电线电缆用聚氯乙烯塑料基础知识

聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯树脂为基础，混合各种添加剂。具有优良的机械性能、耐化学腐蚀、不燃、耐候性好、电绝缘性好、易加工、成本低，是电线电缆绝缘和护套的良好材料。

1.聚氯乙烯树脂

聚氯乙烯树脂是由氯乙烯聚合而成的线性热塑性聚合物。聚氯乙烯从其分子结构来看，是以碳链为主链的线型，含有C-Cl极性键。PVC树脂具有以下基本特性:

(1)它是一种热塑性高分子材料，具有良好的可塑性和柔韧性。

(2)由于CCl极性键的存在，树脂具有较大的德国极性，因此介电常数ε和介质损耗角的正切值较大，在低频下具有较高的电气强度。另外，由于极性键的存在，分子间作用力大，机械强度高。

(3)分子结构中含有氯原子，因此树脂具有不燃性，良好的耐化学腐蚀性和耐候性。氯原子破坏分子的晶体结构，树脂耐热性低，耐寒性差。加入适量的络合剂可以改善树脂的性能。

2.PVC树脂的类型

聚乙烯的聚合方法有四种:悬浮聚合、悬浮液体聚合、本体聚合和溶液聚合。

目前聚氯乙烯树脂的制造主要采用悬浮聚合法，电线电缆采用悬浮聚氯乙烯树脂。

PVC悬浮聚合用树脂的结构形态有:松散型树脂(XS型)和紧密型树脂(XJ型)。疏松树脂具有质地疏松、吸油量高、易塑化、加工操作控制方便、结晶点少等优点，所以电线电缆用树脂是疏松的。该树脂的特性如下:

3.聚氯乙烯的主要性能

1)电绝缘性:PVC树脂是一种极性电介质，电绝缘性好，但比非极性材料(如聚乙烯、聚丙烯)稍差。树脂的体积电阻率大于1015ω·cm；；该树脂的介电常数ε在25oC和50Hz的频率下为3.4 ~ 3.6，介电常数随温度和频率的变化有明显的变化。聚氯乙烯的介质损耗角正切tgδ为0.006 ~ 0.2。树脂的击穿场强不受极性影响，在室温和工频下相对较高。但PVC的介电损耗较大，不适合高压高频场合，通常用作15kV以下的中低压电线电缆的绝缘材料。

2)老化稳定性:从分子结构上看，氯原子都与碳原子相连，应该具有较高的老化稳定性。但在过程中，由于温度的直接影响和机械力的作用，容易释放出氯化氢，在氧气的作用下发生降解或交联，导致材料变色、变脆，物理机械性能明显下降，电绝缘性能变差，所以PVC老化。为了改善其老化，****添加一定的稳定剂。

3)热机械性能:PVC树脂是一种非晶态聚合物，在不同温度下有三种物理状态，即玻璃态、高弹性态和粘性态。PVC树脂的玻璃化转变温度约为80℃，粘流温度约为160℃。常温下呈玻璃态，难以满足电线电缆的要求。因此，有必要对PVC进行改性，使其在常温下具有高弹性，同时具有高耐热性和零电阻。加入适量的增塑剂可以调节玻璃化转变温度，以增加塑性，达到柔软性，提高力学性能。