,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电线电缆用塑料材料,电线电缆用塑料材料,1,、塑料,2,、橡胶,3,、其它,电缆与材料电缆用高分子材料,一、概况,1、塑料电缆与材料电缆用高分子材料 一、概况,1,、聚氯乙烯,2,、聚烯烃,3,、其它,电线电缆用塑料,1、聚氯乙烯电线电缆用塑料,聚氯乙烯（,PVC,）,国标,PVC,电缆料,UL,标准用,PVC,电缆料,欧盟及,VDE,标准用,PVC,电缆料,阻燃型,PVC,电缆料,耐寒、柔软型,PVC,电缆料,耐油型,PVC,电缆料,环保型,PVC,电缆料,其它,聚烯烃,热塑性聚烯烃,聚乙烯,聚丙烯,黑色聚乙烯,阻燃聚乙烯,交联型聚烯烃,过氧化物交联聚乙烯,硅烷交联聚乙烯,辐照交联聚乙烯,阻燃交联聚烯烃,国标PVC电缆料UL标准用PVC电缆料欧盟及VDE标准用PV,二、塑料助剂在电缆料中的应用,二、塑料助剂在电缆料中的应用,电线电缆用塑料（简称电缆料）的品种有聚氯乙烯、聚烯烃、氟塑料及其它塑料（聚苯乙烯、聚脂胺、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯等）。其中聚氯乙烯，聚烯烃用量占绝大多数，为此本文主要介绍在聚氯乙烯和聚烯烃电缆料中塑料助剂的应用及其对塑料性能的影响。,塑料主要是由合成树脂组成的，它决定了塑料材料基本性能。但是单独使用树脂不能满足各种电线电缆的特殊性能要求和加工性能要求，必须添加各种塑料助剂才能制成多品种电缆料满足市场要求。,电线电缆用塑料（简称电缆料）的品种有聚氯乙烯、,（一）、,塑料助剂在聚氯乙烯电缆料中的应用,增塑剂,稳定剂,抗氧剂,填充剂,润滑剂,着色剂,阻燃剂,共混改性剂,（一）、塑料助剂在聚氯乙烯电缆料中的应用 增塑剂,1,、增塑剂,增塑剂是电线电缆用聚氯乙烯塑料中重要的配合剂。增塑剂由于它能在聚氯乙烯分子结构的极性基团之间起溶剂化作用，将聚氯乙烯分子间的距离拉大并起衡释作用，所以能增加塑性，高速物理力学性能，改进工艺性能。,增塑剂的性能要求,增塑剂的种类,增塑剂对聚氯乙烯塑料性能的影响,1,）相溶性和塑化性能,5,）耐热性,2,）增塑效率,6,）耐寒性,3,）力学性能,7,）耐迁移性及耐抽出性,4,）电绝缘性能,8,）阻燃性,1、增塑剂 增塑剂是电线电缆用聚氯乙烯塑料中重要的,2,、稳定剂,对稳定剂的要求,稳定剂的类型,1,）铅系稳定剂,2,）金属皂类稳定剂,3,）无铅稳定剂,2、稳定剂 对稳定剂的要求1）铅系稳定剂,3,、抗氧剂,为了防止塑料在加工过程中，以及在长期使用过程 中由于氧的作用而产生降解、交联，常在塑料中加入抗氧剂，这对于耐热聚氯乙烯塑料更具重要意义。,3、抗氧剂 为了防止塑料在加工过程中，以及在长期使用过程,4,、填充剂,电线电缆用聚氯乙烯塑料中添加填充剂的目的：,一是为了降低产品成本，起增量剂的作用,二是为了改善某些性能,填充剂的要求及类型,填充剂对,PVC,塑料性能的影响,1,）物理力学性能,2,）电绝缘性能,填充剂的选用,4、填充剂电线电缆用聚氯乙烯塑料中添加填充剂的目的：填充剂的,5,、润滑剂,润滑剂用量虽少，但却是聚氯乙烯塑料不可缺少的一种添加剂。润滑剂的加入，减少了摩擦效应和塑料对加工设备金属表面的粘附性，也减少树脂熔化过程中树脂粒子之间和熔化后树脂大分子之间摩擦生热效应。,润滑剂的种类,润滑剂对塑料加工性能的影响,5、润滑剂 润滑剂用量虽少，但却是聚氯乙烯塑料不可缺少的,6,、着色剂,聚氯乙烯塑料的着色除了使制品有鲜艳的色泽，满足美观的需要外，还能改进耐气候性，延长使用寿命，对塑料通信电缆和电力电缆，赋予线芯以不同颜色，从而便于安装、使用和检修。,着色剂对塑料性能的影响如下：,耐气候性,电绝缘性能,重金属含量,6、着色剂 聚氯乙烯塑料的着色除了使制品有鲜艳的色泽，,7,、阻燃剂,用于,PVC,塑料的阻燃剂最有效果的三氧化二锑（,Sb,2,O,3,），,氯化石蜡也有效果，,此外，还有氢氧化铝、氢氧化镁和磷酸酯类增塑剂等。也可加入溴类阻燃剂，但注意相容性和,RoHS,标准要求。,7、阻燃剂 用于PVC塑料的阻燃剂最有效果的三氧化二锑,8,、共混改性剂,聚氯乙烯可以通过添加高分子改性剂进行改性，提高制品性能，从而扩大应用范围。,在聚氯乙烯电缆料中常用的共混改性剂有：,丁腈橡胶（,NBR,）,氯化聚乙烯,乙烯醋酸乙烯共聚物（,EVA,）,8、共混改性剂 聚氯乙烯可以通过添加高分子改性剂进行改性,（二）、塑料助剂在聚烯烃电缆料中的应用,1,、抗氧剂,聚合物的氧化是一种自动催化连锁反应的老化过程。抗氧剂的作用是抑制或延续聚合物的氧化反应，其原理就在于抗氧剂能消除氧化反应中生成的过氧化游离基，还原烷氧基或烃基游离基，以及分解过氧化物，从而使氧化链反应终止，以达到防止聚合物氧化的目的。聚烯烃中用的抗氧剂有酚类、胺类、亚磷酸酯类和硫酯类。,（二）、塑料助剂在聚烯烃电缆料中的应用1、抗氧剂,2,、光稳定剂,聚乙烯中最常用的光稳定剂是紫外光吸收剂和光屏蔽剂。,紫外光吸收剂能够强烈地吸收紫外线，并将其能量转变成无害的热能形式放出。此类物质有水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类，例如,UV327,等。,当无彩色要求时，可使用黑色。聚乙烯耐候性的好坏，关键在于炭黑的粒径、含量和分散度。,2、光稳定剂聚乙烯中最常用的光稳定剂是紫外光吸收剂和光屏蔽,3,、交联剂,聚乙烯具有优良的电绝缘性能，然而它的熔点较低，从而影响了聚乙烯在电缆上使用时的耐热等级，为此在高压电缆和耐高温电缆方面较广泛使用交联聚乙烯。,聚乙烯交联方法有三种：过氧化物交联，硅烷交联和辐照交联。,3、交联剂 聚乙烯具有优良的电绝缘性能，然而它的熔点较低,4,、阻燃剂,聚烯烃是易燃材料，氧指数,18,左右，因此成为阻燃聚烯烃，必须添加大量的阻燃剂。,阻燃剂分为有卤和无卤二类。,含卤阻燃材料在燃烧时具有良好阻燃效果，然而在燃烧时释放出窒息的卤化氢气体和产生较大烟雾，从而使人窒息而亡或者逃生辨不明方向，因此各国都致力于环保型电缆材料即低烟无卤阻燃聚烯烃的研究，并在重要工程，人员密集和地下工程（轨道交通）中规定采用无卤阻燃材料。,4、阻燃剂 聚烯烃是易燃材料，氧指数18左右，因此成为阻,三、电缆用塑料品种介绍,三、电缆用塑料品种介绍,（一）、聚氯乙烯（,PVC,）电缆料,国标,PVC,电缆料,UL,标准用,PVC,电缆料,欧盟及,VDE,标准用,PVC,电缆料,阻燃型,PVC,电缆料,阻燃型,高阻燃型,低烟低卤型,耐寒、柔软型,PVC,电缆料,耐油型,PVC,电缆料,环保型,PVC,电缆料,其它，如辐照交联,PVC,，防鼠、防蚁等。,（一）、聚氯乙烯（PVC）电缆料 国标PVC电缆料,（二）、聚烯烃电缆料,聚乙烯,聚丙烯,黑色聚乙烯,阻燃聚乙烯,有卤阻燃,无卤阻燃,1,、热塑性聚烯烃,（二）、聚烯烃电缆料 聚乙烯1、热塑性聚烯烃,过氧化物交联聚乙烯,硅烷交联聚乙烯,辐照交联聚乙烯,阻燃交联聚乙烯,有卤阻燃,无卤阻燃,2,、交联型聚烯烃,过氧化物交联聚乙烯2、交联型聚烯烃,聚醚醚酮（,PEEK,）,最初作为战略国防军工材料。优秀耐高温性（耐热,250,）、机械性能、耐化学药品性、耐辐照性、电绝缘性及无卤阻燃性。,聚苯硫醚（,PPS,）,耐热,200,240,，需改性，可用于汽车线（,150,级）。,柔性聚苯醚（,PPO,）,PPO,与,ABS,、,SBS,改性。,GE,公司已提供市场。,（三）、高性能无卤阻燃材料,聚醚醚酮（PEEK）（三）、高性能无卤阻燃材料,四、环保型聚氯乙烯,(PVC),电缆料,四、环保型聚氯乙烯(PVC)电缆料,欧盟于,2003,年颁布,WEEE,和,ROHS,指令,POHS,消费性产品中禁用有害物质（,18,种）,PAHS,多环芳烃,2005/69/EC,规范,REACH,化学品管理法律,邻苯二甲酸酯,2005/84/EC,和,2007/19/EC,指令，,2008,年,4,月,1,日实施,索尼公司,SS-00259,规范,（一）、引言,欧盟于2003年颁布WEEE和ROHS指令,（二）、电子,电气设备用材料有害物质含量指标要求,（二）、电子电气设备用材料有害物质含量指标要求,1,、,ROHS 2002/95/EC,指令（,ROHS,）,重金属稳定剂和溴系阻燃剂,2003,年,1,月,中国出口总量的,70%,以上涉及到,RoHS,指令，,2004,年出台了,电子信息产品污染防治管理办法,、公安部制定了,公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识,1、ROHS 2002/95/EC指令（ROHS）,2,、,POHS ,消费性产品中禁用特定有害物 质,2008,年,12,月,1,日实施,涵盖几乎所 有消费品（包装、轮胎、玩具等）,禁止,18,种物质,1,、,HBCDD:,六溴环十二烷,2,、,TBBPA:,四溴双酚,A,3,、,碳氯化石腊,4,、,As:,砷及其化合物,5,、,Pb:,铅及其化合物,6,、,Cd:,镉及其化合物,7,、,TBT:,三丁基锡,8,、,TPT:,三苯基锡,9,、,DEHP:,邻苯二甲酸二己酯,10,、五氯苯酚,11,、二甲苯麝香,12,、酮麝香,13,、双,(,氢化牛油烷基,),二甲基,氯化胺,14,、二硬脂基二甲基氯化胺,15,、二,(,硬化牛油,),二甲基氯化胺,16,、双酚,A,17,、全氟辛酸铵,18,、三氯生,2、POHS 消费性产品中禁用特定有害物 质,3,、多环芳烃,2005/69/EC2010,年,1,月,1,日 实施,塑料制品、橡胶制品,欧盟在,2005/69/EC,中对,8,种强致癌性多环芳烃作了严格限制，其含量总和必须小于,10mg/kg,，其中苯并芘小于,1mg/kg,。此外，欧盟,REACH,法规规定轮胎中使用的多环芳烃含量应小于轮胎质量的,0.1%(,即,1000mg/kg),。,3、多环芳烃 2005/69/EC2010年1,4,、邻苯二甲酸酯,2005/84/EC,和,2007/19/EC,指令,2008,年,4,月,1,日实施,玩具和儿童用品,增塑剂 含量限制迁移限制,DNDP+DNOP 1000 mg/kg5 mg/kg,DEHP 1000 mg/kg1.5 mg/kg,DBP 500 mg/kg0.3 mg/kg,DIDP 1000 mg/kg9 mg/kg,DINP 1000 mg/kg9 mg/kg,BBP 1000 mg/kg30 mg/kg,PVC,塑料、,PVC,糊、,PVC,密封胶、油墨、化妆品,ATBC,乙酰柠檬酸酯（替代）,4、邻苯二甲酸酯 2005/84/EC 和,某些客户还提出了如下要求：,1,、,不得含有多氯联苯、多氯化奈类和氯化石蜡。,2,、,不得含有机锡化合物和偶氮化合物类。,3,、不得含,DOP,或不得含邻苯二甲酸酯类（如,DEHP,、,DBP,、,BBP,、,DINP,、,DNOP,、,DIDP,）总量,1000ppm,。,4,、,不得含,PAHS,（多环芳烃），共有,16,种材料，总含量,8,20 ppm,。,5,、,壬基酚 含量,100ppm,。,某些客户还提出了如下要求：,（三）、环保,PVC,电缆料配方组分的分析和讨论,1,、稳定剂,铅稳定剂,无铅稳定剂,有机锡稳定剂,稀土稳定剂,钡锌复合稳定剂,钙锌复合稳定剂,（三）、环保PVC电缆料配方组分的分析和讨论1、稳定剂,使用无铅稳定剂可能会出现的问题：,热稳定时间较短。,初期变色时间短。,稳定剂贮存时间长会变色或减少稳定效果。,个别品种稳定剂制成塑料表面有析出。,个别品种稳定剂使电线铜丝表面发黑。,稳定剂本身及制成塑料有气味。,使用无铅稳定剂可能会出现的问题：,2,、增塑剂,无毒增塑剂的开发,柠檬酸三酯,乙酰柠檬酸三酯,聚酯,3,、润滑剂,4,、着色剂,5,、其它,2、增塑剂3、润滑剂,环保型,PVC,电缆料典型配