增加。TPU的硬度与温度存在一定关系。从室温冷却降温至突变温度(-4-12 C),硬

15、度无明显变化；在突变温度下，TPU硬度突然增加而变得很硬并失去弹性，这是由于软段结晶作用的结果。(b)硬度与定伸应力和伸长率的关系以及硬度与撕裂强度的关系。随着TPU硬度的增加，100%定伸应力和300%定伸应力迅速增加，伸长率下降。这是由于硬度的 增加主要是由于硬段含量增加的结果。硬段含量高，其所形成硬段相越易形成次晶或 结晶结构增加了物理交联的数量而限制材料变形。若使材料变形必须提高应力，从而 提高了定伸应力，同时伸长率下降。TPU硬度与撕裂强度的关系，随硬度增加，撕裂 强度迅速增加，其理由亦与模量的解释相同。TPU的配方和性能可进行非常多种类的排列组合。但是在现实设计配方和工业化 生产时，却会因为原材料(多元醇和多异氰酸酯以及扩链剂)相互的限制，从而使真 正可用于很高端的应用的研发还是非常的困难。近年随着更多种类异氰酸酯的开发成 功，TPU的发展也正进入一个更高的阶段编辑本段产品对比TPU B95A规格级别:聚酯型品级用途概述:适用于运动鞋底，雪靴等2备注说明:特性：特殊聚酯类Polyester,低温中仍保持良好的柔软性TPU C59D用途概述:适用于射出TPU C60AW用途概述:适用于射出、押出备注说明:特性：优异机械性能、良好弹性回复力、耐磨、低温柔软性及防潮耐水解性TPU C70AW用途概述:用途：用于射出、押出。