常見的電纜電線材料有什么?

　　1、聚氯乙烯(PVC)

　　聚氯乙烯是很常見的一種塑料(簡稱PVC)，是以聚氯乙烯樹脂為基礎(chǔ)，加入各種配合劑的多組分混合材料。其力學(xué)性能優(yōu)越(一般抗拉強(qiáng)度≥12.5MPa，斷裂伸長率≥150%)，耐化學(xué)腐蝕、不延燃、耐候性好，還有一點(diǎn)就是便宜，幾年前的售價(jià)大概在7～9元/公斤。

　　這種材料正常的耐溫等級(jí)在-15℃～70℃，但是因?yàn)閴蚝脡虮阋?，有廠家在其中加入橡膠類物質(zhì)，以提高其柔軟性和耐溫性，現(xiàn)在已經(jīng)有改良后的耐高溫聚氯乙烯，耐溫等級(jí)可達(dá)-40℃～105℃。

　　聚氯乙烯本身具有一定阻燃效果，燃燒后有黑煙并伴隨有刺鼻的酸臭，燃燒灰燼呈黑色焦殼狀。對(duì)于一些“ZR-”開頭的阻燃線纜，則需要選擇加有阻燃劑的型號(hào)，一般氧指數(shù)要達(dá)到28以上。

　　2、聚乙烯(PE)及其共聚物

　　聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚烯烴類(PO)這類材料由碳?xì)湓亟M成，沒有添加阻燃劑的原始狀態(tài)下，都是不阻燃的。

　　其中聚乙烯外觀為乳白色，薄時(shí)半透明，厚時(shí)不透明，表面呈蠟狀，燃燒有部分藍(lán)色火焰，容易滴落，發(fā)出蠟燭燃燒的味道。絕緣性能優(yōu)秀，在低溫環(huán)境下(-70℃)，不脆裂，不硬化?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好，耐水性、耐老化性優(yōu)良，還有就是密度小(0.95g/cm³左右)，成品重量輕，抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到20MPa以上，斷裂伸長率可以達(dá)到400%以上。

　　但是其工作溫度不高，由于其熔點(diǎn)溫度在110℃～135℃，工作溫度也就在70℃左右，輻照交聯(lián)型聚乙烯也只有90℃。

　　鑒于其高絕緣性，廣泛用于GB/T 12706中YJ系列電力線纜中，作為絕緣使用;同時(shí)其介電常數(shù)穩(wěn)定，介質(zhì)損耗角小，也作為網(wǎng)線、同軸線的絕緣介質(zhì)。聚丙烯(PP)與聚乙烯性能相似，常規(guī)產(chǎn)品用的不多，因其耐溫等級(jí)高可以達(dá)到100℃以上，在一些有溫度要求的場所，會(huì)用其代替聚乙烯。

　　聚烯烴是一個(gè)很復(fù)雜的大類，不同的烯烴配比導(dǎo)致其功能不一，其外觀不透明，本色也是呈現(xiàn)一種奶黃或乳白色，大部分種類表面不光滑，摩擦力大，如果用其在多芯電纜中當(dāng)絕緣使用，成品較硬，必須選擇表面材質(zhì)硬，表面光滑的牌號(hào)。

　　通常的聚烯烴大概只有90℃的工作溫度，為了提高其耐溫等級(jí)會(huì)選用交聯(lián)型材料將溫度提高，目前常見的有105℃、125℃、150℃這3個(gè)等級(jí)。

　　聚烯烴作為無鹵材料，在艦船、鐵路、新能源汽車等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，尤其是低煙無鹵阻燃的配方料，在這些領(lǐng)域中有著不可替代的作用。

　　3、氟塑料

　　PVC、PE、PP、PO這些材料使用溫度等級(jí)幾乎都在100℃左右徘徊，如果想進(jìn)一步提升，那就要選擇含氟聚合物材料。

　　常見的氟塑料有聚四氟乙烯(PTFE)，聚全氟乙丙烯(FEP)，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)，四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)等。

　　先說優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)良的電絕緣性能，高度的耐熱性，突出的耐油性、耐溶劑和耐磨性能、良好的耐濕性和耐低溫性。

　　缺點(diǎn)——貴，就算是用回收料做的再生料也得70～80元/公斤，有些料比如PFA要達(dá)到340元/公斤、交聯(lián)型的ETFE甚至達(dá)到了1000+。含有氟元素，火焰環(huán)境下熱分解會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)。

　　a、聚四氟乙烯(PTFE)

　　前文已經(jīng)說過，這材料及其難加工。按聚合方法不同，分為懸浮聚四氟乙烯和分散聚四氟乙烯兩大類。

　　懸浮聚四氟乙烯樹脂為白色粉末，顆粒較大，經(jīng)適當(dāng)處理后，可得到不同顆粒度的粉末，若將懸浮聚四氟乙烯模壓，燒結(jié)成圓柱胚料，再在車床上車削成聚四氟乙烯薄膜，這種薄膜又稱熟料帶，線纜加工中有一種四氟膜繞包工藝就是用的這種薄膜，衍生出的產(chǎn)品就是AFR-250系列高溫導(dǎo)線。

　　分散聚四氟乙烯又可分為粉末和濃縮分散液兩種形態(tài)。其中粉狀分散樹脂在加入一定量的助劑(如石油醚)及填料(如石英粉)經(jīng)混合后，專供推壓成型，線纜加工中有一種推擠工藝，就是針對(duì)這種材料，衍生的產(chǎn)品有FF4-2系列航空導(dǎo)線、SFF系列同軸電纜;也可將粉狀分散樹脂推壓成型，然后滾壓成薄膜(又稱生料帶)，水電工常用來給水龍頭封口的那種白色帶子，線纜行業(yè)用它進(jìn)行繞包絕緣或者護(hù)套用。

　　濃縮分散液則可以用于浸漬多孔的玻璃絲編織層，燒結(jié)后讓玻璃絲編織層形成整體，玻璃短纖不易脫落，應(yīng)用在一些耐高溫的電纜的外護(hù)套上。

　　b、聚全氟乙丙烯(FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)

　　這兩種材料很相似，屬于熔融材料，可以擠塑加工，只是耐溫等級(jí)不同F(xiàn)EP工作溫度為200℃，PFA則達(dá)到了260℃。值得玩味的是，PFA和FEP一樣具有優(yōu)異的絕緣性能和耐環(huán)境性能，但是在GJB 773B-2015中對(duì)于PFA只是在護(hù)套中進(jìn)行了推薦(護(hù)套代號(hào)H9)，而FEP則是在絕緣和護(hù)套中均有推薦(絕緣代號(hào)F46.護(hù)套代號(hào)H3)。

　　不知道是出于什么原因，PFA除了價(jià)格較高，在長期的使用和試驗(yàn)均未出現(xiàn)過任何問題，且性能也遠(yuǎn)優(yōu)于FEP。而且PFA基本特性與聚四氟乙烯(PTFE)相同，由于能用熔融擠出法加工，線纜產(chǎn)品中凡具有PTFE特性而用PTFE不能加工的，都可以用PFA代替，有些醫(yī)療用極細(xì)微同軸線的絕緣介質(zhì)就是用PFA生產(chǎn)的。

　　c、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)

　　ETFE耐溫等級(jí)不高只有150℃，其密度較低在1.73～1.75g/cm³(PTFE，F(xiàn)EP，PFA均在2.2左右)，在航空系統(tǒng)用線纜減重中起到一定作用。

　　但是改良后的交聯(lián)型四氟乙烯-乙烯共聚物(XETFE)在航空航天系統(tǒng)中形成了55A系列電線電纜，應(yīng)用及其廣泛。經(jīng)過輻照交聯(lián)后的XETFE，其耐溫可以達(dá)到了200℃，分子結(jié)構(gòu)經(jīng)過打散重組后形成網(wǎng)格狀，不僅大大提高了材料的強(qiáng)度，還讓原本熱熔性的材料具有了熱固性，使其在高溫下的熱穩(wěn)定性更高。基于此設(shè)計(jì)生產(chǎn)的55A系列線纜就具有了外徑小、重量輕、高阻燃、高強(qiáng)度、耐溶劑、耐高溫、耐輻射等優(yōu)良特性。