電纜料在PVC 配方中屬于性能要求較高的品種，特別是電絕緣性、耐低溫性和耐老化性等都有一定要求。配方設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這些特殊的要求。
PVC 電纜料是由聚氯乙烯樹脂、穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑、著色劑等組成。PVC 電纜料的耐電壓和絕緣電阻比較高，但介電常數(shù)和介電損耗較大。因此，一般主要用作低壓（≤1KV）和中高壓（6~10KV）電纜的絕緣層。PVC 塑料由于具有難燃、耐油、耐電暈、耐化學(xué)腐蝕和良好的耐水性能，因此還廣泛用作電線電纜的護(hù)層材料。利用添加特種性能助劑或改性劑，可以分別制造出耐熱型（105℃）、耐寒型、耐油型、難燃型、特軟型和無(wú)毒型的PVC 電纜料，以滿足特殊電線電纜產(chǎn)品的需要。
PVC 電纜料可分為護(hù)層級(jí)和絕緣級(jí)兩種。護(hù)層級(jí)要求耐熱性好，而絕緣級(jí)則要求絕緣性好。
各組分選擇的要點(diǎn)如下：
1、PVC 樹脂2、增塑劑3、穩(wěn)定劑鹽基性鉛鹽作主穩(wěn)定劑4、潤(rùn)滑劑5、填充劑
參考配方：（重量份）
PVC 絕緣級(jí)電纜料
（1）
PVC 100 二堿式亞磷酸 2
DOP 20 硬脂酸鉛 0.8
氯化石蠟 18 硬脂酸鈣 0.4
M-50 18 碳酸鈣 4
三堿式硫酸鉛 3 煅燒陶土 6
（2）低成本
PVC 100 DOP 38
環(huán)氧大豆油 3 氯化石蠟 12
三鹽基性硫酸鉛 5 二鹽基性硬脂酸鉛 2
陶土 10 碳酸鈣 10
（3）
PVC 100 堿式碳酸鉛 6
DOP 34 硬脂酸鈣 1
42%氯化石蠟 17 雙酚A 0.25
電氣級(jí)陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）91；拉伸強(qiáng)度20MPa ；伸長(zhǎng)率430%；拉伸強(qiáng)度保持率105%；伸長(zhǎng)保持率92%；電線耐溫60℃。
（4）
PVC 100 堿式碳酸鉛 6
DOP 27.5 硬脂酸鈣 1
52%氯化石蠟 27.5 雙酚A 0.25
電氣級(jí)陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）89；拉伸強(qiáng)度20MPa ；伸長(zhǎng)率420%；拉伸強(qiáng)度保持率104%；伸長(zhǎng)保持率100%；電線耐溫60℃。
(5)
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6
DIDP 55 硬脂酸鈣 1
電氣級(jí)陶土 10 雙酚A 0.25
相關(guān)性能：硬度（邵氏）83；拉伸強(qiáng)度17.2MPa ；伸長(zhǎng)率390%；拉伸強(qiáng)度保持率104%；伸長(zhǎng)保持率117%；電線耐溫90℃。
（6）
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6
DIDP 45 硬脂酸鈣 1
42%氯化石蠟 15 雙酚A 0.25
電氣級(jí)陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）83；拉伸強(qiáng)度16.8MPa ；伸長(zhǎng)率310%；拉伸強(qiáng)度保持率100%；伸長(zhǎng)保持率113%；電線耐溫90℃。
（7）
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6
DIDP 40 硬脂酸鈣 1
52%氯化石蠟 22 雙酚A 0.25
電氣級(jí)陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）85；拉伸強(qiáng)度18.3MPa ；伸長(zhǎng)率340%；拉伸強(qiáng)度保持率99%；伸長(zhǎng)保持率109%；電線耐溫90℃。
（8）
PVC 100 硬脂酸鈣 1
季戊四醇辛酸丁酸酯 55 雙酚A 0.25
爾堿式鄰苯二甲酸 6
相關(guān)性能：硬度（邵氏）83；拉伸強(qiáng)度17.7MPa ；伸長(zhǎng)率320%；拉伸強(qiáng)度保持率106%；伸長(zhǎng)保持率103%；電線耐溫105℃。
（9）
PVC 100 DOP 22
DIDP 12 三鹽基硫酸鉛 3
氯化石蠟 10 硬脂酸鉛 0.5
硬脂酸鋇 1 雙酚A 0.3
碳酸鈣 20 鈦白粉 適量
（10）70℃
PVC 100 DOP 45
三鹽基硫酸鉛 4 二鹽基亞磷酸鉛 3 硬脂酸鉛 0.5 硬脂酸鋇 1 碳酸鈣 10 雙酚A 0.5
鈦白粉 2 色 適量
（11）600V
PVC 100 DOP 40 50%氯化石蠟 15 三鹽基性硫酸鉛
二鹽基硬脂酸鉛 0.5 硬脂酸鉛 0.5 碳酸鈣 20 煅燒陶土 10
（12）600V
PVC 100 DOP 50
三堿式硫酸鉛 2 硬脂酸鋇 1 粘土 10
PVC 護(hù)套級(jí)電纜料
（1）
PVC 100 二堿式亞磷酸鉛 2 DIDP 30 硬脂酸鋇 1 TCP 12 硬脂酸鉛 1 DOP 13 碳酸鈣 8 三堿式硫酸鉛 3 5
（2）耐熱105℃
PVC 100 硬脂酸鋇 0.6
TOTM 62 二堿式鄰苯二甲酸鉛 6 三堿式硫酸鉛 1 雙酚A 0.4 硬脂酸鉛 0.6
（3）耐熱70℃
PVC 100 DOP 35 DOS 10 三堿式硫酸鉛 4 二堿式亞磷酸鉛 3 硬脂酸鋇 1 硬脂酸鉛 0.5 碳酸鈣 15 鈦白粉 2 雙酚A 0.5
（4）柔軟型
PVC 100 DOP 30 DOS 30 環(huán)氧酯 6 硬脂酸鋇 3 硬脂酸鎘 1.5 雙酚A 0.25
（5）耐寒
PVC 100 DOP 10 DOS 28 T-50 18
52%氯化石蠟 8 三堿式硫酸鉛 3
二堿式亞磷酸鉛 4 二堿式硬脂酸鉛 1 硬脂酸鈣 1 雙酚A 0.5
碳酸鈣 5
（6）非遷移型
PVC 100 聚酯增塑劑 66
三堿式硫酸鉛 5 硬脂酸鉛 1
礦物油 0.3
（7）耐光型
PVC 100 DOP 22
DOS 20 TCP 7
T-50 5 三鹽基硫酸鉛 2
二鹽基亞磷酸鉛 5 二鹽基硬脂酸鉛 0.3 硬脂酸鋇 0.7 雙酚A 0.1
UV-529 0.1
（8）耐磨型
PVC 100 二堿式硫酸鉛 1
三堿式硫酸鉛 5 偏苯三酸三辛酯 40 三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 5
（用電子束輻照交聯(lián)）耐磨性≥500周
（9）耐疲勞
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6 DOP 60 硬脂酸鉛 1
介酸酰胺 0.5 碳酸鈣 50
相關(guān)性能：可反復(fù)彎曲5萬(wàn)~6萬(wàn)次。
（10）耐油型
PVC 100 氯化石蠟 13
741 40 三堿式硫酸鉛 3
DOP 20 二堿式硫酸鉛 2 DBP 8 雙酚A 0.4
TCP 18 Ba/Cd/Zn復(fù)合液 1
741為ELVALOY741，是美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳共聚物產(chǎn)品。
（11）透明型
PVC 100 DOP 25
硬脂酸鋇 1 DBP 15
硬脂酸鈣 0.8 硬脂酸 0.3
有機(jī)錫8831 2.5 亞磷酸三苯酯 0.3
PVC 電纜料因生產(chǎn)設(shè)備的不同主要有如下四種方式：
1、 雙輥開煉切粒：原輔料→配料→高速混合機(jī)→密煉機(jī)→雙輥開煉機(jī)→冷卻水槽→干燥→切粒機(jī)→篩選磁選→計(jì)量→包裝。
2、 單螺桿擠出機(jī)造粒：原輔料→配料→高速混合機(jī)→冷卻混合機(jī)→單螺桿擠出機(jī)→熱切機(jī)頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計(jì)量→包裝。
3、 雙階擠出機(jī)（一階雙螺桿擠出機(jī)，二階單螺桿擠出機(jī)）造粒：原輔料→配料→高速混合機(jī)→冷卻混合機(jī)→雙階擠出機(jī)→熱切機(jī)頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計(jì)量→包裝。
4、 雙螺桿擠出機(jī)造粒：原輔料→配料→高速混合機(jī)→冷卻混合機(jī)→雙螺桿擠出機(jī)→熱切機(jī)頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計(jì)量→包裝。
具體工藝：
1、 雙輥開煉切粒生產(chǎn)工藝
（1） 準(zhǔn)備工作：著色劑、填充劑分別用80目篩網(wǎng)過(guò)篩，并分別加入增塑劑浸透后用三輥研磨機(jī)或膠體磨進(jìn)行研磨，備用。穩(wěn)定劑、抗氧劑及少量填充劑加入增塑劑中，攪拌成糊狀漿料，然后用三輥研磨機(jī)或膠體磨研磨，使?jié){料粒度小于0.050mm ，升溫到90℃并一直攪拌，備用。PVC 樹脂用60目篩網(wǎng)過(guò)篩。
（2） 捏合：高速混合機(jī)中通入0.2MPa 的蒸汽進(jìn)行加熱，投入PVC 樹脂，然后緩慢加入研磨好的混合漿，待樹脂將增塑劑基本吸收后再加入填充劑、著色劑，物料呈膨脹疏松粉末時(shí)卸料，此時(shí)料溫在110℃左右。全過(guò)程約需要5~10分鐘。
（3） 密煉：蒸汽壓力0.3~0.4MPa，壓縮空氣壓力0.5MPa ，密煉時(shí)間3~5分鐘，上頂拴抬起次數(shù)2~3次，物料密煉成團(tuán)狀小塊，無(wú)粉料時(shí)卸料。
（4） 雙輥開煉：蒸汽壓力0.4~0.5MPa，輥溫160~170℃（絕緣料溫度宜高些）至料完全塑化均勻后，以3mm 厚度出片，所出料片應(yīng)塑化均勻，韌而光潔、無(wú)生料。
（5） 冷卻：采用逆流浸沒(méi)式水冷卻槽，鼓風(fēng)機(jī)除去料片上粘著的水分。
（6） 切粒：采用平板切粒機(jī)。切好的電纜料無(wú)長(zhǎng)條、斜方形及連粒現(xiàn)象。
（7） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計(jì)量后包裝。
2、 普通單螺桿擠出機(jī)造粒生產(chǎn)工藝
（1） 準(zhǔn)備工作：穩(wěn)定劑、填充劑、著色劑分別用80目篩網(wǎng)過(guò)篩，并分別加入增塑劑浸透后用三輥研磨機(jī)或膠體磨研磨。稱量后備用。增塑劑混合均勻后預(yù)熱90℃待用；樹脂用60目篩網(wǎng)過(guò)篩。
（2） 捏合：投入PVC 樹脂，然后加入增塑劑攪拌片刻，待樹脂將增塑劑基本吸收后，加入穩(wěn)定劑，靠摩擦熱使料溫升到90℃左右，再加入填充劑、著色劑，料溫升至110℃時(shí)，將料卸到冷卻混合機(jī)中降溫，至45~50℃以下時(shí)出料。
（3） 擠出造粒：擠出機(jī)（以SJ-120/20為例）溫度為80℃、120℃、160℃、170℃，機(jī)頭165℃（增塑劑添加量少時(shí)，溫度提高5~10℃左
右）；擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速10~30轉(zhuǎn)/分；機(jī)頭過(guò)濾網(wǎng)80目、120目各一層；風(fēng)冷采用風(fēng)壓0.07MPa （544mmHg ）、風(fēng)量2250m 3/h功率7.5kw 的離心式通風(fēng)機(jī)。
（4） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計(jì)量后包裝。
3、 雙螺桿擠出機(jī)造粒生產(chǎn)工藝
（1） 準(zhǔn)備工作和捏合工藝同單螺桿擠出機(jī)造粒工藝。
（2） 擠出造粒：機(jī)身溫度130~150℃；機(jī)頭溫度140~186℃；主機(jī)轉(zhuǎn)速5~15轉(zhuǎn)/分。
（3） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計(jì)量后包裝。
4、 雙階擠出機(jī)造粒生產(chǎn)工藝
（1） 準(zhǔn)備工作和捏合工藝同單螺桿擠出機(jī)造粒工藝。
（2） 擠出造粒：雙階擠出機(jī)由兩部分組成，第一階為高速同向雙螺桿混煉機(jī)，第二階為低速單螺桿擠出機(jī)，兩者呈垂直正交布置，構(gòu)成雙階式復(fù)合機(jī)組；將同向雙螺桿與單螺桿優(yōu)勢(shì)結(jié)合互補(bǔ)。雙螺桿強(qiáng)制輸送、高效塑化混煉與剪切分散，無(wú)機(jī)頭背壓回流，避免了高剪切過(guò)熱；單螺桿高壓擠出，但低速低剪切，同樣回避了過(guò)熱矛盾。特別適合PVC 等熱敏性物料的加工。雙螺桿加工溫度150~185℃，單螺桿溫度130~165℃。采用風(fēng)冷磨面熱切粒方式，粒料經(jīng)旋風(fēng)分離器、振動(dòng)篩進(jìn)入料倉(cāng)。
（3） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計(jì)量后包裝。
PVC 電纜料實(shí)際生產(chǎn)，可根據(jù)設(shè)備情況和現(xiàn)場(chǎng)條件靈活組合及搭配，關(guān)鍵是要保證配方準(zhǔn)確、物料混合充分均勻、塑化良好。因?yàn)殡娎|成型時(shí)還要再次受熱成型，所以造粒溫度不能太高。
目前很多電纜料的生產(chǎn)，為了方便省事，研磨物料的種類和數(shù)量有所減少，甚至不研磨直接混合使用，往往會(huì)造成一些質(zhì)量方面的問(wèn)題。
PVC 電纜料質(zhì)量問(wèn)題原因剖析
這里主要結(jié)合擠出造粒工藝來(lái)進(jìn)行分析和說(shuō)明。一些簡(jiǎn)單的常規(guī)問(wèn)題，比如粒料粘連（冷卻不充分）、模頭出料不一致或只有部分地方出料（模頭加熱不均或加熱不透、物料流動(dòng)性差等原因造成）等，這里不作為說(shuō)明的重點(diǎn)。
1、 電纜料氣孔問(wèn)題
造成此問(wèn)題的原因主要有兩個(gè)，一是原料中水分偏高，有可能水分超標(biāo)的原料有PVC 樹脂、增塑劑、填料和穩(wěn)定劑，由于添加量比較大，PVC 樹脂和填料應(yīng)作為檢查的重點(diǎn)。這種狀況，一般在捏合過(guò)程和擠出機(jī)抽真空處會(huì)有所表現(xiàn)。二是因?yàn)榕浞襟w系穩(wěn)定性差或物料高溫停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，物料分解而導(dǎo)致氣孔出現(xiàn)。此問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)，一般會(huì)伴有顏色的變化。
2、 電纜料析出問(wèn)題
因?yàn)殡娎|料中增塑劑比例較高，加之為降低成本一些抵擋增塑劑的混用，實(shí)際生產(chǎn)中析出問(wèn)題出現(xiàn)還是較多的。該問(wèn)題主要和增塑劑品種及PVC 樹脂顆粒結(jié)構(gòu)有關(guān)，如果增塑劑與PVC 樹脂的相容性差，這類增塑劑比例過(guò)高時(shí)，析出問(wèn)題就不可避免。一般都會(huì)歸結(jié)到增塑劑這里。其實(shí)PVC 樹脂顆粒形態(tài)也與此有很大關(guān)系，如果顆粒過(guò)于緊密，皮膜太厚，增塑劑就不易進(jìn)入到顆粒中，從而影響樹脂與增塑劑分子的“結(jié)合”。100gPVC 樹脂增塑劑吸收量只能部分反應(yīng)樹脂的這種性能，可以作為一個(gè)參照。但和實(shí)際情況還是有較大差異的。如果是因樹脂原因造成的析出，一般還會(huì)出現(xiàn)料偏硬或塑化不好現(xiàn)象，出現(xiàn)一些類似魚眼狀的小顆粒物質(zhì)。
另外，物料的混合工藝對(duì)此影響也很大。特別是混合過(guò)程中各種助劑的添加順序及時(shí)機(jī)（溫度或前面物料混合程度），對(duì)混合過(guò)程中增塑劑分散吸收以及電纜料析出問(wèn)題有明顯影響，這也是大家容易忽視的問(wèn)題?；炝蠒r(shí)要盡量保證增塑劑與PVC 樹脂有充足的混合時(shí)間和一定的混合溫度（90℃左右）。
3、 電纜料表面粗糙問(wèn)題
表面粗糙分兩種，一種是疙瘩，一種是麻點(diǎn)。
疙瘩主要是由一些混合時(shí)分散不均勻的粉料聚集體，擠出過(guò)程中不能塑化，被塑化的PVC 物料包覆一起由口模擠出，而在電纜料中形成的。前面提到的魚眼和未充分吸收增塑劑的PVC 樹脂顆粒，也會(huì)造成疙瘩現(xiàn)象，但一般比較小。如今配方，追求填料更細(xì)更多，填料如果表面處理不好，混合時(shí)效果不佳，出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象的幾率會(huì)比較大，
只不過(guò)團(tuán)聚程度的大小以及電纜料中表現(xiàn)是否嚴(yán)重，是否成為了問(wèn)題。
麻點(diǎn)問(wèn)題相對(duì)要復(fù)雜一些，一般認(rèn)為和物料中跑出的小分子物質(zhì)有關(guān)。這些小分子物質(zhì)來(lái)源于樹脂本身、增塑劑、潤(rùn)滑劑。由于擠出造粒生產(chǎn)電纜料時(shí)，都需要抽真空，按道理這些小分子物質(zhì)應(yīng)該被抽提走，但為什么還會(huì)出現(xiàn)呢？通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，其實(shí)這些小分子物質(zhì)更多是抽真空后，物料中產(chǎn)生出來(lái)的，很多是來(lái)自量不是很大的潤(rùn)滑劑，當(dāng)然也有增塑劑中的。因?yàn)殡娎|料作為軟制品，有大量的增塑劑，所以配方設(shè)計(jì)時(shí)一般不太注意潤(rùn)滑劑，會(huì)使用一些低檔滑劑，這些低檔滑劑熔點(diǎn)低，擠出后期很多成分易揮發(fā)出來(lái)，此時(shí)已無(wú)法排除，只好被熔融物料夾裹著前行，由于氣體比重輕，會(huì)盡可能逃逸到表面，占據(jù)一定空間，和物料一起被強(qiáng)制輸送，從模口出來(lái)后它立即進(jìn)入空氣中，但在電纜料上卻留下了點(diǎn)點(diǎn)痕跡。
還有一種情況是，配方外潤(rùn)滑嚴(yán)重不夠，特別是后期潤(rùn)滑不夠，熔融物料在擠出過(guò)程中與機(jī)械表面產(chǎn)生粘連現(xiàn)象，造成表面粗糙，會(huì)有出現(xiàn)一些坑洼。發(fā)生這種情況時(shí)，一般電纜料表面的整體都不會(huì)太好。
4、 絕緣性不好
因?yàn)镻VC 材質(zhì)局限及增塑劑等助劑影響的原因，PVC 電纜料的絕緣性是有一定限度的。對(duì)于普通電纜料來(lái)說(shuō)，如果絕緣性明顯偏差，主要有如下幾個(gè)原因：
（1）雜質(zhì)偏多。雜質(zhì)的混入會(huì)對(duì)電纜料產(chǎn)生不利影響，過(guò)多的雜質(zhì)會(huì)造成絕緣性的問(wèn)題。這些雜質(zhì)有可能來(lái)源于PVC 樹脂和各種助劑，也有可能來(lái)源于混料和加料環(huán)節(jié)。
（2）粉狀顆粒太粗。電纜料中粉狀助劑一般是要經(jīng)過(guò)研磨后才使用的，如果圖省事或者一些機(jī)械故障，造成加入的粉狀物質(zhì)顆粒過(guò)粗，會(huì)對(duì)電纜料的絕緣性產(chǎn)生不利影響。
（3）著色劑重金屬問(wèn)題。很多顏料都是一些重金屬鹽類，這些重金屬離子會(huì)提高電纜料的導(dǎo)電性，降低其絕緣性。所以電纜料顏料的選擇是很重要的。
5、 電纜料受潮
因?yàn)殡娎|料中有一定比例的填料，有些還會(huì)有一定比例的低檔增塑劑（或增塑劑替代品），本來(lái)不易產(chǎn)生受潮現(xiàn)象的電纜料，在一定季節(jié)也會(huì)出現(xiàn)這類問(wèn)題。電纜料受潮和包裝過(guò)程及包裝物有很大關(guān)系，應(yīng)該強(qiáng)化干燥，使其冷卻到一定溫度下再封口密閉，另外還應(yīng)改善包裝物，增加防潮措施。同時(shí)，還應(yīng)注意由潛在降解和表面附層引起的假受潮現(xiàn)象，這方面楊濤已在“PVC電纜料受潮現(xiàn)象剖析”[1]一文中進(jìn)行了詳細(xì)的分析和說(shuō)明，這里不再重述。
6、 電纜料發(fā)脆
電纜料脆的問(wèn)題，一般和PVC 樹脂型號(hào)、增塑劑、潤(rùn)滑劑、填料等配方組分有關(guān)。PVC 樹脂如果選用偏高的型號(hào)，由于PVC 分子鏈短，做出的電纜料性能就會(huì)偏脆。增塑劑添加量少，電纜料偏硬，有時(shí)也會(huì)有偏脆的感覺(jué)。更多的是因?yàn)樘盍咸砑恿刻?，而造成的電纜料性能下降，強(qiáng)度不好。潤(rùn)滑劑是另一重點(diǎn)，如果外潤(rùn)滑過(guò)量，往往會(huì)造成塑化不好（塑化溫度低也是塑化不好的另一主要原因），此時(shí)電纜料就會(huì)明顯強(qiáng)度不好，發(fā)脆。
70℃、90℃、105℃電纜料是針對(duì)UL 說(shuō)的。可參考UL1581。它們的老化測(cè)試條件不一樣。
UL70是100℃×10天,UL90是121℃×7天,UL105是136℃×7天。
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