绝缘体和护套料
一、绝缘体(insulation)1. 目的:为导体绝缘。
2. 常用材料一览表,如下:
种 类
主要用途
代表性产品
特 性
PVC
一般60℃
VCTF……等
1.广泛用于绝缘体,耐臭氧、耐油、耐药性优良,硬度、耐寒性可调整配合,介电常数,散逸因素……等(常数)大。
架桥(照射,化学架桥)增加耐热性,改变机械强度,耐有机溶剂性,焊接性。
2.SR-PVC(半硬质)有较良好的焊接性。
3.架桥有照射、化学、温水、空气架桥,以电子照射(X-ray)效果最好。
耐热PVC
75℃,80℃,90℃,105℃
UL1007
UL1015UL10453
SVT等
SR-PVC
80℃,90℃,105℃
UL1061等
架桥PVC
105℃,125℃
UL1429,1430
……等
PE
75℃,80℃
信号线
同轴线
网络线
PE分为中高低密度PE、架桥、发泡PE。一般电气特性良好(如介电常数……等)机械性、耐药性、耐溶剂性良好,对直射日光、紫外线性不良,有热变形缺点,广泛用于高压线(绝缘性良好),通信用线,发泡目的在改变介质常数进而改善衰减等电气特性
架桥PE
90℃
/
发泡PE
80℃
UL1354
同轴线等
氟
塑
料
PTFE
260℃
RG同轴线
耐温度性(-70~+260℃)有良好的电气特性(比PE好),电气特性、不燃性、耐药品性良好,可用于薄皮膜押出,高价、高品位电线,价格高,专用押出机,比重高,硬、耐屈曲性不良
PFA
260℃
FEP
200℃
UL1330,1332
RG316等
ETFE
150℃
UL1829,1828
……等
PVDF
150℃
/
PP(或发泡PP)
80℃
UL1589 UL2960等
介电常数小,亦有发泡PP常用于传输信号线等
Thermopl-astic Elastomer
热塑性弹性体
Polyester系
聚脂系列
60℃
UL1982
UL10104UL10190
耐屈曲疲劳性良好、弹性佳,用于曲线绝缘或机械人线缆外被,硬度等级低时(软)体积抵抗低绝缘性不良,押出时必须先干燥
Polyolefines
聚烯烃类
/
/
比重0.9以下,电气特性良好,有适度的弹性及耐燃性,常用于橡胶绝缘类之机械人用线之绝缘材料
天然橡胶(NR)
天然橡胶绝缘线60℃
/
电气特性、机械特性、低温柔软性良好,耐热性、耐油性差,可燃
Silicone橡胶
/
/
耐温度环境性能,耐候性能以及电气特性良好,机械特性、耐磨性能差
备 注
绝缘材料使用按场合应选择,最小体积抵抗在1015Ω以上
二、被覆材料(Sheath)
1.目的:保护绝缘体……等,其材质及厚度皆有相关规定如UL等。
2.材料一览表:
材料
主要用途
代表性制品
性 质
一般PVC
一般PVC外被(60℃)
一般线缆
用途最广,有较好的阻燃性能和线缆生产与使用的要求的各种性能,价格低廉。
耐热PVC
耐热PVC外被
75℃、80℃、
90℃、105℃
UL1007、2464、1015
等
Polyethylene (PE)
PE外被
(75℃、80℃)
UL20855(FR-PE)
一般常用低密度PE,耐溶液性良,可燃性和抗紫外线性能不良
Polyamide
尼龙
――
UL THHN等
适用于耐汽油用线
TPU
――
个别对应用线
UL20197 UL20279
耐摩性、机械强度优良,弹性好
天然橡胶(NR)
(备注1)
天然橡胶外被
(60℃)
/
具有机械特性,低温柔软性,但耐候性,耐热性,耐油性,可燃性不良
Hy palon
(CSM)
(备注2)
Hy palon外被
(80℃)
/
耐候,耐热,耐药性良好,明色配色(合)软易,一部份被氯丁二烯橡胶取代,耐低温性不好,加工性不易
氯丁二烯橡胶 (CR)
(备注3)
Chloroprene外被
(60℃)
出口线等
耐候,耐油,耐摩耗,耐屈曲性良好,但贮藏性不好,明色配合困难
硅胶(Silicongum)
Silicon外被
(180℃)
耐热线外被
温度环境性、耐候性、电气特性良好,作于耐热线用途,机械特性,耐摩性不良
氟塑料
氟塑料料外被
(200℃)
如RG316、RG178
耐热、耐药品、耐油、耐候、电气特性良好,耐寒性、加工性差,价格偏高
PS、ABS
非移行PVC线缆
被覆
非移行PVC线缆
被覆
用途较广,有良好耐药、耐油和非移行性等,加工较易。
LSNH
低烟无卤
高阻燃环保电线电缆绝缘与被覆
UL20855
阻燃,低烟,无毒,发生火灾时电线电缆不易燃烧,能防止火灾蔓延;即使被点燃后,材料释放的主要是水和二氧化碳,能有效的防止烟雾对人体的损害。
备注
(1)NR:natural rubber 天然橡胶
(2)CSM:chlorosulphonated polyethylene 氯磺酮化聚乙烯合成橡胶
(3)CR:polychloroprene rubber 聚氯丁二烯橡胶
其它之外被:如TPR、TPE……等
三、PVC胶粒
(一)PVC用途简介和分类
1.用途:电线电缆、绝缘材料、外被材料、唱片、地砖、塑料管、人造窗帘、雨衣、鞋子、海滩椅、插头、电子零件等等。
2.分类:按硬度分为三种,即硬质、半硬质、软质﹔它们的优点是电气绝缘性佳,耐水性、耐臭氧性、耐燃性、耐候性皆很好。
(二)PVC胶粒
1.PVC胶粒的基本配方
PVC粉:主体一般常用 S60、S65、S70﹔
可塑剂:主要目的在调整软硬度,提高耐寒绝缘等作用﹔
填充剂:目的在增强加热、光之安全性及绝缘性﹔
改质剂:依特性要求添加﹔
安定剂:抑制PVC内之少量游离Cl-分解﹔
防火剂:增强耐烧性﹔
染颜料:颜色调配。
2.硬度
国际上常以shore A表示之,而国内软硬度常以P%表示,例如:50kg之PVC料、可塑剂40kg时软硬度以80P表示﹔50kgPVC料、可塑剂55kg时是以110P表示,即可塑剂愈多P数愈大,PVC胶粒就愈软。恰好相反,萧氏硬度(shore A)度数愈大,PVC胶粒愈硬。
3.移行说明
电气用品之外壳常用的塑料材质大部份为PS、ABS、HIPS.电线被覆为PVC塑料时,由于PVC含有可塑剂,而有此可塑剂会移行者,会将PS,ABS,HIPS塑料壳侵蚀,因此对PVC有非移行的要求。
※附PVC移行的试验方法
将试片(ABS,或PS或HIPS)两片(长50x宽50x厚20mm),中间夹PVC电线,再上下两层用玻璃盖住并用一定重量的砝码(我公司常用500±5g砝码)压住,施以不同时间(24,48,72小时)不同温度(50℃,60℃,70±2℃)之条件下,测试(条件由客户设定),测试后取出试片,用肉眼观察,试片上不能有痕迹或痕迹可以插掉为合格。
ABS = Acrylonitrile Butadiene Styrene Terpolymer
苯乙烯、丁二烯、丙烯参聚合体
PS = POLYSTRRENE聚苯乙烯
HIPS = High Impact Polystyrene 高冲击聚苯乙烯
4.PVC胶粒应具下列性质:
耐热性 ( Thermal Stability ) ﹔
硬度 ( Hardness )﹔
安全性 ( Safety )﹔
老化性 ( Aging Properties ) ﹔
机械性质 ( Mechanical Properties )﹔
耐燃性 ( non-flammability )﹔
电气特性 ( Electrical Properties )﹔
耐候性 ( Weather ability )﹔
光安定性 ( Light Stability )﹔
低温特性 ( Low Temperature Properties )。
5.PVC物理特性
a.抗张强度:(Tensile Strength)
将一定截面积的试样(如哑铃片等)拉断时所需要之应力,用之单位为PSI或kg/mm2。
b.热变形(Heat Distortion)
适当取样后,将其加热至一定之温度后,施加一定压力及时间试验该材料之外形改变情况。
c.热冲击(Heat Shock):试验材料稳定性方法之一,将材料在特定的时间内卷绕于规定之圆棒上,暴露于高温中一段时间,不得有龟裂现象发生。
d.冷弯(Cold Bend):将电缆试样置于特定温度之冷室中一段时间﹐通常为零下。再在此温度下将电缆绕于规定之圆棒(Mandrel)上﹐一段时间后﹐进行检查。
e.延伸(Elongation):试样拉断时的伸长情形
(拉伸长-原来长)×100﹪
原来长
常用百分比表示=
f.焊接性: PVC芯线等在焊接或热镀时其塑料部份收缩程度。
g.老化(Aging):仿真电缆经长时间的使用后,其物理性(抗张延伸)改变的情形。
h.额定温度(Temperature Rating):绝缘材料在连续使用之情况下,其基本特性不会发生变化或损失时,所能容许之最高温度,如交联PE为90℃,PVC有 60℃,75℃,90℃,105℃,PE为75℃等。
i.额定电压(Voltage Rating):依照规定或标准可连续实施于各种电缆电缆之最高允许电压。
j.绝缘阻抗(Insulation Resistance):加于绝缘体两极间之电压与电流之比,以公式表示为R=E/I,其单位一般用MΩ(百万欧姆表示之)。
k.耐电压(介质强度)(Dielectric Strength):绝缘材质在破坏之前所能承受之电压,介质强度是材料的一个非常重要特性,在同一种耐电压情况下,介质强度好的材质,其绝缘厚度可以较薄。
四、我公司常用的塑料
常用塑料料的名称和英文缩写
1)聚丙烯(PP),防火聚丙烯(Fr-PP)和发泡聚丙烯(FM-PP)
2)聚氯乙烯(PVC)
3)半硬质聚氯乙烯(SR-PVC)
4)聚乙烯(PE),分为:
a.高密度聚乙烯(HD-PE)
b.低密度聚乙烯(LD-PE)
c.发泡聚乙烯(FM-PE),其又分为高密度HDFM-PE和低密度LDFM-PE.
d.防火聚乙烯FR-PE
5)铁氟龙FEP、PFA
6)聚氨基甲酸酯PU
7)低烟无卤料LSNH
备注:因为FR-PP和FR-PE添加了防火剂(密度>1),所以置于水中时会下沉!
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