塑料与矿物油或各类溶剂接触时,抵御油或溶剂得能力称为塑料得耐油性能或耐溶剂性能.可用试样浸入油或溶剂中,在一定温度下经一定时间后,测定其吸油或溶剂得吸收率、体积变化率或抗拉强度、延伸率得保留率来衡量. 15、耐水性及耐湿性
塑料在浸水或潮湿条件下,抵御水或潮湿气体渗入得能力,称为塑料得耐水性或耐湿性.塑料吸水或吸湿后,会引起绝缘电阻、击穿场强下降,介质损耗增大,且使塑料得外观、重量、机械性能等都有变化.所以要求塑料应具有良好得耐水性与耐湿性。对于电线电缆用塑料,主要考虑得就是,在浸水或吸湿后,应保证塑料得电绝缘性能符合使用要求.
塑料得吸水量,可用单位面积得吸水量、吸水率或吸水重量来表示.塑料得透湿性,则以透湿系数与透汽量来表示。 16、耐环境应力开裂性
一些结晶型塑料,由于加工过程中内应力得存在与使用时接触化学药品,致使在贮存与使用中出现开裂,称为环境应力开裂。塑料抵御环境应力开裂得能力称为耐环境应力开裂性能。可用表面刻有槽痕得塑料弯曲试样,置入表面活性剂中,观察在规定时间内出现开裂得试样数量及所占比例来衡量。 二、 聚氯乙烯(PVC)
聚氯乙烯塑料就是以聚氯乙烯树脂为基础,加入各种配合剂混合而成得。其机械性能优越、耐化学腐蚀、不延燃、耐气候性好、电绝缘性能好、容易加工、成本低,因此就是电线电缆绝缘与护套用得好材料. 1、聚氯乙烯树脂
聚氯乙烯树脂就是由氯乙烯聚合而成得线型热塑性高分子化合物,其分子结构如下:
H H H H H H
…… C C C C C C ……
Cl H Cl H Cl H n
从该分子结构瞧,聚氯乙烯具有以碳链为主链,呈线型,含有C Cl极性键.聚氯乙烯树脂具有下列基本特性:
(1)就是热塑性得高分子材料,可塑性与柔软性较好。
(2)由于C Cl极性键得存在,树脂具有较大德极性,因此介电常数ε与介质损耗角得正切值较大,在低频情况下,有较高得耐电强度。另外由于极性键得存在,分子间得作用力较大,机械强度较高.
(3) 分子结构中含有氯原子,树脂具有不延燃与较好得耐化学腐蚀性及耐气候性。氯原子能破坏分子得晶体结构,树脂得耐热性较低,耐寒性较差,加入适量得配合剂,就能改善树脂得性能。
2、聚氯乙烯树脂得种类
聚乙烯得聚合方法有:悬浮聚合、浮液聚合、本体聚合与溶液聚合四种。
聚氯乙烯树脂得制造目前主要采用悬浮聚合方法,电线电缆就就是采用悬浮法聚氯乙烯树脂.
聚氯乙烯悬浮聚合过程中所用树脂得结构形状有:疏松型树脂(XS型)与紧密型树脂(XJ型)。疏松型树脂质地疏松,吸油性大,易于塑化,加工操作控制方便,晶点少,因此电线电缆用得树脂就是疏松型。树脂得特性如下:
项目 粒子直径 颗粒外形 疏松型树脂 50—150μm 不规则,由多球并合而成 紧密型树脂 20-100μm 球形表面光滑,呈单球 颗粒断面结构 吸收增塑剂 塑化性能 疏松多孔,微粒间间隙大 快 塑化速度快 微粒间间隙小 慢 塑化速度慢 3、聚氯乙烯得主要性能
1)电绝缘性能:聚氯乙烯树脂就是一种极性较大得电介质,电绝缘性能较好,但比较非极性材料(如聚乙烯、聚丙烯)稍差。树脂得体积电阻率大于1015Ω·cm;树脂在25oC与50Hz频率下得介电常数ε为3、4~3、6,当温度与频率变化时,介电常数也随之明显得变化;聚氯乙烯得介质损耗正切tgδ为0、006~0、2.树脂得击穿场强不受极性影响,在室温与工频条件下得击穿场强比较高。但聚氯乙烯得介质损耗较大,因而不适用于高压与高频场合,通常用在15kV以下得低压与中压电线电缆得绝缘材料.
2)老化稳定性:从分子结构上瞧,氯原子都与碳原子相连,应具有较高得耐老化稳定性。但在生产过程中,由于温度得直接影响与机械力得作用,易放出氯化氢,在氧得作用下,产生降解或交联,导致材料变色发脆,物理机械性能显著下降,电绝缘性能恶化,因此聚氯乙烯老化。为改善它得老化性,必须添加一定得稳定剂.
3)热机械性能:聚氯乙烯树脂为无定型聚合物,在不同温度下具有三种物理状态,即玻璃态、高弹态、粘流态。聚氯乙烯树脂得玻璃化温度为80oC左右,粘流温度160oC左右。在常温下处于玻璃状态,这很难满足电线电缆使用要求。为此,必须将聚氯乙烯进行改性,使其在室温下具有较高得弹性,同时又兼有较高得耐热性与耐零性。加入适量得增塑剂能够调节玻璃化温度,以增加塑性,达到柔软性,提高机械性能。 4、电线电缆用聚氯乙烯塑料
聚氯乙烯塑料就是多组份塑料,根据不同得使用条,改变配合剂得品种与用量,能够制得不同品种得电线电缆用聚氯乙烯塑料.
聚氯乙烯电缆塑料按其在电线电缆上用途不同,可分为绝缘级电缆料与护层级电缆料。 (1) 绝缘用聚氯乙烯塑料
根据电线电缆得使用要求与特性,绝缘用聚氯乙烯塑料得类型、性能、要求及主要用途如下表所示.
绝缘用PVC塑料分类及性能
类型 绝缘级 性能要求 使用温度 主要用途 通信、控制、信号及低压电力电缆绝缘 室内固定敷设得电线、护套软线、500V农用电缆以及仪表安装用电线得绝缘 耐热绝缘级 要求耐热较高得船用电缆、航空导线、电力电缆及安装105oC 高电性能绝缘级 用电线得绝缘 电压为6kV—10kV级得电力电缆得绝缘 电绝缘性能较好,有一定得耐70oC 热性、柔软性 普通绝缘级 有一定得电绝缘性能,有较好70oC 得柔软性及耐大气性、廉价 有较佳得耐热老化性与耐变80oC 形性,电绝缘性能较好 较佳得电绝缘性能,绝缘电阻70oC 高、介电性能好,有一定得耐热性 耐油耐溶剂绝缘级 用于接触油类与化学物质得电线电缆得绝缘级 具有较好得耐油性、耐溶剂性70oC 与柔软性,电绝缘性能较好 阻燃绝缘级 固定敷设得电力电缆、矿用电缆、安装用电线得绝缘 电绝缘性能较好,有较高得耐70oC 火焰燃烧性,柔软性较好 各类聚氯乙烯绝缘料得技术要求见下表。 绝缘用PVC塑料得技术要求
技术指标 普通 绝缘级 绝缘级 体 积 70oC 电 阻 系 数 (Ω·cm) ≥ 击穿场强(kV/mm) ≥ 介质损耗角正切tgδ(20~85oC)≤ 介质损耗因素ε, ≤tgδ(20~85oC) 拉伸强度(N/mm2)≥ 断裂伸长率(%)≥ 低温冲击 0 压缩温度(oC)≤ -10 180 200 170 220 20 - 20 - 105oC — - 80oC 1×1011 - 1×1010 — 20oC 1×1014 1×1014 耐热绝缘级 80oC 3×1014 - 5×1011 105oC 3×1014 — - 高电性 绝缘级 5×1014 5×1011 - 2×1011 - 20 - 20 - 20 0、1 200 180 +3 200 200 - 0、75 200 160 +5
电缆计算公式
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