電線電纜用材料按其使用部位與功能，可分為導(dǎo)電材料、絕緣材料、護層材料、屏蔽材料、填充材料等。按材料屬性來分可分為金屬、橡膠和塑料。

在當今電纜電纜生產(chǎn)過程中，塑料已成為不可或缺的原材料。目前電線電纜塑料材料主要有：PVC、PE、PP、XLPE/XL-PVC、PU、TPE/PO等。

一、常用的電線電纜塑料材料

01 聚氯乙烯 (PVC)

PVC一般用作絕緣和護層材料。PVC作為電線電纜絕緣的性能：不易燃燒、耐老化、耐油、耐化學(xué)藥品、耐沖擊、易著色；但由于介電常數(shù)大，一般只作為低壓電纜的絕緣材料和控制電纜的絕緣材料。

PVC作為電線電纜護套的性能：具有良好的耐磨性、能抵抗油、酸、堿、菌、潮氣及日光照射等，并且對火焰有自滅性能；聚氯乙烯護套的最低工作溫度為-40度，耐高溫可達105度。

基本判定方法：燃燒時，黃色火焰，冒黑煙，底邊有火焰呈綠色，氣味惡臭難聞。

02 聚乙烯 (PE)

PE的一般物理性能：呈白色蠟狀，半透明，柔而韌，稍能伸長，比水輕，無毒；燃燒特征：易燃，離火后繼續(xù)燃燒，火焰上端呈黃色而下端呈藍色，燃燒時熔融滴落，發(fā)出石蠟燃燒時的氣味；聚乙烯加工熔點范圍是132~135℃，著火溫度為：340℃，自燃溫度為：390℃。

基本判定方法：表面比較光滑，燃燒時，火焰上黃下藍，呈液態(tài)滴落，氣味類似蠟燭的味道。

聚乙烯 (PE)一般分為LDPE、MDPE、HDPE、FMPE幾大類。

（1）LDPE：低密度聚乙烯是聚乙烯系列中最輕的一種，又稱低壓聚乙烯，結(jié)構(gòu)特點是非線性的，它具有較低的結(jié)晶度和軟化點，有較好的柔軟性、伸長率、電絕緣性、透明性，以及較高的耐沖擊強度。低密度聚乙烯機械強度較差，耐熱性低，此外，一個明顯弱點是耐環(huán)境應(yīng)力開裂性差。

（2）MDPE：中密度聚乙烯又稱中壓聚乙烯和菲利浦聚乙烯，其性能和高密度聚乙烯相似。

（3）HDPE：高密度聚乙烯較之低密度聚乙烯，又稱高壓聚乙烯，它具有優(yōu)異的綜合性能，如提高了耐熱性和機械強度(如拉伸長度、彎曲強度、壓縮強度、剪切強度)，并且提高了對水蒸汽和氣體的阻隔性能，耐環(huán)境應(yīng)力龜裂性能優(yōu)越。

（4）FMPE：發(fā)泡PE是使用最廣泛的泡沫材料，采用化學(xué)發(fā)泡的泡沫聚乙烯，其介電常數(shù)可降低到1.55左右。如果采用物理發(fā)泡的新工藝，即在擠塑時將惰性氣體(氮氣或空氣)注入熔化的聚乙烯來發(fā)泡，可制得氣泡尺寸較小的泡沫聚乙烯，發(fā)泡度可控制在35-40%之間，40%以上難達到，其介電常數(shù)可降低到1.20左右，而且由于不采用化學(xué)發(fā)泡劑，絕緣內(nèi)不包含發(fā)泡劑殘余，介質(zhì)損耗也可大大地減少，損耗已達到空氣絕緣的水平。

聚乙烯具有優(yōu)異的電絕緣性能，廣泛用于通信電纜的絕緣；為了改進通信電纜的技術(shù)，一般都采用泡沫聚乙烯。

為了改善耐環(huán)境應(yīng)力龜裂性能，除采用交聚乙烯外，還可選擇熔融指數(shù)小的PE。一般來說，分子量越小(熔融指數(shù)越高)，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能就越差。熔融指數(shù)0.4以下者，基本上可以避免環(huán)境應(yīng)力開裂。密度在0.95左右，熔融指數(shù)越小的品種，最耐環(huán)境應(yīng)力開裂。如果密度大于0.95，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能也變差，但較低密度而具同樣熔融指數(shù)的確好得多。應(yīng)注意HDPE成型時常會殘留有內(nèi)應(yīng)力。

PE與EVA按一定比例混用，可改善環(huán)境應(yīng)力開裂；與PP混用可提高硬度；與不同密度PE混用，可調(diào)節(jié)其柔軟性和硬度。

03 乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)

EVA是一類具有類似橡膠彈性的熱塑性塑料 ，它的性能與醋酸乙烯酯的(VA)的含量有很大的關(guān)系：VA越小越像高壓聚乙烯，而VA越多越像橡膠。VA含量低的EVA類似高壓聚乙烯，柔軟而抗沖擊強度好，宜制造復(fù)合材料。

EVA具有良好的彈性和低溫可撓性、耐化學(xué)藥品性、耐候性，與LDPE共聚使用，可改善LDPE的耐環(huán)境開裂性、抗沖擊性、軟硬度及導(dǎo)體與絕緣間的附著力。

04 聚丙烯(PP)

聚丙烯的比重為0.89-0.91，是目前常用塑料中比重最小的一種，機械強度優(yōu)良，軟化溫度在熱塑性樹脂中最高，耐低溫性、耐老化性都好。只是耐旋光性略差，但可以通過共聚合添加穩(wěn)定劑加以改進。

聚丙烯的一般性質(zhì)：PP的外觀很像HDPE，是白色蠟狀固體，比PE透明，無毒，可燃燒而且離火后會繼續(xù)燃燒，并放出類似石油的氣味。

基本判定方法：表面比較光滑，比PE較硬些，燃燒時，火焰上黃下藍，呈液態(tài)滴落，氣味較為難聞，之后稍微有輕微的蠟燭味。

與聚乙烯相比， 聚丙烯有如下不同特點：

（1） PP表面硬度比PE高，耐磨性及彎曲變形能力均十分良好，所以PP有“低密度高強度塑料”之稱。

（2）PP優(yōu)于PE的另一優(yōu)點是幾乎沒有環(huán)境應(yīng)力開裂現(xiàn)象，PP具有極為優(yōu)良的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性。不過由于PP本身分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度很高，使它在室溫和低溫下的沖擊性能很差。

（3）PP電氣絕緣性能：PP是非極性材料，所以有很好的電氣絕緣性。

它的電絕緣性基本上類似于LDPE，而且在廣闊的頻率范圍內(nèi)不發(fā)生變化。由于它的密度極低，介電常數(shù)比LDPE還小(ε＝2.0~2.5)，介質(zhì)損耗角正切為0.0005~0.001，體積電阻系數(shù)為1014Ω.m以上，擊穿場強也很高，為30MV/m；再加之吸水性很小，所以PP完全可以用作高頻絕緣材料。

05 聚脂料

這類材料的特點是高模數(shù)、高抗撕、高耐磨、高彈性及低滯后，適用溫度的上限達150℃，大大超過其它熱塑性橡膠，另外還具有優(yōu)良的耐油、耐溶劑特性。

二、塑料電線電纜基本性能的含義

01 體積電阻率

塑料在電場的作用下有泄漏電流通過，泄漏電流通過塑料時的阻力稱為體積電阻。電流通過每1cm3塑料的電阻即為體積電阻率ρv，單位為歐姆米，單位符號為Ω.m。體積電阻率越高，絕緣性能越好。

02 擊穿場強

當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/m。

03 介電常數(shù)

它是表示塑料極性大小的指標。介電常數(shù)ε越小，塑料在電場作用下的極化強度越小，其介質(zhì)損耗也越小。

04 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。它常以介質(zhì)損耗角的正切值tgδ來表示。介質(zhì)損耗角正切tgδ越小，說明介質(zhì)損耗也越小，塑料的電絕緣性能越好。

在高頻、高壓下使用時，要求塑料的tgδ值不大于千分之幾或萬分之幾；低壓和一般的絕緣時，塑料的tgδ值則不大于百分之幾。

05 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。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。

06 抗拉強度和延伸率

在材料拉力試驗機上對塑料試樣施加靜態(tài)拉伸載荷并以一定速度拉伸直至試樣斷裂。此時試樣單位截面上所承受的拉力稱為該塑料的抗拉強度。試樣拉斷時長度增加的百分比稱為該塑料的延伸率。

07 密度

在一定溫度下（通常指20℃），單位體積塑料試樣的質(zhì)量，稱為塑料的密度。

08 耐熱變形性

塑料在受熱條件下，仍能保持良好的物理機械性能的最高溫度，即為該塑料的耐熱變形性能。通常以塑料在等速升溫時，在一定負荷下使其變形達到規(guī)定值時的溫度來表示。

09 熔融指數(shù)

在一定溫度壓力下，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。

10 阻燃性能

阻燃性能是指塑料抵抗火焰燃燒的能力。通常塑料接觸火焰后均會燃燒，移去火焰后，延燃情況隨塑料品種不同而不同，因此阻燃性能亦有差別。

11 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。塑料抵抗熱老化的能力稱為耐熱老化性。采用在高溫下，進行加速熱老化試驗，測定塑料性能（機械性能或電氣性能）在老化后的保留率，來衡量塑料的耐熱老化性。

12 耐氣候性

塑料在大氣條件下使用，受日曬、雨淋、風(fēng)吹、大氣污染等嚴酷的自然條件作用，塑料性能變劣稱為大氣老化。塑料抵抗大氣老化的能力稱為塑料的耐氣候性。

13 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?？捎迷嚇咏胗突蛉軇┲?，在一定溫度下經(jīng)一定時間后，測定其吸油或溶劑的吸收率、體積變化率或抗拉強度、延伸率的保留率來衡量。

14 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。塑料抵御環(huán)境應(yīng)力開裂的能力稱為耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能?？捎帽砻婵逃胁酆鄣乃芰蠌澢嚇?，置入表面活性劑中，觀察在規(guī)定時間內(nèi)出現(xiàn)開裂的試樣數(shù)量及所占比例來衡量。

三、電線電纜行業(yè)未來發(fā)展趨勢

隨著塑料改性技術(shù)的發(fā)展, 電線電纜行業(yè)進入一個新的飛躍發(fā)展時期, 特別是低煙無鹵電線電纜材料得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

從整個行業(yè)的發(fā)展水平來看, 還存在著行業(yè)集中度低、技術(shù)力量分散、產(chǎn)品科技含量不高等問題。部分重要基礎(chǔ)原料和技術(shù)依賴進口已成為制約我國線纜行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

因此, 利用塑料改性技術(shù)開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能電線電纜材料是線纜行業(yè)當前主要的研究和發(fā)展方向, 必須適度地加大對線纜行業(yè)的研發(fā)的投入力度。

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