电线电缆中聚氯乙烯材料的运用实践分析

电线电缆中聚氯乙烯材料的运用实践分析本文分别从不同类型的电线电缆中聚氯乙烯的应用进行分析，说明了聚氯乙烯在电线电缆中应用的重要性，为电线电缆中的聚氯乙烯材料的应用实践提供了一些参考意见。标签：电线电缆；聚氯乙烯；应用一、聚氯乙烯在普通电线电缆中的应用聚氯乙烯材料拥有较强的耐腐蚀性能和不燃性能，在很多领域都有着广泛的应用。在聚氯乙烯的结构组成上，是由多种化学结构组成的复合型分子，其分子结构主要有碳链组成，分布不规则，存在较强的极性。由于聚氯乙烯材料具有良好的防火性能和加工性能，在很早之前就已经用于电线电缆的绝缘护套中，起到保护电缆的作用。随着技术的发展，在对聚氯乙烯材料的生产加工过程中，都开始研发出大量的聚氯乙烯电缆材料系列走品，为我国的电缆发展提供了有力的保障。在上世纪七八十年代，普通电缆材料主要采用含磷含卤的DOP系列材料，用于普通电缆的增塑剂与阻燃剂，而且由于聚氯乙烯材料本身对温度的耐性较低，绝缘性能也不够高，因此，常使用在聚氯乙烯材料中添加助剂的方式来增强聚氯乙烯材料的性能。在这一时期的聚氯乙烯材料的应用中，着重考虑的是材料的隔热和防火性能，对材料造成的环境污染没有引起太多的重视。因此，随着技术的发展，逐步开始研究如何降低普通聚氯乙烯电缆加工过程中对环境的污染问题。图1-1为聚氯乙烯材料绝缘线缆图。二、聚氯乙烯在阻燃电线电缆中的应用由于电线电缆火灾的强大破坏力，在如何提升电线电缆的防火性能上，采用了阻燃电线电缆的方式，从源头处将火势进行控制，从而实现防火的目的。随着阻燃电线电缆的发展，如何将聚氯乙烯材料应用到阻燃电线电缆中则成为人们重点研究的项目。在具体方式上，主要考虑在聚氯乙烯材料中添加几种阻燃剂，通过材料和助剂之间的协同作用，实现阻燃电线电缆的高性能。根据实验研究发现，含卤的聚氯乙烯材料具有很好的阻燃性能，能够满足电线电缆的阻燃需求。虽然聚氯乙烯树脂本身的含氧量在45%以上，而通过对聚氯乙烯材料的加工，则可以将聚氯乙烯的含氧量降至25%左右，从而大大改善了材料的燃烧性能。因此，随着阻燃电线电缆的广泛应用，聚氯乙烯材料也从普通的电线电缆材料转变为阻燃型的高分子材料。图2-1为阻燃电缆图。三、聚氯乙烯在无铅无DOP线缆中的应用随着人类生活水平的提高，对环保和健康方面方面越来越关注。在现代化的产品中，人们还要求保证质量的同时，还要加强对环境的保护，降低产品对环境的污染。虽然阻燃型聚氯乙烯材料在电线电缆中有着非常广泛的应用，但由于其自身含有较多的毒性物质，对环境的污染程度较高，因此，在许多国家和地区已经开始限制有害物质的使用，逐渐将聚氯乙烯材料的研究与环保向结合起来。随着技术研究的发展，在一些发达国家，开始运用无铅无DOP的聚氯乙烯材料取代传统的聚氯乙烯材料，从而实现降低聚氯乙烯材料的毒性的目的。在具体的研究过程中，刚开始由于无法找出替代DOP的材料，只能做到聚氯乙烯材料中没有铅，但还有其他的如As、Ba、Hg等有毒重金属存在，因此明确规定DOP的含量不允许超过总体含量的3%。之后则逐步禁止铅、DOP等重金属的贸易往来。在DOP替代材料的研究上，科学家研制出了DINP等能够满足DOP的性能的材料，不仅没有DOP的毒性，还具有比DOP更好的耐热、抗老化等绝缘性能；随着研究的深入，逐渐研究出了无铅PVC材料，促进了有机无铅复合型防火材料的发展。在现代化的电线电缆中，对无铅PVC材料的应用也越来越广泛，极大地促进了我国电缆行业的发展。图3-1为聚氯乙烯示意图。四、环保型非PVC线缆的应用通过无铅、无DOP的PVC材料的研究应用，虽然很大程度上解决了线缆材料的复合稳定性问题，但是由PVC材料燃烧产生的环境污染问题还是没有得到有效解决。随着人们对材料的质量和环保性能要求越来越高，对环境造成污染的材料已经逐渐开始淘汰，于是开始研究环保型的非PVC材料，比如采用聚烯烃材料替代PVC材料。一方面，聚烯烃材料不含重金属和低分子成分，燃烧时没有有害物质产生;另一方面，聚烯烃材料燃烧过程中不会产生氯化氢等有害气体。其最大的问题是阻燃性能没有PVC材料好。因此，在非PVC线缆的材料研究上，主要研究其阻燃性能是否能满足要求。为了提升聚烯烃材料的阻燃性能，长采用两种方式，一是添加含卤阻燃剂；二是加入金属氢氧化物阻燃剂。由于前文提到，含卤物质燃烧会产生污染环境的有害气体，因此选择金属氢氧化物阻燃剂，为了保证聚烯烃材料的阻燃性能，常在其中加入Mg（0H），等物质。因此，要想提升线缆的环保性能，要么选用无铅无卤的PVC材料，要么选用聚烯烃材料，而前者需要在其阻燃性上加大研究力度。在我国的线缆行业发展中，对PVC材料的应用还存在较大的规模，而很多国外的发达国家已经开始限制PVC材料在线缆行业的应用，原因是其对环境的污染无法得到有效的解决，发达国家致力于环保型的非PVC材料的研究，如聚烯烃、聚酯类产品，对于我国仍然致力于环保性的PVC材料的研究者而言，无疑是有着非常大的挑战的。虽然目前很多发达国家呼吁非PVC材料的应用，以完全取代PVC材料，但同时我们也应意识到，PVC材料本身具有很多的优热如价格低廉、阻燃性好、工艺简单等。因此，在我国的电缆行业发展中，短时间内完全杜绝PVC材料的应用是不现实的，而是应该致力于降低PVC材料对环境的污染的研究工作，争取研制出新型的无毒无污染的PVC材料。五、总结综上所述，聚氯乙烯材料在我国的电线电缆行业中有着非常广泛的应