天康電線電纜用聚氯乙烯塑料基礎知識

聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎，加入各種配合劑混合而成的。其機械性能*、耐化學腐蝕、不延燃、耐氣候性好、電絕緣性能好、容易加工、成本低，因此是電線電纜絕緣和護套用的好材料。

1.聚氯乙烯樹脂

    聚氯乙烯樹脂是由氯乙烯聚合而成的線型熱塑性高分子化合物，

    從該分子結構看，聚氯乙烯具有以碳鏈為主鏈，呈線型，含有C-Cl極性鍵。聚氯乙烯樹脂具有下列基本特性：

    （1） 是熱塑性的高分子材料，可塑性和柔軟性較好。

    （2）由于C Cl極性鍵的存在，樹脂具有較大德極性，因此介電常數ε和介質損耗角的正切值較大，在低頻情況下，有較高的耐電強度。另外由于極性鍵的存在，分子間的作用力較大，機械強度較高。

    （3）分子結構中含有氯原子，樹脂具有不延燃和較好的耐化學腐蝕性及耐氣候性。氯原子能破壞分子的晶體結構，樹脂的耐熱性較低，耐寒性較差，加入適量的配合劑，就能改善樹脂的性能。

2.聚氯乙烯樹脂的種類

    聚乙烯的聚合方法有：懸浮聚合、浮液聚合、本體聚合和溶液聚合四種。

    聚氯乙烯樹脂的制造目前主要采用懸浮聚合方法，電線電纜就是采用懸浮法聚氯乙烯樹脂。

    聚氯乙烯懸浮聚合過程中所用樹脂的結構形狀有：疏松型樹脂（XS型）和緊密型樹脂（XJ型）。疏松型樹脂質地疏松，吸油性大，易于塑化，加工操作控制方便，晶點少，因此電線電纜用的樹脂是疏松型。樹脂的特性如下：

3.聚氯乙烯的主要性能

    1）電絕緣性能：聚氯乙烯樹脂是一種極性較大的電介質，電絕緣性能較好，但比較非極性材料（如聚乙烯、聚丙烯）稍差。樹脂的體積電阻率大于10¹⁵Ω·cm；樹脂在25^oC和50H_z頻率下的介電常數ε為3.4～3.6，當溫度和頻率變化時，介電常數也隨之明顯的變化；聚氯乙烯的介質損耗正切tgδ為0.006～0.2。樹脂的擊穿場強不受極性影響，在室溫和工頻條件下的擊穿場強比較高。但聚氯乙烯的介質損耗較大，因而不適用于高壓和高頻場合，通常用在15kV以下的低壓和中壓電線電纜的絕緣材料。

    2）老化穩定性：從分子結構上看，氯原子都與碳原子相連，應具有較高的耐老化穩定性。但在生產過程中，由于溫度的直接影響和機械力的作用，易放出氯化氫，在氧的作用下，產生降解或交聯，導致材料變色發脆，物理機械性能顯著下降，電絕緣性能惡化，因此聚氯乙烯老化。為改善它的老化性，必須添加一定的穩定劑。

    3）熱機械性能：聚氯乙烯樹脂為無定型聚合物，在不同溫度下具有三種物理狀態，即玻璃態、高彈態、粘流態。聚氯乙烯樹脂的玻璃化溫度為80^oC左右，粘流溫度160^oC左右。在常溫下處于玻璃狀態，這很難滿足電線電纜使用要求。為此，必須將聚氯乙烯進行改性，使其在室溫下具有較高的彈性，同時又兼有較高的耐熱性和耐零性。加入適量的增塑劑能夠調節玻璃化溫度，以增加塑性，達到柔軟性，提高機械性能。