周偉琴，田維生（遠(yuǎn)東電纜有限公司，江蘇 宜興 214257）

輻照交聯(lián)聚氯乙烯耐磨電線和電纜的開發(fā)

周偉琴，田維生
（遠(yuǎn)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(yīng)用領(lǐng)域，詳述了產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)，編制了產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)述了產(chǎn)品的技術(shù)和生產(chǎn)現(xiàn)狀，試制了樣品線，檢測(cè)了樣品性能，通過了專家的投產(chǎn)鑒定，綜合性能達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平

輻照；交聯(lián)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(jī)械強(qiáng)度、阻燃、性價(jià)比高等特點(diǎn)，作為護(hù)套和絕緣已獲得廣泛應(yīng)用。由于PVC本身結(jié)構(gòu)上的缺陷，不能滿足一些特殊場(chǎng)合的使用要求。

XLPVC與非交聯(lián)普通PVC相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)：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(jī)械強(qiáng)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(shù)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(yuǎn)東電纜的品牌產(chǎn)品，有著豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和廣闊的市場(chǎng)前景，在普通布電線領(lǐng)域占據(jù)了很大市場(chǎng)，但缺少在特殊場(chǎng)合使用的特種布電線。105℃XLPVC耐磨電線和電纜的開發(fā)可以增補(bǔ)遠(yuǎn)東電纜在特種布電線產(chǎn)品領(lǐng)域的空白，拓展布電線在高端電纜領(lǐng)域的市場(chǎng)。

所以，遠(yuǎn)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(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃。

1　產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)

本產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)是XLPVC絕緣料的配方技術(shù)、絕緣粒料加工技術(shù)和輻照工藝技術(shù)。

1.1XLPVC絕緣料的配方技術(shù)

XLPVC絕緣料在普通PVC電纜料的性能基礎(chǔ)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(jī)械性能、高耐磨等特性，配方設(shè)計(jì)過程中需要從樹脂、穩(wěn)定劑體系、增塑劑體系與敏化劑的選用及配比上進(jìn)行優(yōu)化，以滿足配方性能要求。

設(shè)計(jì)具有良好加工性能和物理機(jī)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(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和彈性模量越高，耐熱耐寒性越好；但其熔體流動(dòng)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(wěn)定劑有復(fù)合鉛鹽和鈣/鋅類復(fù)合穩(wěn)定劑等，但是復(fù)合鉛鹽和鈣/鋅類復(fù)合穩(wěn)定劑在輻照和老化過程中還達(dá)不到良好的保護(hù)作用，本文選用三鹽和二鹽直接復(fù)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(jù)耐溫等級(jí)不同選用鄰苯二甲酸類、對(duì)苯二甲酸類、環(huán)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(huán)氧大豆油來配合使用；氯化聚乙烯交聯(lián)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(lián)效果，本文選用TMPTMA作為XLPVC敏化劑，同時(shí)，敏化劑用量對(duì)XLPVC的交聯(lián)程度有較大影響，為達(dá)到較好的交聯(lián)效果，通過一系列小樣對(duì)比試驗(yàn)來調(diào)節(jié)敏化劑用量。

1.2絕緣粒料加工技術(shù)

XLPVC絕緣粒料加工技術(shù)包括電纜料粒子和放線加工兩部分：XLPVC絕緣料為達(dá)到高強(qiáng)度、高耐熱、高耐磨性能，在配方設(shè)計(jì)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(jī)中要延長(zhǎng)混料時(shí)間以充分混勻物料；粒料加工好后，要對(duì)粒料進(jìn)行性能檢測(cè)，以確認(rèn)電纜料性能滿足使用要求，合格后才能進(jìn)入放線工序；放線加工時(shí)，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(diào)節(jié)擠出溫度，保證絕緣表面光潔無(wú)氣孔。

1.3輻照工藝技術(shù)

擠好的XLPVC絕緣層需要通過輻照以達(dá)到最終產(chǎn)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(chǎn)XLPVC電線，且XLPVC參數(shù)與XLPE有較大區(qū)別，為獲得良好的輻照效果，需要不斷對(duì)能量和劑量進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比。通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，多次小試調(diào)試對(duì)比，最終確定了輻照參數(shù)，并確保一定的生產(chǎn)效率。

2　產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

遠(yuǎn)東電纜有限公司編制了產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《額定電壓0.6/1kV及以下輻照交聯(lián)聚氯乙烯耐磨電線和電纜》（Q/320282DCE027-2013），2013年11月26號(hào)，經(jīng)無(wú)錫市宜興質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局注冊(cè)備案，注冊(cè)備案號(hào)為18450-2013-K。

3　產(chǎn)品的技術(shù)和生產(chǎn)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)已有相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：JB/T 10438 《額定電壓450/750V及以下交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電線和電纜》。由于市場(chǎng)開發(fā)力度不夠，未能形成較大規(guī)模。XLPVC線纜產(chǎn)品多為小直徑、薄絕緣產(chǎn)品，且輻照劑量小，該類產(chǎn)品主要用于電子產(chǎn)品的配套，生產(chǎn)企業(yè)主要集中在珠三角和長(zhǎng)三角地區(qū)。

在北美、日本、歐洲等一些先進(jìn)工業(yè)國(guó)家，輻照PVC電線用量很大，在輻照交聯(lián)特種線纜產(chǎn)品中占有一定的份量。

本產(chǎn)品主要從材料選擇、配方設(shè)計(jì)上作研究，開發(fā)出XLPVC電纜料和額定電壓0.6/1kV及以下輻照交聯(lián)聚氯乙烯耐磨電線和電纜產(chǎn)品。

4　樣品試制與性能測(cè)試

遠(yuǎn)東電纜有限公司試制的成品電纜，型號(hào)規(guī)格為YBVJF-105℃0.6/1kV 1*35 mm2。在2014年6月5號(hào)，經(jīng)國(guó)家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（江蘇）檢測(cè)，產(chǎn)品性能達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（Q/320282DCE027-2013）要求。

5　產(chǎn)品的投產(chǎn)鑒定

2014年6月28號(hào)，江蘇省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)對(duì)遠(yuǎn)東電纜有限公司開發(fā)的《額定電壓0.6/1kV及以下輻照交聯(lián)聚氯乙烯耐磨電線和電纜（YBVJF-105℃ 0.6/1kV）》的投產(chǎn)進(jìn)行了專家鑒定，獲新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定證書（蘇經(jīng)信鑒字［2014］207號(hào)），該產(chǎn)品采用自主研發(fā)的XLPVC絕緣材料，具有優(yōu)越的高耐熱、高耐磨、高強(qiáng)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(chǎng)合使用，產(chǎn)品綜合性能達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平；產(chǎn)品經(jīng)用戶使用，反映良好，同意通過鑒定，可以批量生產(chǎn)。

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(chǎn)品研發(fā)與質(zhì)量管理工作。