【正文】 阻燃劑，經(jīng)過均勻混煉充分塑化加工而成的高科技產(chǎn)品。以往采用在電纜護套料內(nèi)加入有毒添加劑（如氯 丹、七氯、狄氏劑、艾氏劑等）的辦法，殺滅白蟻、老鼠，以保護電纜安全運行。 護套用 PVC 塑料的分類及性能 類型 主要性能要求 使用溫度 應(yīng)用范圍 普通護層級 足夠的機械強度、耐熱、光老化性及耐寒性較好 70 oC 塑料電線電纜的外護層及其 它電纜外護層 耐寒護層級 有較高的耐寒性，低溫柔軟性 70 oC 戶外及耐寒電現(xiàn)電纜護層 柔軟護層級 有較高的柔軟性，較好的耐寒性 70 oC 耐寒柔軟的電線電纜護層 耐熱護層級 耐熱性能良好 80 oC 105 oC 耐熱的電線電纜護層 耐油護層級 耐油性、耐化學(xué)藥品性好 70 oC 與油類及化學(xué)藥品接觸的電線電纜護層 易撕護層級 抗撕裂性低，敷設(shè)方便、價格低廉 70 oC 室內(nèi)固定敷設(shè)用絕緣電線護層 防霉、防白蟻、 防鼠護層級 抗生物性好、防白蟻、防霉性好 70 oC 熱帶及溫?zé)釒У貐^(qū)用電纜護層 阻燃護層級 抗燃燒性好 70 oC 安全性要求高的電線電纜護層 （ 3） 半導(dǎo)電聚氯乙烯塑料 半導(dǎo)電聚氯乙烯塑料可作為屏蔽材料來使用，例如可作為 10kV 聚氯乙烯電纜的屏蔽層。 絕緣用 PVC 塑料分類及性能 類型 性能要求 使用溫度 主要用途 絕緣級 電絕緣性能較好，有一定的耐熱性、柔軟性 70oC 通信、控制、信號及低壓電力電纜絕緣 普通絕緣級 有一定的電絕緣性能，有較好的柔軟性及耐大氣性、廉價 70oC 室內(nèi)固定敷設(shè)的電線、護套軟線、 500V農(nóng)用電纜以及儀表安裝用電線的絕緣 電線押出工藝學(xué) 第 7 頁 作者： daibo 耐熱絕緣級 有較佳的耐熱老化性和耐變形性，電絕緣性能較好 80oC 105oC 要求耐熱較高的船用電纜、航空導(dǎo)線、電力電 纜及安裝用電線的絕緣 高電性能絕緣級 較佳的電絕緣性能，絕緣電阻高、介電性能好，有一定的耐熱性 70oC 電壓為 6kV－ 10kV級的電力電纜的絕緣 耐油耐溶劑絕緣級 具有較好的耐油性、耐溶劑性和柔軟性，電絕緣性能較好 70oC 用于接觸油類和化學(xué)物質(zhì)的電線電纜的絕緣級 阻燃絕緣級 電絕緣性能較好，有較高的耐火焰燃燒性，柔軟性較好 70oC 固定敷設(shè)的電力電纜、礦用電纜、安裝用電線的絕緣 各類聚氯乙烯絕緣料的技術(shù)要求見下表。加入適量的增塑劑能夠調(diào)節(jié)玻璃化溫度，以增加塑性，達到柔軟性，提高機械性能。 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(tài)，即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。但聚氯乙烯的介質(zhì)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。樹脂的特性如下： 項目 疏松型樹脂 緊密型樹脂 粒子直徑 50150μ m 20100μ m 顆粒外形 不規(guī)則，由多球并合而成 球形表 面光滑，呈單球 顆粒斷面結(jié)構(gòu) 疏松多孔，微粒間間隙大 微粒間間隙小 吸收增塑劑 快 慢 塑化性能 塑化速度快 塑化速度慢 1） 電絕緣性能：聚氯乙烯樹脂是一種極性較大的電介質(zhì)，電絕緣性能較好，但比較非極性材料（如聚乙烯、聚丙烯）稍差。 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。 （ 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(shù)ε和介質(zhì)損耗角的正切值較大，在低頻情況下，有較高的耐電強度。 二、 聚 氯乙烯（ PVC） 聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎(chǔ)，加入各種配合劑混合而成的。塑料的透濕性，則以透濕系數(shù)和透汽量來表示。塑料吸水或吸濕后，會引起絕緣電阻、擊穿場強下降，介質(zhì)損耗增大，且使塑料的外觀、重量、機械性能等都有變化。塑料抵抗大氣老化的能力稱塑料的耐氣候性。 12. 耐熱老化性能 塑料在加工和使用過程中，由于變熱導(dǎo)致塑料性能變劣，這種現(xiàn)象稱為熱老化。 （ 2） 低溫對折溫度：即為塑料試樣在彎折 180o 時出現(xiàn)將要破裂而未破裂時的溫度。 電線押出工藝學(xué) 第 3 頁 作者： daibo 9. 熔融指數(shù) 在一定溫度荷壓力下，熔融樹脂在 10 分鐘內(nèi)從一定孔穴中被壓出的克數(shù)，稱為熔融指數(shù)，以 MI 表示，單位為 g/min。試樣拉斷時長度增加的百分比稱為該塑料的延伸率。 5. 耐電暈性 在高電壓情況下，由于絕緣表面放電而引起電暈，當(dāng)其襲擊 絕緣體時，因離子撞擊、電子襲擊、臭氧襲擊和局部熱的作用，導(dǎo)致高聚物裂解，使其電絕緣性能和物理機械性能產(chǎn)生惡化。 4. 介質(zhì)損耗角正切 在交變電場作用下，塑料中所消耗的級量稱為介質(zhì)損耗。體積電阻系數(shù)越高，絕緣性能越好。各種塑料共有的特性有：比重小、機械性能較高、電絕緣性能優(yōu)異并且化學(xué)穩(wěn)定性好、耐水、耐油、加工成型方便，原料來源豐富。 塑料是以合成樹脂為基本成份，再添加各種配合劑，經(jīng)捏合、切粒等工藝而塑制成一定形狀的材料。對護套塑料的基本要 求是耐受各種環(huán)境因素作用的老化性能，在滿足這個條件下分別提出一些特殊要求和輔助要求。塑料電線電纜的使用性 能和壽命，決定于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的先進性、塑料選用的合理性以及工藝的完善性。從塑料電現(xiàn)電纜技術(shù)的發(fā)展來看，合理而正確的使用材料是關(guān)鍵的因素。 第一節(jié) 塑料 塑料是高分子合成材料中凡是性能上具有可塑性變化的材料的總稱。為了滿足加工、貯存和使用的要求，合成樹脂內(nèi)一般都要添加各種配合劑，根據(jù)添加配 合劑所起的作用不同，塑料的添加劑大致有以下幾種：防老劑（它包括抗氧劑、穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、光屏蔽劑等，這幾種材料在塑料中所起的作用不同但又相互聯(lián)系，同一種材料可起幾種作用，所以統(tǒng)稱為防老劑。為了適應(yīng)日益增長的電線電纜技術(shù)發(fā)展的需 要，塑料將不斷改進配方和性能，提高其耐熱性和電壓等級，提高材料的耐寒、耐大氣老化性能、耐火阻燃性能，延長電線電纜使用壽命，同時，還將不斷開發(fā)新型塑料并合理用于電線電纜上。 2. 擊穿場強 當(dāng)塑料上施加的電壓達到某一極限時，塑料喪失絕緣性能被擊穿，擊穿瞬間所施加的電壓值稱為塑料的擊穿電壓，擊穿電壓 與塑料厚度之比稱為擊穿場強 E 單位符號為 kV/mm。它常以介質(zhì)損耗角的正切值 tgδ來表示。塑料抵抗電暈作用而保持其使用性能的能力，稱為耐電暈性。 7. 密度 在一定溫度下（通常指 20oC），單位體積塑料試樣的質(zhì)量，稱為塑料的密度。 10. 耐寒性 在低溫下，塑料仍能保持一定的物理機械性能的能力，稱為塑料的耐寒性。 （ 3） 低溫沖擊壓縮溫度：即為塑料試樣在低溫 下，以一定能量和速度的沖錘對其進行沖擊壓縮，使之破裂率達 50％時的溫度。塑料抵抗熱老化的能力稱為耐熱老化性。 14. 耐油性能及耐溶劑性能 塑料與礦物油或各類溶劑接觸時，抵御油或溶劑的能力稱為塑料的耐油性能或耐溶劑性能。所以 要求塑料應(yīng)具有良好的耐水性和耐濕性。 16. 耐環(huán)境應(yīng)力開裂性 一些結(jié)晶型塑料，由于加工過程中內(nèi)應(yīng)力的存在和使用時接觸化學(xué)藥品，致使在貯存和使用中出現(xiàn)開裂，稱為環(huán)境應(yīng)力開裂。其機械性能優(yōu)越、耐化學(xué)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。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。 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。樹脂的體積電阻率大于 1015Ω 2） 老化穩(wěn)定性：從分子結(jié)構(gòu)上看，氯原子都與碳原子相連，應(yīng)具有較高的耐老化穩(wěn)定性。聚氯乙烯樹脂的玻 璃化溫度為 80oC 左右，粘流溫度 160oC 左右。 聚氯乙烯塑料是多組份塑料，根據(jù)不同的使用條，改變配合劑的品種和用量，能夠制得不同品種的電線電纜用聚氯乙烯塑料。 絕緣用 PVC 塑料的技術(shù)要求 技術(shù)指標 絕緣級 普通 絕緣級 耐熱絕緣級 高電 性 絕緣級 80oC 105oC 體 積 電 阻 20oC 1 1014 1 1014 3 1014 3 1014 5 1014 70oC 1 1011 1 1010 － － 5 1011 80oC － － 5 1011 － － 電線押出工藝學(xué) 第 8 頁 作者： daibo 系 數(shù) （Ω半導(dǎo)電塑料用作高壓電纜的屏蔽料時，由于半導(dǎo)電料直接與絕緣料接觸，會發(fā)生相互遷移，因而盡量選用與絕緣料相同的增塑劑或電性好、遷移小的增塑劑。但這些有毒添加劑對環(huán)境和人身會造成污染和危害。它不僅具有優(yōu)良的阻燃性，而且在燃燒是釋放的煙量低， HCl 釋出量很低，可觀察到燃燒火焰及附近的物體。此法因在高壓下進行，常稱為高壓法。所制得的聚乙烯密度為 ～ 。所制得的聚乙烯分子結(jié)構(gòu)具有無分支的特點，它的分子結(jié)構(gòu)為線型。其主要優(yōu)點是： （ 1） 優(yōu)異的電氣性能。 （ 4） 耐水性好，吸濕率低，浸在水中絕緣電阻一般不下降。 （ 7） 具有良好的加工工藝性能，易于熔融塑化， 而不易分解，冷卻易于成型，制品幾何形狀和結(jié)構(gòu)尺寸易于控制。 （ 2） 耐候聚乙烯塑料 主要由聚乙烯樹脂、抗氧劑、和碳黑組成。 （ 5） 半導(dǎo)電聚乙烯塑料 半導(dǎo)電聚乙烯塑料是在聚乙烯中加入導(dǎo)電碳黑獲得的，一般應(yīng)采用細粒徑、高結(jié)構(gòu)的碳黑。用交聯(lián)聚乙烯作絕緣材料，長期工作溫度可提高到 90oC，瞬時短路溫度可達 170～250oC。 第二節(jié)導(dǎo)體 塑料電線電纜的導(dǎo)體主要有：電工圓銅線、電工圓鋁線、電力電纜 用銅和鋁導(dǎo)電線芯、電氣裝備用銅和鋁導(dǎo)電線芯等。但在同一層內(nèi)，相鄰兩個接頭之間的距離應(yīng)不小于 300mm。 第一節(jié)塑料擠出生產(chǎn)線 塑料擠出機組通常由放線裝置及放線張力裝置、校直裝置、預(yù)熱裝置、擠塑機（主機）、冷卻裝置、火花試驗機、計米裝置、牽引裝置、收線裝置及控制系統(tǒng)等組成。 擠壓系統(tǒng)包括螺桿、機筒、料斗、機頭、和模具，塑料通過擠壓系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體，并在這一過程中所建立壓力下，被螺桿連續(xù)的擠出機頭。一般機筒的長度為其直徑的 15～ 30 倍，以使塑料得到充分加熱和充分塑化為原則。塑料在機筒內(nèi)塑化壓實，經(jīng)多孔濾板沿一定的流道通過機頭脖頸流入機頭成型模具，模芯模套適當(dāng)配合，形成截面不斷減小的環(huán)形空隙，使塑料熔體在芯線的 周圍形成連續(xù)密實的管狀包覆層。機頭的外殼是用螺栓固定在機身上，機頭內(nèi)的模具有模芯坐，并用螺帽固定在機頭進線端口，模芯座的前面裝 電線押出工藝學(xué) 第 15 頁 作者： daibo 有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通過芯線；在機頭前部裝有均壓環(huán)，用于均衡壓力；擠包成型部分由模套座和模套組成，模套 的位置可由螺栓通過支撐來調(diào)節(jié)，以調(diào)整模套對模芯的相對位置，便于調(diào)節(jié)擠包層厚度的均勻性。 （ 1） 現(xiàn)在擠塑機通常用的是電加熱，分為電阻加熱和感應(yīng)加熱，加熱片裝于機身、機脖、機頭各部分。機筒冷卻分為水冷與風(fēng)冷兩種，一般中小型擠塑機采用 風(fēng)冷比較合適，大型則多采用水冷或兩種形式結(jié)合冷卻；螺桿冷卻主要采用中心水冷，目的是增加物料固體輸送率，穩(wěn)定出膠量，同時提高產(chǎn)品質(zhì)量；但在料斗處的冷卻，一是為了加強對固體物料的輸送作用，防止因升溫使塑料粒發(fā)粘堵塞料口，二是保證傳動部分正常工作。 校直裝置： 塑料擠出廢品類型中最常見的一種是偏心，而線芯各種型式的彎曲則是產(chǎn)生絕緣偏心的重要原因之一。 預(yù)熱裝置： 纜芯預(yù)熱對于絕緣擠出和護套擠出都是必要的。在擠塑料過程中，預(yù)熱可消除冷線進入高溫機頭，在?？谔幣c塑膠接觸時形成的懸殊溫差，避免塑膠溫度的波動而導(dǎo)致擠出壓力的波動，從而穩(wěn)定擠出量，保證擠出質(zhì)量。冷卻的方式通常采用水冷卻，并根據(jù)水溫不同，分為急冷和緩冷。其主要作用是：控制和調(diào)節(jié)主輔機的拖動電機，輸出符合工藝要求的轉(zhuǎn)速和功率，并能使主輔機協(xié)調(diào)工作；檢測和調(diào)節(jié)擠塑機中塑料的溫度、壓力、流量；實現(xiàn)對整個機組的控制或自動控制。并要求正確合理的確定測量元件熱電偶的位置和安裝方法，能從控溫儀表讀數(shù)準確反映主機各段的實際溫度。當(dāng)發(fā)生異?，F(xiàn)象時，能排除的迅速排除，必須重新組織生產(chǎn)的則應(yīng)果斷停機，不但可以避免廢品的增多，更能預(yù)防事故的發(fā)生。而且對轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性要求高，因為轉(zhuǎn)速的波動將導(dǎo)致擠出量的波動，影響擠出質(zhì)量，所