輻照交聯聚氯乙烯耐磨電線和電纜的開發

周偉琴，田維生（遠東電纜有限公司，江蘇 宜興 214257）

輻照交聯聚氯乙烯耐磨電線和電纜的開發

周偉琴，田維生
（遠東電纜有限公司，江蘇 宜興 214257）

介紹了普通PVC電纜料和XLPVC的性能差異及XLPVC絕緣線纜的應用領域，詳述了產品的關鍵技術，編制了產品的企業標準，簡述了產品的技術和生產現狀，試制了樣品線，檢測了樣品性能，通過了專家的投產鑒定，綜合性能達到國內領先水平

輻照；交聯聚氯乙烯；耐磨；電線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.039

0　引言

PVC電纜料具有良好的電氣絕緣性，較好的機械強度、阻燃、性價比高等特點，作為護套和絕緣已獲得廣泛應用。由于PVC本身結構上的缺陷，不能滿足一些特殊場合的使用要求。

XLPVC與非交聯普通PVC相比，具有很多優點：工藝擠出性相近，耐熱性提高，熱變形性能大大提高；短路溫度從160℃提高到250℃；機械強度提高了20%～50%，永久變形降低30%～50%；可制得與橡膠一樣柔軟而富有彈性的材料；阻燃性能提高，易制得高氧指數材料；表面硬度增加，使電纜耐刮磨性能提高。

絕緣布電線是遠東電纜的品牌產品，有著豐富的生產經驗和廣闊的市場前景，在普通布電線領域占據了很大市場，但缺少在特殊場合使用的特種布電線。105℃XLPVC耐磨電線和電纜的開發可以增補遠東電纜在特種布電線產品領域的空白，拓展布電線在高端電纜領域的市場。

所以，遠東電纜有限公司把105℃XLPVC耐磨電線和電纜列入到2014年度新產品開發計劃。

1　產品的關鍵技術

本產品的關鍵技術是XLPVC絕緣料的配方技術、絕緣粒料加工技術和輻照工藝技術。

1.1XLPVC絕緣料的配方技術

XLPVC絕緣料在普通PVC電纜料的性能基礎上，增加了200℃下的熱延伸性能要求、提高了熱失重條件要求（130℃，240h）。

為滿足XLPVC絕緣料的高耐熱、高機械性能、高耐磨等特性，配方設計過程中需要從樹脂、穩定劑體系、增塑劑體系與敏化劑的選用及配比上進行優化，以滿足配方性能要求。

設計具有良好加工性能和物理機械性能的電纜料配方的首要問題是選用合適的PVC樹脂，PVC聚合度越高，制品的拉伸強度、沖擊強度和彈性模量越高，耐熱耐寒性越好；但其熔體流動性與可塑性下降，加工溫度增高，在考慮樹脂的綜合性能下，本文選用SG-3型樹脂；PVC電纜料中常用的穩定劑有復合鉛鹽和鈣/鋅類復合穩定劑等，但是復合鉛鹽和鈣/鋅類復合穩定劑在輻照和老化過程中還達不到良好的保護作用，本文選用三鹽和二鹽直接復配來滿足高溫老化要求；軟PVC電纜料配方中增塑劑體系可以依據耐溫等級不同選用鄰苯二甲酸類、對苯二甲酸類、環氧大豆油類和偏苯三酸三辛酯類等，為了保證XLPVC電纜料的高耐熱性能，本文選用偏苯三酸三辛酯和環氧大豆油來配合使用；氯化聚乙烯交聯敏化劑常用TAIC 和TMPTMA，TAIC分子量要明顯小于TMPTMA，PVC在輻照過程中的老化程度要大于CPE的熱硫化，為保證交聯效果，本文選用TMPTMA作為XLPVC敏化劑，同時，敏化劑用量對XLPVC的交聯程度有較大影響，為達到較好的交聯效果，通過一系列小樣對比試驗來調節敏化劑用量。

1.2絕緣粒料加工技術

XLPVC絕緣粒料加工技術包括電纜料粒子和放線加工兩部分：XLPVC絕緣料為達到高強度、高耐熱、高耐磨性能，在配方設計過程中大大減少了填料的用量，造粒過程中需要降低擠出溫度，且物料在高速攪拌機中要延長混料時間以充分混勻物料；粒料加工好后，要對粒料進行性能檢測，以確認電纜料性能滿足使用要求，合格后才能進入放線工序；放線加工時，XLPVC電纜料由于填充料較少，與普通PVC相比加工溫度要偏低，通過調節擠出溫度，保證絕緣表面光潔無氣孔。

1.3輻照工藝技術

擠好的XLPVC絕緣層需要通過輻照以達到最終產品性能，輻照工藝包括能量、劑量和束流的選擇。因本廠第一次生產XLPVC電線，且XLPVC參數與XLPE有較大區別，為獲得良好的輻照效果，需要不斷對能量和劑量進行優化對比。通過正交試驗設計，多次小試調試對比，最終確定了輻照參數，并確保一定的生產效率。

2　產品的企業標準

遠東電纜有限公司編制了產品的企業標準《額定電壓0.6/1kV及以下輻照交聯聚氯乙烯耐磨電線和電纜》（Q/320282DCE027-2013），2013年11月26號，經無錫市宜興質量技術監督局注冊備案，注冊備案號為18450-2013-K。

3　產品的技術和生產現狀

國內已有相關的產品標準：JB/T 10438 《額定電壓450/750V及以下交聯聚氯乙烯絕緣電線和電纜》。由于市場開發力度不夠，未能形成較大規模。XLPVC線纜產品多為小直徑、薄絕緣產品，且輻照劑量小，該類產品主要用于電子產品的配套，生產企業主要集中在珠三角和長三角地區。

在北美、日本、歐洲等一些先進工業國家，輻照PVC電線用量很大，在輻照交聯特種線纜產品中占有一定的份量。

本產品主要從材料選擇、配方設計上作研究，開發出XLPVC電纜料和額定電壓0.6/1kV及以下輻照交聯聚氯乙烯耐磨電線和電纜產品。

4　樣品試制與性能測試

遠東電纜有限公司試制的成品電纜，型號規格為YBVJF-105℃0.6/1kV 1*35 mm2。在2014年6月5號，經國家電線電纜質量監督檢驗中心（江蘇）檢測，產品性能達到企業標準（Q/320282DCE027-2013）要求。

5　產品的投產鑒定

2014年6月28號，江蘇省經濟和信息化委員會對遠東電纜有限公司開發的《額定電壓0.6/1kV及以下輻照交聯聚氯乙烯耐磨電線和電纜（YBVJF-105℃ 0.6/1kV）》的投產進行了專家鑒定，獲新產品新技術鑒定證書（蘇經信鑒字［2014］207號），該產品采用自主研發的XLPVC絕緣材料，具有優越的高耐熱、高耐磨、高強度等特性，特別適合于汽車線、高壓引接線、建筑線、輕型特軟電線電纜等特殊場合使用，產品綜合性能達到國內領先水平；產品經用戶使用，反映良好，同意通過鑒定，可以批量生產。

周偉琴（1976-），女，江蘇宜興人，本科，助理工程師，主要從事電線電纜類產品研發與質量管理工作。