電纜料在PVC 配方中屬于性能要求較高的品種，特別是電絕緣性、耐低溫性和耐老化性等都有一定要求。配方設計時(shí)必須考慮這些特殊的要求。
PVC 電纜料是由聚氯乙烯樹(shù)脂、穩定劑、增塑劑、填充劑、潤滑劑、抗氧劑、著(zhù)色劑等組成。PVC 電纜料的耐電壓和絕緣電阻比較高，但介電常數和介電損耗較大。因此，一般主要用作低壓（≤1KV）和中高壓（6~10KV）電纜的絕緣層。PVC 塑料由于具有難燃、耐油、耐電暈、耐化學(xué)腐蝕和良好的耐水性能，因此還廣泛用作電線(xiàn)電纜的護層材料。利用添加特種性能助劑或改性劑，可以分別制造出耐熱型（105℃）、耐寒型、耐油型、難燃型、特軟型和無(wú)毒型的PVC 電纜料，以滿(mǎn)足特殊電線(xiàn)電纜產(chǎn)品的需要。
PVC 電纜料可分為護層級和絕緣級兩種。護層級要求耐熱性好，而絕緣級則要求絕緣性好。
各組分選擇的要點(diǎn)如下：
1、PVC 樹(shù)脂2、增塑劑3、穩定劑鹽基性鉛鹽作主穩定劑4、潤滑劑5、填充劑
參考配方：（重量份）
PVC 絕緣級電纜料
（1）
PVC 100 二堿式亞磷酸 2
DOP 20 硬脂酸鉛 0.8
氯化石蠟 18 硬脂酸鈣 0.4
M-50 18 碳酸鈣 4
三堿式硫酸鉛 3 煅燒陶土 6
（2）低成本
PVC 100 DOP 38
環(huán)氧大豆油 3 氯化石蠟 12
三鹽基性硫酸鉛 5 二鹽基性硬脂酸鉛 2
陶土 10 碳酸鈣 10
（3）
PVC 100 堿式碳酸鉛 6
DOP 34 硬脂酸鈣 1
42%氯化石蠟 17 雙酚A 0.25
電氣級陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）91；拉伸強度20MPa ；伸長(cháng)率430%；拉伸強度保持率105%；伸長(cháng)保持率92%；電線(xiàn)耐溫60℃。
（4）
PVC 100 堿式碳酸鉛 6
DOP 27.5 硬脂酸鈣 1
52%氯化石蠟 27.5 雙酚A 0.25
電氣級陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）89；拉伸強度20MPa ；伸長(cháng)率420%；拉伸強度保持率104%；伸長(cháng)保持率100%；電線(xiàn)耐溫60℃。
(5)
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6
DIDP 55 硬脂酸鈣 1
電氣級陶土 10 雙酚A 0.25
相關(guān)性能：硬度（邵氏）83；拉伸強度17.2MPa ；伸長(cháng)率390%；拉伸強度保持率104%；伸長(cháng)保持率117%；電線(xiàn)耐溫90℃。
（6）
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6
DIDP 45 硬脂酸鈣 1
42%氯化石蠟 15 雙酚A 0.25
電氣級陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）83；拉伸強度16.8MPa ；伸長(cháng)率310%；拉伸強度保持率100%；伸長(cháng)保持率113%；電線(xiàn)耐溫90℃。
（7）
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6
DIDP 40 硬脂酸鈣 1
52%氯化石蠟 22 雙酚A 0.25
電氣級陶土 10
相關(guān)性能：硬度（邵氏）85；拉伸強度18.3MPa ；伸長(cháng)率340%；拉伸強度保持率99%；伸長(cháng)保持率109%；電線(xiàn)耐溫90℃。
（8）
PVC 100 硬脂酸鈣 1
季戊四醇辛酸丁酸酯 55 雙酚A 0.25
爾堿式鄰苯二甲酸 6
相關(guān)性能：硬度（邵氏）83；拉伸強度17.7MPa ；伸長(cháng)率320%；拉伸強度保持率106%；伸長(cháng)保持率103%；電線(xiàn)耐溫105℃。
（9）
PVC 100 DOP 22
DIDP 12 三鹽基硫酸鉛 3
氯化石蠟 10 硬脂酸鉛 0.5
硬脂酸鋇 1 雙酚A 0.3
碳酸鈣 20 鈦白粉 適量
（10）70℃
PVC 100 DOP 45
三鹽基硫酸鉛 4 二鹽基亞磷酸鉛 3 硬脂酸鉛 0.5 硬脂酸鋇 1 碳酸鈣 10 雙酚A 0.5
鈦白粉 2 色 適量
（11）600V
PVC 100 DOP 40 50%氯化石蠟 15 三鹽基性硫酸鉛
二鹽基硬脂酸鉛 0.5 硬脂酸鉛 0.5 碳酸鈣 20 煅燒陶土 10
（12）600V
PVC 100 DOP 50
三堿式硫酸鉛 2 硬脂酸鋇 1 粘土 10
PVC 護套級電纜料
（1）
PVC 100 二堿式亞磷酸鉛 2 DIDP 30 硬脂酸鋇 1 TCP 12 硬脂酸鉛 1 DOP 13 碳酸鈣 8 三堿式硫酸鉛 3 5
（2）耐熱105℃
PVC 100 硬脂酸鋇 0.6
TOTM 62 二堿式鄰苯二甲酸鉛 6 三堿式硫酸鉛 1 雙酚A 0.4 硬脂酸鉛 0.6
（3）耐熱70℃
PVC 100 DOP 35 DOS 10 三堿式硫酸鉛 4 二堿式亞磷酸鉛 3 硬脂酸鋇 1 硬脂酸鉛 0.5 碳酸鈣 15 鈦白粉 2 雙酚A 0.5
（4）柔軟型
PVC 100 DOP 30 DOS 30 環(huán)氧酯 6 硬脂酸鋇 3 硬脂酸鎘 1.5 雙酚A 0.25
（5）耐寒
PVC 100 DOP 10 DOS 28 T-50 18
52%氯化石蠟 8 三堿式硫酸鉛 3
二堿式亞磷酸鉛 4 二堿式硬脂酸鉛 1 硬脂酸鈣 1 雙酚A 0.5
碳酸鈣 5
（6）非遷移型
PVC 100 聚酯增塑劑 66
三堿式硫酸鉛 5 硬脂酸鉛 1
礦物油 0.3
（7）耐光型
PVC 100 DOP 22
DOS 20 TCP 7
T-50 5 三鹽基硫酸鉛 2
二鹽基亞磷酸鉛 5 二鹽基硬脂酸鉛 0.3 硬脂酸鋇 0.7 雙酚A 0.1
UV-529 0.1
（8）耐磨型
PVC 100 二堿式硫酸鉛 1
三堿式硫酸鉛 5 偏苯三酸三辛酯 40 三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 5
（用電子束輻照交聯(lián)）耐磨性≥500周
（9）耐疲勞
PVC 100 三堿式硫酸鉛 6 DOP 60 硬脂酸鉛 1
介酸酰胺 0.5 碳酸鈣 50
相關(guān)性能：可反復彎曲5萬(wàn)~6萬(wàn)次。
（10）耐油型
PVC 100 氯化石蠟 13
741 40 三堿式硫酸鉛 3
DOP 20 二堿式硫酸鉛 2 DBP 8 雙酚A 0.4
TCP 18 Ba/Cd/Zn復合液 1
741為ELVALOY741，是美國杜邦公司生產(chǎn)的乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳共聚物產(chǎn)品。
（11）透明型
PVC 100 DOP 25
硬脂酸鋇 1 DBP 15
硬脂酸鈣 0.8 硬脂酸 0.3
有機錫8831 2.5 亞磷酸三苯酯 0.3
PVC 電纜料因生產(chǎn)設備的不同主要有如下四種方式：
1、 雙輥開(kāi)煉切粒：原輔料→配料→高速混合機→密煉機→雙輥開(kāi)煉機→冷卻水槽→干燥→切粒機→篩選磁選→計量→包裝。
2、 單螺桿擠出機造粒：原輔料→配料→高速混合機→冷卻混合機→單螺桿擠出機→熱切機頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計量→包裝。
3、 雙階擠出機（一階雙螺桿擠出機，二階單螺桿擠出機）造粒：原輔料→配料→高速混合機→冷卻混合機→雙階擠出機→熱切機頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計量→包裝。
4、 雙螺桿擠出機造粒：原輔料→配料→高速混合機→冷卻混合機→雙螺桿擠出機→熱切機頭→風(fēng)冷→篩選磁選→計量→包裝。
具體工藝：
1、 雙輥開(kāi)煉切粒生產(chǎn)工藝
（1） 準備工作：著(zhù)色劑、填充劑分別用80目篩網(wǎng)過(guò)篩，并分別加入增塑劑浸透后用三輥研磨機或膠體磨進(jìn)行研磨，備用。穩定劑、抗氧劑及少量填充劑加入增塑劑中，攪拌成糊狀漿料，然后用三輥研磨機或膠體磨研磨，使漿料粒度小于0.050mm ，升溫到90℃并一直攪拌，備用。PVC 樹(shù)脂用60目篩網(wǎng)過(guò)篩。
（2） 捏合：高速混合機中通入0.2MPa 的蒸汽進(jìn)行加熱，投入PVC 樹(shù)脂，然后緩慢加入研磨好的混合漿，待樹(shù)脂將增塑劑基本吸收后再加入填充劑、著(zhù)色劑，物料呈膨脹疏松粉末時(shí)卸料，此時(shí)料溫在110℃左右。全過(guò)程約需要5~10分鐘。
（3） 密煉：蒸汽壓力0.3~0.4MPa，壓縮空氣壓力0.5MPa ，密煉時(shí)間3~5分鐘，上頂拴抬起次數2~3次，物料密煉成團狀小塊，無(wú)粉料時(shí)卸料。
（4） 雙輥開(kāi)煉：蒸汽壓力0.4~0.5MPa，輥溫160~170℃（絕緣料溫度宜高些）至料完全塑化均勻后，以3mm 厚度出片，所出料片應塑化均勻，韌而光潔、無(wú)生料。
（5） 冷卻：采用逆流浸沒(méi)式水冷卻槽，鼓風(fēng)機除去料片上粘著(zhù)的水分。
（6） 切粒：采用平板切粒機。切好的電纜料無(wú)長(cháng)條、斜方形及連?，F象。
（7） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計量后包裝。
2、 普通單螺桿擠出機造粒生產(chǎn)工藝
（1） 準備工作：穩定劑、填充劑、著(zhù)色劑分別用80目篩網(wǎng)過(guò)篩，并分別加入增塑劑浸透后用三輥研磨機或膠體磨研磨。稱(chēng)量后備用。增塑劑混合均勻后預熱90℃待用；樹(shù)脂用60目篩網(wǎng)過(guò)篩。
（2） 捏合：投入PVC 樹(shù)脂，然后加入增塑劑攪拌片刻，待樹(shù)脂將增塑劑基本吸收后，加入穩定劑，靠摩擦熱使料溫升到90℃左右，再加入填充劑、著(zhù)色劑，料溫升至110℃時(shí)，將料卸到冷卻混合機中降溫，至45~50℃以下時(shí)出料。
（3） 擠出造粒：擠出機（以SJ-120/20為例）溫度為80℃、120℃、160℃、170℃，機頭165℃（增塑劑添加量少時(shí)，溫度提高5~10℃左
右）；擠出機螺桿轉速10~30轉/分；機頭過(guò)濾網(wǎng)80目、120目各一層；風(fēng)冷采用風(fēng)壓0.07MPa （544mmHg ）、風(fēng)量2250m 3/h功率7.5kw 的離心式通風(fēng)機。
（4） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計量后包裝。
3、 雙螺桿擠出機造粒生產(chǎn)工藝
（1） 準備工作和捏合工藝同單螺桿擠出機造粒工藝。
（2） 擠出造粒：機身溫度130~150℃；機頭溫度140~186℃；主機轉速5~15轉/分。
（3） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計量后包裝。
4、 雙階擠出機造粒生產(chǎn)工藝
（1） 準備工作和捏合工藝同單螺桿擠出機造粒工藝。
（2） 擠出造粒：雙階擠出機由兩部分組成，第一階為高速同向雙螺桿混煉機，第二階為低速單螺桿擠出機，兩者呈垂直正交布置，構成雙階式復合機組；將同向雙螺桿與單螺桿優(yōu)勢結合互補。雙螺桿強制輸送、高效塑化混煉與剪切分散，無(wú)機頭背壓回流，避免了高剪切過(guò)熱；單螺桿高壓擠出，但低速低剪切，同樣回避了過(guò)熱矛盾。特別適合PVC 等熱敏性物料的加工。雙螺桿加工溫度150~185℃，單螺桿溫度130~165℃。采用風(fēng)冷磨面熱切粒方式，粒料經(jīng)旋風(fēng)分離器、振動(dòng)篩進(jìn)入料倉。
（3） 包裝：經(jīng)篩選磁選、計量后包裝。
PVC 電纜料實(shí)際生產(chǎn)，可根據設備情況和現場(chǎng)條件靈活組合及搭配，關(guān)鍵是要保證配方準確、物料混合充分均勻、塑化良好。因為電纜成型時(shí)還要再次受熱成型，所以造粒溫度不能太高。
目前很多電纜料的生產(chǎn)，為了方便省事，研磨物料的種類(lèi)和數量有所減少，甚至不研磨直接混合使用，往往會(huì )造成一些質(zhì)量方面的問(wèn)題。
PVC 電纜料質(zhì)量問(wèn)題原因剖析
這里主要結合擠出造粒工藝來(lái)進(jìn)行分析和說(shuō)明。一些簡(jiǎn)單的常規問(wèn)題，比如粒料粘連（冷卻不充分）、模頭出料不一致或只有部分地方出料（模頭加熱不均或加熱不透、物料流動(dòng)性差等原因造成）等，這里不作為說(shuō)明的重點(diǎn)。
1、 電纜料氣孔問(wèn)題
造成此問(wèn)題的原因主要有兩個(gè)，一是原料中水分偏高，有可能水分超標的原料有PVC 樹(shù)脂、增塑劑、填料和穩定劑，由于添加量比較大，PVC 樹(shù)脂和填料應作為檢查的重點(diǎn)。這種狀況，一般在捏合過(guò)程和擠出機抽真空處會(huì )有所表現。二是因為配方體系穩定性差或物料高溫停留時(shí)間過(guò)長(cháng)，物料分解而導致氣孔出現。此問(wèn)題嚴重時(shí)，一般會(huì )伴有顏色的變化。
2、 電纜料析出問(wèn)題
因為電纜料中增塑劑比例較高，加之為降低成本一些抵擋增塑劑的混用，實(shí)際生產(chǎn)中析出問(wèn)題出現還是較多的。該問(wèn)題主要和增塑劑品種及PVC 樹(shù)脂顆粒結構有關(guān)，如果增塑劑與PVC 樹(shù)脂的相容性差，這類(lèi)增塑劑比例過(guò)高時(shí)，析出問(wèn)題就不可避免。一般都會(huì )歸結到增塑劑這里。其實(shí)PVC 樹(shù)脂顆粒形態(tài)也與此有很大關(guān)系，如果顆粒過(guò)于緊密，皮膜太厚，增塑劑就不易進(jìn)入到顆粒中，從而影響樹(shù)脂與增塑劑分子的“結合”。100gPVC 樹(shù)脂增塑劑吸收量只能部分反應樹(shù)脂的這種性能，可以作為一個(gè)參照。但和實(shí)際情況還是有較大差異的。如果是因樹(shù)脂原因造成的析出，一般還會(huì )出現料偏硬或塑化不好現象，出現一些類(lèi)似魚(yú)眼狀的小顆粒物質(zhì)。
另外，物料的混合工藝對此影響也很大。特別是混合過(guò)程中各種助劑的添加順序及時(shí)機（溫度或前面物料混合程度），對混合過(guò)程中增塑劑分散吸收以及電纜料析出問(wèn)題有明顯影響，這也是大家容易忽視的問(wèn)題?；炝蠒r(shí)要盡量保證增塑劑與PVC 樹(shù)脂有充足的混合時(shí)間和一定的混合溫度（90℃左右）。
3、 電纜料表面粗糙問(wèn)題
表面粗糙分兩種，一種是疙瘩，一種是麻點(diǎn)。
疙瘩主要是由一些混合時(shí)分散不均勻的粉料聚集體，擠出過(guò)程中不能塑化，被塑化的PVC 物料包覆一起由口模擠出，而在電纜料中形成的。前面提到的魚(yú)眼和未充分吸收增塑劑的PVC 樹(shù)脂顆粒，也會(huì )造成疙瘩現象，但一般比較小。如今配方，追求填料更細更多，填料如果表面處理不好，混合時(shí)效果不佳，出現團聚現象的幾率會(huì )比較大，
只不過(guò)團聚程度的大小以及電纜料中表現是否嚴重，是否成為了問(wèn)題。
麻點(diǎn)問(wèn)題相對要復雜一些，一般認為和物料中跑出的小分子物質(zhì)有關(guān)。這些小分子物質(zhì)來(lái)源于樹(shù)脂本身、增塑劑、潤滑劑。由于擠出造粒生產(chǎn)電纜料時(shí)，都需要抽真空，按道理這些小分子物質(zhì)應該被抽提走，但為什么還會(huì )出現呢？通過(guò)分析發(fā)現，其實(shí)這些小分子物質(zhì)更多是抽真空后，物料中產(chǎn)生出來(lái)的，很多是來(lái)自量不是很大的潤滑劑，當然也有增塑劑中的。因為電纜料作為軟制品，有大量的增塑劑，所以配方設計時(shí)一般不太注意潤滑劑，會(huì )使用一些低檔滑劑，這些低檔滑劑熔點(diǎn)低，擠出后期很多成分易揮發(fā)出來(lái)，此時(shí)已無(wú)法排除，只好被熔融物料夾裹著(zhù)前行，由于氣體比重輕，會(huì )盡可能逃逸到表面，占據一定空間，和物料一起被強制輸送，從?？诔鰜?lái)后它立即進(jìn)入空氣中，但在電纜料上卻留下了點(diǎn)點(diǎn)痕跡。
還有一種情況是，配方外潤滑嚴重不夠，特別是后期潤滑不夠，熔融物料在擠出過(guò)程中與機械表面產(chǎn)生粘連現象，造成表面粗糙，會(huì )有出現一些坑洼。發(fā)生這種情況時(shí)，一般電纜料表面的整體都不會(huì )太好。
4、 絕緣性不好
因為PVC 材質(zhì)局限及增塑劑等助劑影響的原因，PVC 電纜料的絕緣性是有一定限度的。對于普通電纜料來(lái)說(shuō)，如果絕緣性明顯偏差，主要有如下幾個(gè)原因：
（1）雜質(zhì)偏多。雜質(zhì)的混入會(huì )對電纜料產(chǎn)生不利影響，過(guò)多的雜質(zhì)會(huì )造成絕緣性的問(wèn)題。這些雜質(zhì)有可能來(lái)源于PVC 樹(shù)脂和各種助劑，也有可能來(lái)源于混料和加料環(huán)節。
（2）粉狀顆粒太粗。電纜料中粉狀助劑一般是要經(jīng)過(guò)研磨后才使用的，如果圖省事或者一些機械故障，造成加入的粉狀物質(zhì)顆粒過(guò)粗，會(huì )對電纜料的絕緣性產(chǎn)生不利影響。
（3）著(zhù)色劑重金屬問(wèn)題。很多顏料都是一些重金屬鹽類(lèi)，這些重金屬離子會(huì )提高電纜料的導電性，降低其絕緣性。所以電纜料顏料的選擇是很重要的。
5、 電纜料受潮
因為電纜料中有一定比例的填料，有些還會(huì )有一定比例的低檔增塑劑（或增塑劑替代品），本來(lái)不易產(chǎn)生受潮現象的電纜料，在一定季節也會(huì )出現這類(lèi)問(wèn)題。電纜料受潮和包裝過(guò)程及包裝物有很大關(guān)系，應該強化干燥，使其冷卻到一定溫度下再封口密閉，另外還應改善包裝物，增加防潮措施。同時(shí)，還應注意由潛在降解和表面附層引起的假受潮現象，這方面楊濤已在“PVC電纜料受潮現象剖析”[1]一文中進(jìn)行了詳細的分析和說(shuō)明，這里不再重述。
6、 電纜料發(fā)脆
電纜料脆的問(wèn)題，一般和PVC 樹(shù)脂型號、增塑劑、潤滑劑、填料等配方組分有關(guān)。PVC 樹(shù)脂如果選用偏高的型號，由于PVC 分子鏈短，做出的電纜料性能就會(huì )偏脆。增塑劑添加量少，電纜料偏硬，有時(shí)也會(huì )有偏脆的感覺(jué)。更多的是因為填料添加量太大，而造成的電纜料性能下降，強度不好。潤滑劑是另一重點(diǎn)，如果外潤滑過(guò)量，往往會(huì )造成塑化不好（塑化溫度低也是塑化不好的另一主要原因），此時(shí)電纜料就會(huì )明顯強度不好，發(fā)脆。
70℃、90℃、105℃電纜料是針對UL 說(shuō)的?？蓞⒖糢L1581。它們的老化測試條件不一樣。
UL70是100℃×10天,UL90是121℃×7天,UL105是136℃×7天。
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