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1、常见电线电缆绝缘材料优缺点分析摘要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
2、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
3、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。3)在耐温方面,通过对材料配方优化改进,目前常用的PVC绝缘类型主第1页共10页常见电线电缆绝缘材料优缺点分析要有以下三类:表I材料类别额定温度(最高)应用使用特性可根据需求使用不同硬度，绝缘,普通型105℃一般比较柔软，易成型和加护套绝缘工。比普通型硬度高，硬度Shore90A以上。同普通型半硬质相比提高了绝缘机械强度，同上线芯绝缘(S
4、R-PVC)更优良的热稳定性。缺点是柔软度不好，使用范围受到影响。一般是通过辐照方式交联，使普通型热塑性PVC转变交联PVC成不溶的热固性塑料，分子同上线芯绝缘(XLPVC)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1000VAC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
5、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。第2页共10页常见电线电缆绝缘材料优缺点分析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,
6、仪器仪表,网络通讯,楼宇布线等领域仍得到广泛的使用。二）交联聚乙烯电线电缆绝缘交联聚乙烯(Cross-linkePE,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，
7、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。以上三种不同的交联方式,具有不同的特点和应用（见表II）：第3页共10页常见电线电缆绝缘材料优缺点分析表II交联类别特点应用交联过程中要严格控制适用于生产高电压、大长度、过氧化物交联温度，通过热蒸汽交联大截面电缆,生产小规格浪管道
8、,产生交联.费多.硅烷交联可采用通用的适用于小尺寸、小规格、低设备,挤出不受温度限电压的电缆。交联反应要在硅烷交联制,接触水分即开始交有水或潮气的条件下才会完联,温度越高交联速度成,适用于低压电缆的生越快.产.因辐射源能量的关系,适用于绝缘厚度不太厚,耐用于不太厚绝缘,绝缘高温阻燃电缆.辐照交联太厚时，易存在照射不均匀现象.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
