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电缆绝缘护套资料选用阐明

2017-06-10 12:46分类:电子元器件 阅读:

 

常用橡塑资料分为四类:即热塑性软塑料,如聚氯乙烯;热固性软塑料,如交联聚烯烃;热固性弹性体,如天然橡皮;热塑性弹性体,如聚氨酯。

1. 聚氯乙烯软塑料是技能最简练的绝缘和护套资料,机械和电气功用杰出,有较好的耐酸、耐碱、耐化学品和耐潮性,不延燃,本钱较低。通常状况其作业温度为70℃和90℃,也有定为十5℃。20世纪60年代,聚氯乙烯电缆料只需三个种类,如今已开展到30多个种类,需求量经久不衰。是修建布线绝缘和电力电缆护套的首选资料。辐照交联聚氯乙烯是热固性资料,作业温度可达90℃和十5℃。功用方针件表1。该资料常用于仪器外表、台式核算机、笔记本电脑及有些灯具的内部接线。表 1 辐照交联聚氯乙烯功用方针
序号 实验项目 单位 混合物代号
XLPVC/XP-90,SX-90 XLPVC/XP十5,SX十5
1 初始机械功用 抗张强度:最小基地值 开裂伸长率:最小基地值 MPa % 12.5 150 12.5 150
2 空气烘箱老化后的机械功用 老化条件:温度 时刻 抗张强度:最小基地值 最大改动率 开裂伸长率:最小基地值 最大改动率 ℃ h MPa % % % 135±2 十×24 12.5 ±20 150 ±20 135±2 十×24 12.5 ±20 150 ±20
3 失重实验 老化条件:温度 时刻 失重:最大值 ℃ h g/m2 115±2 十×24 20 130±2 十×24 20
4 热冲击实验 实验条件:温度 时刻 实验成果 ℃ h 150±2 1 不开裂 150±2 1 不开裂
5 高温压力实验 实验条件:温度 实验成果:压痕深度最大基地值 ℃ % 90±2 50 十5±2 50
6 热安稳性实验 实验条件:温度 实验成果:最小均匀热安稳时刻 ℃ min 200±2 60 200±2 60
7 热延伸实验 实验条件:温度 负荷时刻 机械压力 实验成果:载荷下最大伸长率 冷却后最大持久变形 ℃ min MPa % % 200±3 15 0.20 十0 25 200±3 15 0.20 十0 25
8 低温卷绕、拉伸、冲击实验 与热塑性聚氯乙烯一样,此处略
2. 丁腈-聚氯乙烯复合物是用丁腈橡胶(或丁腈橡胶粉)作为固体增塑剂,低温柔软功用杰出,与热塑弹性体有些类似,但通常不查核经过定长拉伸后的剩下变型率。其报价大大低于别的优秀的热塑弹性体、是小型电器移动衔接线常用的绝缘资料。 3. 聚乙烯分高密度、中密度、低密度、线性低密度等种类,电气功用优胜,耐潮、耐寒,机械功用适中。是通讯电缆、核算机电缆等常用绝缘。 4. 交联聚乙烯和无卤低烟交联聚烯烃,是电力电缆、操控电缆和外表电缆等商品许多运用的绝缘资料。技能方面有辐照交联、硅烷交联、化学交联(干法和湿法)和紫外线交联等办法。这些交联办法的设备、技能差异很大,各有适用商品的规划。配备线缆绝缘厚度较薄,辐照和硅烷交联用得较多。无卤低烟交联聚烯烃是归于阻燃类环保电缆料, 90℃等级的绝缘电线,如今暂规矩在高级住所和公共场合等修建物中选用。十5℃、125℃、150℃的绝缘电线在别的格外条件的设备等方面运用。功用见表2。表 2 十5℃~150℃辐照交联阻燃聚烯烃功用方针
序号 实验项目 单位 混合物代号 SXE
/十5Z /十5W /125Z 125W /150Z /150W
1 初始机械功用 抗张强度:最小基地值 开裂伸长率:最小基地值 MPa % 12.5 250 9.0 120 12.5 250 9.0 120 12.5 250 9.0 120
2 空气烘箱老化后机械功用 老化条件:温度 时刻 抗张强度:最大改动率 开裂伸长率:最大改动率 ℃ 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 热延伸实验 实验条件:温度 载荷时刻 机械压力 实验成果:负荷下最大伸率 冷却后最大持久变形 ℃ 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 热缩短实验 实验条件:温度 时刻 实验成果 ℃ 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 低温卷绕实验 实验条件:温度 实验成果 -25±2 不开裂 -20±2 不开裂 -25±2 不开裂 -20±2 不开裂 -25±2 不开裂 -20±2 不开裂
6 低温拉伸实验 实验条件:温度 实验成果:最小伸长率 ℃ % -25±2 20 -20±2 20 -25±2 20 -20±2 20 -25±2 20 -20±2 20
7 焚烧气体的腐蚀性实验 pH值最小 电导率最大 μS/mm - - 4.3 十 - - 4.3 十 - - 4.3 十
超净交联聚乙烯用于1十 kV及以上高压电缆绝缘,其杂质含量方针规矩较严,电缆制品的方针见表3,关于资料当然应不表3的定。表3 1十 kV及以上高压电缆制品绝缘杂质含量方针

序号 缺陷性质及其尺度 S 折算到每十 c m 3体积的答应缺陷个数
1十 kV 220 kV
1 绝缘中微孔: S>0.05 mm 0.05≥S>0.025 mm 0 ≤30 0 ≤18
2 绝缘中不通明杂质: S>0.125 mm 0.125≥S>0.05 mm 0 ≤十 0 ≤6
3 绝缘中半通明深棕色杂质: S>0.25 mm S>0.16 mm 0 - - 0

5. 聚乙烯的改性或乙烯的共聚体,如EVA、EEA、EMA、EBA、EAA、EMAA等,恰当的配方可改进对氢氧化铝和氢氧化镁受容性,是低烟无卤阻燃绝缘和护套的首要基材,可制成热塑型和交联型二类低烟无卤阻燃料。虽然低烟无卤阻燃料如今并未抵达抱负水平,但仍是其时主导种类。6. 聚丙烯物理机械功用优于聚乙烯,电性与聚乙烯恰当。为前进挤出功用,可加少数能与其共混的橡胶改性。聚丙烯可用于电话软绳接线和油井电缆绝缘。7. 聚酰胺塑料也便是尼龙,其耐磨和抗切开性极好,耐寒、耐热、耐油、耐溶剂较好,挤出厚度可很薄,首要用于薄护层。常用商标为尼龙6和尼龙十十 ,(电工之家http://)后者有必定的避免白蚁蛀孔和老鼠咬损的效能。美国用于修建电线和机床接线,国内在灯具内运用较多。8. 聚对苯二甲酸丁醇酯(PBT),20世纪70年代开展起来的,其特色是热变形温度高,在150℃空气中可长时刻作业,具有低的吸湿性,电性优秀,机械功用较好,某些方面与尼龙(PA-12)类似。PBT开端只作为工程塑料运用,在开展前期,PBT的屈从强度为55~61N/mm2 ,屈从点的伸长率6.5~9%,比尼龙非常好。近期PBT经改性后前进了其柔软性,屈从强度为27 N/mm2,屈从点的伸长25%,适用恳求较软的光纤二次被覆松套管。因为PBT加工便利,报价比尼龙低,因硬度比PA-12更硬,有防蚁和防鼠效应。PBT也能够制作绝缘较薄的电线,是一种无卤自熄资料,可经过UL 94中V-2笔直焚烧实验,并且电线比照柔软,合适设备电线绝缘。9. 氯化聚醚电性杰出,耐油和耐溶剂性仅次于氟塑料,但抗冲击差,伸率低,需加增塑剂、如增加氯化聚乙烯或丁腈橡胶,可用于与多种油品触摸的电线绝缘。十.氟塑料分子构造中含氟碳键,键能高,是如今耐热和耐溶剂性最佳的塑料,氧指数很高,阻燃性强。氟塑料种类较多,有塑料王之称。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)和辐照交联四氟乙烯-乙烯共聚物(XETFE)等。FEP在油井、机车、轿车、核算机、家电等方面广泛运用,曩昔在飞机上用量也较大,但近期飞机上许多选用XETFE绝缘电线。以下介绍几种为当常常用氟塑料及其与聚酰亚胺复合薄膜的首要功用: (1) 聚全氟乙丙烯树脂(FEP460)的熔体活动速率0.41~1.0g/min,抗张强度≥21MPa (23℃),开裂伸长率≥300%,熔点 (DSC法) 255~266℃,介电常数 2.0~2.2 (1MHz),介质损耗角正切 ≤7×0-4 (1MHz),体积电阻率≥1×十16Ω·cm (23℃),比蒸发度≤0.1%。 (2) 聚全氟乙丙烯树脂(FEP461)的熔体活动速率0.21~0.40g/min,抗张强度≥25MPa (23℃),开裂伸长率300%,熔点 (DSC法) ≥255℃,介电常数 2.0~2.2 (1MHz),介质损耗角正切 ≤7×十-4 (1MHz),体积电阻率≥1×十16Ω·cm (23℃),比蒸发度≤0.1%,耐应力开裂 (弯条法) 十根试样全不开裂。(3) 辐照交联四氟乙烯-乙烯共聚物(XETFE)的抗张强度≥35 MPa(23℃),开裂伸长率≥50%,介电常数2.5~2.7(1kHz),介质损耗角正切≤1×十-3 (1kHz),体积电阻率≥1×十15Ω·cm(23℃)。 (4)聚酰亚胺/聚全氟乙丙烯树脂复合带(PI/FEP)的厚度公役≤±十%,抗张强度≥90 MPa (23℃),开裂伸长率≥40%,介电常数2~3 (1kHz),介质损耗角正切≤1×十-3 (1kHz),介电强≥120kV/mm,体积电阻率≥1×十15Ω·cm(23℃)。(5)聚四氟乙烯/聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合带(PTFE/PI/PTFE)的厚度公役≤±十%,抗张强度≥80 MPa (23℃),开裂伸长率≥40%,介电常数2~3 (1kHz),介质损耗角正切≤1×十-3 (1kHz),介电强度≥120kV/mm,体积电阻率≥1×十15Ω·cm(23℃)。(6) 非交联四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)树脂的熔体活动速率0.2~1.0g/min,抗张强度≥35MPa (23℃),开裂伸长率≥300%,熔点 (DSC法) 245~275℃,介电常数2.3~2.7 (1MHz),介质损耗角正切≤7×十-4(1MHz),体积电阻率≥1×十16Ω·cm (23℃)。(7) 可融性聚四氟乙烯树脂(PFA)熔体活动速率0.2~1.3g/min,抗张强度≥25MPa (23℃),开裂伸长率≥300%,熔点 (DSC法) 302~3十℃,介电常数2.0~2.2 (1MHz),介质损耗角正切≤5×十-4 (1MHz)。体积电阻率≥1×十16Ω·cm (23℃)。11. 聚醚砜(PES)具有较好的耐热性,作业温度为180~200℃,高弹性模量、无毒、阻燃自熄性好,可挤出成型,适用于特种电线。12. 聚醚醚酮(PEEK)具有极好的耐热性,作业温度为250℃,吸水性极低,阻燃自熄性好,可挤出成型,适用于特种电线。13. 聚酯-醚热塑弹性体(TPE-E)是归纳功用较好的绝缘和护层资料,运用寿数长,分子降介梯度缓慢,在正常状况下,几十年安稳,安全牢靠性强。介电强度大大逾越无卤低烟交联聚烯烃,因而合适制作薄绝缘商品。耐温等级较高,最高瞬时耐热温度达200℃,短时耐热温度达175℃。长时刻运用温度为150℃,可满意轿车中大有些部位的作业温度恳求。阻燃功用杰出,属无卤、无磷阻燃资料,但不属低烟级。因为硬度较高,作为绝缘和护层,耐磨性均非常好,当配备振荡时,敷设的电线或电缆绝缘不会磨损而击穿,护层也不会磨穿。耐油性好,与机油等油品触摸,不严峻胀大或缩短,浸油实验后,能经过在电压实验,所以在有油雾环境下能正常作业。此外耐紫外线老化功用也较好,不开裂,并坚持色泽。别的,经过热老化后仍能坚持杰出的色泽。因为绝缘厚度可挤得较薄,有力于开展轻小型化商品。此外与不少硬塑料有兼容性,合适与预制衔接件(如插接件)加工,并抵达密封性恳求。如今已在轿车线束和电缆、机车车辆中薄绝缘耐油电线、城市轨道和地铁车辆信号电缆等方面运用。14. 聚氨酯弹性体具有优秀的耐磨、耐油、耐化学品、耐候、耐辐射、抗撕、高强度、高弹性、高伸率、高模量、易上色、简略加工,这些归纳功用是如今任何商品橡胶和塑料不全具有的。是电缆的抱负护套资料,有习惯全天候条件之称。适用于野外作业和船只甲板等移动型电缆。15. 乙烯醋酸乙烯酯共聚物按其醋酸乙烯(VA)含量纷歧样,可分为热塑性、弹性体和热塑弹性体三种:EVA 的VA含量在18~27% 之间,用来改进聚乙烯功用,也用于无卤低烟阻燃料和半导电屏蔽料等。EVM 的VA含量在40—80% 之间,为硫化型弹性体,常用于低压电线绝缘及护套,有绿色商品之称。PVA 的VA含量在80% 以上,为热塑弹性体,线缆商品不必。16. 乙丙橡胶和聚丙烯共混热塑弹性体是一种归纳功用优秀的绝缘和护套资料,它的制作进程中运用了动态硫化技能,使彻底硫化的橡胶颗粒全有些散在由热塑性资料构成的接连基质中,橡胶颗粒的巨细为1微米或更小,这么就有极好的物理功用。因为报价较贵,如今国内没有许多运用。17. 天然橡胶成分是聚异戊二烯,因为分子构造中含双键,耐热老化、耐紫外线、耐臭氧、耐油和耐溶剂都较差,易燃。首要用于低压电线电缆的绝缘和护套。曩昔常呈现橡皮发粘和铜线变黑,配方中加铜按捺剂能有所改进,如今有运用导体浸涂法,使铜线外表构成很薄的抗铜催化薄层,作用甚好,更简略而有用的办法是用棉纸纵包或绕包阻隔层,彻底不与铜导体触摸。欧洲现已撤销其在电缆范畴运用,国内天然橡胶绝缘电缆尚有必定产值。18. 丁苯橡胶由丁二烯和苯乙烯共聚而成,苯乙烯含量约29%,丁苯橡胶延伸时缺少结晶性,抗张强度很低,加补强剂后能显着前进,与天然橡胶比照,耐磨、耐热略好,弹性稍差,常与天然橡胶并用。首要用于电线电缆的绝缘和护套。欧洲现已撤销其在电缆范畴运用,国内电缆尚有必定产值。19. 丁基橡胶由异丁烯和少数异戊二烯共聚而成,分子构造中双键少,耐热、耐臭氧和耐电晕性、气密性好,吸水性低,电性优秀。缺陷是硫化艰难、强度低、弹性小、不耐矿物油。曩昔常用于35 kV及以下电力电缆和船用电缆的绝缘,现已彻底被乙丙橡胶代替。20. 三元乙丙橡胶是乙烯和丙烯并引进非共轭二烯第三单体的共聚物,丙烯含量为40克分子数摆布。乙丙橡胶分通常型和硬质型两种,虽机械强度较低,但耐热性和电气功用极好,格外有优胜的抗电树性,能用于154 kV及以下的电力电缆、矿用电缆、船用电缆、操控电缆、测井电缆、电机引接线等商品的绝缘。其格外配方可用于电缆附件的部件。21. 氯丁橡胶为2-氯丁二烯的聚合物,因为分子构造中含氯,故耐候性、耐油性较好,且阻燃,但电性很差。首要用于野外电线电缆、船用电缆和矿用电缆的护套,也可作电焊机电缆的护套兼绝缘。因为国产氯丁橡胶为非电缆专用商标,功用不睬想,如今用氯化聚乙烯代替氯丁橡胶状况较多,功用较好,报价也低,但不是悉数商品都能适用。22. 丁腈橡胶为丁二烯和丙烯腈的共聚物,丙烯腈含量为25~35%,分为3级,分子构造中含 CN 基团,含量越高,耐油和耐溶剂性、耐热性、耐磨性越好,而弹性下降,丁腈橡胶耐候性差,不适用于野外,首要用于潜油泵电缆护套和电机、电器引接线的护套。23. 氯磺化聚乙烯由聚乙烯进行氯化和氯磺酰化反响制得的商品。使结晶聚乙烯转化为无定形弹性体。氯磺化聚乙烯含氯量的选用规划为35%摆布,含硫量约 1%。具有很优胜的耐候、耐臭氧、耐油、耐溶剂、耐浓度较低的硫酸和浓度较低的苛性钠水溶液以及别的强氧化剂,耐磨和耐电晕功用,抗张强度较高,阻燃性好,底子电性尙可,是抱负的电线电缆护套资料,也可作低压电线的绝缘。24. 氯化聚乙烯是高密度聚乙烯的氯化商品,含氯量为 30~40%。使结晶聚乙烯转化为无定形弹性体。与氯磺化聚乙烯比照,其耐候、耐臭氧、耐电晕性底子一样,耐油、耐溶剂、耐化学品溶液、阻燃、弹性和抗张强度略逊,抗撕和耐热略优,但耐曲折疲惫并不太好,底子电性尚可,可用于电线电缆护套,也可作低压电线的绝缘。25. 氯醚橡胶分子构造中无双键,耐候性、耐臭氧和耐热性优秀,耐油性和耐溶剂性比丁腈橡胶非常好,透气性小,为丁基橡胶的三分之一,还有杰出的抗曲折疲惫性,阻燃。但低温柔软性和加工性差。首要用于耐油、耐热电缆、油泵电缆、电机引接线等商品的护套。26. 硅橡胶主链含硅氧键、硫化后成弹性有机硅聚合物,电缆首要用甲基乙烯基硅橡胶,简略硫化,加工功用好,持久变形小。硅橡胶分子链柔软,分子间作用力小,但硅氧键能高,故耐寒和耐热性好,而耐油和耐溶剂性差,抗张强度虽低,但在高温时却逾越别的橡胶。电性随温度和频率的改动甚微,耐电弧性好,用于特种电线电缆的绝缘,如高温船用电缆、电机引接线、彩电高压包引线、热偶抵偿线和电缆附件。硅橡胶绝缘的运用应当与导体构造彼此合作,通常应选用5类或更软的导体构造。27. 氟橡胶种类较多,电缆工业首要用偏二氟乙烯和全氟丙烯的共聚物,耐热、耐油、耐溶剂、耐化学药品,耐臭氧和耐候性都极好。缺陷是在高温下机械功用显着下降,耐寒性差,在高温水蒸汽下不安稳。用于石油化工方面的特种电缆护套,也用于耐油功用高的电缆附件垫圈或镶嵌零件。

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