PVC具有優(yōu)良的耐腐蝕性、電絕緣性,尤其是具有耐燃自熄性,使PVC已廣泛地應(yīng)用于電線電纜料的生產(chǎn)。但聚氯乙烯是一種強(qiáng)極性聚合物,分子間作用力很大,需加熱至一定溫度方能顯示塑性。而聚氯乙烯對(duì)熱極敏感,加熱至130~140℃時(shí)就開始分解,因而聚氯乙烯的加工溫度范圍較窄,難于控制。為了改善PVC的加工性及其使用性能,需添加各種助劑。
增塑劑對(duì)PVC電線電纜料電性能的影響
本文就加入增塑劑(TCP，TPP，DIDP，TOTM，DOP，M-50，DBP)后,增塑劑對(duì)PVC電線電纜料電性能的影響作些研究。
1.增塑劑對(duì)體積電阻率ρv影響
增塑劑用量從35-40份時(shí)，TOTM、TCP、M-50增塑的電線電纜料電性能較好。分析其原因在于:(1)由于增塑劑大多數(shù)是低分子有機(jī)酯類,其體積電阻率比樹脂小,因此隨其用量的增加,ρv下降;(2)由于增塑劑是工業(yè)增塑劑,這就難免引入離子雜質(zhì),從而使PVC電纜料中的載流子濃度增加,而使ρv下降;(3)由于增塑劑的加入,使PVC分子間作用力減小,分子間距增大,從而增大了自由體積,使載流子移動(dòng)的阻力減小,運(yùn)動(dòng)度增大,使ρv減小。
2.增塑劑對(duì)PVC電纜料介電常數(shù)(ε)的影響
在增塑劑用量為35份時(shí),電線電纜料的ε從小到大的順序?yàn)?TCP
3.增塑劑對(duì)PVC電纜料介電損耗角正切(tgδ)的影響
在增塑劑用量都為35份時(shí),各增塑劑增塑的PVC的tgδ從小到大的順序?yàn)門CP
隨著增塑劑用量的增加,DBP、DIDP、DOP、TOTM增塑劑的PVC電纜料的tgδ都呈下降趨勢;TCP、TPP呈上升趨勢;M-50在45份時(shí),tgδ出現(xiàn)低點(diǎn);但M-50隨著用量從35份、40份、40份45份、45份、50份,tgδ出現(xiàn)上升、下降、上升的趨勢,顯得無規(guī)律。分析其原因?yàn)?(1)增塑劑的介電損耗比PVC大,因此隨著增塑劑用量的增多,會(huì)使tgδ增大;(2)由于是工業(yè)用增塑劑,難免內(nèi)含雜質(zhì),從而使PVC的漏導(dǎo)電流增大,載流子運(yùn)動(dòng)時(shí),要克服內(nèi)摩擦阻力而作功,使電能變成熱能,產(chǎn)生介電損耗。同時(shí)載流子濃度的增大,會(huì)使總的阻力增加,從而使tgδ增大。但是,增塑劑的加入,又使分子間距增大,分子間作用力減小,這對(duì)于單個(gè)載流子來說,其運(yùn)動(dòng)阻力減少,從而使tgδ減小。因此在考慮因增塑劑的加入而對(duì)tgδ的影響時(shí),要綜合以上兩方面因素,哪個(gè)居于主要地位,則顯示哪種情況;(3)由于外電場作用,偶極子發(fā)生取向極化,取向極化是一個(gè)松弛過程,電場使偶極子發(fā)生取向時(shí),一部分電能消耗于克服介質(zhì)內(nèi)粘滯阻力上,轉(zhuǎn)化為熱能,發(fā)生松弛損耗,加入增塑劑后,使鏈段活動(dòng)性增大,則內(nèi)滯力減少,從而使tgδ減小,但由于增塑劑大都是具有偶極的極性分子,又會(huì)使tgδ增大。綜上所述,增塑劑對(duì)tgδ的影響較為復(fù)雜。因而在考慮增塑劑對(duì)tgδ的影響時(shí),不能地說PVC的tgδ隨增塑劑用量的增加而上升或下降。
4.結(jié)論
隨增塑劑用量的增加,PVC電線電纜料的電性能一般呈下降趨勢;(2)不同增塑劑對(duì)PVC電纜料電性能的影響程度不同;(3)相同增塑劑在不同用量范圍內(nèi)對(duì)PVC電纜料電性能的影響不同;(4)增塑劑是PVC電纜料不可缺少的助劑,因此在選用時(shí),應(yīng)注意選擇品種及確定用量,同時(shí)應(yīng)對(duì)增塑劑進(jìn)行精制以免帶入雜質(zhì),以期達(dá)到效果。從本次實(shí)驗(yàn)可見:TOTM、TCP電性能較優(yōu),且用量在35-40份時(shí)較好。
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