聚氯乙烯塑料PVC绩.ppt

1,第1章、電線電纜分類,電氣裝備用電纜用做電氣裝備的連接線,有內部接線或外部接線電力電纜又稱力纜，用於傳輸電能：常做地下敷設(城市電力傳輸).架空線（裸電線）又稱裸電線，用於專輸入電能；常做架空敷設,成本低.通訊電纜用于傳輸入電信號；常敷設於地下或架空。漆包線（繞組線）又稱繞組線，用於電機繞組，將電能轉化為機械能。光織光纜用于傳輸光信號，因具有低衰減性能，常用作長途通訊的主干線。,2,第章、電線的常規設計依據,電線電纜的各種標準國際標準國際電工委員會標準IEC。美國保險商實驗所標準UL。美國軍用標準MIL-C-17G。日本工業標準JIS等。德國工業標準DIN。英國國家標準BS。美國電氣及電子工程師學會標準IEEE。澳洲標準AS國內標準中華人民共和國國家標準GB/TXXXX-XXXX，GBXXXX-XXXX。中華人民共和國通訊行業標準YD/TXXXX-XXXX。中華人民共和國機械行業標準JBXXXX-XXXX。中華人民共和國電子行業標準SJ/TXXXX-XXXX。,3,第章、電線的常規設計依據（績）,企業標準企業制訂的簡報有關省市部門批準的各類企業標準。客戶規格書或實樣客戶提供的各種產品技術規範，條件及規格書，或是電線各種實樣。客戶提出的技術要求電線使用溫度，電壓等級要求。使用溫度是60，80，90，105，125，150,，200等級；使用電壓等級(要求是低壓還是高壓)電線敷設及使用環境要求首先要告知所需電線的使用場合及用途情況。有否耐熱、耐寒、耐油、耐化學溶劑、耐輻射、防水等特殊性能要求，如用在室外敷設，還要耐日光及耐紫外線的性能要求等。,4,第章、電線的常規設計依據（績）,電線在敷設和使用中有否經常受較大機械力作用(如拉伸和擠壓)。電線在使用中要經受頻繁移動和彎曲的要求，則電線要求柔軟，彎曲性能要好。電線加工時的要求電線加工一般有注塑和裝配2种,由於加工方式的不同,經常會有一些特殊要求,如附著力,線徑公差要求；加工時電線要浸錫或焊錫用，則需要采用鍍錫導體的電線；如有注塑工藝要求，電線外護套要求結實圓整一些(不可用擠管式)。電線性能方面要求要求電線承受的載流量(A).對于通信電纜在傳輸性能上要求（如特性阻抗、衰減、串音、回波損耗等指標),5,第章、電線電纜材料電纜用金屬材料,1、銅導電性僅次於銀，導熱性僅次于金、銀；抗腐蝕，無磁性，塑性好，易于焊接，用途廣泛。銅合金主要為提高銅的耐磨性，耐腐蝕性及機械物理性能。2、銀金屬導電性及導熱性最高，具有良好的耐腐蝕性及耐氧化性，易于焊接；主要用于鍍層和包復層；主要用做耐高溫線及（注：依照集膚效應原理）用做高頻通訊電纜導體。、鋁導電性僅次于銀、銅、金；導熱性好，耐腐蝕性好，機械強度一般，塑性好，比重小。缺點是抗拉強度低，不易焊接。鋁合金主要為提高鋁的機械強度，耐熱性及可焊性。、金，鎳用做耐高溫線。,6,第3章、電線電纜材料電纜用金屬材料,、鐵（鋼）常作複合導體的加強材料，如鋼芯鋁較線，銅包鋼，鋁包鋼線等。、鋅用做鋼絲鋼帶鐵導體的鍍層，用以防腐蝕。、錫用做鋼絲銅線的鍍層，用以防腐蝕，並有利於銅線的焊接。,7,第3章、電線電纜材料,、銅箔絲一條銅鈾箔條（由銅絲壓扁）繞包在聚織維上成一股，然後多股正規絞合而成。銅箔絲彈性，柔軟性和彎折強度好，因含有織維芯，易吸潮及氧化變黑。主要用做電話曲線和TPT,TS線的導體。、裸銅線裸銅線具有高導電率，但在高溫下易氧化。有單根（或實心）裸銅線和絞合裸銅線之分。絞合的目的是保持導體柔軟。、鍍錫銅線用熱度或電鍍方式將金屬錫鍍于銅導體表面，以防止銅腐蝕變色，及使導體更易焊接。分為單根（或實心）鍍錫銅線和絞合。絞合的目的是保持導體柔軟。,8,第章、電線電纜材料,、裸絞鍍銅線主要用于電子線上，一方面便于焊錫，另一方面由於導體較硬，不易彎曲，便于插到印刷電路板上面。、鍍絞鍍銅線主要電用于電子線上，性能同裸絞鍍銅線，錫層附著性優于絞鍍銅線。、鍍銀銅線相對于鍍錫銅線，主要增加導體的電性能（導電性亦優于裸銅線），耐氧化性（耐熱性）好。加工方式与鍍錫銅線相同，分為單根（或實心）鍍錫銅線和絞合。絞合的目的是保持導體柔軟。,9,第章、電線電纜材料,、銅包鋼銅材包覆在銅芯上制成，既有銅的高導電性能，以具有鋼的高機械強度。銅包鋼線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；在山區寒冷地帶及晨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。另有鍍銀銅包鋼導體，主要是提高導體的電性能，耐腐蝕性及耐氧化性（耐熱性）。、聚氨脂漆包線強度好且特別柔軟，主要用于耳機線或電機上。目的是減小耳機線的外形尺寸，從而減少耳機線整體重量，保證強度、柔軟；以適應小型音響“短小輕薄”的發展趨勢.另外,還用於做為電機繞組線。,10,第章、電線電纜材料聚氯乙烯塑料(PVC),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配方配入有可塑劑、安定劑、填充劑、耐燃劑、加工助劑（潤滑劑），紫色線吸收劑，著色劑和特殊用途添加劑等物質。PVC樹脂是PVC配方中最基本材料（母料），電線電纜PVC常用PVC樹脂是採用懸浮法聚合制成。常用PVC樹脂牌號有：K-70，K-75。可塑劑是PVC配方中重要配合劑，也是用量最大的配合劑。一般軟質PVC塑料的性能在很大程度上取決于可塑劑的品種和用量。例如：PVC配方的耐溫等級、耐寒性、耐氣候、耐油性、非移行性和電絕緣性等都與可塑料劑有密切關係。另外，PVC塑料中加入可塑劑，可大大降低“玻璃化”溫度，使其在常溫下有良,11,第章、電線電纜材料聚氯乙烯塑料（PVC),好柔軟性，以增加塑性，易于加工成型，並且還可調整塑膠物理機械性能。PVC塑料中常用的可塑劑有DOP(60），DOA(耐寒性），TOTM(105)。安定劑安定劑是聚氯乙烯塑料中的重要的配合劑，它能抑制PVC樹脂在加工和使用過程中由于受熱，光的作用而引起降解和變色。因為PVC樹脂加工溫度在150170時就有少量鹽酸(HCL)游離而出開始分解，所以安定劑的穩定作用是通過吸收HCL來達到的（即與HCL形成中性物質）。PVC塑料安定劑种類很多，在電線電纜中常用的有鉛系安定劑和皂類安定劑、及無鉛系復合安定劑。填充劑在PVC塑料中，一是降低製造成本，增加體積，起增量劑作用；,12,第章、電線電纜材料聚氯乙烯塑料(PVC)（績）,二是會改善某些性能，如電氣絕緣性，耐熱變形性，耐光，熱穩定性等。PVC常用的填充劑有CaCO3，陶土（黏土）等。耐燃劑PVC樹脂本身含有56氯，具有自熄性能，但在其中添加可燃性可塑劑作成軟質PVC，氯含量在30%以下時，就不具有自熄性能。因此，在耐燃性較高的電線電纜用PVC配方中必須加入一定量耐燃劑來提高其耐燃性能。一般耐燃劑有氧化銻（Sb2O3)。著色劑因為電線電纜製品（特別是通訊電纜中絕緣芯線）由于安裝使用或檢修需要，必須要有鮮艷的色別區分。PVC塑料用著色劑能使電線電纜製品具有鮮艷奪目的色澤並還能滿足美觀要求。,13,第章、電線電纜材料聚氯乙烯塑料(PVC)（績）,PVC塑料的著色劑通常是油溶性顏料，可分為有機顏料（塑料紅GR，塑料紫，鈦青藍，鈦青綠等）和無機顏料（如鈦白粉，鉻黃粉）等兩大類。紫外線吸收劑能高度吸收日光的紫外部份，防止PVC塑料經過長時間光的作用而變色，脆裂和降低機械強度。目前常用的紫外線吸收劑是：羥基二苯甲酮和甲苯三唑咯。加工助劑（潤滑劑）能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粘連現象，增加其表面滑性，使之容易加工，並且潤滑劑還能改善塑膠製品加工時的外觀。塑料中常用潤滑劑有烴類（如天然石蠟）和金屬皂類（如硬脂酸鉛鎘鋇鋅鈣）等几種潤滑劑。,14,第章、電線電纜材料電線電纜用PVC絕緣護套料,電線電纜用軟PVC塑料根據其在電線電纜上用途不同，可分為絕緣級電纜料和護套級電纜料兩大類。PVC絕緣料根據電線電纜的使用要求和特性，PVC絕緣料類型，性能要求及其主要用途，如下表所示。PVC護套料電線電線用PVC護套料要具有較好的耐腐蝕性，足夠的機械性能，一定的耐大氣老化性能，柔軟，重要輕，加工及敷設方便等要求。根據電線電纜使用條件要求，研制有不同類型的PVC護套料，其性能要求及應用範圍如下表所示。,15,第章、電線電纜材料電線電纜用PVC絕緣護套料,16,第章、電線電纜材料電線電纜用PVC絕緣護套料,17,第章、電線電纜材料聚乙烯塑料（PE),聚乙烯塑料是所有塑料中產量最大，用途最廣的一種塑料，在電電纜中有非常廣泛的應用。例如除了製造某些特種細線和軟線外，還在塑力纜(高壓)上（電壓等級35400KV)和海底電纜以及各種類型通信電纜上使用，目前已有90%以上的通信電纜採用聚乙烯作絕緣。聚乙烯性能特點聚乙烯具有優良的電絕緣性（介電常數及介質損耗角正切tg都很小），良好的化學穩定性，很低的透氣性和較小的吸水性，比重小，無毒性，並有良好的塑性，易于加工成型。聚乙烯的種類聚乙烯是同單體聚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和中壓法聚乙烯，聚乙烯按其合成密度大小，可分為三類，如下表所示。,18,第章、電線電纜材料電線電纜用PVC絕緣護套料,19,第章、電線電纜材料聚乙烯塑料(PE)(績）,20,第章、電線電纜材料聚乙烯塑料（PE)(績),聚乙烯電絕緣性能有如下几個特點：(a)介電常數和介技損耗角正切tg很小，並且在很寬的頻率範圍內幾乎不變，因此是很理想的高頻絕緣材料。(b)體積電阻系數v和擊穿場強Eb在浸水7天後仍然變化不大，因此許多水下的大小電纜，如潛水電纜，海底電纜等均可採用PE作為絕緣材料和護套材料。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，因此在通信電纜中也被廣泛使用。FMPE性能特點發泡PE的性能与其發泡度有密切的關係。通常比重，抗張強度,21,第章、電線電纜材料聚乙烯塑料（PE)(績),，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。體積電阻系數則基本與實心PE相同，但由于發泡聚乙烯的吸水性較大，故在浸水或受潮時絕緣電阻會下降。通信電纜的發泡PE絕緣曾要求孔細，數量多，分佈均勻一致，彼此間不貫通，並且表面要光滑平整。由于各種電纜的用途要求不同，發泡度也就不同，如同軸電纜發泡絕緣層發泡度一般要求為50-60%，而市話電纜中使用發泡絕緣的發泡度只要求為20-30%。發泡PE種類發泡PE按照押出方式分為化學發泡和物理發泡兩種。化學發泡法是把含有發泡劑(一般用AN型發泡劑)的聚乙烯,22,第章、電線電纜材料聚乙烯塑料（PE)(績),混合物，通過押出機時發泡劑受熱分解，押出后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發泡聚乙烯。此發泡是製造發泡PE絕緣層的最常用方法。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。最高發泡度80%。,23,第章、電線電纜材料聚丙烯(PP),一般性質聚丙烯的外觀呈白色白蠟狀固體，較透明，無毒，吸水性小，僅為0.03-0.04%，可燃。比重為0.91，是目前常用塑料中最小的一種。物理機械性能聚丙烯機械強度很大，抗拉強度達300-390MN/，特別是當溫度昇高時其抗拉強度下降很小。聚丙烯的硬度比PE高，耐磨性及耐彎曲變形均十分好，所以聚丙聚烯有“低密度高強度塑料”之稱。電絕緣性能聚丙烯有很好的電氣絕緣性，絕緣性能基本上類似於低密度聚乙烯，而且在很寬的範圍內不發生變化。它的介電常數只,24,第章、電線電纜材料聚丙烯(PP),有2.1，介質損耗角正切為0.0005-0.0001，體積電阻系數在1014m以上，擊穿場強較高為30MV/m。再加之吸水性很小，所以PP完全可用做高頻絕緣材料。耐熱性聚丙烯的耐熱性很好，它的熔融溫度高達167，在負載下可以在110連績使用。化學穩定性聚丙烯的化學穩定性很突出，在80以下能耐酸/堿，鹽及很多有機溶劑腐蝕。,25,第章、電線電纜材料電纜用聚丙烯塑料(PP),由于聚丙烯具有很好的生理機械性能，較高的耐熱性和較為優良的電絕緣性和化學穩定性，因而可用于製造各種電線，電力電纜，通信電纜的絕緣材料，例如由于PP的柔和韌性及剛性好，用做電話曲線絕緣層為最佳材料。,26,第章、電線電纜材料氟塑料(Teflon),氟塑料與其它塑料相比，具有優異的耐高低溫，耐腐蝕，耐候性，電氣絕緣性，不吸水，以及低磨擦系數等特性。主要用于製作耐高溫航空導線，測油井電纜，地球勘探電線，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，扁平電纜，電磁線，同軸射頻電纜等。氟塑料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)，四氟乙烯和六乙烯共聚物(FEP)等。聚四氟乙烯(F-4)性能特點(a)優良的電絕緣性能，比重2.1-2.2。介電常數2.1及很低的介質損耗系數(KHZ/MHZ時0.0002)並在很寬的溫度及頻率範圍內保持穩定,27,第章、電線電纜材料氟塑料(Teflon)(績),。耐電強度也很高，當厚度為0.02mm時，耐電強度可達20.0MV/m。(b)優異的耐高你溫特性。長期工作溫度：+250-195。(c)足夠的機械性能。在室溫下，抗張強度200MN/，伸長率400%，即使在300高溫下使用一個月，抗張強度只降低10%。(d)優異的化學穩定性。它能抵抗最活性的化學試劑的作用。(e)良好的耐水性和耐濕性。由于其分子結構特點，它的透濕性和吸水性极微，放在水中浸泡24h，吸水性幾乎為零，浸泡后絕緣電阻也基本不變。(f)不能採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。在電線電纜絕緣時，一般採用繞包聚四氟乙烯薄膜，然后燒結成型；或採用裸導線浸涂聚四氟乙烯懸浮液，然後燒結成型；或採用活塞押出或糊狀聚四氟乙烯的冷押出，然後烘乾燒結。,28,第章、電線電纜材料氟塑料(Teflon)(績),(g)冷流性嚴重，即連續負載下容易產生塑性變形。(h)耐熱性差。因溫度變化，而引起的膨脹和收縮要比一般塑料為大，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。(I)耐電暈性差和耐輻射性差。經受長期電壓時，原子容易游離分解，擊穿電壓阺；碳主鏈不能抵禦珈瑪射線。所以聚四氟乙烯只能作為耐高溫低電壓，不耐輻射的絕緣材料。(J)氟塑料價格非常昂貴，是一般塑料的20-30倍及以上價格。為克服聚四氟乙烯的缺點，可以用幾種途徑來加以改性。一種是在四氟乙烯塑料中加入各種填料，例如加入玻璃織維，就可提高其尺寸的穩定性，降低因溫度造成的膨脹和收縮不一而導致的應力開裂，減小冷流等。另一種是採用改性的方法(與其它高聚物聚合)改變聚四氟乙烯原有結構，基本保存聚四氟乙烯的優點，,29,第章、電線電纜材料氟塑料(Teflon)(績),改善其缺點，從而擴大應用範圍，所以就出現了一系列的含氟塑料，如(F-46)-四氟乙烯和全氟丙烯的共聚物，(F-40)-四氟乙烯和乙烯的共聚物，(FEP)-四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物，(FEP)-四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物，(FPA)-四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚的共聚物。這些含氟塑料基本上保持或接近聚四氟乙烯的各種優良特性，並且改善了聚四氟乙烯的某些不足之處。而且可以用一般押出和注射的方法加工成型。,30,第章、電線電纜材料氟塑料(Teflon)(績),31,第章、電線電纜材料橡膠,主要使用的原材料:CPE氯化聚已烯,EP21(三元葉丙膠),天燃橡膠.炭黑白煙(水合SIO2)CaCO3滑石粉PL400硫化助劑.DOP油(可塑劑)白蜡油(可塑劑)TOTM(可塑劑)變壓器油(可塑劑)MgO(穩定劑)Sb2O3(阻燃劑)抗氧劑,分散劑,硬脂酸,DM促進劑,ZnO,鍛燒陶土,鎂強粉,A-25內滑劑,DCP40B硫化劑,TiO2鈦