欢迎来到玖开特种线缆(上海)有限公司
全国服务热线:
   
位置拖链电缆
  
常见电线电缆绝缘材料优缺点分析!
来源: | 作者:玖开电缆 | 发布时间: 2024-06-19 | 230 次浏览 | 分享到:

 绝缘材料性能的优劣直接影响电线电缆的质量、加工效率、应用范围。结合多年电线电缆设计开发与生产经验,笔者将对常用电线电缆绝缘材料性能之优缺点作简要分析,旨在与业界共同探讨,并逐步缩短与国际线缆方面的差距。

鉴于现行的国际标准众多,本文将重点从 UL 标准角度作集中描述,权当抛砖引玉,不周之处,请业界同仁不吝赐教。

关键词:电子线、高温特种线 对于 UL758 系列的电子线及高温特种线,其主要绝缘材料为聚氯乙烯、交联聚烯烃、硅橡胶和氟塑料等。由于不同绝缘材料之间的差异,在电线电缆生产和线材加工方面呈现各自不同的特点,充分认识这些特点,将有利于材料的选型和产品质量的控制。

一) PVC 聚氯乙烯电线电缆绝缘


PVC 聚氯乙烯(以下简称 PVC)绝缘材料是在 PVC 粉中添加稳定剂、增塑剂、阻燃剂、润滑剂及其它助剂的混合物。针对电线电缆不同应用与不同的特性需求,其配方做相应的调整。经过几十年的生产和使用,目前 PVC制造及加工技术已经非常成熟。PVC 绝缘材质在电线电缆领域有着非常广泛的应用,并有着显著的自身特点:


1)制造技术成熟、易成型和加工制造。相比其它类的线缆绝缘材料,不仅成本低廉,在线材表面色差、光哑度、印字、加工效率、软硬度、导体的附着力、线材本身的机械物理性能和电性能方面均可作有效控制。


2)具有非常良好的阻燃性能,故 PVC 绝缘电线极易达到各类标准规定的阻燃等级。

材料类别 额定温度(最高) 应用 使用特性普通型 105℃绝缘, 护套绝缘可根据需求使用不同硬度,一般比较柔软,易成型和加工。


半硬质(SR-PVC) 同上 线芯绝缘比 普 通 型 硬 度 高 ,硬 度Shore 90A 以上。同普通型相比提高了绝缘机械强度,更优良的热稳定性。缺点是柔软度不好,使用范围受到影响。交联 PVC (XLPVC) 同上 线芯绝缘一般是通过辐照方式交联,使普通型热塑性 PVC 转变成不溶的热固性塑料,分子结构更加稳定,提高了绝缘机械强度,短路温度可达到250℃。


4)在额定电压方面,一般使用于额定 1000V AC 及其以下电压等级,可广泛应用于家用电器、仪器仪表、照明、网络通讯等行业。

5)琦富瑞塑胶事业部成功开发的无毒无味 PVC 绝缘线,广泛使用于空调,冰箱等电器配线。


PVC 也有一些自身缺点,限制了其使用:

 1) 由于含有大量氯元素,燃烧时会散发出大量浓烟会让人窒息,影响能见度,并产生一些致癌物质和 HCl 气体,对环境造成严重危害。随着低烟无卤绝缘材料制造技术的发展,逐步取代 PVC 绝缘已成为线缆发展的必然趋势。目前一些有影响力及社会责任感较强的企业,在公司技术标准中明确提出了替代 PVC 材料的时间表。

2) 普通 PVC 绝缘耐酸碱,耐热油,耐有机溶剂性能较差,根据相似相溶的化学原理,PVC 线材极易在所述特定环境中出现破损和开裂。但是,凭借其优良的加工性能和低廉的成本。PVC 线缆在家用电器,照明灯饰,机械装备,仪器仪表,网络通讯, 楼宇布线等领域仍得到广泛的使用。

AA玖开特种线缆厂梁斌13023253203:

材料类别 额定温度(最高) 应用 使用特性普通型 105℃绝缘, 护套绝缘可根据需求使用不同硬度,一般比较柔软,易成型和加工。


半硬质(SR-PVC) 同上 线芯绝缘比 普 通 型 硬 度 高 ,硬 度Shore 90A 以上。同普通型相比提高了绝缘机械强度,更优良的热稳定性。缺点是柔软度不好,使用范围受到影响。交联 PVC (XLPVC) 同上 线芯绝缘一般是通过辐照方式交联,使普通型热塑性 PVC 转变成不溶的热固性塑料,分子结构更加稳定,提高了绝缘机械强度,短路温度可达到250℃。


4)在额定电压方面,一般使用于额定 1000V AC 及其以下电压等级,可广泛应用于家用电器、仪器仪表、照明、网络通讯等行业。

5)琦富瑞塑胶事业部成功开发的无毒无味 PVC 绝缘线,广泛使用于空调,冰箱等电器配线。


PVC 也有一些自身缺点,限制了其使用:

 1) 由于含有大量氯元素,燃烧时会散发出大量浓烟会让人窒息,影响能见度,并产生一些致癌物质和 HCl 气体,对环境造成严重危害。随着低烟无卤绝缘材料制造技术的发展,逐步取代 PVC 绝缘已成为线缆发展的必然趋势。目前一些有影响力及社会责任感较强的企业,在公司技术标准中明确提出了替代 PVC 材料的时间表。

2) 普通 PVC 绝缘耐酸碱,耐热油,耐有机溶剂性能较差,根据相似相溶的化学原理,PVC 线材极易在所述特定环境中出现破损和开裂。但是,凭借其优良的加工性能和低廉的成本。PVC 线缆在家用电器,照明灯饰,机械装备,仪器仪表,网络通讯, 楼宇布线等领域仍得到广泛的使用。


交联类别 特 点 应 用过氧化物交联交联过程中要严格控制温度,通过热蒸汽交联管道,产生交联. 适用于生产高电压、大长度、大截面电缆, 生产小规格浪费多. 硅烷交联硅烷交联可采用通用的设备,挤出不受温度限制,接触水分即开始交联,温度越高交联速度越快. 适用于小尺寸、小规格、低电压的电缆。交联反应要在有水或潮气的条件下才会完成, 适用于低压电缆的生产. 辐照交联因辐射源能量的关系,用于不太厚绝缘, 绝缘太厚时,易存在照射不均匀现象. 适用于绝缘厚度不太厚,耐高温阻燃电缆.


XLPE 绝缘与热塑性聚乙烯比较,有以下优点: 

1)提高了耐热变形性,改善了高温下的力学性能,改进了耐环境应力龟裂与耐热老化的性能. 

2)增强了耐化学稳定性和耐溶剂性,减少了冷流性,基本保持了原来的电气性能,长期工作温度可达 125℃和 150℃,交联聚乙烯绝缘的电线电缆,也提高了短路的承受能力,其短时承受温度可达 250℃,同样厚度的电线电缆,交联聚乙烯的载流量就大得多. 

3) XLPE 绝缘电线电缆有优良的机械、防水及耐辐射性能所以应用领域广泛。如:电器内部连接线、电机引线、灯饰引线、汽车低压信号控制线、机车电线、地铁用电线电缆、矿用环保电缆、船用电缆、核电铺设电缆、TV 高压线、X-RAY 击发高压线,以及功率传输电线电缆等行业。

XLPE 绝缘电线电缆有着显著的优点,但也有一些自身的缺点,限制了其使用:


 1)耐热粘连性能较差。在超过电线额定温度情况下加工使用电线,容易造成电线之间相互粘连情况,严重可导致绝缘破皮形成短路. 

 2)耐热切通性能较差。在超过 200℃的温度下,电线绝缘变的异常柔软,受外力挤压碰撞容易导致电线切通短路. 

 3)批次之间色差难控制。加工过程易刮花发白,印字脱落等问题

 4)耐温等级 150℃XLPE 绝缘,做到完全不含卤素并且能通过 UL1581 规范的 VW-1 燃烧实验,并保持优良的机械电气性能,在制造技术上还存在一定瓶颈,成本高昂。

二) 交联聚乙烯电线电缆绝缘

交联聚乙烯(Cross-linke PE,以下简称 XLPE)是聚乙烯受到高能射线或交联剂的作用,在一定条件下能从线型分子结构转变成体型三维结构。同时由热塑性塑料转变成不溶的热固性塑料。目前在电线电缆绝缘运用中,主要交联方法有三种:


1) 过氧化物交联。是先用聚乙烯树脂配合适当的交联剂和抗氧剂,根据需要添加其它成份,制成可交联的聚乙烯混合物颗粒。挤出过程中,通过热蒸汽交联管道产生交联。


2)硅烷交联(温水交联)。也是一种化学交联的方法,其主要机理是将有机硅氧烷和聚乙烯在特定的条件下产生交联,交联度一般能达到 60%左右。

3)辐照交联是利用高能射线如 r 射线,α射线,电子射线等能量,使聚乙烯大分子中的碳原子激发活性而交联,电线电缆常用的高能射线为电子加速器产生的电子射线,因该交联是依靠物理能量进行的,故属物理交联。 


  
   
全国服务热线:
13023253203