国外电缆料发展近况

国外电缆料发展近况国外电缆料发展近况 关键 国外电缆料摘要 本文属编纂性质， 取材于外国公司技术讲座或样本资 料。主要介绍近几年来国外对各种电缆料的改进成果，包括其主要性能、简 要工艺和设备要求，必要时略作解释。有些电缆料未做详细介绍，只是提供 信息以便参考。 最后的观点是， 电缆料的选用仅是电缆制造的重要因素之一， 电缆结构设计和加工工艺也是二个必要条件，没有三方面的协调，就不可能 制造出高性能的电缆产品。 上海电缆研究所 高级顾问 张兆焕 一、引言 从 本文介绍的材料名称来看，似乎没有特别新异，这些材料在电线电缆方面的 应用早在 2040 年前就有一定基础。但从近几年的研究和发展来看，电缆料 的品种、性能、质量、节能、环保和工艺等方面均有较大的改进和提高，最 近几届亚洲线缆展览会情况也可看出这种趋势。 本文所介绍的各种商品已处 于实用阶段，对电线电缆发展品种和质量提高均有实用价值。尽管有些进口 材料价格较贵，但要使电线电缆的技术水平上一台阶，满足电线电缆用户要 求，就不得不采用进口材料。十几年前，电缆料国产化失去了大好时机，当 时，在聚氯乙烯，聚乙烯和交联聚乙烯等方面取得了辉煌业绩，而今国内电 缆料技术开发情况却不容乐观，要进一步向高水平、产业化发展已遇到难以 克服的障碍。 现在有不少外国制造商基本上看清了中国市场，一定程度上 认识了各类电缆料的供需关系。 从市场竞争来看， 除了一些很普及的材料外， 对特殊要求和性能优异的电缆料，国产化的难度越来越大，单纯强调以国产 料替代进口料的思路，已不能适应当前经济发展的形势。如能设法将国外先 进的材料生产基地引入国内，也许是一良策。与此同时，外国供应商之间也 形成了剧烈竞争，除了价格因素外，电缆料性能改进也是竞争的重要手段。 从电缆料技术改进本身来看，包括树脂合成、配方、辅助材料、工艺以及对 设备的要求等方面。 这些改进对提高电线电缆产品质量、 寿命、 经济效益 （包 括制造或使用）均有一定的积极的意义。国内有些电线电缆制造厂，似乎持 “以不变应万变“的心态， 希望用传统设备和传统工艺来解决一切问题。 然而， 面临 21 世纪的技术进步，这种思路显然是不切合实际的。 本文根据国外有 关公司提供的资料，有选择地摘要介绍一些电缆料的性能特点，必要时作适 当解释，以供电线电缆厂产品开发时选用，也可供电缆料制造厂发展新品种 时参考。本文中的数据，大多是典型值或有建议条件，有的是模压试片测试 结果，还有的是成品取样测试结果，在实际使用时会有一定出入。由于资料 来源有限，分散性大，有的详细，有的简略，所以介绍内容一定有所欠缺和 局限，难免顾此失彼，但绝非厚此薄彼。此外，聚氯乙烯的不少新发展，因 收录不全而未作陈述，敬请读者谅解。 二、 主要电缆料介绍 1．硅烷交联 无卤低烟低毒阻燃聚烯烃 很多用户即要求使用无卤低烟低毒阻燃电缆，又 要求电缆的绝缘或护套为热固型材料，同时也不要求很柔软，对于没有连续 硫化设备的工厂，采用硅烷交联无卤低烟低毒阻燃料生产电缆是很现实的。 意大利潘德那塑料公司的 GFR/311-S 是典型的二步法硅烷交联料。 长期工作 温度是 90℃，短路温度是250℃。此品种可用于低压电线电缆绝缘，更适合 与安全性要求高、用于公共场所的各类电缆的护套。可以认定交联型材料比 热塑性材料更为可靠，护套不会发生开裂，我国曾经发生过大批热塑性无卤 低烟阻燃电缆护套开裂事故，故应当引以为戒。使用时，将基料 GFR/311-S 与催化剂母料 MC4/DEF 以 955 混合或计量送料，色母料的牌号必需选准， 否则会影响交联性能，一般加 1色母料，并需在 60℃温度下预干燥 8h（料 层厚度为 4-6cm）。建议螺杆长径比为 18-25，并建议用低压缩比的水冷螺 杆，若用一般PVC 螺杆，挤出速度将降低很多，且性能受到影响。原则上要 求电缆料开包后在 3-4h 内用完。建议挤出温度 料筒 机头 口模 螺杆 130℃-150℃ 150℃ 150℃ 60℃-80℃ 厚度 1.0-1.2mm 的电线， 在 60℃-70℃ 水中放 4-6h 即可完成交联。用 GFR/311-S 料制成电缆，其试样性能见表 1。 表 1 性能 单位 典型值 试验方法密度（23℃） g∕cm3 1.31 ASTM D 792 肖 氏硬度 A∕D 88∕40 ISO R 868 熔体流动速率 150℃ ∕21.6kg g∕10min 3.4 企业标准老化前机械性能 抗张强度 断裂伸长率 MPa 11.4190 IEC 60811 老化前机械性能135℃ 168h 抗张强度变化率 断裂伸长率变化率 1717 IEC 60811 老化前机械性能135℃ 168h 抗张强度变化率 断裂伸 长率变化率 160 IEC 60811 热延伸 250℃ 0.2N∕mm15min 负载下伸 长率 冷却后永久变形 650 IEC 60811 吸水率100℃24h mg∕cm2 1.5 IEC 60811 低温弯曲-25℃ 通过 IEC 60811 体积电阻率20℃ Ω.cm 4.11014 IEC 60811 体积电阻率90℃ Ω.cm 5.41012 IEC 60811 氧 指数 32 ASTM D 2863 温度指数 305 NEC 715 卤素逸出量 0.1 IEC 60754-1 英国 AEI 复合物公司的 407424（氧指数 29）以及 535LM98/61 （氧指数 36）与上述电缆料很相似，但指定用低压缩比的螺杆，此处不再重 述。其他公司也有类似产品可参考。根据实际经验，这类材料的使用压缩比 为 1.21 左右的螺杆较为适合，为降低螺杆温度，需用水冷螺杆。其他公司 也介绍这类材料，有的是无卤，有的是含卤，总之大家设法在这方面开辟一 个理想的新天地，不过也从某些电缆厂的试制过程中发现，至今这类材料还 没有达到很满意的结果。 2．新型热塑性无卤低烟阻燃料丹麦北欧化工公司 退出“CASICO“热塑型无卤低烟阻燃料，其组份含有极性聚烯烃，碳酸钙和硅 橡胶等。这种材料在燃烧过程中，其分解物会发泡而形成蜂窝结构，它的极 性成分与碳酸钙反应，外面形成一层结壳，并产生水和氧化钙，稀释了燃烧 气体。由硅胶形成的结壳层很稳定，其隔离作用，这些因素都提高了阻燃效 果。 这种材料兼有优良的机械、 电气、 低温和挤出工艺性能， 氧指数为 30-40， 可用于一般低压电线绝缘和电缆护套。 “CASICO“电缆料的熔融粘度类似于无 填料的聚乙烯料，可用标准的聚氯乙烯或聚乙烯挤塑机挤出。具体有4 个牌 号 FR4802 为可着色的绝缘料， 含有金属纯化剂， 可用于软电线、 电器馈线、 建筑和工业用电缆等，也可用于较高温电缆的护套。他符合 105℃热变形测 试标准，挤塑温度为210℃，氧指数32。FR4803 主要用于建筑物内部用 1kV 电缆的护套，FR4804 为可着色护套料。这二种料的挤塑温度均为180℃，氧 指数前者为 32，后者为35。它们均符合90℃热变形测试标准。FR4807 为可 着色绝缘和护套料，用于软电线和数据电缆等，挤塑温度