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很多電焊機(jī)電纜采購的朋友，對所要選用的電纜不知該如何選用最適合的訂制材料，上海上力特種電纜有限公司，對于電纜絕緣材料和護(hù)套材料的選用，摘編了一些最常用橡塑材料的基本特征，給電纜采購朋友供以參考。

常用橡塑材料分為四類：即熱塑性軟塑料，如聚氯乙烯；熱固性軟塑料，如交聯(lián)聚烯烴；熱固性彈性體，如天然橡皮；熱塑性彈性體，如聚氨酯。

1. 聚氯乙烯軟塑料是工藝最簡便的絕緣和護(hù)套材料，機(jī)械和電氣性能良好，有較好的耐酸、耐堿、耐化學(xué)品和耐潮性，不延燃，成本較低。一般情況其工作溫度為70℃和90℃，也有定為105℃。20世紀(jì)60年代，聚氯乙烯電纜料只有三個品種，現(xiàn)在已發(fā)展到30多個品種，需求量經(jīng)久不衰。是建筑布線絕緣和電力電纜護(hù)套的首選材料。

輻照交聯(lián)聚氯乙烯是熱固性材料，工作溫度可達(dá)90℃和105℃。性能指標(biāo)件表1。該材料常用于儀器儀表、臺式計算機(jī)、筆記本電腦及部分燈具的內(nèi)部接線。

表 1 輻照交聯(lián)聚氯乙烯性能指標(biāo)

序號	試驗項目	單位	混合物代號
序號	試驗項目	單位	XLPVC/XP-90，SX-90	XLPVC/XP105，SX105
1	原始機(jī)械性能抗張強(qiáng)度：最小中間值斷裂伸長率：最小中間值	MPa %	12.5 150	12.5 150
2	空氣烘箱老化后的機(jī)械性能老化條件：溫度時間抗張強(qiáng)度：最小中間值最大變化率斷裂伸長率：最小中間值最大變化率	℃ h MPa % % %	135±2 10×24 12.5 ±20 150 ±20	135±2 10×24 12.5 ±20 150 ±20
3	失重試驗老化條件：溫度時間失重：最大值	℃ h g/m²	115±2 10×24 20	130±2 10×24 20
4	熱沖擊試驗試驗條件：溫度時間試驗結(jié)果	℃ h	150±2 1 不開裂	150±2 1 不開裂
5	高溫壓力試驗試驗條件：溫度試驗結(jié)果：壓痕深度最大中間值	℃ %	90±2 50	105±2 50
6	熱穩(wěn)定性試驗試驗條件：溫度試驗結(jié)果：最小平均熱穩(wěn)定時間	℃ min	200±2 60	200±2 60
7	熱延伸試驗試驗條件：溫度負(fù)荷時間機(jī)械壓力試驗結(jié)果：載荷下最大伸長率冷卻后最大永久變形	℃ min MPa % %	200±3 15 0.20 100 25	200±3 15 0.20 100 25
8	低溫卷繞、拉伸、沖擊試驗		與熱塑性聚氯乙烯相同，此處略

2. 丁腈-聚氯乙烯復(fù)合物是用丁腈橡膠(或丁腈橡膠粉)作為固體增塑劑，低溫柔軟性能良好，與熱塑彈性體有些相似，但一般不考核經(jīng)過定長拉伸后的剩余變型率。其價格大大低于其他優(yōu)良的熱塑彈性體、是小型電器移動連接線常用的絕緣材料。

3. 聚乙烯分高密度、中密度、低密度、線性低密度等品種，電氣性能優(yōu)越，耐潮、耐寒，機(jī)械性能適中。是通信電纜、計算機(jī)電纜等常用絕緣。

4. 交聯(lián)聚乙烯和無鹵低煙交聯(lián)聚烯烴，是電力電纜、控制電纜和儀表電纜等產(chǎn)品大量應(yīng)用的絕緣材料。工藝方面有輻照交聯(lián)、硅烷交聯(lián)、化學(xué)交聯(lián)(干法和濕法)和紫外線交聯(lián)等方法。這些交聯(lián)方法的設(shè)備、工藝差異很大，各有適用產(chǎn)品的范圍。裝備線纜絕緣厚度較薄，輻照和硅烷交聯(lián)用得較多。

無鹵低煙交聯(lián)聚烯烴是屬于阻燃類環(huán)保電纜料， 90℃等級的絕緣電線，目前暫規(guī)定在高檔住宅和公共場所等建筑物中采用。105℃、125℃、150℃的絕緣電線在其他特殊條件的設(shè)備等方面應(yīng)用。性能見表2。

表 2 105℃～150℃輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴性能指標(biāo)

序號	試驗項目	單位	混合物代號 SXE
序號	試驗項目	單位	/105Z	/105W	/125Z	125W	/150Z	/150W
1	原始機(jī)械性能抗張強(qiáng)度：最小中間值斷裂伸長率：最小中間值	MPa %	12.5 250	9.0 120	12.5 250	9.0 120	12.5 250	9.0 120
2	空氣烘箱老化后機(jī)械性能老化條件：溫度時間抗張強(qiáng)度：最大變化率斷裂伸長率：最大變化率	℃ h % %	135±2 7×24 ±25 ±25	135±2 7×24 ±30 ±30	158±2 7×24 ±25 ±25	158±2 7×24 ±30 ±30	180±2 7×24 ±25 ±25	180±2 7×24 ±30 ±30
3	熱延伸試驗試驗條件：溫度載荷時間機(jī)械壓力試驗結(jié)果：負(fù)荷下最大伸率冷卻后最大永久變形	℃ min MPa % %	200±3 15 0.20 175 15	200±3 15 0.20 175 25	200±3 15 0.20 175 15	200±3 15 0.20 175 25	200±3 15 0.20 175 15	200±3 15 0.20 175 25
4	熱收縮試驗試驗條件：溫度時間試驗結(jié)果	℃ h %	135±3 1 4	135±3 1 4	158±3 1 4	158±3 1 4	180±3 1 4	180±3 1 4
5	低溫卷繞試驗試驗條件：溫度試驗結(jié)果	℃	－25±2 不開裂	－20±2 不開裂	－25±2 不開裂	－20±2 不開裂	－25±2 不開裂	－20±2 不開裂
6	低溫拉伸試驗試驗條件：溫度試驗結(jié)果：最小伸長率	℃ %	－25±2 20	－20±2 20	－25±2 20	－20±2 20	－25±2 20	－20±2 20
7	燃燒氣體的腐蝕性試驗 pH值最小電導(dǎo)率最大	μS/mm	- -	4.3 10	- -	4.3 10	- -	4.3 10

超凈交聯(lián)聚乙烯用于110 kV及以上高壓電纜絕緣，其雜質(zhì)含量指標(biāo)規(guī)定較嚴(yán)，電纜成品的指標(biāo)見表3，對于材料當(dāng)然應(yīng)不表3的定。

表3 110 kV及以上高壓電纜成品絕緣雜質(zhì)含量指標(biāo)

序號	缺陷性質(zhì)及其尺寸 S	折算到每10 c m ³體積的允許缺陷個數(shù)
序號	缺陷性質(zhì)及其尺寸 S	110 kV	220 kV
1	絕緣中微孔： S＞0.05 mm 0.05≥S＞0.025 mm	0 ≤30	0 ≤18
2	絕緣中不透明雜質(zhì)： S＞0.125 mm 0.125≥S＞0.05 mm	0 ≤10	0 ≤6
3	絕緣中半透明深棕色雜質(zhì)： S＞0.25 mm S＞0.16 mm	0 -	- 0

5. 聚乙烯的改性或乙烯的共聚體，如EVA、EEA、EMA、EBA、EAA、EMAA等，適當(dāng)?shù)呐浞娇筛倪M(jìn)對氫氧化鋁和氫氧化鎂受容性，是低煙無鹵阻燃絕緣和護(hù)套的重要基材，可制成熱塑型和交聯(lián)型二類低煙無鹵阻燃料。盡管低煙無鹵阻燃料目前并未達(dá)到理想水平，但仍是當(dāng)前主導(dǎo)品種。

6. 聚丙烯物理機(jī)械性能優(yōu)于聚乙烯，電性與聚乙烯相當(dāng)。為提高擠出性能，可加少量能與其共混的橡膠改性。聚丙烯可用于電話軟繩接線和油井電纜絕緣。

7. 聚酰胺塑料也就是尼龍，其耐磨和抗切割性很好，耐寒、耐熱、耐油、耐溶劑較好，擠出厚度可很薄，主要用于薄護(hù)層。常用牌號為尼龍6和尼龍1010 ，后者有一定的防止白蟻蛀孔和老鼠咬損的效能。美國用于建筑電線和機(jī)床接線，國內(nèi)在燈具內(nèi)使用較多。

8. 聚對苯二甲酸丁醇酯(PBT)，20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的，其特點是熱變形溫度高，在150℃空氣中可長期工作，具有低的吸濕性，電性優(yōu)良，機(jī)械性能較好，某些方面與尼龍(PA-12)相似。PBT最初只作為工程塑料應(yīng)用，在發(fā)展初期，PBT的屈服強(qiáng)度為55～61N/mm²，屈服點的伸長率6.5～9%，比尼龍更好。近期PBT經(jīng)改性后提高了其柔軟性，屈服強(qiáng)度為27 N/mm²，屈服點的伸長25%，適用要求較軟的光纖二次被覆松套管。由于PBT加工方便，價格比尼龍低，因硬度比PA-12更硬，有防蟻和防鼠效應(yīng)。PBT也可以制造絕緣較薄的電線，是一種無鹵自熄材料，可通過UL 94中V-2垂直燃燒試驗，而且電線比較柔軟，適合安裝電線絕緣。

9. 氯化聚醚電性良好，耐油和耐溶劑性僅次于氟塑料，但抗沖擊差，伸率低，需加增塑劑、如添加氯化聚乙烯或丁腈橡膠，可用于與多種油品接觸的電線絕緣。

10．氟塑料分子結(jié)構(gòu)中含氟碳鍵，鍵能高，是目前耐熱和耐溶劑性最好的塑料，氧指數(shù)很高，阻燃性強(qiáng)。氟塑料品種較多，有塑料王之稱。如聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、可融性聚四氟乙烯(PFA)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)和輻照交聯(lián)四氟乙烯-乙烯共聚物(XETFE)等。FEP在油井、機(jī)車、汽車、計算機(jī)、家電等方面廣泛使用，過去在飛機(jī)上用量也較大，但近期飛機(jī)上大量采用XETFE絕緣電線。

以下介紹幾種為當(dāng)前常用氟塑料及其與聚酰亞胺復(fù)合薄膜的主要性能：

(1) 聚全氟乙丙烯樹脂(FEP460)的熔體流動速率0.41~1.0g/min，抗張強(qiáng)度≥21MPa (23℃)，斷裂伸長率≥300%，熔點 (DSC法) 255～266℃，介電常數(shù) 2.0～2.2 (1MHz)，介質(zhì)損耗角正切 ≤7×0^-4 (1MHz)，體積電阻率≥1×10¹⁶Ω·cm (23℃)，比揮發(fā)度≤0.1%。

(2) 聚全氟乙丙烯樹脂(FEP461)的熔體流動速率0.21~0.40g/min，抗張強(qiáng)度≥25MPa (23℃)，斷裂伸長率300%，熔點 (DSC法) ≥255℃，介電常數(shù) 2.0～2.2 (1MHz)，介質(zhì)損耗角正切 ≤7×10^-4 (1MHz)，體積電阻率≥1×10¹⁶Ω·cm (23℃)，比揮發(fā)度≤0.1%，耐應(yīng)力開裂 (彎條法) 10根試樣全不開裂。

(3) 輻照交聯(lián)四氟乙烯-乙烯共聚物(XETFE)的抗張強(qiáng)度≥35 MPa(23℃)，斷裂伸長率≥50%，介電常數(shù)2.5～2.7(1kHz)，介質(zhì)損耗角正切≤1×10^-3 (1kHz)，體積電阻率≥1×10¹⁵Ω·cm(23℃)。

(4)聚酰亞胺/聚全氟乙丙烯樹脂復(fù)合帶(PI/FEP)的厚度公差≤±10%，抗張強(qiáng)度≥90 MPa (23℃)，斷裂伸長率≥40%，介電常數(shù)2～3 (1kHz)，介質(zhì)損耗角正切≤1×10^-3 (1kHz)，介電強(qiáng)≥120kV/mm，體積電阻率≥1×10¹⁵Ω·cm(23℃)。

(5)聚四氟乙烯/聚酰亞胺/聚四氟乙烯復(fù)合帶(PTFE/PI/PTFE)的厚度公差≤±10%，抗張強(qiáng)度≥80 MPa (23℃)，斷裂伸長率≥40%，介電常數(shù)2～3 (1kHz)，介質(zhì)損耗角正切≤1×10^-3 (1kHz)，介電強(qiáng)度≥120kV/mm，體積電阻率≥1×10¹⁵Ω·cm(23℃)。

(6) 非交聯(lián)四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)樹脂的熔體流動速率0.2～1.0g/min，抗張強(qiáng)度≥35MPa (23℃)，斷裂伸長率≥300%，熔點 (DSC法) 245～275℃，介電常數(shù)2.3～2.7 (1MHz)，介質(zhì)損耗角正切≤7×10^-4(1MHz)，體積電阻率≥1×10¹⁶Ω·cm (23℃)。

(7) 可融性聚四氟乙烯樹脂(PFA)熔體流動速率0.2～1.3g/min，抗張強(qiáng)度≥25MPa (23℃)，斷裂伸長率≥300%，熔點 (DSC法) 302～310℃，介電常數(shù)2.0～2.2 (1MHz)，介質(zhì)損耗角正切≤5×10^-4 (1MHz)。體積電阻率≥1×10¹⁶Ω·cm (23℃)。

11. 聚醚砜(PES)具有較好的耐熱性，工作溫度為180～200℃，高彈性模量、無毒、阻燃自熄性好，可擠出成型，適用于特種電線。

12. 聚醚醚酮(PEEK)具有很好的耐熱性，工作溫度為250℃，吸水性極低，阻燃自熄性好，可擠出成型，適用于特種電線。

13. 聚酯-醚熱塑彈性體(TPE-E)是綜合性能較好的絕緣和護(hù)層材料，使用壽命長，分子降介梯度緩慢，在正常情況下，幾十年穩(wěn)定，安全可靠性強(qiáng)。介電強(qiáng)度大大超過無鹵低煙交聯(lián)聚烯烴，因此適宜制造薄絕緣產(chǎn)品。耐溫等級較高，最高瞬時耐熱溫度達(dá)200℃，短時耐熱溫度達(dá)175℃。長期使用溫度為150℃，可滿足汽車中大部分部位的工作溫度要求。阻燃性能良好，屬無鹵、無磷阻燃材料，但不屬低煙級。由于硬度較高，作為絕緣和護(hù)層，耐磨性均非常好，當(dāng)裝備振動時，敷設(shè)的電線或電纜絕緣不會磨損而擊穿，護(hù)層也不會磨穿。耐油性好，與機(jī)油等油品接觸，不嚴(yán)重膨脹或收縮，浸油試驗后，能通過在電壓試驗，所以在有油霧環(huán)境下能正常工作。此外耐紫外線老化性能也較好，不開裂，并保持色澤。另外，經(jīng)過熱老化后仍能保持良好的色澤。由于絕緣厚度可擠得較薄，有力于發(fā)展輕小型化產(chǎn)品。此外與不少硬塑料有兼容性，適合與預(yù)制連接件(如插接件)加工，并達(dá)到密封性要求。目前已在汽車線束和電纜、機(jī)車車輛中薄絕緣耐油電線、城市軌道和地鐵車輛信號電纜等方面應(yīng)用。

14. 聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的耐磨、耐油、耐化學(xué)品、耐候、耐輻射、抗撕、高強(qiáng)度、高彈性、高伸率、高模量、易著色、容易加工，這些綜合性能是目前任何商品橡膠和塑料不全具備的。是電纜的理想護(hù)套材料，有適應(yīng)全天候條件之稱。適用于野外作業(yè)和船舶甲板等移動型電纜。

15. 乙烯醋酸乙烯酯共聚物按其醋酸乙烯(VA)含量不同，可分為熱塑性、彈性體和熱塑彈性體三種：EVA 的VA含量在18~27% 之間，用來改善聚乙烯性能，也用于無鹵低煙阻燃料和半導(dǎo)電屏蔽料等。EVM 的VA含量在40—80% 之間，為硫化型彈性體，常用于低壓電線絕緣及護(hù)套，有綠色產(chǎn)品之稱。PVA 的VA含量在80% 以上，為熱塑彈性體，線纜產(chǎn)品不用。

16. 乙丙橡膠和聚丙烯共混熱塑彈性體是一種綜合性能優(yōu)良的絕緣和護(hù)套材料，它的制造過程中應(yīng)用了動態(tài)硫化工藝，使完全硫化的橡膠顆粒全部分散在由熱塑性材料構(gòu)成的連續(xù)基質(zhì)中，橡膠顆粒的大小為1微米或更小，這樣就有極好的物理性能。因為價格較貴，目前國內(nèi)沒有大量應(yīng)用。

17. 天然橡膠成分是聚異戊二烯，由于分子結(jié)構(gòu)中含雙鍵，耐熱老化、耐紫外線、耐臭氧、耐油和耐溶劑都較差，易燃。主要用于低壓電線電纜的絕緣和護(hù)套。過去常出現(xiàn)橡皮發(fā)粘和銅線變黑，配方中加銅抑制劑能有所改善，目前有應(yīng)用導(dǎo)體浸涂法，使銅線表面形成很薄的抗銅催化薄層，效果甚好，更簡單而有效的方法是用棉紙縱包或繞包隔離層，完全不與銅導(dǎo)體接觸。歐洲已經(jīng)取消其在電纜領(lǐng)域應(yīng)用，國內(nèi)天然橡膠絕緣電纜尚有一定產(chǎn)量。

18. 丁苯橡膠由丁二烯和苯乙烯共聚而成，苯乙烯含量約29%，丁苯橡膠延伸時缺乏結(jié)晶性，抗張強(qiáng)度很低，加補(bǔ)強(qiáng)劑后能顯著提高，與天然橡膠相比，耐磨、耐熱略好，彈性稍差，常與天然橡膠并用。主要用于電線電纜的絕緣和護(hù)套。歐洲已經(jīng)取消其在電纜領(lǐng)域應(yīng)用，國內(nèi)電纜尚有一定產(chǎn)量。

19. 丁基橡膠由異丁烯和少量異戊二烯共聚而成，分子結(jié)構(gòu)中雙鍵少，耐熱、耐臭氧和耐電暈性、氣密性好，吸水性低，電性優(yōu)良。缺點是硫化困難、強(qiáng)度低、彈性小、不耐礦物油。過去常用于35 kV及以下電力電纜和船用電纜的絕緣，現(xiàn)已完全被乙丙橡膠替代。

20. 三元乙丙橡膠是乙烯和丙烯并引入非共軛二烯第三單體的共聚物，丙烯含量為40克分子數(shù)左右。乙丙橡膠分普通型和硬質(zhì)型兩種，雖機(jī)械強(qiáng)度較低，但耐熱性和電氣性能很好，尤其有優(yōu)越的抗電樹性，能用于154 kV及以下的電力電纜、礦用電纜、船用電纜、控制電纜、測井電纜、電機(jī)引接線等產(chǎn)品的絕緣。其特殊配方可用于電纜附件的部件。

21. 氯丁橡膠為2-氯丁二烯的聚合物，因為分子結(jié)構(gòu)中含氯，故耐候性、耐油性較好，且阻燃，但電性很差。主要用于戶外電線電纜、船用電纜和礦用電纜的護(hù)套，也可作電焊機(jī)電纜的護(hù)套兼絕緣。由于國產(chǎn)氯丁橡膠為非電纜專用牌號，性能不理想，現(xiàn)在用氯化聚乙烯取代氯丁橡膠情況較多，性能較好，價格也低，但不是所有產(chǎn)品都能適用。

22. 丁腈橡膠為丁二烯和丙烯腈的共聚物，丙烯腈含量為25~35%，分為3級，分子結(jié)構(gòu)中含 CN 基團(tuán)，含量越高，耐油和耐溶劑性、耐熱性、耐磨性越好，而彈性降低，丁腈橡膠耐候性差，不適用于戶外，主要用于潛油泵電纜護(hù)套和電機(jī)、電器引接線的護(hù)套。

23. 氯磺化聚乙烯由聚乙烯進(jìn)行氯化和氯磺?；磻?yīng)制得的產(chǎn)品。使結(jié)晶聚乙烯轉(zhuǎn)化為無定形彈性體。氯磺化聚乙烯含氯量的采用范圍為35%左右，含硫量約 1%。具有很優(yōu)越的耐候、耐臭氧、耐油、耐溶劑、耐濃度較低的硫酸和濃度較低的苛性鈉水溶液以及其他強(qiáng)氧化劑，耐磨和耐電暈性能，抗張強(qiáng)度較高，阻燃性好，基本電性尙可，是理想的電線電纜護(hù)套材料，也可作低壓電線的絕緣。

24. 氯化聚乙烯是高密度聚乙烯的氯化產(chǎn)物，含氯量為 30~40%。使結(jié)晶聚乙烯轉(zhuǎn)化為無定形彈性體。與氯磺化聚乙烯比較，其耐候、耐臭氧、耐電暈性基本相同，耐油、耐溶劑、耐化學(xué)品溶液、阻燃、彈性和抗張強(qiáng)度略遜，抗撕和耐熱略優(yōu)，但耐彎曲疲勞并不太好，基本電性尚可，可用于電線電纜護(hù)套，也可作低壓電線的絕緣。

25. 氯醚橡膠分子結(jié)構(gòu)中無雙鍵，耐候性、耐臭氧和耐熱性優(yōu)良，耐油性和耐溶劑性比丁腈橡膠更好，透氣性小，為丁基橡膠的三分之一，還有良好的抗彎曲疲勞性，阻燃。但低溫柔軟性和加工性差。主要用于耐油、耐熱電纜、油泵電纜、電機(jī)引接線等產(chǎn)品的護(hù)套。

26. 硅橡膠主鏈含硅氧鍵、硫化后成彈性有機(jī)硅聚合物，電纜主要用甲基乙烯基硅橡膠，容易硫化，加工性能好，永久變形小。硅橡膠分子鏈柔軟，分子間作用力小，但硅氧鍵能高，故耐寒和耐熱性好，而耐油和耐溶劑性差，抗張強(qiáng)度雖低，但在高溫時卻超過其他橡膠。電性隨溫度和頻率的變化甚微，耐電弧性好，用于特種電線電纜的絕緣，如高溫船用電纜、電機(jī)引接線、彩電高壓包引線、熱偶補(bǔ)償線和電纜附件。硅橡膠絕緣的使用應(yīng)當(dāng)與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)互相配合，一般應(yīng)采用5類或更軟的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

27. 氟橡膠品種較多，電纜工業(yè)主要用偏二氟乙烯和全氟丙烯的共聚物，耐熱、耐油、耐溶劑、耐化學(xué)藥品，耐臭氧和耐候性都很好。缺點是在高溫下機(jī)械性能明顯降低，耐寒性差，在高溫水蒸汽下不穩(wěn)定。用于石油化工方面的特種電纜護(hù)套，也用于耐油性能高的電纜附件墊圈或鑲嵌零件。

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