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文檔簡介

電線電纜用塑料材料電線電纜用塑料材料1、塑料2、橡膠3、其它電纜與材料

電纜用高分子材料

一、概況1、塑料電纜與材料

電纜用高分子材料一、概況1、聚氯乙烯2、聚烯烴3、其它電線電纜用塑料

1、聚氯乙烯電線電纜用塑料聚氯乙烯(PVC)國標PVC電纜料UL標準用PVC電纜料歐盟及VDE標準用PVC電纜料阻燃型PVC電纜料耐寒、柔軟型PVC電纜料耐油型PVC電纜料環保型PVC電纜料其它聚烯烴熱塑性聚烯烴聚乙烯聚丙烯黑色聚乙烯阻燃聚乙烯交聯型聚烯烴過氧化物交聯聚乙烯硅烷交聯聚乙烯輻照交聯聚乙烯阻燃交聯聚烯烴國標PVC電纜料UL標準用PVC電纜料歐盟及VDE標準用PV二、塑料助劑在電纜料中的應用

二、塑料助劑在電纜料中的應用

電線電纜用塑料(簡稱電纜料)的品種有聚氯乙烯、聚烯烴、氟塑料及其它塑料(聚苯乙烯、聚脂胺、聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯等)。其中聚氯乙烯,聚烯烴用量占絕大多數,為此本文主要介紹在聚氯乙烯和聚烯烴電纜料中塑料助劑的應用及其對塑料性能的影響。塑料主要是由合成樹脂組成的,它決定了塑料材料基本性能。但是單獨使用樹脂不能滿足各種電線電纜的特殊性能要求和加工性能要求,必須添加各種塑料助劑才能制成多品種電纜料滿足市場要求。電線電纜用塑料(簡稱電纜料)的品種有聚氯乙烯、(一)、塑料助劑在聚氯乙烯電纜料中的應用

增塑劑穩定劑抗氧劑填充劑潤滑劑著色劑阻燃劑共混改性劑(一)、塑料助劑在聚氯乙烯電纜料中的應用增塑劑1、增塑劑

增塑劑是電線電纜用聚氯乙烯塑料中重要的配合劑。增塑劑由于它能在聚氯乙烯分子結構的極性基團之間起溶劑化作用,將聚氯乙烯分子間的距離拉大并起衡釋作用,所以能增加塑性,高速物理力學性能,改進工藝性能。

增塑劑的性能要求增塑劑的種類增塑劑對聚氯乙烯塑料性能的影響1)相溶性和塑化性能5)耐熱性2)增塑效率6)耐寒性3)力學性能7)耐遷移性及耐抽出性4)電絕緣性能8)阻燃性1、增塑劑增塑劑是電線電纜用聚氯乙烯塑料中重要的2、穩定劑

對穩定劑的要求穩定劑的類型

1)鉛系穩定劑

2)金屬皂類穩定劑

3)無鉛穩定劑2、穩定劑對穩定劑的要求1)鉛系穩定劑3、抗氧劑

為了防止塑料在加工過程中,以及在長期使用過程中由于氧的作用而產生降解、交聯,常在塑料中加入抗氧劑,這對于耐熱聚氯乙烯塑料更具重要意義。3、抗氧劑為了防止塑料在加工過程中,以及在長期使用過程4、填充劑電線電纜用聚氯乙烯塑料中添加填充劑的目的:一是為了降低產品成本,起增量劑的作用二是為了改善某些性能

填充劑的要求及類型

填充劑對PVC塑料性能的影響

1)物理力學性能

2)電絕緣性能

填充劑的選用

4、填充劑電線電纜用聚氯乙烯塑料中添加填充劑的目的:填充劑的5、潤滑劑

潤滑劑用量雖少,但卻是聚氯乙烯塑料不可缺少的一種添加劑。潤滑劑的加入,減少了摩擦效應和塑料對加工設備金屬表面的粘附性,也減少樹脂熔化過程中樹脂粒子之間和熔化后樹脂大分子之間摩擦生熱效應。

潤滑劑的種類

潤滑劑對塑料加工性能的影響

5、潤滑劑潤滑劑用量雖少,但卻是聚氯乙烯塑料不可缺少的6、著色劑

聚氯乙烯塑料的著色除了使制品有鮮艷的色澤,滿足美觀的需要外,還能改進耐氣候性,延長使用壽命,對塑料通信電纜和電力電纜,賦予線芯以不同顏色,從而便于安裝、使用和檢修。

著色劑對塑料性能的影響如下:耐氣候性

電絕緣性能

重金屬含量6、著色劑聚氯乙烯塑料的著色除了使制品有鮮艷的色澤,7、阻燃劑

用于PVC塑料的阻燃劑最有效果的三氧化二銻(Sb2O3),

氯化石蠟也有效果,此外,還有氫氧化鋁、氫氧化鎂和磷酸酯類增塑劑等。也可加入溴類阻燃劑,但注意相容性和RoHS標準要求。7、阻燃劑用于PVC塑料的阻燃劑最有效果的三氧化二銻8、共混改性劑

聚氯乙烯可以通過添加高分子改性劑進行改性,提高制品性能,從而擴大應用范圍。

在聚氯乙烯電纜料中常用的共混改性劑有:

丁腈橡膠(NBR)

氯化聚乙烯

乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)

8、共混改性劑聚氯乙烯可以通過添加高分子改性劑進行改性(二)、塑料助劑在聚烯烴電纜料中的應用

1、抗氧劑

聚合物的氧化是一種自動催化連鎖反應的老化過程。抗氧劑的作用是抑制或延續聚合物的氧化反應,其原理就在于抗氧劑能消除氧化反應中生成的過氧化游離基,還原烷氧基或烴基游離基,以及分解過氧化物,從而使氧化鏈反應終止,以達到防止聚合物氧化的目的。聚烯烴中用的抗氧劑有酚類、胺類、亞磷酸酯類和硫酯類。

(二)、塑料助劑在聚烯烴電纜料中的應用

1、抗氧劑2、光穩定劑聚乙烯中最常用的光穩定劑是紫外光吸收劑和光屏蔽劑。

紫外光吸收劑能夠強烈地吸收紫外線,并將其能量轉變成無害的熱能形式放出。此類物質有水楊酸酯類、二苯甲酮類、苯并三唑類,例如UV327等。

當無彩色要求時,可使用黑色。聚乙烯耐候性的好壞,關鍵在于炭黑的粒徑、含量和分散度。

2、光穩定劑聚乙烯中最常用的光穩定劑是紫外光吸收劑和光屏蔽3、交聯劑

聚乙烯具有優良的電絕緣性能,然而它的熔點較低,從而影響了聚乙烯在電纜上使用時的耐熱等級,為此在高壓電纜和耐高溫電纜方面較廣泛使用交聯聚乙烯。

聚乙烯交聯方法有三種:過氧化物交聯,硅烷交聯和輻照交聯。

3、交聯劑聚乙烯具有優良的電絕緣性能,然而它的熔點較低4、阻燃劑

聚烯烴是易燃材料,氧指數18左右,因此成為阻燃聚烯烴,必須添加大量的阻燃劑。

阻燃劑分為有鹵和無鹵二類。

含鹵阻燃材料在燃燒時具有良好阻燃效果,然而在燃燒時釋放出窒息的鹵化氫氣體和產生較大煙霧,從而使人窒息而亡或者逃生辨不明方向,因此各國都致力于環保型電纜材料即低煙無鹵阻燃聚烯烴的研究,并在重要工程,人員密集和地下工程(軌道交通)中規定采用無鹵阻燃材料。

4、阻燃劑聚烯烴是易燃材料,氧指數18左右,因此成為阻三、電纜用塑料品種介紹

三、電纜用塑料品種介紹

(一)、聚氯乙烯(PVC)電纜料

國標PVC電纜料UL標準用PVC電纜料歐盟及VDE標準用PVC電纜料阻燃型PVC電纜料

·阻燃型

·高阻燃型

·低煙低鹵型耐寒、柔軟型PVC電纜料耐油型PVC電纜料環保型PVC電纜料其它,如輻照交聯PVC,防鼠、防蟻等。(一)、聚氯乙烯(PVC)電纜料國標PVC電纜料(二)、聚烯烴電纜料

聚乙烯聚丙烯黑色聚乙烯阻燃聚乙烯

·有鹵阻燃

·無鹵阻燃1、熱塑性聚烯烴(二)、聚烯烴電纜料聚乙烯1、熱塑性聚烯烴過氧化物交聯聚乙烯硅烷交聯聚乙烯輻照交聯聚乙烯阻燃交聯聚乙烯

·有鹵阻燃

·無鹵阻燃2、交聯型聚烯烴過氧化物交聯聚乙烯2、交聯型聚烯烴聚醚醚酮(PEEK)最初作為戰略國防軍工材料。優秀耐高溫性(耐熱250℃)、機械性能、耐化學藥品性、耐輻照性、電絕緣性及無鹵阻燃性。聚苯硫醚(PPS)耐熱200℃~240℃,需改性,可用于汽車線(150℃級)。柔性聚苯醚(PPO)

PPO與ABS、SBS改性。

GE公司已提供市場。(三)、高性能無鹵阻燃材料聚醚醚酮(PEEK)(三)、高性能無鹵阻燃材料四、環保型聚氯乙烯(PVC)電纜料四、環保型聚氯乙烯(PVC)電纜料

歐盟于2003年頒布WEEE和ROHS指令

POHS消費性產品中禁用有害物質(18種)

PAHS多環芳烴2005/69/EC規范

REACH化學品管理法律鄰苯二甲酸酯2005/84/EC和2007/19/EC指令,2008年4月1日實施索尼公司SS-00259規范(一)、引言歐盟于2003年頒布WEEE和ROHS指令(二)、電子電氣設備用材料有害物質含量指標要求(二)、電子電氣設備用材料有害物質含量指標要求

1、ROHS2002/95/EC指令(ROHS)——重金屬穩定劑和溴系阻燃劑——2003年1月

中國出口總量的70%以上涉及到RoHS指令,——2004年出臺了《電子信息產品污染防治管理辦法》、公安部制定了《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求及標識》1、ROHS2002/95/EC指令(ROHS)—

2、POHS《消費性產品中禁用特定有害物

質》—2008年12月1日實施——涵蓋幾乎所

有消費品(包裝、輪胎、玩具等)——禁止

18種物質1、HBCDD:六溴環十二烷

2、TBBPA:四溴雙酚A

3、碳氯化石臘

4、As:砷及其化合物

5、Pb:鉛及其化合物

6、Cd:鎘及其化合物

7、TBT:三丁基錫

8、TPT:三苯基錫

9、DEHP:鄰苯二甲酸二己酯10、五氯苯酚

11、二甲苯麝香

12、酮麝香

13、雙(氫化牛油烷基)二甲基

氯化胺

14、二硬脂基二甲基氯化胺

15、二(硬化牛油)二甲基氯化胺

16、雙酚A17、全氟辛酸銨

18、三氯生2、POHS《消費性產品中禁用特定有害物

3、多環芳烴2005/69/EC——2010年1月1

日實施—塑料制品、橡膠制品

歐盟在2005/69/EC中對8種強致癌性多環芳烴作了嚴格限制,其含量總和必須小于10mg/kg,其中苯并芘小于1mg/kg。此外,歐盟REACH法規規定輪胎中使用的多環芳烴含量應小于輪胎質量的0.1%(即1000mg/kg)。3、多環芳烴2005/69/EC——2010年1

4、鄰苯二甲酸酯2005/84/EC和

2007/19/EC指令——2008年4月1日實施——

玩具和兒童用品

增塑劑 含量限制 遷移限制DNDP+DNOP1000mg/kg 5mg/kgDEHP 1000mg/kg 1.5mg/kgDBP 500mg/kg 0.3mg/kgDIDP 1000mg/kg 9mg/kgDINP 1000mg/kg 9mg/kgBBP 1000mg/kg 30mg/kgPVC塑料、PVC糊、PVC密封膠、油墨、化妝品

ATBC乙酰檸檬酸酯(替代)4、鄰苯二甲酸酯2005/84/EC和

某些客戶還提出了如下要求:1、

不得含有多氯聯苯、多氯化奈類和氯化石蠟。2、

不得含有機錫化合物和偶氮化合物類。3、不得含DOP或不得含鄰苯二甲酸酯類(如DEHP、DBP、BBP、DINP、DNOP、DIDP)總量≤1000ppm。4、

不得含PAHS(多環芳烴),共有16種材料,總含量≤8~20ppm。5、

壬基酚含量≤100ppm。某些客戶還提出了如下要求:(三)、環保PVC電纜料配方組分的分析和討論1、穩定劑鉛穩定劑無鉛穩定劑有機錫穩定劑稀土穩定劑鋇/鋅復合穩定劑鈣/鋅復合穩定劑

(三)、環保PVC電纜料配方組分的分析和討論1、穩定劑使用無鉛穩定劑可能會出現的問題:熱穩定時間較短。初期變色時間短。穩定劑貯存時間長會變色或減少穩定效果。個別品種穩定劑制成塑料表面有析出。個別品種穩定劑使電線銅絲表面發黑。穩定劑本身及制成塑料有氣味。使用無鉛穩定劑可能會出現的問題:2、增塑劑無毒增塑劑的開發檸檬酸三酯乙酰檸檬酸三酯聚酯3、潤滑劑4、著色劑5、其它2、增塑劑3、潤滑劑環保型PVC電纜料典型配方組分名稱用量PVC樹脂無鉛穩定劑增塑劑填充劑潤滑劑著色劑1003~840~6020~600~1若干環保型PVC電纜料典型配方組分名稱用量PVC樹脂100(四)、產品質量體系的控制原材料控制生產設備和區域人員培訓(四)、產品質量體系的控制原材料控制(五)、結語

環保型PVC電纜料是PVC電纜料重要發展方向,在PVC電纜料中比重會越來越高。無鉛穩定劑是環保型PVC電纜料配方中最重點關注的組分,它的品種發展,質量提高,價格的合理下降對環保型電纜料發展是重要保證。

PVC電纜料的各種組分包括增塑劑、潤滑劑、著色劑、填充劑、穩定劑等都要保證有害物質不添加,品種要精心選擇。

(五)、結語環保型PVC電纜料是PVC電纜料五、低煙無鹵阻燃聚烯烴五、低煙無鹵阻燃聚烯烴(一)、無鹵阻燃電纜的產生、發展和環保指標要求·電纜燃燒引發大量火災事故。·有鹵阻燃材料引發燃燒時有害物質損害。·無鹵阻燃電纜應運而生。·關于電子電氣設備用材料有害物質含量指標要求。(一)、無鹵阻燃電纜的產生、發展和環保指標要求·電纜燃燒引(二)、阻燃劑的阻燃機理

1、鹵系阻燃劑阻燃機理能終止自由基鏈反應,捕獲傳遞燃燒鏈反應的活性自由基,切斷燃燒過程中的連鎖反應。2、氫氧化鋁、氫氧化鎂及硼酸類無機阻燃劑的阻燃機理能吸收熱分解產生的熱量,降低體系溫度,從而達到阻燃效果。3、氮系阻燃劑阻燃機理能稀釋可燃物和氧氣濃度,使之降至著火極限以下。4、膨脹型阻燃劑主要阻燃機理能促進聚合物成炭,減少可燃性氣體的生成,在材料表面形成一層膨松、有吸孔的均質炭層起到隔熱、隔氧、抑煙、防止熔滴的作用。

(二)、阻燃劑的阻燃機理1、鹵系阻燃劑阻燃機理(三)、低煙無鹵阻燃電纜料的環保指標

1、ROHS指令要求

電器電子新產品中受限物質的最大允許濃度限制為:鉛(Pb)、汞(Hg)、六價鉻(Cr6+)、多溴聯苯(PBB)、多溴聯苯醚(PBDE)為1000ppm,鎘(Cd)為100ppm.。2、POHS2008年12月1日實施《消費性產品中禁用特定有害物質》,涵蓋幾乎所有消費品(包裝、輪胎、玩具等),禁止使用18種物質。(三)、低煙無鹵阻燃電纜料的環保指標1、ROHS指令要求3、多環芳烴

2010年1月1日實施

PAHs指令(2005/69/EC),涵蓋塑料制品、橡膠制品。歐盟在2005/69/EC中對16種強致癌性多環芳烴作了嚴格限制,其含量總和必須小于10mg/kg,其中苯并芘小于1mg/kg。此外,歐盟REACH法規規定輪胎中使用的多環芳烴含量應小于輪胎質量的0.1%(即1000mg/kg)。4、無鹵阻燃材料無鹵環保指標

鹵酸氣體釋放量最大mg/g5材料燃燒時析出氣體

PH值最小電導率最大μS/mm4.310毒性指數最大53、多環芳烴鹵酸氣體釋放量最大mg/(四)、低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料

我公司根據客戶的不同要求,以聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)或乙烯其它共聚物等為基材,添加氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸類、氮系、膨脹型等阻燃劑,相繼研制開發了如下低煙無鹵阻燃聚烯烴產品:

(四)、低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料我公司根據客戶的不1、熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料(1)、無鹵阻燃聚烯烴護套料供應量最大,O.I≥32,具有加工性能優良,擠出加工速度快的特點。(2)、無鹵阻燃聚烯烴絕緣料

·普通型O.I≥32。

·耐熱90℃,拉伸強度≥12.5MPa,能經受135℃×7天熱老化及熱變形滿足要求。(3)、無鹵阻燃聚烯烴隔氧層料

O.I有35、40、45、50等不同品種。1、熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料(1)、無鹵阻燃聚烯烴護套料(4)、高阻燃聚烯烴護套料

·3521-FO.I為39,斷裂伸長率為200%。

·3521-E3O.I為40,具有良好的結殼和較低熱釋放速率。

·3521-E5O.I為46,燃燒后火焰熄滅快。

·3521-E6燃燒后結殼明顯,電線電纜燃燒效果好。(5)、高伸長率無鹵阻燃聚烯烴產品具有較高的伸長率,且具有好的防開裂性能,在70℃和130℃切口開裂試驗中,均具有優良抗開裂性。(6)、柔軟型無鹵阻燃聚烯烴產品的硬度ShoreA80~85A,在70℃、80℃下有較好的耐熱變形性能。(4)、高阻燃聚烯烴護套料2、輻照交聯型無鹵阻燃聚烯烴(1)、輻照交聯無鹵阻燃聚烯烴耐熱等級有105℃、125℃、135℃、150℃。(2)、耐油型輻照交聯無鹵阻燃聚烯烴耐油主要耐機油和耐柴油,此料主要用于船用電纜和機車車輛用電纜。耐熱等級主要是105℃和125℃,也試制了耐熱135℃和150℃等級。2、輻照交聯型無鹵阻燃聚烯烴(1)、輻照交聯無鹵阻燃聚烯烴(3)、高阻燃輻照交聯無鹵聚烯烴無鹵阻燃材料用于小截面細線的絕緣料,制成的電線很難通過單根垂直燃燒試驗(IEC60332-1),公司生產的3405-V,3405-E5,3425-V,3425-E5,及3450-V等品種,具有氧指數高,燃燒熱較低等特點,制成交聯聚烯烴電線即使截面小也能通過IEC60332-1或VW-1垂直燃燒試驗。(3)、高阻燃輻照交聯無鹵聚烯烴(4)、光伏電纜用輻照交聯聚烯烴

根據TüV2pfg1169/08.2007標準對光電設備用無鹵PV電纜提出了較高綜合指標要求,為此公司推出3425-R15和3425-P3作為光伏電纜用的無鹵阻燃絕緣料和護套材料,用于制造的光伏電纜通過了嚴格的TüV試驗,并第一批獲得證書。公司開發的3305-UJ及3305-UH交聯阻燃聚烯烴絕緣和護套材料制成的UL標準光伏電纜,也通過了相關UL試驗。正在開發既符合TüV又符合UL標準要求的光伏電纜用輻照交聯無鹵阻燃聚烯烴絕緣和護套料。(4)、光伏電纜用輻照交聯聚烯烴電線電纜用塑料材料電線電纜用塑料材料1、塑料2、橡膠3、其它電纜與材料

電纜用高分子材料

一、概況1、塑料電纜與材料

電纜用高分子材料一、概況1、聚氯乙烯2、聚烯烴3、其它電線電纜用塑料

1、聚氯乙烯電線電纜用塑料聚氯乙烯(PVC)國標PVC電纜料UL標準用PVC電纜料歐盟及VDE標準用PVC電纜料阻燃型PVC電纜料耐寒、柔軟型PVC電纜料耐油型PVC電纜料環保型PVC電纜料其它聚烯烴熱塑性聚烯烴聚乙烯聚丙烯黑色聚乙烯阻燃聚乙烯交聯型聚烯烴過氧化物交聯聚乙烯硅烷交聯聚乙烯輻照交聯聚乙烯阻燃交聯聚烯烴國標PVC電纜料UL標準用PVC電纜料歐盟及VDE標準用PV二、塑料助劑在電纜料中的應用

二、塑料助劑在電纜料中的應用

電線電纜用塑料(簡稱電纜料)的品種有聚氯乙烯、聚烯烴、氟塑料及其它塑料(聚苯乙烯、聚脂胺、聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯等)。其中聚氯乙烯,聚烯烴用量占絕大多數,為此本文主要介紹在聚氯乙烯和聚烯烴電纜料中塑料助劑的應用及其對塑料性能的影響。塑料主要是由合成樹脂組成的,它決定了塑料材料基本性能。但是單獨使用樹脂不能滿足各種電線電纜的特殊性能要求和加工性能要求,必須添加各種塑料助劑才能制成多品種電纜料滿足市場要求。電線電纜用塑料(簡稱電纜料)的品種有聚氯乙烯、(一)、塑料助劑在聚氯乙烯電纜料中的應用

增塑劑穩定劑抗氧劑填充劑潤滑劑著色劑阻燃劑共混改性劑(一)、塑料助劑在聚氯乙烯電纜料中的應用增塑劑1、增塑劑

增塑劑是電線電纜用聚氯乙烯塑料中重要的配合劑。增塑劑由于它能在聚氯乙烯分子結構的極性基團之間起溶劑化作用,將聚氯乙烯分子間的距離拉大并起衡釋作用,所以能增加塑性,高速物理力學性能,改進工藝性能。

增塑劑的性能要求增塑劑的種類增塑劑對聚氯乙烯塑料性能的影響1)相溶性和塑化性能5)耐熱性2)增塑效率6)耐寒性3)力學性能7)耐遷移性及耐抽出性4)電絕緣性能8)阻燃性1、增塑劑增塑劑是電線電纜用聚氯乙烯塑料中重要的2、穩定劑

對穩定劑的要求穩定劑的類型

1)鉛系穩定劑

2)金屬皂類穩定劑

3)無鉛穩定劑2、穩定劑對穩定劑的要求1)鉛系穩定劑3、抗氧劑

為了防止塑料在加工過程中,以及在長期使用過程中由于氧的作用而產生降解、交聯,常在塑料中加入抗氧劑,這對于耐熱聚氯乙烯塑料更具重要意義。3、抗氧劑為了防止塑料在加工過程中,以及在長期使用過程4、填充劑電線電纜用聚氯乙烯塑料中添加填充劑的目的:一是為了降低產品成本,起增量劑的作用二是為了改善某些性能

填充劑的要求及類型

填充劑對PVC塑料性能的影響

1)物理力學性能

2)電絕緣性能

填充劑的選用

4、填充劑電線電纜用聚氯乙烯塑料中添加填充劑的目的:填充劑的5、潤滑劑

潤滑劑用量雖少,但卻是聚氯乙烯塑料不可缺少的一種添加劑。潤滑劑的加入,減少了摩擦效應和塑料對加工設備金屬表面的粘附性,也減少樹脂熔化過程中樹脂粒子之間和熔化后樹脂大分子之間摩擦生熱效應。

潤滑劑的種類

潤滑劑對塑料加工性能的影響

5、潤滑劑潤滑劑用量雖少,但卻是聚氯乙烯塑料不可缺少的6、著色劑

聚氯乙烯塑料的著色除了使制品有鮮艷的色澤,滿足美觀的需要外,還能改進耐氣候性,延長使用壽命,對塑料通信電纜和電力電纜,賦予線芯以不同顏色,從而便于安裝、使用和檢修。

著色劑對塑料性能的影響如下:耐氣候性

電絕緣性能

重金屬含量6、著色劑聚氯乙烯塑料的著色除了使制品有鮮艷的色澤,7、阻燃劑

用于PVC塑料的阻燃劑最有效果的三氧化二銻(Sb2O3),

氯化石蠟也有效果,此外,還有氫氧化鋁、氫氧化鎂和磷酸酯類增塑劑等。也可加入溴類阻燃劑,但注意相容性和RoHS標準要求。7、阻燃劑用于PVC塑料的阻燃劑最有效果的三氧化二銻8、共混改性劑

聚氯乙烯可以通過添加高分子改性劑進行改性,提高制品性能,從而擴大應用范圍。

在聚氯乙烯電纜料中常用的共混改性劑有:

丁腈橡膠(NBR)

氯化聚乙烯

乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)

8、共混改性劑聚氯乙烯可以通過添加高分子改性劑進行改性(二)、塑料助劑在聚烯烴電纜料中的應用

1、抗氧劑

聚合物的氧化是一種自動催化連鎖反應的老化過程。抗氧劑的作用是抑制或延續聚合物的氧化反應,其原理就在于抗氧劑能消除氧化反應中生成的過氧化游離基,還原烷氧基或烴基游離基,以及分解過氧化物,從而使氧化鏈反應終止,以達到防止聚合物氧化的目的。聚烯烴中用的抗氧劑有酚類、胺類、亞磷酸酯類和硫酯類。

(二)、塑料助劑在聚烯烴電纜料中的應用

1、抗氧劑2、光穩定劑聚乙烯中最常用的光穩定劑是紫外光吸收劑和光屏蔽劑。

紫外光吸收劑能夠強烈地吸收紫外線,并將其能量轉變成無害的熱能形式放出。此類物質有水楊酸酯類、二苯甲酮類、苯并三唑類,例如UV327等。

當無彩色要求時,可使用黑色。聚乙烯耐候性的好壞,關鍵在于炭黑的粒徑、含量和分散度。

2、光穩定劑聚乙烯中最常用的光穩定劑是紫外光吸收劑和光屏蔽3、交聯劑

聚乙烯具有優良的電絕緣性能,然而它的熔點較低,從而影響了聚乙烯在電纜上使用時的耐熱等級,為此在高壓電纜和耐高溫電纜方面較廣泛使用交聯聚乙烯。

聚乙烯交聯方法有三種:過氧化物交聯,硅烷交聯和輻照交聯。

3、交聯劑聚乙烯具有優良的電絕緣性能,然而它的熔點較低4、阻燃劑

聚烯烴是易燃材料,氧指數18左右,因此成為阻燃聚烯烴,必須添加大量的阻燃劑。

阻燃劑分為有鹵和無鹵二類。

含鹵阻燃材料在燃燒時具有良好阻燃效果,然而在燃燒時釋放出窒息的鹵化氫氣體和產生較大煙霧,從而使人窒息而亡或者逃生辨不明方向,因此各國都致力于環保型電纜材料即低煙無鹵阻燃聚烯烴的研究,并在重要工程,人員密集和地下工程(軌道交通)中規定采用無鹵阻燃材料。

4、阻燃劑聚烯烴是易燃材料,氧指數18左右,因此成為阻三、電纜用塑料品種介紹

三、電纜用塑料品種介紹

(一)、聚氯乙烯(PVC)電纜料

國標PVC電纜料UL標準用PVC電纜料歐盟及VDE標準用PVC電纜料阻燃型PVC電纜料

·阻燃型

·高阻燃型

·低煙低鹵型耐寒、柔軟型PVC電纜料耐油型PVC電纜料環保型PVC電纜料其它,如輻照交聯PVC,防鼠、防蟻等。(一)、聚氯乙烯(PVC)電纜料國標PVC電纜料(二)、聚烯烴電纜料

聚乙烯聚丙烯黑色聚乙烯阻燃聚乙烯

·有鹵阻燃

·無鹵阻燃1、熱塑性聚烯烴(二)、聚烯烴電纜料聚乙烯1、熱塑性聚烯烴過氧化物交聯聚乙烯硅烷交聯聚乙烯輻照交聯聚乙烯阻燃交聯聚乙烯

·有鹵阻燃

·無鹵阻燃2、交聯型聚烯烴過氧化物交聯聚乙烯2、交聯型聚烯烴聚醚醚酮(PEEK)最初作為戰略國防軍工材料。優秀耐高溫性(耐熱250℃)、機械性能、耐化學藥品性、耐輻照性、電絕緣性及無鹵阻燃性。聚苯硫醚(PPS)耐熱200℃~240℃,需改性,可用于汽車線(150℃級)。柔性聚苯醚(PPO)

PPO與ABS、SBS改性。

GE公司已提供市場。(三)、高性能無鹵阻燃材料聚醚醚酮(PEEK)(三)、高性能無鹵阻燃材料四、環保型聚氯乙烯(PVC)電纜料四、環保型聚氯乙烯(PVC)電纜料

歐盟于2003年頒布WEEE和ROHS指令

POHS消費性產品中禁用有害物質(18種)

PAHS多環芳烴2005/69/EC規范

REACH化學品管理法律鄰苯二甲酸酯2005/84/EC和2007/19/EC指令,2008年4月1日實施索尼公司SS-00259規范(一)、引言歐盟于2003年頒布WEEE和ROHS指令(二)、電子電氣設備用材料有害物質含量指標要求(二)、電子電氣設備用材料有害物質含量指標要求

1、ROHS2002/95/EC指令(ROHS)——重金屬穩定劑和溴系阻燃劑——2003年1月

中國出口總量的70%以上涉及到RoHS指令,——2004年出臺了《電子信息產品污染防治管理辦法》、公安部制定了《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求及標識》1、ROHS2002/95/EC指令(ROHS)—

2、POHS《消費性產品中禁用特定有害物

質》—2008年12月1日實施——涵蓋幾乎所

有消費品(包裝、輪胎、玩具等)——禁止

18種物質1、HBCDD:六溴環十二烷

2、TBBPA:四溴雙酚A

3、碳氯化石臘

4、As:砷及其化合物

5、Pb:鉛及其化合物

6、Cd:鎘及其化合物

7、TBT:三丁基錫

8、TPT:三苯基錫

9、DEHP:鄰苯二甲酸二己酯10、五氯苯酚

11、二甲苯麝香

12、酮麝香

13、雙(氫化牛油烷基)二甲基

氯化胺

14、二硬脂基二甲基氯化胺

15、二(硬化牛油)二甲基氯化胺

16、雙酚A17、全氟辛酸銨

18、三氯生2、POHS《消費性產品中禁用特定有害物

3、多環芳烴2005/69/EC——2010年1月1

日實施—塑料制品、橡膠制品

歐盟在2005/69/EC中對8種強致癌性多環芳烴作了嚴格限制,其含量總和必須小于10mg/kg,其中苯并芘小于1mg/kg。此外,歐盟REACH法規規定輪胎中使用的多環芳烴含量應小于輪胎質量的0.1%(即1000mg/kg)。3、多環芳烴2005/69/EC——2010年1

4、鄰苯二甲酸酯2005/84/EC和

2007/19/EC指令——2008年4月1日實施——

玩具和兒童用品

增塑劑 含量限制 遷移限制DNDP+DNOP1000mg/kg 5mg/kgDEHP 1000mg/kg 1.5mg/kgDBP 500mg/kg 0.3mg/kgDIDP 1000mg/kg 9mg/kgDINP 1000mg/kg 9mg/kgBBP 1000mg/kg 30mg/kgPVC塑料、PVC糊、PVC密封膠、油墨、化妝品

ATBC乙酰檸檬酸酯(替代)4、鄰苯二甲酸酯2005/84/EC和

某些客戶還提出了如下要求:1、

不得含有多氯聯苯、多氯化奈類和氯化石蠟。2、

不得含有機錫化合物和偶氮化合物類。3、不得含DOP或不得含鄰苯二甲酸酯類(如DEHP、DBP、BBP、DINP、DNOP、DIDP)總量≤1000ppm。4、

不得含PAHS(多環芳烴),共有16種材料,總含量≤8~20ppm。5、

壬基酚含量≤100ppm。某些客戶還提出了如下要求:(三)、環保PVC電纜料配方組分的分析和討論1、穩定劑鉛穩定劑無鉛穩定劑有機錫穩定劑稀土穩定劑鋇/鋅復合穩定劑鈣/鋅復合穩定劑

(三)、環保PVC電纜料配方組分的分析和討論1、穩定劑使用無鉛穩定劑可能會出現的問題:熱穩定時間較短。初期變色時間短。穩定劑貯存時間長會變色或減少穩定效果。個別品種穩定劑制成塑料表面有析出。個別品種穩定劑使電線銅絲表面發黑。穩定劑本身及制成塑料有氣味。使用無鉛穩定劑可能會出現的問題:2、增塑劑無毒增塑劑的開發檸檬酸三酯乙酰檸檬酸三酯聚酯3、潤滑劑4、著色劑5、其它2、增塑劑3、潤滑劑環保型PVC電纜料典型配方組分名稱用量PVC樹脂無鉛穩定劑增塑劑填充劑潤滑劑著色劑1003~840~6020~600~1若干環保型PVC電纜料典型配方組分名稱用量PVC樹脂100(四)、產品質量體系的控制原材料控制生產設備和區域人員培訓(四)、產品質量體系的控制原材料控制(五)、結語

環保型PVC電纜料是PVC電纜料重要發展方向,在PVC電纜料中比重會越來越高。無鉛穩定劑是環保型PVC電纜料配方中最重點關注的組分,它的品種發展,質量提高,價格的合理下降對環保型電纜料發展是重要保證。

PVC電纜料的各種組分包括增塑劑、潤滑劑、著色劑、填充劑、穩定劑等都要保證有害物質不添加,品種要精心選擇。

(五)、結語環保型PVC電纜料是PVC電纜料五、低煙無鹵阻燃聚烯烴五、低煙無鹵阻燃聚烯烴(一)、無鹵阻燃電纜的產生、發展和環保指標要求·電纜燃燒引發大量火災事故。·有鹵阻燃材料引發燃燒時有害物質損害。·無鹵阻燃電纜應運而生。·關于電子電氣設備用材料有害物質含量指標要求。(一)、無鹵阻燃電纜的產生、發展和環保指標要求·電纜燃燒引(二)、阻燃劑的阻燃機理

1、鹵系阻燃劑阻燃機理能終止自由基鏈反應,捕獲傳遞燃燒鏈反應的活性自由基,切斷燃燒過程中的連鎖反應。2、氫氧化鋁、氫氧化鎂及硼酸類無機阻燃劑的阻燃機理能吸收熱分解產生的熱量,降低體系溫度,從而達到阻燃效果。3、氮系阻燃劑阻燃機理能稀釋可燃物和氧氣濃度,使之降至著火極限以下。4、膨脹型阻燃劑主要阻燃機理能促進聚合物成炭,減少可燃性氣體的生成,在材料表面形成一層膨松、有吸孔的均質炭層起到隔熱、隔氧、抑煙、防止熔滴的作用。

(二)、阻燃劑的阻燃機理1、鹵系阻燃劑阻燃機理(三)、低煙無鹵阻燃電纜料的環保指標

1、ROHS指令要求

電器電子新產品中受限物質的最大允許濃度限制為:鉛(Pb)、汞(Hg)、六價鉻(Cr6+)、多溴聯苯(PBB)、多溴聯苯醚(PBDE)為1000ppm,鎘(Cd)為100ppm.。2、POHS2008年12月1日實施《消費性產品中禁用特定有害物質》,涵蓋幾乎所有消費品(包裝、輪胎、玩具等),禁止使用18種物質。(三)、低煙無鹵阻燃電纜料的環保指標1、ROHS指令要求3、多環芳烴

2010年1月1日實施

PAHs指令(2005/69/EC),涵蓋塑料制品、橡膠制品。歐盟在2005/69/EC中對16種強致癌性多環芳烴作了嚴格限制,其含量總和必須小于10mg/kg,其中苯并芘小于1mg/kg。此外,歐盟REACH法規規定輪胎中使用的多環芳烴含量應小于輪胎質

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